A Designer AAV Variant Permits Efficient Retrograde Access to Projection Neurons.
A Designer AAV Variant Permits Efficient Retrograde Access to Projection Neurons.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2016.09.021
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发表时间：
2016-10-19
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Karpova AY
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tervo DG;Hwang BY;Viswanathan S;Gaj T;Lavzin M;Ritola KD;Lindo S;Michael S;Kuleshova E;Ojala D;Huang CC;Gerfen CR;Schiller J;Dudman JT;Hantman AW;Looger LL;Schaffer DV;Karpova AY
有效逆行进入投射神经元以传递传感器和效应器构成了神经回路解剖的重要且使能的能力。这种方法也可用于基因治疗，包括治疗以通过功能连接和高度分布的网络进行病理传播为特征的神经退行性疾病。尤其是病毒载体，是神经系统强大的基因传递载体，但所有可用的工具都存在逆行运输效率低下或临床潜力有限的问题。为了满足这一需求，我们应用体内定向进化将有效的逆行功能设计到腺相关病毒（AAV）的衣壳中，腺相关病毒（AAV）是一种在神经科学研究和临床中显示出前景的载体。新进化的变体 rAAV2-retro 允许以与经典合成逆行示踪剂相当的效率对投射神经元进行稳健的逆行访问，并能够在目标神经元群体中实现足够的传感器/效应器表达，以用于功能电路询问和体内基因组编辑。
Efficient retrograde access to projection neurons for the delivery of sensors and effectors constitutes an important and enabling capability for neural circuit dissection. Such an approach would also be useful for gene therapy, including the treatment of neurodegenerative disorders characterized by pathological spread through functionally connected and highly distributed networks. Viral vectors, in particular, are powerful gene delivery vehicles for the nervous system, but all available tools suffer from inefficient retrograde transport or limited clinical potential. To address this need, we applied in vivo directed evolution to engineer potent retrograde functionality into the capsid of adeno-associated virus (AAV) — a vector that has shown promise in neuroscience research and the clinic. A newly evolved variant, rAAV2-retro, permits robust retrograde access to projection neurons with efficiency comparable to classical synthetic retrograde tracers, and enables sufficient sensor/effector expression for functional circuit interrogation and in vivo genome editing in targeted neuronal populations.
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