Adeno-associated virus

Adeno-associated virus (אדנו אסושיאייטד וירוס או AAV) הוא וירוס בעל גנום דנא חד-גדילי, אשר אינו גורם מחלה באדם. לווירוס קפסיד היקוסהדראלי, בקוטר של כ-20 ננומטר, ללא מעטפת. הווירוס שייך למשפחת הדפנדופרבווירוסים (dependoparvoviruses), אשר יכולים להתרבות רק בתאים שעברו הדבקה בווירוס נוסף, למשל אדנו-וירוס או וירוס ההרפס. בזכות תכונות אלה הווירוס יכול לשמש לריפוי גני, ונערכים ניסויים קליניים המתבססים על הווירוס כאמצעי להחדרת דנא תקין לתאים חולים. לווירוס מספר סרוטיפים (תת סוגים) שונים, שלכל אחד טרופיזם לסוגי תאים שונים בגוף. נוסף על הסרוטיפים הנאיביים שנמצאו בטבע, ישנם סרוטיפים שפותחו באופן מלאכותי. בשנות ה-60 של המאה ה-20 פורסמו מספר מאמרים שתיארו את ה-AAV כוירוס בפני עצמו. עד אז הוא נחשב לזיהום שמקורו בתהליך יצירת אדנו-וירוס. החוקרים ראו ש-AAV אינו יכול להתרבות לבדו, אלא רק בנוכחות של אדנו-וירוס, ולכן התקבע השם Adeno-associated virus, אף כי כיום ידוע שישנם עוד וירוסים שיכולים לאפשר את התרבות ה-AAV. הגנום של הווירוס הוא דנא חד-גדילי, באורך של כ-4700 נוקלאוטידים. בשני הקצוות של הגנום נמצאים מקטעי ITR - Inverted terminal repeats, בעלי תפקיד פונקציונלי בשכפול הגנום ובאריזתו בוויריון (גופיף הווירוס). בין שני מקטעי ה-ITR ישנם שני גנים: rep, ממנו מיוצרים חלבונים הקשורים להכפלת הגנום ולאינטגרציה שלו לגנום של התא המאכסן, ו-cap, ממנו מיוצרים החלבונים המרכיבים את קפסיד הווירוס. ITR - Inverted terminal repeats, הם מקטעי דנא באורך 145 נוקלאוטידים, הנמצאים בקצוות הגנום, והם חשובים להכנסת הגנום לקפסיד ולהכפלתו בתאים מודבקים. מקטעים אלה מכילים רצפי דנא משלימים והופכיים (reverse complement), כך שמקטע הדנא החד-גדילי יכול להתקפל וליצור אזור דו-גדילי. כששני מקטעי ה-ITR נצמדים אחד אל השני, נוצרת ביניהם לולאה של דנא חד-גדילי. במצב זה הגנום יכול להארז בתוך הקפסיד. כאשר מקטע ה-ITR נצמד לעצמו, נוצר אזור דו-גדילי בקצה הגנום, המאפשר יצירה של גדיל משלים לכל הגנום על ידי דנא פולימראז של התא המודבק, ובכך להכפיל את הגנום של הווירוס. בגן זה יש שני פרומוטורים (p5 ו-p19), שמהם יכול להתחיל שעתוק הדנא לרנא. בנוסף ישנו אינטרון, שיכול להיות מוסר מהרנא בתהליך של שחבור. בסך הכל ישנם ארבעה חלבונים שונים הנוצרים מאותו הגן (Rep78, Rep68, Rep52 ו-Rep40). כל החלבונים הם בעלי פעילות הליקאז, והשניים הגדולים (Rep 78 ו-Rep68) הם בעלי פעילות ניקאז (חיתוך גדיל אחד בדנא דו-גדילי). מגן זה מיוצרים שלושת החלבונים המבניים המרכיבים את קפסיד הוויריון: VP1, VP2 ו-VP3. השעתוק מתחיל מהפרומוטר p40. מדיה וקבצים בנושא Adeno-associated virus בוויקישיתוף Adeno-associated virus, באתר NCBI (באנגלית) Adeno-associated virus, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית) Gene Therapy Clinical Trials Worldwide, www.abedia.com (ארכיון) Carmela Zincarelli, Stephen Soltys, Giuseppe Rengo, Joseph E Rabinowitz, Analysis of AAV Serotypes 1–9 Mediated Gene Expression and Tropism in Mice After Systemic Injection, Molecular Therapy 16, 2008-06-01, עמ' 1073–1080 doi: 10.1038/mt.2008.76 Rosemary C. Challis, Sripriya Ravindra Kumar, Ken Y. Chan, Collin Challis, Systemic AAV vectors for widespread and targeted gene delivery in rodents, Nature Protocols 14, 02 2019, עמ' 379–414 doi: 10.1038/s41596-018-0097-3 Barrie J. Carter, Adeno-associated virus and the development of adeno-associated virus vectors: a historical perspective, Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy 10, 2004-12, עמ' 981–989 doi: 10.1016/j.ymthe.2004.09.011 ssDNA strand displacement ~ ViralZone page, viralzone.expasy.org