바이러스 벡터를 세포에 직접 감염시킬 수 있을까, 아니면 바이러스를 먼저 만들어야 할까요?

바이러스 벡터로 세포를 직접 transfection 하면(살아있는 바이러스를 사용하지 않고) 목적 유전자(GOI)의 발현이 가능할 수 있지만 여러가지 문제가 있다(아래 참조). 따라서 바이러스 벡터를 세포에 직접 transfection 하는게 아니라 바이러스 생산에 사용할 것을 권장한다.

바이러스 transduction은 보통 plasmid transfection보다 DNA를 타겟 세포로 더 효율적으로 전달할 수 있다. Lentivirus나 MMLV와 같은 retrovirus를 사용할 경우 바이러스 게놈은 호스트 세포 게놈에 통합되어, 바이러스에 전달되는 유전자가 안정적으로 발현될 수 있다. 반면, transfection된 벡터 plasmid는 호스트 게놈에 통합되지 않기 때문에 세포 내에서 일시적인 발현만 한다. Retrovirus 벡터의 경우 호스트 게놈에서 적은 카피 수를 갖는 바이러스 transduction에 비해, plasmid의 직접 transfection은 가끔 세포에서 카피 수가 매우 많아 벡터에 전달되는 유전자의 발현 수준이 매우 높을 수 있다. 그러나 이는 매우 균일하지 않을 수 있다 (어떤 세포는 많은 카피를 포함할 수 있지만 다른 세포는 매우 적은 카피를 갖거나 전혀 가지고 있지 않다).

당사의 lentivirus 벡터 plasmid는 5' LTR 내에 강력한 RSV promoter를 포함하고 있는데, 이것은 바이러스 패키징 도중에 바이러스 RNA 게놈의 transcription을 가동하는데 사용된다. 패키징된 lentivirus로 세포에 transduction이 끝나면, 5' LTR의 promoter 활동이 비활성화되기 때문에 바이러스 벡터에서 두 LTR 사이에 존재하는 GOI 발현에 영향을 미치지 않는다. 그러나, 만약 바이러스 벡터가 세포에 직접 transfection하는데 사용된다면, 5' LTR promoter는 여전히 활성화되어 있다. 이것은 lentivirus 벡터 내에서 downstream 유전자의 발현을 활성화, 왜곡 또는 억제하는 여러가지 영향을 가져올 수 있다.

또한 바이러스 생산에 필요한 컴포넌트가 있기 때문에 바이러스 벡터는 같은 expression cassette를 함유한 일반 plasmid 보다 상당히 크다. Plasmid 크기가 증가함에 따라 DNA preparation과 plasmid transfection 효율이 모두 감소하며, 이는 직접 transfection시 많은 바이러스 벡터에 대해 매우 낮은 효율을 초래할 수 있다. 이는 30kb가 넘는 adenovirus 벡터에서 큰 문제가 된다.

VectorBuilder의 독점적 기술을 활용한 바이러스 패키징 서비스를 이용할 것을 권장한다. 이는 고객이 직접 실험하는 것보다 더 저렴하고 빠르게 높은 titer로 고품질의 바이러스를 제공받을 수 있기 때문이다.