fbpx

Como escolher um vírus recombinante para transduzir uma célula?

Transdução Viral ou Infecção viral em cultura celular é o processo de utilizar partículas de vírus para introduzir material genético de interesse dentro de uma célula. Esse material genético pode ou não se integrar no material genético da célula.

Os vírus recombinantes são excelentes ferramentas para a introdução de material genético nas células de interesse. 

Existem muitas opções, e para escolher o melhor vetor viral devemos levar em consideração alguns pontos:

  • Qual tipo de célula será transduzida?
  • A expressão do gene será transiente ou estável?
  • Qual a eficiência de transdução?
  • Qual a facilidade ou dificuldade de infectar sua célula-alvo?
  •  

Quais os tipos de vírus?

Adenovírus

O adenovírus pode infectar vários tipos de células de mamíferos com alta eficiência. 

O material genético introduzido não se integra ao genoma do hospedeiro, ele  permanece epissomal após a infecção, portanto são adequados apenas para expressão transiente. 

A infecção por adenovírus pode resultar em uma alta resposta imune das células-alvo; pode ser tóxico para certas células sensíveis, como neurônios primários.

Adenovírus Associado (AAV)

O adenovírus associado (AAV) o material genético integra-se no genoma da célula hospedeira em um local muito específico; inserções aleatórias são muito raras, tornando-as menos imunogênicas do que outros vetores virais. 

Ele pode infectar vários tipos de células de mamíferos. 

No geral, o AAV pode ser produzido com uma titulação moderadamente alta e pode infectar as células-alvo com eficiência, porém, com menor eficiência que o adenovírus.

Existem diferentes sorotipos de AAV, que afetam alguns tecidos de maneira especifica.

Múltiplos sorotipos permitem que os pesquisadores:

a) infectem vários tipos de células;

ou

b) limita a infecção a um ou alguns tecidos.

 Lista de sorotipos AAV amplamente usados

Sorotipo

Tecido alvo primário

Descrição

AAV-1

Músculo

Melhor para o músculo cardíaco, músculo esquelético, tecido neuronal e glial.

AAV-2

Músculo, fígado, retina

Sorotipo mais usado. Melhor para neurônios, músculos, fígado e cérebro.

AAV-3

Megacariócitos

Melhor para megacariócitos, músculo, fígado, pulmão e retina.

AAV-4

Retina

Melhor para neurônios, músculos, cérebro e retina.

AAV-5

Pulmão

Melhor para pulmão, neurônios, articulação sinovial, retina e pâncreas.

AAV-6

Músculo, Pulmão

Melhor para pulmão, fígado  e coração.

AAV-7

Músculo, Retina, Neurônios

Melhor para músculos, neurônios  e fígado.

AAV-8

Fígado

Melhor para músculos, cérebro, fígado  e retina.

AAV-9

Vários

Melhor para músculos, coração, fígado, pulmão  e cérebro.

AAV-10

Pleura, CNS

Clonado de Cynomolgus, quase idêntico ao AAVrh10, exceto por 12 aminoácidos no VP1. Melhor para pulmão, músculo, coração, NCS e fígado.

AAV-DJ

Vários

Uma mistura de 8 sorotipos que ocorrem naturalmente. Transduz de forma eficiente uma ampla variedade de tipos de células in vitro .

AAV-DJ / 8

Vários

Uma variante do AAV-DJ com uma mutação no domínio de ligação à heparina (HBD), que permite a infecção do fígado e de outros tecidos in vivo.

Retrovírus

Pode introduzir o material genético no genoma da célula hospedeira, tornando-o ótimo para a expressão estável em longo prazo. Os retrovírus baseados em MMLV, no entanto, não podem infectar células que não se dividem. A eficiência da titulação e da transdução retroviral é tipicamente menor do que a de outros vetores virais. 

A infecção por retrovírus pode levar a uma resposta imune moderada nas células-alvo.

Lentivírus

É uma subclasse de retrovírus que pode ser usada para expressão gênica transiente e estável. 

O lentivírus pode infectar células em proliferação e que não prolifera e gera uma baixa resposta imune nas células-alvo. 

O lentivírus recombinante pode ser produzido com uma titulação moderadamente alta e com alta eficiência na transdução das células alvo, maior que o retrovírus, porém menor que o adenovírus.

  • por exemplo: HIV-1, FIV e  SIV

Guia de seleção de vírus recombinante

 

Adenovírus

AAV

Lentivírus

Retrovírus

Expressão Gênica

Transiente

Transiente

Transiente ou Estável

Transiente

Transdução em célula proliferativa

sim

sim

sim

sim

Transdução em célula que não se divide

sim

sim

sim

não

Integração no Genoma Humano

não

não*

sim

sim

Resposta imune

Alta

Muito baixa

Baixa

Moderada

Eficiência de transdução

XXXX

XXX

XXX

XX

Nível de Biossegurança

Nível – 2

Nível – 1

Nível – 2

Nível – 2

Células primárias (sem divisão)

Sim

Sim

Sim

Células primárias (dividindo)

Sim

SimSimSim

Células neuronais

Sim

Sim

Sim

Células-tronco

Sim

Sim

Sim

Sim

* O AAV recombinante raramente integra o genoma.

Referências

Dull et al. (1998). Um vetor de lentivírus de terceira geração com um sistema de empacotamento condicional. J. Virol. 72 , 8463.

Sakuma et ai . (2012). Vetores lentivirais: básico ao translacional. Biochem. J . 443 , 603.

Samulski e Muzyczka (2014). Terapia gênica mediada por AAV para fins terapêuticos e de pesquisa. Annu. Rev. Virol. 1 , 427.

 

1- Técnicas em Cultura Celular

Núcleo de Aprimoramento Científico Av. Paulista , 171 - Bela Vista - São Paulo - SP
X