Los virus adenoasociados ( AAV ) son pequeños virus que infectan a los humanos y algunas otras especies de primates . Pertenecen al género Dependoparvovirus , que a su vez pertenece a la familia Parvoviridae . Son virus pequeños (20 nm ) de replicación defectuosa , sin envoltura y tienen un genoma de ADN monocatenario lineal (ssDNA) de aproximadamente 4,8 kilobases (kb). [1] [2]
Actualmente no se sabe que las VAA causen enfermedades . Los virus provocan una respuesta inmunitaria muy leve . Varias características adicionales hacen de AAV un candidato atractivo para crear vectores virales para la terapia génica y para la creación de modelos de enfermedades humanas isogénicas . [3] Los vectores de terapia génica que usan AAV pueden infectar tanto células en división como quiescentes y persistir en un estado extracromosómico sin integrarse en el genoma de la célula huésped. En el virus nativo, sin embargo, se produce la integración de genes transportados por el virus en el genoma del huésped. [4]La integración puede ser importante para ciertas aplicaciones, pero también puede tener consecuencias no deseadas. Recientes ensayos clínicos en humanos que utilizan AAV para la terapia génica en la retina se han mostrado prometedores. [5]
El virus adenoasociado (AAV), que anteriormente se pensaba que era un contaminante en las preparaciones de adenovirus, se identificó por primera vez como un dependoparvovirus en la década de 1960 en los laboratorios de Bob Atchison en Pittsburgh y Wallace Rowe en los NIH . Los estudios serológicos en humanos indicaron posteriormente que, a pesar de estar presente en personas infectadas por virus auxiliares como el adenovirus o el virus del herpes, el AAV en sí mismo no causaba ninguna enfermedad. [6]
El AAV de tipo salvaje ha atraído un interés considerable por parte de los investigadores de terapia génica debido a una serie de características. El principal de ellos es la aparente falta de patogenicidad del virus. También puede infectar células que no se dividen y tiene la capacidad de integrarse de forma estable en el genoma de la célula huésped en un sitio específico (designado como AAVS1) en el cromosoma 19 humano . [7] [8] Esta característica lo hace algo más predecible que los retrovirus , que presentan la amenaza de una inserción aleatoria y de mutagénesis, que a veces es seguida por el desarrollo de un cáncer .. El genoma de AAV se integra con mayor frecuencia en el sitio mencionado, mientras que las incorporaciones aleatorias al genoma tienen lugar con una frecuencia insignificante. Sin embargo, el desarrollo de AAV como vectores de terapia génica ha eliminado esta capacidad integradora mediante la eliminación de la rep y la tapa del ADN del vector. El gen deseado, junto con un promotor para impulsar la transcripción del gen, se inserta entre las repeticiones terminales invertidas (ITR) que ayudan en la formación de concatémeros en el núcleo después de que los complejos de ADN polimerasa de la célula huésped convierten el ADN del vector monocatenario en bicatenario. ADN. Los vectores de terapia génica basados en AAV forman episomalconcatémeros en el núcleo de la célula huésped. En las células que no se dividen, estos concatémeros permanecen intactos durante la vida de la célula huésped. En las células en división, el ADN de AAV se pierde a través de la división celular, ya que el ADN episomal no se replica junto con el ADN de la célula huésped. [9] La integración aleatoria del ADN de AAV en el genoma del huésped es detectable, pero se produce con una frecuencia muy baja. [9] Los AAV también presentan una inmunogenicidad muy baja , aparentemente restringida a la generación de anticuerpos neutralizantes , mientras que no inducen una respuesta citotóxica claramente definida . [10] [11] [12] Esta característica, junto con la capacidad de infectar células inactivas, presenta su dominio sobreadenovirus como vectores para la terapia génica humana .
El uso del virus presenta algunas desventajas. La capacidad de clonación del vector es relativamente limitada y la mayoría de los genes terapéuticos requieren el reemplazo completo del genoma de 4,8 kilobases del virus. Por lo tanto, los genes grandes no son adecuados para su uso en un vector AAV estándar. Actualmente se están explorando opciones para superar la limitada capacidad de codificación. [13] Las ITR de AAV de dos genomas pueden hibridarse para formar concatemeros de cabeza a cola, casi duplicando la capacidad del vector. La inserción de sitios de empalme permite la eliminación de las ITR de la transcripción.