AAV媒介の遺伝子デリバリー

AAV-Mediated Gene Delivery to Foveal Cones.

• Stéphane Bertin
• Elena Brazhnikova
• Céline Jaillard
• José-Alain Sahel
• Deniz Dalkara

抄録

アデノ随伴ウイルス（AAV）は、哺乳類の網膜に遺伝子を送達するための選択のベクターとして浮上してきた。遺伝性網膜疾患（Luxturna™）に対するFDA承認を受けた最初の遺伝子治療から、光感受性を回復させるための微生物オプシンを用いた最近の臨床試験まで、治療用トランスジェニックは網膜細胞への安全かつ効率的な遺伝子導入のためにAAVベクターに依存しています。このようなベクターは、標的とする網膜細胞の種類に応じて、網膜下（SR）注射または網膜内（IVT）注射ルートを介して網膜に投与される。遺伝子治療の魅力的なターゲットは、私たちの高視力の昼間の視力を支える円錐体細胞が最も多く存在する眼窩である。しかし、これまでの臨床試験や大規模動物実験では、円錐体に覆われた葉脈下にベクターを投与すると、葉脈の微細構造が破壊され、視力が低下する可能性があることが報告されています。その技術的な難しさと潜在的なリスクのために、このデリケートな領域にベクターを注入する方法に代わる方法として、合理的なデザインや誘導進化によって同定された新規なAAVキャプシドバリアントを使用することが検討されてきた。我々は最近、新たなベクターとプロモーターの組み合わせを確立し、眼窩におけるAAV媒介の円錐体伝達に関連する制限を克服した。我々の方法は、このデリケートな領域を切り離すことなく効率的な錐体伝達を提供し、オプトジェニックな視力回復と互換性のある設計されたAAVと最適なプロモーターの使用に依存しています。ここでは、我々のAAVベクター、眼内注射および網膜下注射のための方法、およびシノモルガスクで行われた術前および術後の手順を詳細に説明します。

Adeno-associated virus (AAV) has emerged as the vector of choice for delivering genes to the mammalian retina. From the first gene therapy to receive FDA approval for the inherited retinal disease (Luxturna™) to more recent clinical trials using microbial opsins to regain light sensitivity, therapeutic transgenes rely on AAV vectors for safe and efficient gene delivery to retinal cells. Such vectors are administered to the retina via subretinal (SR) injection or intravitreal (IVT) injection routes depending on the targeted retinal cell type. An attractive target for gene therapy is the fovea, bearing the highest concentration of cone cells responsible for our high acuity daylight vision. However, previous clinical trials and large animal studies reported that SR administration of vector under the cone-exclusive fovea disrupts its fine structure and might impair visual acuity. Due to its technical difficulty and potential risks, alternatives to vector injection under this delicate region have been investigated by using novel AAV capsid variants identified via rational design or directed evolution. We recently established new vector-promoter combinations to overcome the limitations associated with AAV-mediated cone transduction in the fovea. Our methods provide efficient foveal cone transduction without detaching this delicate region and rely on the use of engineered AAVs and optimal promoters compatible with optogenetic vision restoration. Here we describe in detail our AAV vectors, methods for intravitreal and subretinal injections as well as pre- and postoperative procedures as performed in cynomolgus macaques.