Generation and characterization of chimeric AAVs for improved secretion during manufacturing
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Generering och karakterisering av kimeriska AAVer för förbättrad sekretion vid produktion (Swedish)
Abstract [sv]
Adeno-associerade virus (AAV) är vektorer som används i genterapi och anses både säkert och effektivt. Genterapi har förmågan att bota sjukdomar på DNA nivå men är dyrt bland annat på grund av de höga doserna som behövs och begränsningar i uppskalning av AAV produktionen. Sänkta produktionskostnader skulle göra så att fler patienter kan få tillgång till behandling. Syftet med denna studie var att producera chimeriska AAVer som har produktivitets egenskaper av AAV2 men också erhåller sekretion egenskaper från AAV8. Dessa egenskaper skulle möjliggöra enklare implementering av en produktion som går att skala upp i suspensionsceller. Tidigare studier har fokuserat på kloning och utveckling av chimeriska hybrider av AAV. Största delen av hybriderna liknar AAV2 medan variabla regioner (VR) har bytts ut mot de för AAV8 eftersom högre sekretionssnivåer uppnås i AAV8 jämfört med AAV2. I detta projekt produceras AAV hybriderna i HEK293F-celler med hjälp av ett plasmidtransfektionsystem som innehåller tre vektorer. De producerade AAVerna analyserades för virusgenom (vg) och kapsidtitrar i både supernatant (SUP) och cellysat (CL). Transfektionsförhållanden för de tre plasmiderna optimerades i en transfektion där AAV8 producerades med olika plasmidration. Andelen AAVer som utsöndras från produktionscellerna och packningen utvärderades sedan med qPCR och ELISA för både hybridtransfektionerna och optimeringstransfektionen. AAV Hybriderna avbildades med cryo transmissionselektronmikroskopi (cryoTEM). Fynden visar det finns hybrider med högre SUP titrar än vildtyp AAV2 och att hybrid kapsiderna kan producera intakta virus.
Abstract [en]
Adeno-associated viruses (AAV) are vectors used in gene therapy and are considered safe and efficient. These therapies have the ability to cure disease on a genetic level but are accessible at a high monetary price due to high dose requirements and limitations in upscaling production e.g. Lowering production cost will make gene therapy more accessible. The aim of this study was to produce chimeric AAV hybrids that retain productivity properties of AAV2 but also express properties of being secreted in bigger amounts seen in AAV8. Previous studies have focused on cloning chimeric hybrid serotype AAVs by combining different capsid regions of serotypes AAV2 and AAV8. The capsid backbone of the hybrids are AAV2 while variable regions (VR) have been swapped to those of AAV8. AAV8 was used since higher secretion levels are seen compared to AAV2. In this report the AAV hybrids are produced in HEK293F cells using a three plasmid transfection system. The AAVs produced were evaluated for virus genome (vg) and capsid titers in both supernatant (SUP) and cell lysate (CL). Transfection ratios of the three vector plasmid systems were optimized with AAV8 produced with different plasmid ratios. The secretion and packing were evaluated with qPCR and ELISA for both the chimeric hybrid transfections and the AAV8 optimization transfection. The AAV hybrids were imaged with cryo Transmission Electron Microscopy (cryoTEM). Findings show that there are hybrids with higher titers than wild type AAV2 and that the hybrid capsids can produce intact viruses.
Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2022:326
Keywords [en]
AAV, gene therapy, hybrid serotype, secretion, AAV production
Keywords [sv]
AAV, genterapi, hybrid serotyp, sekretion, AAV produktion
National Category
Medical Biotechnology (with a focus on Cell Biology (including Stem Cell Biology), Molecular Biology, Microbiology, Biochemistry or Biopharmacy)
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-321647OAI: oai:DiVA.org:kth-321647DiVA, id: diva2:1711919
Subject / course
Biotechnology
Educational program
Master of Science - Medical Biotechnology
Supervisors
Examiners
2022-11-182022-11-18