新型病毒载体提供有用的货物神经元在大脑和身体

病毒已经进化成为高效的车辆提供基因进入细胞。试图利用这些特征,科学家可以重组病毒作为载体,能够携带的遗传物质选择的核细胞在体内。这种载体已成为至关重要的工具提供基因治疗疾病或标签神经元及其与荧光颜色的结缔组织纤维在地图上标出其位置。因为病毒载体已被剥夺了自己的基因,因此,复制他们的能力,他们不再具有传染性。因此,实现广泛的基因传递向量是具有挑战性的。特别是基因传递难以达到的器官,如大脑,病毒载体必须使他们的方式过去所谓的血脑屏障,或周围神经系统,神经元是分散在整个身体。

现在,使广泛的基因传递整个中部和外围神经系统,加州理工学院的研究人员已经开发出两个新的变异向量基于腺相关病毒(AAV):一个能够有效地运送基因货物过去血脑屏障;,另一个是有效的外围神经元驻留在大脑和脊髓,比如那些感觉疼痛和调节心率、呼吸和消化。两个向量能够达到他们的目标后一个简单的注射到血液中。这个向量是可定制的,并且有可能被用作基因疗法治疗神经退行性疾病的一部分,影响整个中枢神经系统,如亨廷顿氏舞蹈症,或帮助地图或调节神经元电路和理解他们如何改变在疾病。

的工作是在实验室完成Viviana Gradinaru生物学和生物工程学助理教授,传统医学研究所研究员,中心主任分子和细胞神经科学在天桥和克里希陈加州理工学院神经科学研究所和贝克曼研究所的首席研究员的三叶草(清晰、光遗传学和向量工程研究)中心。bob88体育平台登录

有一篇描述该研究发表在6月26日的网站上自然神经科学。

“我们已经开发出一种新病毒的收集和工具研究中心和周围神经系统,“Gradinaru说。“我们现在能够得到高效brain-wide交付与低剂量的注射系统,访问神经元在难以到达的地区,与多个荧光颜色和精确标签细胞来研究他们的形状和联系。”

Gradinaru和她的团队修改的外表面AAV 2016年开发,工程病毒外壳,或衣壳,使它更有效地交付基因细胞在大脑和脊髓静脉注射。他们给这个新病毒AAV-PHP.eB。

该小组还开发了一个额外的衣壳他们叫AAV-PHP变体。年代,就是能转导外围神经元。

“神经元在中枢神经系统有许多功能,从传递感官信息到控制器官功能,但其中的一些外围神经回路尚未很好理解,”Ben Deverman说,高级研究科学家和贝克曼研究所的三叶草中心的主任。“AAV-PHP。向量,我们开发了可以帮助研究人员研究特定类型的神经元的活动和功能在使用基因编码传感器外围电路和工具与光或设计师药物,调节神经元活动分别。”

新AAV载体也可以提供彩色荧光蛋白基因代码;这种蛋白质是有用的识别和标记细胞。在这个过程中,多个AAVs-each携带不同的颜色混合在一起,并将其注射到血液中。当他们达到他们的目标神经元,每个神经元接收到独特的色彩组合,从而赋予它一个视觉独特的色调,使研究人员更容易区分其与邻国的细节。此外,团队设计了一种技术来控制神经元labeled-labeling太多神经元的数量让人无法区分个体的允许研究人员设想个体神经元的形状和跟踪他们的连接通过完整的纤维组织使用另一个技术Gradinaru实验室帮助发展,称为组织清算。

“通常,当研究人员希望鼠标或其他动物模型来表达荧光蛋白在特定的细胞,他们需要开发转基因动物,你可以花费几个月年描述,“说前和第一作者肯•陈(博士研究生的17)。与单个注入,“现在我们可以用各种颜色的标签特定细胞注射后数周内。”

“我们的新系统病毒载体aav PHP。年代和AAV PHP。eB-there是许多潜在的用途,从外围的电路映射和快速筛选基因调控元素与强大的工具,如CRISPR-Cas9基因组编辑,“Gradinaru说。“但也许最令人兴奋的含义是我们的工具,当搭配适当活动调制器基因,可以使非侵入性脑深部调制治疗神经系统疾病,如帕金森病。”

文章标题是“工程装甲防护的有效的无创性基因传递到中央和周边神经系统。”