Systematische Bestimmung des Verpackungsgrenzwerts von lentiviralen Vektoren

Aufgrund ihrer Fähigkeit, nicht teilende Zellen zu transduzieren, haben auf dem menschlichen Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV) basierende Vektoren großes Potenzial für die therapeutische Geneabgabe an Zellen. Hier beschreiben wir eine systematische Studie zum Verpackungsgrenzwert von HIV-basierten Vektoren. Mit Restriktionsendonukleasen erzeugte bakterielle chromosomale DNA-Fragmente unterschiedlicher Längen wurden an drei verschiedenen Positionen innerhalb eines lentiviralen Vektors kloniert. Vesikuläre Stomatitisvirus G-Protein (VSV G) pseudotypisierte lentivirale Partikel wurden hergestellt und die verschiedenen Klone auf Säugetierzellen titriert. Wir beobachteten, dass die Restriktionsendonuklease-Stellenpositionen an den 5'- und 3'-Enden des Genoms hinsichtlich der Einfügungskapazität von fremder DNA überlegen waren. In allen Fällen verminderten sich die viralen Titer semi-logarithmisch mit zunehmender Vektorlänge. Es scheint kein absoluter Verpackungsgrenzwert zu existieren, da messbare Titer selbst bei einer proviralen Länge von mehr als 18 kb erreicht wurden. Die Titerreduktion scheint auf der Ebene der viralen Kapsidierung zu erfolgen, obwohl wir Einschränkungen beim nukleären Export von proviraler RNA nicht ausschließen können. Diese Ergebnisse legen nahe, dass HIV-basierte Vektoren einen sekundären Vorteil gegenüber oncoretroviralen Vektoren haben könnten, aufgrund ihrer größeren Verpackungsgrenzen, obwohl die sehr niedrigen Titer der größeren Vektoren von begrenztem Nutzen sein werden.