Herpes Simplex Virus (HSV) Vectors

재조합 herpes simplex virus (HSV)는 최근 유전자 치료 및 암 치료에서 유망한 바이러스 벡터로 부상했으며, 종양 용해제로 신경계로의 유전자전달과 암, HSV 및 다른 전염병에 대한 백신 개발을 포함하여 다양한 응용 분야에 사용되고 있다. HSV 벡터는 신경친화성, 숙주 세포의 수명 기간 동안 잠복이고 간헐적인 상태를 유지하는 능력, 큰 유전자 운반 능력과 같은 몇 가지 장점이 있다. 이러한 특징으로 인해 다양한 in vitro 및 in vivo 유전자전달 니즈에 이상적인 바이러스 매개체가 된다.

VectorBuilder는 replication-defective amplicons 뿐만 아니라 야생형 및 attenuated 바이러스를 포함하여 살아있는 바이러스를 재구성하는데 사용할 수 있는 HSV 벡터의 디자인 및 제작을 전문으로 한다. 또한 research-grade 및 GMP-grade HSV 패키징 서비스를 제공한다.

Types of HSV services offered

VectorBuilder는 다음 HSV 벡터에 대한 클로닝 및 패키징 서비스를 제공한다.

  • 당사의 독점 BACYAC 백본의 HSV-1 벡터 (strains 17, F 및 KOS)
  • BACYAC 백본의 HSV-2 벡터 (strain HG52)
  • 플라스미드 백본의 HSV-1 amplicon 벡터
  • HSV-1 및 HSV-2 벡터의 바이러스 패키징
Service Details
  • HSV BACYAC vectors
  • HSV amplicon vectors
Technical Information
  • Advantages of using HSV for gene therapy
  • Commonly used HSV vectors
  • Major applications of HSV vectors

Service Details

HSV BACYAC vectors

VectorBuilder는 HSV 벡터 클로닝를 위한 독점적인 "BACYAC" 백본을 개발했다. 이 백본은 bacterial artificial chromosome (BAC)과 yeast artificial chromosome (YAC)의 핵심 요소를 결합하였다. 백본의 BAC 요소는 벡터가 BAC처럼 행동하고 E. coli에서 증식할 수 있는 반면, YAC 요소는 벡터가 YAC처럼 행동하고 효모 Saccharomyces cerevisiae에서 증식할 수 있도록 한다. 따라서 BACYAC 백본은 사용자에게 E. coli 또는 효모에서 벡터를 성장하고 변형할 수 있는 유연성을 제공한다.

BACYAC 백본은 LacZ 또는 EGFP 리포터와 함께 사용할 수 있어 리포터 발현을 기반으로 감염된 세포를 쉽게 식별할 수 있다. 이 백본은 Cre-mediated recombination에 의해 최종 바이러스 게놈에서 백본의 제거를 용이하게 하기 위해 한 쌍의 loxP 부위가 측면에 있다.

HSV BACYAC 벡터의 기본 디자인은 아래 Figure 1에 나와 있다.

Figure 1. Map of HSV BACYAC with EGFP/LacZ reporter.

TRL/IRLTerminal and inverted repeat regions flanking unique long segments. They are bounded by ‘a’ sequences (black boxes), at which recombination happens for 4 isomers.

TRS/IRSTerminal and inverted repeat regions flanking unique short segments. They are bounded by ‘a’ sequences (black boxes), at which recombination happens for 4 isomers.

UL/USUnique long and short segments encoding HSV genes.

UL37/UL38: HSV UL37 and UL38 genes. Insertion of foreign DNA into the intergenic region between UL37 and UL38 results in a small change in HSV virulence.

LoxP: Recombination site for Cre recombinase. When Cre is present the region flanked by the two LoxP sites will be excised.

EGFP or LacZ reporter: EGFP or LacZ driven by CMV promoter. It enables infected cells to be identified easily based on reporter expression.

BACYAC backbone: Bacterial artificial chromosome (BAC) and yeast artificial chromosome (YAC) backbone. It allows the vector to be selectively propagated in E. coli using chloramphenicol resistance gene and Saccharomyces cerevisiae using His3 auxotrophic selection marker.

HSV BACYAC 벡터는 HSV-1 (strains 17, F and KOS) 및 HSV-2 (strain HG52)를 포함한 야생형 균주를 포함한다. 또한 모든 HSV 벡터 또는 고객이 제공한 벡터에 BAC recombineering을 통해 mutagenesis 서비스 (point mutations, deletions 또는 insertions)를 제공한다. 바이러스 복제에 필수적인 유전자에 deletions/mutations이 있는 HSV 게놈을 포함하는 BAC은 replication-defective HSV를 생성하는데 사용할 수 있지만, 비필수 유전자에 deletions/mutations이 있는 HSV 게놈을 포함하는 BAC은 attenuated HSV를 생성하는데 사용할 수 있다.

Experimental Validation

HSV 벡터는 살아있는 바이러스를 생산할 수 있는 것으로 완전히 검증되었다. 벡터를 사용한 야생형 HSV 바이러스 입자의 성공적인 패키징의 예는 아래 Figure 2에 나와 있다.

Figure 2. Vero cells were transfected with a BAC vector carrying the full genome sequence of wildtype HSV-1 (KOS strain). Images were taken before transfection and at 48, 72 and 96 hours post-transfection. Signs of cytopathic effect (CPE), namely clumps of dying cells with round morphology and increased light refraction (indicated by red arrows), can be seen at 48 hours post- transfection and become widespread at 96 hours post-transfection, demonstrating the presence of live virus.

HSV amplicon vectors

VectorBuilder는 최소한의 바이러스 서열, 즉 origin of replication (oriS) 및 packaging sequence (pac)과 하나 이상의 관심 유전자를 포함하는 HSV-1 amplicon 플라스미드를 제공한다. Amplicon 플라스미드는 viral packaging signals을 제외하고 전체 HSV-1 게놈을 포함하는 BAC의 형태로 제공될 수 있는 헬퍼 기능의 존재하에 감염성이지만 replication-defective 바이러스 입자로 패키징 될 수 있다.

HSV-1 amplicon 플라스미드의 기본 디자인은 아래 Figure 3에 나와 있다.

Figure 3. Map of HSV-1 amplicon plasmid.

Promoter: The promoter that drives your gene of interest is placed here.

Kozak: Kozak consensus sequence. It is placed in front of the start codon of the ORF of interest because it is believed to facilitate translation initiation in eukaryotes.

ORF: The open reading frame of your gene of interest is placed here.

BGH pA: Bovine growth hormone polyadenylation. It facilitates transcriptional termination of the upstream ORF.

HSV-1 pac: Herpes simplex virus 1 packaging signal required for the packaging of viral DNA into virus.

Ampicillin: Ampicillin resistance gene. It allows the plasmid to be maintained by ampicillin selection in E. coli.

pUC ori: pUC origin of replication. Plasmids carrying this origin exist in high copy numbers in E. coli.

oriS: HSV-1 origin of DNA replication. It allows the plasmid to be amplified and packaged into HSV-1 particles as a concatemeric DNA.

IE4/5: HSV-1 ICP22 and ICP47 immediate early gene promoter. The activity of promoter is dependent on the transacting HSV-1 tegument protein VP16. It drives the ubiquitous expression of the downstream marker gene. It also works as a transcriptional regulatory region flanking oriS stimulating origin function.

Marker: A detectable gene (such as EGFP, LacZ). This allows cells transduced with the vector to be visualized.

SV40 early pA: Simian virus 40 early polyadenylation signal. It facilitates transcriptional termination of the upstream ORF.

Technical Information

Advantages of using HSV for gene therapy

HSV는 몇 가지 이점을 제공하는 enveloped, double stranded DNA 바이러스로, HSV 벡터는 유전자 치료에 매력적인 후보이다. HSV 벡터가 제공하는 주요 이점은 다음과 같다.

Broad tropism: 다양한 분할 및 비분할 세포에 HSV 벡터가 쉽게 transduction될 수 있다. 또한, HSV는 자연적으로 신경친화성이며 retrograde axonal transport로 인해 접종 부위에서 멀리 떨어진 뉴런에 매우 효율적인 유전자 전달을 달성할 수 있는 능력이 있다. 따라서 HSV 벡터는 특정 신경 질환 치료에 이상적이다.

Latent behavior: HSV는 감지할 수 있는 부작용없이 감각 뉴런 내의 잠복 상태를 무기한으로 유지할 수 있다. 잠복 상태를 지속하는 능력은 HSV가 숙주 면역체계를 회피하고 일생 동안 숙주 세포 내에서 지속되도록 한다. 이는 장기간 발현이 필요한 연구를 위해 뉴런에서 관심 유전자를 안정적으로 발현하기 위해 HSV 벡터를 사용하는 이점을 제공한다.

Minimal risk of insertional mutagenesis: 잠복 감염을 유지할 때, HSV는 숙주 게놈에 통합되지 않고 episome으로 남아 삽입 돌연변이 유발 위험을 최소화한다.

Ability to grow in tissue culture: HSV는 조직 배양에서 매우 쉽게 성장할 수 있으며, 다양한 동물 모델에서 잠복 감염을 확립하는 것으로 나타났다.

High viral titer: HSV 벡터는 높은 역가 바이러스로 패키징되어 타겟 세포를 고효율로 transduction 할 수 있다.

Large cargo capacity: HSV는 80개 이상의 유전자를 포함하는 큰 게놈 크기를 가지고 있으며 그중 일부는 복제에 필수적이지 않다. 이는 이러한 비필수 유전자를 삭제하고 대규모 또는 다중 transgenes을 발현하기 위한 사용 가능한 공간을 활용하는 유연성을 제공한다.

Commonly used HSV vectors

HSV 벡터는 크게 다음 범주로 분류할 수 있다.

HSV BAC vectors

HSV BAC은 바이러스 허용 진핵 세포에서 homologous recombination을 통해 BAC 백본 서열을 HSV 게놈에 삽입하여 생성된다. EGFP와 같은 선택 마커의 존재는 BAC 서열을 성공적으로 통합한 재조합 바이러스의 정제에 도움이 된다. Herpesvirus 게놈은 숙주 세포 핵에서 복제하면서 이후 대장균에 형질전환하기 위해 분리되는 복제 중간체를 생성하는 동안 원형화하는 경향이 있다. BAC 백본에 항생제 내성 유전자의 존재는 바이러스 BAC를 갖는 박테리아 세포의 선택을 용이하게 한다. 마지막 단계는 박테리아 세포에서 바이러스 BAC DNA를 분리하여, 제한효소 처리 및 시퀀싱 분석을 통해 온전함을 검증한다. 일단 검증이 되면 HSV BAC은 바이러스 허용 진핵 숙주세포에 transfection되어 살아있는 바이러스를 생성한다.

HSV는 게놈 크기가 크기 때문에, HSV를 클로닝하기 위해 일반 플라스미드 벡터를 사용하는 것은 불가능하다. 반면에 BAC은 큰 DNA 서열을 운반하는 능력과 느린 복제율로 인해 HSV 생물학 연구에 선호되는 벡터이다. HSV BAC은 또한 허용 세포에서 바이러스의 임상 분리물을 증식하는 것과 비교하여 E. coli에서 성장할 때 바이러스 서열에 안정성을 부여하는데 도움이 된다. 또한 HSV BAC은 일반적인 유전공학 기술을 사용하여 바이러스 게놈을 매우 쉽고 정확하게 조작하여 관심있는 돌연변이 바이러스를 생성할 수 있는 유연성을 제공한다.

HSV BAC은 위에서 언급한 몇 가지 장점을 제공하지만 고려해야할 몇 가지 제한사항이 있다. HSV BAC은 바이러스 게놈에서 반복적인 서열의 불안정성으로 인해 원하지 않는 돌연변이가 있는지 정기적으로 확인해야 한다. 추가로, 바이러스 게놈 내에 BAC 백본의 존재는 바이러스 성장을 방해하는 것으로 밝혀진 바이러스 게놈 사이즈의 증가를 야기한다. 따라서 HSV BAC을 디자인하기 위한 이상적인 접근 방식은 BAC 백본 측면에 있는 loxP 또는 FRT 사이트를 포함하여 각각 Cre 또는 Flp 기반 재조합에 의해 BAC 백본을 제거할 수 있는 유연성을 제공하는 것이다.

HSV amplicon vectors

Amplicon은 최소한의 바이러스 서열 외에 관심있는 하나 이상의 유전자를 포함하는 HSV-1 기반 플라스미드이며, HSV-1 helper virus 또는 클론된 HSV-1 게놈에 의해 트랜스로 공급되는 헬퍼 기능의 존재하에 살아있는 HSV 입자로 패키징될 수 있다. Amplicon은 바이러스 기원의 두 서열, 패키징 세포에서 바이러스 복제를 허용하는 oriS로 알려진 복제 기원과 살아있는 바이러스로의 패키징을 용이하게 하는 pac으로 알려진 패키징 서열만을 포함한다. HSV 입자는 amplicon플라스미드의 tandem repeat로 구성된 head-to-tail concatemers의 생성을 유도하는 야생형 HSV-1에서 사용되는 것과 유사한 rolling-circle 메커니즘을 통해 amplicon 게놈의 복제에 의해 생성된다.

Amplicon 벡터는 최대 150kb의 대용량 운반능력, 쉽게 클로닝할 수 있는 능력, 다양한 세포 유형을 transduction할 수 있는 능력 및 높은 transduction 효율과 같은 유전자 전달 도구로서 몇 가지 이점을 제공한다. 또한, 바이러스 단백질 인코딩 서열의 부재는 amplicon 벡터를 transduced 세포 및 생물체에 완전히 무독성 및 비병원성으로 만든다. Amplicon 벡터에는 바이러스 유전자가 없기 때문에 숙주 세포 내의 잠복기에 존재할 수 있는 바이러스 게놈과 재활성화 또는 재조합할 가능성을 최소화하는 데 도움이 된다.

오랫동안 amplicon 기반 유전자 전달의 주요 한계는 헬퍼 바이러스가 없는 고역가 amplicon 벡터 스톡의 생성이었다. 헬퍼 바이러스로 오염된 amplicon 스톡은 잠재적인 세포 독성 및 염증 반응을 유발할 수 있으므로 유전자 치료 응용에 바람직하지 않다. 헬퍼 기능을 제공하기 위해 바이러스 패키징 시그널만을 제외한 전체 HSV-1 게놈을 포함하는 일련의 중첩 cosmids 또는 BAC 벡터를 활용하는 헬퍼 바이러스 프리 패키징 시스템의 개발은 이 문제를 크게 극복하는 데 도움이 되었다. 이 방법은 거의 헬퍼 바이러스가 없는 amplicon 스톡을 생성할 수 있지만 높은 바이러스 역가를 달성할 수 없기 때문에 제한적이다. 헬퍼 바이러스의 오염이 감소된 고역가 amplicon 스톡을 얻기 위한 대안은 Cre-lox 기술을 사용하여 바이러스 생성 세포에서 헬퍼 바이러스의 패키징 시그널을 삭제한다. 그러나 이 방법을 사용하여 생산된 amplicon 스톡은 여전히 ​​매우 낮은 수준의 헬퍼 바이러스로 오염될 수 있으므로 특정 유전자 치료 응용분야에서 사용이 제한될 수 있다.

Replication-defective HSV vectors

R복제 결함 HSV 벡터는 바이러스 복제에 필수적인 유전자의 결실 또는 돌연변이에 의해 생성됩니다. 복제 결함 HSV는 누락된 바이러스 단백질이 조작된 세포주를 사용하여 트랜스에서 보완될 때만 성장할 수 있다. 지금까지 보고된 대부분의 복제 결함 HSV 벡터는 ICP0, ICP4, ICP22, ICP27 및 ICP47을 포함한 infected cell proteins (ICP)을 암호화하는 immediate-early (IE) 유전자를 다양한 조합으로 결실하여 생성되었다. ICP는 각각 바이러스 게놈 복제 및 virion 구조의 조립에 필수적인 단백질을 인코딩하는 일련의 early (E) 및 late (L) 바이러스 유전자의 전사를 시작하기 위해 HSV가 숙주 세포에 들어간 직후 발현된다. 따라서 IE 유전자의 결실은 초기 및 후기 바이러스 유전자 발현을 억제한다.

복제 결함 HSV 벡터의 최신 버전은 복수의 IE 유전자의 결실에 의해 생성되었으며,이 벡터는 더 적은 IE 유전자의 결실에 의해 생성된 이전 버전에 비해 세포 독성이 훨씬 더 적다. 이러한 벡터에서 일부 비필수 유전자와 함께 여러 필수 유전자의 결실은 사용 가능한 유전자 운반능력을 증가시켜 여러 독립 유전자 발현 카세트를 발현하는데 사용하는 이점을 제공한다. 따라서 이러한 벡터는 여러 transgenes의 동시 발현이 필요한 유전자 치료 응용 분야에 매우 적합하다.

복제 결함 HSV 벡터의 주요 단점은 단일 IE 유전자의 결실에 의해 생성된 벡터에서 관찰되는 세포 독성이다. 5개의 IE 유전자 모두에 대해 결실된 벡터를 개발함으로써 세포 독성 문제를 상당히 줄일 수 있지만, 이러한 벡터는 세포 배양에서 열악한 성장을 나타내고 transgene 발현 수준이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 올바른 조합에서 필수 유전자의 결실은 복제 결함 HSV 벡터의 최적 성능을 달성하는 데 중요하다. 복제 결함 HSV 벡터의 다른 단점은 이러한 벡터의 성장이 트랜스에서 결실된 바이러스 단백질을 공급할 수 있는 보완적인 세포주의 가용성에 엄격하게 의존한다는 것이다.

Attenuated HSV vectors

Attenuated HSV 벡터 (conditional replicating HSV 벡터 라고도 함)는 in vivo 바이러스-숙주 상호 작용의 다양한 측면에 관여하는 유전자와 같이  in vitro에서 바이러스 복제에 필수적이지 않은 유전자의 결실 또는 돌연변이에 의해 생성된다. 따라서 attenuated HSV는 세포 배양에서 복제할 수 있지만 특정 조건하에서는 in vivo에서 복제할 수는 없다. 이 접근법을 사용하여 정상 세포에서는 복제할 수 없지만 종양 세포에서는 선택적으로 복제할 수 있는 여러 attenuated HSV 벡터가 종양용해제로 사용하기 위해 개발되었다.

Attenuated HSV 벡터는 복제하고 감염을 쉽게 확산할 수 있는 능력으로 인해 비복제 HSV 벡터에 비해 훨씬 더 효율적인 유전자 전달을 달성할 수 있는 이점을 제공한다. 또한 attenuated HSV 벡터를 바이러스 백신으로 사용하면 숙주의 면역 체계가 모든 바이러스 항원에 노출될 수 있는 기회를 제공하여, 세포성 면역 및 체액성 면역을 모두 자극할 수 있다. 더욱이, 이러한 벡터는 상대적으로 쉽게 세포 배양에서 성장할 수 있으므로 백신 개발을 위한 비용 효율적인 접근 방식을 제시한다.

Attenuated HSV 벡터와 관련된 주요 한계는 복제 능력으로 인해 발생할 수 있는 몇 가지 잠재적 안전 문제이다. Attenuated HSV 벡터와 관련된 위험에는 in vivo에서 복제 바이러스의 더 병원성 균주로의 돌연변이 또는 재조합을 포함하며, 바이러스 또는 돌연변이가 환자로부터 다른 사람으로 퍼질 가능성, 바이러스 또는 돌연변이가 환자 또는 태아에게 병원성일 가능성이다. Attenuated 벡터의 또 다른 단점은 바이러스를 과도하게 약화시켜 그 효과를 크게 감소시킬 수 있다는 것이다. 따라서 원하는 기능을 가진 attenuated 벡터를 생성하려면 결실되거나 돌연변이 될 유전자를 신중하게 선택하는 것이 중요하다.

Major applications of HSV vectors

재조합 HSV 벡터는 다양한 유전자치료 응용분야에 사용된다. 다음은 HSV 벡터가 광범위하게 사용되고 있는 주요 연구 분야이다.

HSV vectors as oncolytic agents

몇 가지 요인으로 인해 HSV-1 벡터가 종양용해 바이러스 치료법에 대한 매력적인 후보자로 된다. HSV-1은 감염성이 매우 높아 10시간 만에 전체 복제주기를 완료하여 수천 개의 progeny virions을 방출하는데, 이는 adenovirus와 같은 다른 일반적인 바이러스에 비해 훨씬 더 짧은 시간이다. HSV-1 virions은 세포 외 확산 외에도 cell junctions을 통해 한 세포에서 다른 세포로 확산될 수 있어 고형 종양 내에서 매우 효율적인 바이러스 확산이 가능하다. 또한 HSV-1은 다양한 실험실 동물을 효과적으로 감염시키는 것으로 입증되어 in vivo 전임상 연구에 매우 적합하다.

암세포에서 선택적으로 복제하고 암세포를 죽이도록 디자인된 attenuated HSV 벡터는 종양용해 바이러스로 널리 사용되고 있다. 이러한 벡터는 정상 세포에서 바이러스 복제에 필수적이지만 종양 세포에는 필수적이지 않은 유전자를 결실하여 생성할 수 있다. 이러한 벡터의 항종양 효과는 항종양이거나 화학요법제를 활성화할 수 있는 유전자를 전달하도록 변형함으로써 더욱 향상될 수 있다. 현재 흑색종 치료에 사용되는 FDA 승인 약물인 Talimogene Laherparepvec (TVEC)는 종양용해 잠재력이 있는 attenuated HSV-1 벡터의 예이다. TVEC는 각각 정상 세포에서 바이러스 복제를 억제하고 면역 체계를 활성화시키는 바이러스 유전자 ICP34.5 및 ICP47을 결실하여 HSV-1에서 파생되었다. TVEC의 종양용해 잠재력은 human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)를 암호화하는 유전자의 과발현에 의해 더욱 증가되며, 이는 수지상 세포의 이동 및 성숙을 강화하여 면역 시스템을 더욱 자극한다.

Attenuated 벡터 외에도 복제 결함 HSV 벡터도 다양한 암 치료에 널리 사용되어 왔다. 이러한 접근법은 주로 thymidine kinase (TK)와 같은 자살 유전자 또는 종양 세포 내에서 TNF-α와 같은 치료 잠재력을 가진 유전자의 발현을 자체적으로 또는 조합하여 유도하기 위해 복제 결함 HSV를 활용하는 데 중점을 둔다.

HSV vectors as vaccines

HSV 벡터는 다음과 같은 바이러스 및 박테리아 병원체에 대한 바이러스 백신으로 사용할 수 있는 몇 가지 이점을 제공한다. 1) 다양한 경로를 통한 접종에 대한 반응으로 숙주 생물에서 강력한 면역 반응을 유도하는 능력; 2) 숙주 게놈에 통합되지 않고 숙주 세포 핵에서 episome으로 지속되는 능력; 및 3) ganciclovir와 같은 비독성 약물을 세포독성 대사산물로 전환하는 능력을 가진 HSV 게놈에서 TK 유전자의 자연적 존재는 원치 않는 효과가 발생할 경우 바이러스에 감염된 세포를 죽이는데 사용할 수 있다. HSV-BAC, amplicon 벡터, 복제 결함 HSV 벡터 및 attenuated HSV를 사용한 연구는 모두 다양한 병원체에 대한 바이러스 백신으로 사용될 때 유망한 결과를 보여주었다.

Attenuated HSV 벡터는 숙주의 면역 시스템이 모든 바이러스 항원에 노출될 수 있는 기회를 제공하여 세포성 면역 및 체액성 면역을 모두 자극하기 때문에 anti-HSV 백신 개발에 특히 적합하다. 또한, attenuated 생백신은 바이러스 게놈의 특정 서브유닛만 발현하는 비활성 백신이나 백신 벡터에 비해 더 장기적이고 효과적인 보호를 제공하는 것으로 나타났다. 세계 인구의 상당 부분이 HSV-1 및 HSV-2에 감염되어 있고, 현재 FDA 승인 백신이 둘다 치료할 수 없다는 점을 고려할 때 anti-HSV 백신 개발의 시급성이 높다. 바이러스 당단백질 gK 및 막단백질 UL20의 부분 결실에 의해 개발된 attenuated 생 HSV-1 벡터인 VC2는 HSV-1 및 HSV-2 감염의 동물 모델에서 테스트했을 때 백신 후보로서 큰 잠재력을 보여주었다.

바이러스 복제에 필수적인 유전자가 결실되고 특정 외래 항원을 발현하는 복제 결함 HSV 돌연변이는 바이러스 및 세포 내 박테리아 감염의 다양한 동물 모델에서 백신으로 투여될 때 지속적이고 강력한 면역 반응을 유도하는 것으로 나타났다. 또한, amplicon 벡터는 마우스 모델을 사용한 여러 전임상 연구에서 암, 미생물 감염 및 신경 질환에 대한 치료 백신으로 널리 적용되어 왔다. 그러나 기존 HSV 면역이 있는 모델을 포함하여 다른 동물 모델에서 면역원성 잠재력을 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.

HSV vectors as gene delivery vehicles

HHSV amplicon벡터는 신경친화성, 큰 유전자 운반능력 (<150kb), 낮은 독성 및 표적 세포 내에서 episome으로 남아있는 능력으로 인해 뉴런에 대한 유전자 전달 매개체로 특히 적합하다. 따라서 다음 분야의 연구에 널리 사용되어 왔다. 1) 알츠하이머 및 파킨슨 병과 같은 신경 퇴행성 질환; 2) 우울증과 중독을 포함한 신경정신 질환; 및 3) 급성 허혈 뇌졸중과 같이 신경계에 치료 유전자를 전달해야 하는 질병의 치료. 또한 다양한 분열 세포주를 감염시키는 능력과 플라스미드 transfection에 비해 HSV amplicon 벡터로 세포를 감염시키는 상대적 용이성으로 인해 amplicon 벡터는 in vitro 약리학 연구에 매우 적합하다.

복제 결함 HSV 벡터는 바이러스 복제에 필수적인 유전자의 결실에 의해 달성된 현저히 감소된 세포독성 때문에 유전자 치료 응용을 위한 유전자 전달 매개체로도 사용된다. 다중 유전자의 결실은 또한 이러한 벡터에 대한 큰 유전자 운반능력을 증가시켜 다중 유전자 치료에 사용되는 벡터에 일반적으로 요구되는 다중 독립 유전자 발현 카세트를 운반할 수 있게 한다. 따라서 복제 결함 벡터는 만성 통증, 파킨슨 병, 척수 손상 및 lysosomal storage disorders의 동물 모델에서 유전자 치료 연구에 널리 사용되어 왔다. Human preproenkephalin (PENK)을 발현하는 복제 결함 HSV 벡터인 NP2는 통증 치료를 위한 1상 임상 시험에서 유망한 결과를 보여주었다.

How to Order

FAQ

What advantage does HSV vectors offer over other viral vectors?

HSV is naturally neurotropic, offers a large cargo capacity of up to 150 kb when used as amplicons and has the ability to maintain itself in a latent state for the lifetime of host cells, which renders it with some unique advantages over other commonly used viral vectors such as lentivirus, AAV or adenovirus. Additionally, HSV has a broad host cell range, maintains itself as an episome instead of integrating into the host genome, can be easily grown in cell culture, and can be packaged into high titer virus.

Can HSV vectors produced by VectorBuilder be used for producing live virus?

VectorBuilder offers HSV BACYAC vectors and amplicon vectors, both of which can be used for producing live virus and we have carried our extensive testing to validate this. HSV BACYACs can be transfected into viral permissive eukaryotic host cell lines such as Vero for producing live virus. For amplicon vectors, co-transfection of the amplicon plasmid along with a BAC containing packaging defective HSV-1 genome into appropriate packaging cells leads to the generation of live virus. Figure 2 shows the successful packaging of wildtype HSV-1 viral particles using our vector.

Which biosafety level (BSL) is required for HSV vectors?

HSV vectors can typically be handled in a biosafety level-2 (BSL-2) containment. However, biosafety policies can vary considerably from one institution to another. Therefore, it is the responsibility of the researchers to handle all viral vectors following appropriate biosafety guidelines that apply for their institution.