AAV-Vektor für die Herz-Gentherapie

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit führende Ursachen für Morbidität und Sterblichkeit. Da die derzeitigen Behandlungen nicht heilen, bietet die Gentherapie eine attraktive Alternative.

Grundlagenforschung

Gesundheit

Adeno-assoziierte virale (AAV) Vektoren bieten gegenüber anderen nicht-viralen und viralen Vektoren für Gentherapie-Anwendungen mehrere Vorteile. Sie zeigen den Tropismus für spezifische Gewebe, sind nicht pathogen und können eine langfristige Expression aufrechterhalten. Allerdings wird der Bereich der AAV-basierten Gentherapie durch bereits vorhandene Immunität gegen verschiedene Serotypen behindert. Der Herztropismus der AAV-Serotypen 6 und 9 wurde in kleinen und großen Tiermodellen umfassend charakterisiert. Der Rezeptor für AAV6 ist N-Sialinsäure, während Galactose als AAV9-Rezeptor identifiziert wurde. Ziel des EU-finanzierten Projekts IMEVAAV (Generation of novel cardiotropic AAV-based serotypes to evade human humoral immunity) war die Entwicklung von neuartigen Serotypen auf der Basis von AAV 6 und 9, die den Herztropismus beibehalten, aber der humoralen Immunität entgehen. Um dies zu erreichen, verwendeten die Wissenschaftler einen gerichteten Mutageneseansatz, bei dem einzelne Mutationen spezifischer Aminosäuren die Neutralisation durch Antikörper abschwächen. Sie durchsuchten die variablen Regionen des AAV-Kapsids, die auf der Oberfläche exponiert sind und n Antikörperziele darstellen, die auf auftauchenden Beweisen basieren. Sie erzeugten über 75 einzelne Mutationen auf verschiedenen variablen Regionen, und nach der AAV-Vektorproduktion wurden die Mutanten auf ihre Immun-Ausweich-Eigenschaften unter Verwendung des neutralisierenden Antikörper-Assays hin validiert. Die Ergebnisse zeigten, dass einige AAV-Vektormutanten die Zelltransduktion unterdrückten und die höchste Reduktion der Neutralisation durch Serum mit Anti-AAV-Antikörpern zeigten. In vivo-Tests dieser Mutanten wurden in einem passiven Immunitäts-Mausmodell durchgeführt, bei dem Serum, das Anti-AAV-Antikörper enthielt, vor der Vektorimpfung adoptiert wurde. Experimente mit gleichzeitiger Injektion von elterlichem und mutiertem Vektor wurden auch durchgeführt, um Mutationen zu identifizieren, die für humorale Immunantworten wichtig sind. Zusammenfassend lieferte die IMEVAAV-Studie wichtige Einblicke in die Immunantwort gegen AAV-Vektoren und identifizierte die immunogenen Regionen des viralen Kapsids. Dieses Wissen wird von erheblichem Wert für die Patienten sein, die derzeit wegen ihrer bereits vorhandenen humoralen Immunität von klinischen Studien ausgeschlossen sind. Die während des Projekts erzeugten AAV-Mutanten könnten als alternative Gentherapievektoren für diese Patienten verwendet werden.

Schlüsselbegriffe

AAV, Gentherapie, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, IMEVAAV, Kapsid

Generation of Novel Cardiotropic AAV-Based Serotypes to Evade Human Humoral Immunity

AAV-Vektor für die Herz-Gentherapie

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