美国研制出用于基因疗法的超大容量病毒载体

5月30日，美国天主教大学的研究团队在新一期英国《自然·通讯》杂志上发表了题为：Design of bacteriophage T4-based artificial viral vectors for human genome remodeling 的研究论文，报道了一种基于T4噬菌体制作人工病毒载体（T4-AVV）的方法。

科研人员将T4噬菌体改造成运送基因的载体，运载能力达到迄今最大容量载体病毒的约20倍，可用于高效、快速地进行基因治疗。这种人造病毒载体不仅可以运送很长的脱氧核糖核酸(DNA)链，还能同时搭载多种其他分子，一次性对细胞进行多项修复和改造。

T4-AVV的结构

怎样将用于治疗的基因材料运送到目标细胞内部，是基因疗法的关键挑战之一。此前人们已经将腺病毒、腺相关病毒等改造为载体，这些工具的运载能力相对较低，有的基因由于过大而无法完整运载，导致治疗需要分多步执行。

噬菌体是一类能够杀死细菌的病毒，也是合成生物学研究中重要的模式生物体，目前已有多家公司正在开发使用噬菌体治疗的创新疗法。感染大肠杆菌的T系噬菌体是人类研究最深入的一类噬菌体。研究人员以其中的T4噬菌体为基础进行改造，形成的载体可装载包含17.1万个碱基对的DNA链，以及数以千计的核糖核酸(RNA)和蛋白质等分子。

T4-AVV用于RNA递送

例如，一种名为抗肌萎缩蛋白的基因发生突变后，会引发一种名为杜氏肌营养不良症的遗传性肌肉萎缩病。该基因包含1.1万个碱基对，常规的基因疗法无法实现将该基因完整运载到细胞中。在实验中，研究人员利用噬菌体载体成功地将完整的抗肌萎缩蛋白基因运载到体外培养的人类细胞中，使细胞能产生正常的抗肌萎缩蛋白。在另一项实验中，噬菌体载体一次将多种分子送入细胞，同时对基因组进行多项操作，包括基因的编辑、重组、替换、表达和沉默等。

T4-AVV用于递送全长Dystrophin基因

研究人员说，与现有载体相比，新型载体制造方法较为简单，成本更低。该技术是否适用于人体内的细胞还需验证，初期应用目标将是在体外对细胞进行改造，然后将细胞注射到患者体内以治疗疾病。

3. 公众号“细胞与基因治疗领域”