Los virus adenoasociados ( AAV ) [ 1 ] son virus pequeños que infectan a humanos y a algunas otras especies de primates . Pertenecen al género Dependoparvovirus , que a su vez pertenece a la familia Parvoviridae . Son virus pequeños (de aproximadamente 26 nm de diámetro) , defectuosos en la replicación , sin envoltura y con genomas de ADN monocatenario lineal (ssDNA) de aproximadamente 4,8 kilobases (kb). [ 2 ] [ 3 ]
Varias características hacen del AAV un candidato atractivo para la creación de vectores virales para terapia génica y para la creación de modelos isogénicos de enfermedades humanas . [ 4 ] Los vectores de terapia génica que utilizan AAV pueden infectar tanto células en división como células quiescentes y persistir en un estado extracromosómico sin integrarse en el genoma de la célula huésped. Sin embargo, en el virus nativo, la integración de los genes transportados por el virus en el genoma del huésped sí ocurre. [ 5 ] La integración puede ser importante para ciertas aplicaciones, pero también puede tener consecuencias no deseadas. Ensayos clínicos recientes en humanos que utilizan AAV para terapia génica en la retina han mostrado resultados prometedores. [ 6 ]
En marzo de 2023, una serie de artículos de Nature detectaron altos títulos del virus adenoasociado 2 (AAV2), junto con adenovirus y herpesvirus, en muestras de una ola de hepatitis infantil. [ 7 ] Un artículo sugirió que la coinfección por AAV2 podría contribuir a una enfermedad hepática más grave que la infección solo por adenovirus o herpesvirus, y que el vínculo causal aún no se ha establecido. [ 8 ]
Historia
El virus adenoasociado (AAV), considerado anteriormente un contaminante en las preparaciones de adenovirus, fue identificado por primera vez como un dependoparvovirus en la década de 1960 en los laboratorios de Bob Atchison en la Universidad de Pittsburgh y Wallace Rowe en los NIH . 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. [ 9 ] [ 10 ] Actualmente, los vectores de virus adenoasociados (AAV) se consideran el estándar de oro en la terapia génica. [ 11 ]
Uso en terapia génica
Ventajas e inconvenientes
El AAV de tipo salvaje ha atraído un considerable interés por parte de los investigadores de terapia génica debido a varias características. La principal de ellas fue 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 (denominado AAVS1) en el cromosoma 19 humano . [ 12 ] [ 13 ] Esta característica lo hace algo más predecible que los retrovirus , que presentan la amenaza de una inserción aleatoria y de mutagénesis, que a veces va seguida del desarrollo de un cáncer. El genoma del AAV se integra con mayor frecuencia en el sitio mencionado, mientras que las incorporaciones aleatorias en el genoma ocurren con una frecuencia insignificante. Sin embargo, el desarrollo de los AAV como vectores de terapia génica ha eliminado esta capacidad de integración mediante la eliminación de la región rep y la región cap del ADN del vector. El gen deseado junto con un promotor para dirigir 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 el ADN del vector monocatenario es convertido por los complejos de ADN polimerasa de la célula huésped en ADN bicatenario. Los vectores de terapia génica basados en AAV forman concatémeros episomales en el núcleo de la célula huésped. En células que no se dividen, estos concatémeros permanecen intactos durante la vida de la célula huésped. En 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. [ 14 ] La integración aleatoria del ADN de AAV en el genoma del huésped es detectable pero ocurre con muy baja frecuencia. [ 14 ] 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 . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Esta característica, junto con la capacidad de infectar células quiescentes, presenta su dominio sobre los adenovirus como vectores para la terapia génica humana .
El método principal para la producción de AAV implica la transfección transitoria de células HEK-293 utilizando tres plásmidos que portan el gen terapéutico, los genes rep/cap de AAV y genes adenovirales auxiliares. [ 11 ] El proceso de producción incluye el cultivo, particularmente en biorreactores , y la purificación destinada a aumentar el rendimiento de cápsides completas y eliminar impurezas. [ 18 ] Para mejorar la productividad, se están desarrollando nuevos métodos, como el uso de virus auxiliares recombinantes modificados [ 19 ] y el establecimiento de líneas celulares productoras estables .
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 viral de 4,8 kilobases. 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.
- Las ITR de AAV de dos genomas pueden hibridar para formar concatémeros cabeza-cola, casi duplicando la capacidad del vector. La inserción de sitios de empalme permite la eliminación de las ITR del transcrito. [ 20 ]
- CRISPR permite la inserción secuencial en cualquier sitio deseado. El primer vector reconoce el locus objetivo e inserta la mitad del gen deseado. El segundo vector reconoce la inserción incompleta e inserta la otra mitad. [ 21 ]
Debido a las ventajas especializadas de la terapia génica del AAV, los investigadores han creado una versión modificada del AAV denominada virus adenoasociado autocomplementario (scAAV) . Mientras que el AAV empaqueta una sola hebra de ADN y debe esperar a que se sintetice su segunda hebra, el scAAV empaqueta dos hebras más cortas que son complementarias entre sí. Al evitar la síntesis de la segunda hebra, el scAAV puede expresarse más rápidamente, aunque, como salvedad, el scAAV solo puede codificar la mitad de la ya limitada capacidad del AAV. [ 22 ] Informes recientes sugieren que los vectores scAAV son más inmunogénicos que los vectores de adenovirus de cadena simple, induciendo una activación más fuerte de los linfocitos T citotóxicos . [ 23 ]
Se cree que la inmunidad humoral inducida por la infección con el serotipo salvaje es común. La actividad neutralizante asociada limita la utilidad del serotipo AAV2, el más utilizado, en ciertas aplicaciones. Por consiguiente, la mayoría de los ensayos clínicos en curso implican la administración de AAV2 en el cerebro, un órgano relativamente privilegiado desde el punto de vista inmunológico. En el cerebro, el AAV2 es altamente específico para las neuronas.
Ensayos clínicos
Hasta 2019, los vectores AAV se habían utilizado en más de 250 ensayos clínicos en todo el mundo, aproximadamente el 8,3 % de los ensayos de terapia génica con vectores virales. [ 24 ] Recientemente, se han obtenido resultados prometedores de ensayos de fase 1 y fase 2 para varias enfermedades, incluyendo la amaurosis congénita de Leber , [ 6 ] [ 25 ] [ 26 ] hemofilia , [ 27 ] insuficiencia cardíaca congestiva , [ 28 ] atrofia muscular espinal , [ 29 ] deficiencia de lipoproteína lipasa , [ 30 ] y enfermedad de Parkinson . [ 31 ]
Productos de terapia génica con AAV aprobados por la FDA
Los productos de terapia génica basados en AAV han llegado al mercado mundial tras la finalización de ensayos clínicos exitosos. La siguiente tabla incluye terapias génicas aprobadas por la FDA que ya están disponibles en el mercado estadounidense y posiblemente en otros mercados.
Biología fundamental

Genómica, transcriptómica y proteómica
El genoma del AAV está compuesto de ácido desoxirribonucleico monocatenario ( ADNmc ), de sentido positivo o negativo, con una longitud aproximada de 4,7 kilobases. El genoma comprende ITR en ambos extremos de la cadena de ADN y dos marcos de lectura abiertos (ORF): rep y cap . El primero está compuesto por cuatro genes superpuestos que codifican las proteínas Rep necesarias para el ciclo de vida del AAV, y el segundo contiene secuencias de nucleótidos superpuestas de las proteínas de la cápside : VP1, VP2 y VP3, que interactúan para formar una cápside con simetría icosaédrica. [ 43 ]
Secuencias ITR
Las secuencias de repetición terminal invertida (ITR) constan de 145 bases cada una. Se denominan así por su simetría, que se ha demostrado que es necesaria para la multiplicación eficiente del genoma del AAV. [ 44 ] La característica de estas secuencias que les confiere esta propiedad es su capacidad para formar una horquilla , lo que contribuye a la denominada autocebado que permite la síntesis independiente de primasa de la segunda hebra de ADN. También se ha demostrado que las ITR son necesarias tanto para la integración del ADN del AAV en el genoma de la célula huésped (cromosoma 19 en humanos) como para su rescate, [ 45 ] [ 46 ] así como para la encapsidación eficiente del ADN del AAV combinada con la generación de partículas de AAV completamente ensambladas y resistentes a la desoxirribonucleasa . [ 47 ]
En lo que respecta a la terapia génica, las ITR parecen ser las únicas secuencias requeridas en cis junto al gen terapéutico: las proteínas estructurales ( cap ) y de empaquetamiento ( rep ) pueden administrarse en trans . Con esta premisa, se establecieron muchos métodos para la producción eficiente de vectores AAV recombinantes (rAAV) que contienen un gen reportero o terapéutico. Sin embargo, también se publicó que las ITR no son los únicos elementos requeridos en cis para la replicación y encapsidación efectivas. Algunos grupos de investigación han identificado una secuencia denominada elemento dependiente de Rep de acción cis (CARE) dentro de la secuencia codificante del gen rep . Se demostró que CARE aumenta la replicación y la encapsidación cuando está presente en cis . [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]
gen rep y proteínas Rep
En el lado izquierdo del genoma hay dos promotores llamados p5 y p19, a partir de los cuales se pueden producir dos ARN mensajeros ( ARNm ) superpuestos de diferente longitud. Cada uno de ellos contiene un intrón que puede ser eliminado o no mediante empalme. Dadas estas posibilidades, se pueden sintetizar cuatro ARNm diferentes y, en consecuencia, cuatro proteínas Rep diferentes con secuencias superpuestas. Sus nombres describen sus tamaños en kilodaltons (kDa): Rep78, Rep68, Rep52 y Rep40. [ 52 ] Rep78 y 68 pueden unirse específicamente a la horquilla formada por el ITR en el acto de autocebado y cortar en una región específica, denominada sitio de resolución terminal, dentro de la horquilla. También se demostró que son necesarios para la integración específica de AAVS1 del genoma AAV. Se demostró que las cuatro proteínas Rep se unen al ATP y poseen actividad helicasa . También se demostró que regulan positivamente la transcripción del promotor p40 (mencionado más adelante), pero regulan negativamente los promotores p5 y p19. [ 46 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
gen cap y proteínas VP
El lado derecho de un genoma AAV de sentido positivo codifica secuencias superpuestas de tres proteínas de la cápside, VP1, VP2 y VP3, y dos proteínas accesorias, MAAP y AAP, que parten de un promotor, denominado p40. Los pesos moleculares de estas proteínas son 87, 72 y 62 kilodaltons, respectivamente. [ 57 ] La cápside del AAV está compuesta por una mezcla de VP1, VP2 y VP3 que suman 60 monómeros dispuestos en simetría icosaédrica en una proporción de 1:1:10, [ 58 ] con una masa vacía de aproximadamente 3,8 MDa . [ 59 ] La estructura cristalina de la proteína VP3 fue determinada por Xie, Bue, et al. [ 60 ]

El gen cap produce una proteína adicional no estructural llamada proteína activadora del ensamblaje (AAP). Esta proteína se produce a partir de ORF2 y es esencial para el proceso de ensamblaje de la cápside. [ 61 ] Hasta la fecha, no se ha determinado la función exacta de esta proteína en el proceso de ensamblaje ni su estructura.
Las tres VP se traducen a partir de un único ARNm. Tras la síntesis de este ARNm, puede empalmarse de dos maneras diferentes: se puede escindir un intrón más largo o más corto, lo que da lugar a la formación de dos grupos de ARNm: uno de 2,3 kb y otro de 2,6 kb. Normalmente, sobre todo en presencia de adenovirus, se prefiere el intrón más largo, por lo que el ARNm de 2,3 kb representa el denominado "empalme principal". En esta forma, se elimina el primer codón AUG , a partir del cual comienza la síntesis de la proteína VP1, lo que resulta en una reducción del nivel general de síntesis de la proteína VP1. El primer codón AUG que permanece en el empalme principal es el codón de iniciación de la proteína VP3. Sin embargo, aguas arriba de ese codón, en el mismo marco de lectura abierto, se encuentra una secuencia ACG (que codifica treonina ) rodeada por un contexto de Kozak óptimo . Esto contribuye a un bajo nivel de síntesis de la proteína VP2, que en realidad es la proteína VP3 con residuos N terminales adicionales, al igual que la VP1. [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]
Dado que se prefiere que el intrón más grande se elimine mediante empalme, y dado que en el empalme principal el codón ACG es una señal de iniciación de la traducción mucho más débil , la proporción en la que se sintetizan las proteínas estructurales del AAV in vivo es de aproximadamente 1:1:20, que es la misma que en la partícula viral madura. [ 66 ] Se demostró que el fragmento único en el extremo N de la proteína VP1 posee la actividad de la fosfolipasa A2 (PLA2), que probablemente sea necesaria para la liberación de partículas de AAV de los endosomas tardíos . [ 67 ] Muralidhar et al. informaron que VP2 y VP3 son cruciales para el ensamblaje correcto del virión. [ 64 ] Más recientemente, sin embargo, Warrington et al. demostraron que VP2 no es necesario para la formación completa de la partícula viral y una infectividad eficiente, y también presentaron que VP2 puede tolerar grandes inserciones en su extremo N, mientras que VP1 no puede, probablemente debido a la presencia del dominio PLA2. [ 68 ]
Modificaciones postraduccionales
Descubrimientos recientes realizados mediante el uso de enfoques ómicos de alto rendimiento incluyen el hecho de que las cápsides de AAV se modifican postraduccionalmente (PTM) durante la producción, tales como acetilación , metilación, fosforilación , desamidación, O-glicosilación [ 69 ] y SUMOilación en las proteínas de la cápside VP1, VP2 y VP3. Estas PTM difieren según la plataforma de producción. Otro descubrimiento es que los genomas de AAV se metilan epigenéticamente durante la producción. Además del precio, estos hallazgos podrían afectar la cinética de expresión, la unión al receptor de rAAV, el tráfico, la inmunogenicidad del vector y la durabilidad de la expresión. [ 70 ] [ 71 ]
Clasificación, serotipos, receptores y tropismo nativo
En 2013, el Comité Internacional de Taxonomía de Virus reconoció dos especies de AAV : el dependoparvovirus adenoasociado A (anteriormente AAV-1, -2, -3 y -4) y el dependoparvovirus adenoasociado B (anteriormente AAV-5). [ 72 ]
Hasta la década de 1990, prácticamente toda la biología del AAV se estudiaba utilizando el serotipo 2. Sin embargo, el AAV es altamente prevalente en humanos y otros primates, y se han aislado varios serotipos de diversas muestras de tejido. Los serotipos 2, 3, 5 y 6 se descubrieron en células humanas, y los serotipos 1, 4 y 7-11 en muestras de primates no humanos. [ 73 ] Hasta 2006 se habían descrito 11 serotipos de AAV , el undécimo en 2004. [ 74 ] Las proteínas de la cápside del AAV contienen 12 regiones de superficie hipervariables, con la mayor variabilidad ocurriendo en los picos proximales triples, pero el genoma del parvovirus en general presenta genes estructurales y de replicación altamente conservados en todos los serotipos. [ 73 ] Todos los serotipos conocidos pueden infectar células de múltiples tipos de tejido diversos. [ 75 ]
Serotipo 2
El serotipo 2 (AAV2) ha sido el más estudiado hasta ahora. [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] El AAV2 presenta tropismo natural hacia los músculos esqueléticos , [ 82 ] las neuronas , [ 76 ] las células musculares lisas vasculares [ 83 ] y los hepatocitos . [ 84 ]
Se han descrito tres receptores celulares para AAV2: proteoglicano de heparán sulfato ( HSPG), una integrina Vβ5 y el receptor 1 del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFR-1). El primero funciona como receptor primario, mientras que los dos últimos tienen actividad correceptora y permiten que el AAV entre en la célula por endocitosis mediada por receptores . [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] Estos resultados de estudio han sido cuestionados por Qiu, Handa, et al. [ 88 ] El HSPG funciona como receptor primario, aunque su abundancia en la matriz extracelular puede eliminar partículas de AAV y afectar la eficiencia de la infección. [ 89 ]
Estudios han demostrado que el serotipo 2 del virus (AAV-2) aparentemente mata las células cancerosas sin dañar las sanas. "Nuestros resultados sugieren que el virus adenoasociado tipo 2, que infecta a la mayoría de la población pero no tiene efectos nocivos conocidos, mata varios tipos de células cancerosas sin afectar a las células sanas", dijo Craig Meyers, [ 90 ] profesor de inmunología y microbiología en la Facultad de Medicina de Penn State en Pensilvania en 2005. [ 91 ] Esto podría conducir a un nuevo agente anticancerígeno.
En marzo de 2023, una serie de artículos de Nature vincularon la infección por el virus adenoasociado 2 (AAV2) con una ola de hepatitis infantil. [ 7 ]
Otros serotipos
Aunque AAV2 es el serotipo más popular en diversas investigaciones basadas en AAV, se ha demostrado que otros serotipos pueden ser más efectivos como vectores de administración de genes. AAV9 atraviesa la barrera hematoencefálica en humanos, AAV6 parece mucho mejor en la infección de células epiteliales de las vías respiratorias, [ 92 ] [ 93 ] AAV7 presenta una tasa de transducción muy alta de células de músculo esquelético murino (similar a AAV1 y AAV5), AAV8 transduce hepatocitos [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ] y se ha demostrado que AAV1 y 5 son muy eficientes en la administración de genes a células endoteliales vasculares. [ 97 ] En el cerebro, la mayoría de los serotipos de AAV muestran tropismo neuronal, mientras que AAV5 también transduce astrocitos. [ 98 ] AAV6, un híbrido de AAV1 y AAV2, [ 96 ] también muestra una inmunogenicidad menor que AAV2. [ 95 ]
Los serotipos pueden diferir con respecto a los receptores a los que se unen. Por ejemplo, la transducción de AAV4 y AAV5 puede ser inhibida por ácidos siálicos solubles (de diferente forma para cada uno de estos serotipos) [ 99 ] , y se ha demostrado que AAV5 ingresa a las células a través del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas [ 100 ] .
serotipos sintéticos
Se han realizado numerosos esfuerzos para diseñar y mejorar nuevas variantes de AAV con fines clínicos y de investigación. Dichas modificaciones incluyen nuevos tropismos para dirigirse a tejidos específicos y residuos de superficie modificados para evadir la detección por parte del sistema inmunitario. Además de optar por cepas particulares de AAV recombinante (rAAV) para dirigirse a células específicas, los investigadores también han explorado la pseudotipificación de AAV, la práctica de crear híbridos de ciertas cepas de AAV para alcanzar un objetivo aún más preciso. El híbrido se crea tomando la cápside de una cepa y el genoma de otra. Por ejemplo:
- La mezcla de AAV2 y AAV5, y su posterior evolución dirigida , puede producir un virus que ataca el tracto respiratorio . [ 101 ]
- AAV2/5, un híbrido con el genoma de AAV2 y la cápside de AAV5, logró mayor precisión y alcance en células cerebrales que el que podría alcanzar AAV2 sin hibridar. Los investigadores han continuado experimentando con la pseudotipificación mediante la creación de cepas con cápsides híbridas. [ 102 ]
- AAV-DJ tiene una cápside híbrida de ocho cepas diferentes de AAV; por lo tanto, puede infectar diferentes células en muchas áreas del cuerpo, una propiedad que una sola cepa de AAV con un tropismo limitado no tendría. [ 102 ]
Otros esfuerzos para diseñar y mejorar nuevas variantes de AAV han incluido la reconstrucción ancestral de variantes virales para generar nuevos vectores con propiedades mejoradas para aplicaciones clínicas y el estudio de la biología del AAV. [ 103 ] Se pueden insertar etiquetas en la cápside del AAV para permitir el acoplamiento de ligandos y mejorar la focalización a tipos celulares o tejidos específicos. [ 104 ] [ 105 ]
Inmunología
El AAV es de particular interés para los terapeutas genéticos debido a su aparente capacidad limitada para inducir respuestas inmunitarias en humanos, un factor que debería influir positivamente en la eficiencia de la transducción del vector, al tiempo que reduce el riesgo de cualquier patología asociada al sistema inmunitario .
No se considera que el AAV tenga ningún papel conocido en las enfermedades. [ 106 ] Sin embargo, la respuesta del sistema inmunitario del huésped y la tolerancia inmunitaria reducen la eficacia de la terapia génica mediada por AAV. Se ha demostrado que la respuesta inmunitaria del huésped responde a los vectores AAV, las células transducidas y las proteínas transducidas. [ 107 ] La respuesta inmunitaria se puede subdividir en dos categorías: innata y adaptativa, esta última dividida en humoral y celular. [ 108 ] [ 109 ]
Innato
La respuesta inmune innata a los vectores AAV se ha caracterizado en modelos animales. La administración intravenosa en ratones provoca la producción transitoria de citocinas proinflamatorias y cierta infiltración de neutrófilos y otros leucocitos en el hígado, que parece secuestrar un gran porcentaje de las partículas virales inyectadas. Tanto los niveles de factores solubles como la infiltración celular parecen volver a los valores basales en un plazo de seis horas. Por el contrario, los virus más agresivos producen respuestas innatas que duran 24 horas o más. [ 110 ]
Los estudios in vivo indican que los vectores AAV interactúan con las vías del receptor tipo Toll (TLR)9 y TLR2-MyD88 para desencadenar la respuesta inmune innata mediante la estimulación de la producción de interferones. [ 111 ] Se ha demostrado que los ratones deficientes en TLR9 son más receptivos al tratamiento con AAV y muestran niveles más altos de expresión del transgén. [ 112 ]
Humorístico
Debido a una infección natural previa, muchas personas tienen anticuerpos neutralizantes (NAbs) preexistentes contra los AAV, lo que puede dificultar significativamente su aplicación en la terapia génica. [ 113 ] Aunque los AAV son altamente variables entre las variantes de tipo salvaje y sintéticas, los sitios de reconocimiento de anticuerpos pueden conservarse evolutivamente. [ 114 ]
Se sabe que el virus induce una inmunidad humoral robusta en modelos animales y en la población humana, donde se estima que hasta el 80 % de los individuos son seropositivos para AAV2. Se sabe que los anticuerpos son neutralizantes y, para las aplicaciones de terapia génica, estos afectan la eficiencia de la transducción del vector a través de algunas vías de administración. Además de los niveles persistentes de anticuerpos específicos contra AAV, parece, tanto en estudios de primovacunación en animales como en ensayos clínicos, que la memoria de las células B también es fuerte. [ 115 ] En humanos seropositivos, los anticuerpos IgG circulantes contra AAV2 parecen estar compuestos principalmente por las subclases IgG1 e IgG2, con poca o ninguna presencia de IgG3 o IgG4. [ 116 ]
Mediado por células
La respuesta celular al virus y a los vectores está poco caracterizada y ha sido ignorada en gran medida en la literatura hasta 2005. [ 115 ] Los ensayos clínicos que utilizan un vector basado en AAV2 para tratar la hemofilia B parecen indicar que puede estar ocurriendo una destrucción dirigida de las células transducidas. [ 117 ] Combinado con datos que muestran que las células T CD8+ pueden reconocer elementos de la cápside de AAV in vitro , [ 118 ] parece que puede haber una respuesta de linfocitos T citotóxicos a los vectores AAV. Las respuestas citotóxicas implicarían la participación de células T cooperadoras CD4+ en la respuesta a AAV y los datos in vitro de estudios en humanos sugieren que el virus puede inducir tales respuestas, incluidas respuestas de memoria Th1 y Th2. [ 116 ] Se han identificado varios epítopos candidatos estimulantes de células T dentro de la proteína de la cápside VP1 del AAV, que pueden ser objetivos atractivos para la modificación de la cápside si el virus se va a utilizar como vector para la terapia génica. [ 116 ] [ 117 ]
Ciclo de infección
El ciclo de infección del AAV consta de varias etapas, desde la infección de una célula hasta la producción de nuevas partículas infecciosas:
- unión a la membrana celular
- endocitosis mediada por receptores
- tráfico endosomal
- escape del endosoma tardío o lisosoma
- translocación al núcleo
- desrecubrimiento
- formación de la forma replicativa de ADN de doble cadena del genoma del AAV
- expresión de genes rep
- replicación del genoma
- expresión de genes cap , síntesis de partículas de ADN monocatenario de la progenie
- ensamblaje de viriones completos y
- liberación de la célula infectada.
Algunos de estos pasos pueden ser diferentes en distintos tipos de células, lo que contribuye, en parte, al tropismo nativo definido y bastante limitado del AAV. La replicación del virus también puede variar en un mismo tipo de célula, dependiendo de la fase del ciclo celular en la que se encuentre . [ 119 ]
La característica principal del virus adenoasociado es una deficiencia en la replicación y, por lo tanto, su incapacidad para multiplicarse en células no afectadas. El virus adenoasociado se propaga coinfectando una célula con un virus auxiliar. El primer virus auxiliar descrito que proporcionaba la generación exitosa de nuevas partículas de AAV fue el adenovirus, del cual se originó el nombre AAV. Luego se demostró que la replicación del AAV puede ser facilitada por proteínas seleccionadas derivadas del genoma del adenovirus, [ 120 ] [ 121 ] por otros virus como el HSV [ 122 ] o la vaccinia, o por agentes genotóxicos, como la irradiación UV o la hidroxiurea . [ 123 ] [ 124 ] [ 125 ] Dependiendo de la presencia o ausencia de un virus auxiliar, el ciclo de vida del AAV sigue una vía lítica o lisogénica, respectivamente. [ 126 ] Si hay un virus auxiliar, la expresión génica del AAV se activa, lo que permite que el virus se replique utilizando la polimerasa de la célula huésped. Cuando el virus auxiliar mata a la célula huésped, se liberan los nuevos viriones de AAV. Si no hay un virus auxiliar presente, el AAV exhibe un comportamiento lisogénico. Cuando el AAV infecta una célula por sí solo, su expresión génica se reprime (el AAV no se replica) y su genoma se incorpora al genoma del huésped (en el cromosoma 19 humano). En raras ocasiones, puede ocurrir la lisis sin un virus auxiliar, pero generalmente el AAV no puede replicarse ni matar una célula por sí solo. [ 127 ]
El conjunto mínimo de genes adenovirales necesarios para la generación eficiente de partículas AAV progenie fue descubierto por Matsushita, Ellinger et al. [ 120 ] Este descubrimiento permitió nuevos métodos de producción de AAV recombinante, que no requieren la coinfección adenoviral de las células productoras de AAV. En ausencia de virus auxiliar o factores genotóxicos, el ADN del AAV puede integrarse en el genoma del huésped o persistir en forma episomal . En el primer caso, la integración está mediada por las proteínas Rep78 y Rep68 y requiere la presencia de ITR que flanquean la región que se integra. En ratones, se ha observado que el genoma del AAV persiste durante largos períodos de tiempo en tejidos quiescentes, como los músculos esqueléticos, en forma episomal (una conformación circular cabeza-cola). [ 128 ]
Véase también
Referencias
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