[Immune response and gene therapy with adenoassociated viral vectors]

Medicina (B Aires). 2019;79(6):493-501.
[Article in Spanish]

Abstract

In recent years, gene therapy has been positioned as a real and safe option in the development of therapeutic alternatives for the cure and prevention of different diseases. It consists in the insertion of genetic material in a defective tissue or cell, through the use of a vector. There are several considerations for selecting the most appropriate vector, including the potential for binding and entry to the target cell, the ability of the genetic material to transfer to the nucleus, the ability to express the insert, and the absence of toxicity. In the current scenario, the most commonly used viral vectors are those derived from adeno-associated viruses (AAV). Characteristics such as biosafety, low toxicity and selective tropism have enabled its evaluation as a therapeutic option in many monogenic or complex diseases. Despite their advantages, AAV vectors have drawbacks, the most important being the patient's immune response to the vector, especially the response mediated by neutralizing antibodies (NAb). NAbs decrease the transduction of the vector and prevent the expression of the gene it transports, limiting its clinical application. Therefore, identifying and quantifying the presence and activity of NAbs is the first step in any gene therapy protocol with AAV vectors. The presence of NAbs depends mainly on exposure to the virus in nature and varies drastically according to age, geographic location and health status of the person evaluated.

En los últimos años la terapia génica se ha posicionado como una opción real y segura en el desarrollo de alternativas terapéuticas para la cura y la prevención de diferentes enfermedades. Consiste en la inserción de material genético en un tejido o célula defectuosa, mediante el uso de un vector. Existen varias consideraciones para seleccionar el vector más apropiado, incluyendo el potencial de unión y entrada a la célula diana, la capacidad de transferencia del material genético al núcleo, la habilidad de expresión del inserto y la ausencia de toxicidad. En el panorama actual, los vectores virales más utilizados son los derivados de los virus adenoasociados (AAV). Características como su bioseguridad, baja toxicidad y tropismo selectivo, han posibilitado su evaluación como opción terapéutica en un amplio número de enfermedades monogénicas o complejas. A pesar de sus ventajas, los vectores AAV presentan inconvenientes, siendo el más importante la respuesta inmune del paciente al vector, especialmente la respuesta mediada por anticuerpos neutralizantes (NAb). Los NAb disminuyen la transducción del vector e impiden la expresión del gen que transporta, limitando su aplicación clínica. Por lo tanto, identificar y cuantificar la presencia y actividad de los NAbs, es el primer paso en cualquier protocolo de terapia génica con vectores AAV. La presencia de NAb depende principalmente de la exposición al virus en la naturaleza y varía drásticamente según edad, localización geográfica y estado de salud de la persona evaluada.

Keywords: adeno-associated viral vector; gene therapy; immune system; neutralizing antibodies.

MeSH terms

  • Antibodies, Neutralizing / analysis
  • Antibodies, Viral / analysis
  • Dependovirus / genetics*
  • Dependovirus / immunology*
  • Female
  • Genetic Therapy / methods*
  • Genetic Vectors
  • Humans
  • Male
  • Parvoviridae Infections / genetics*
  • Parvoviridae Infections / immunology*
  • Parvoviridae Infections / virology
  • Serogroup

Substances

  • Antibodies, Neutralizing
  • Antibodies, Viral