短いDNAヘアピンは、組換えアデノ関連ウイルスゲノムの均一性を妥協します

組換えアデノ関連ウイルス（RAAV）によって提供される短いヘアピン（SH）RNAは、in vivoおよび有望な遺伝子治療プラットフォームで遺伝子機能を研究するための貴重なツールです。我々のデータは、shRNAトランスゲンをRAAVコンストラクトに組み込むことでベクターの収率が低下し、切り捨てられた欠陥のあるゲノムの集団が生成されることを示しています。ウイルスゲノム複製中のポリメラーゼリダイレクトメカニズムを介して、ヘアピンまたはヘアピンのような構造を備えた配列が切り捨てられたAAVゲノムの生成を促進することを示しています。私たちの発見は、ウイルスベクターの設計を最適化する際のゲノム二次構造の重要性を明らかにしています。また、SHDNAが、機能的な自己修飾AAVベクターに必要と考えられていたシーケンス（MTRS）の代理変異体逆末端繰り返し（MTR）として機能するように適応できることを発見しました。人工MTRとしてのSHDNAを使用すると、前臨床研究とヒト遺伝子治療の両方の効力、遺伝的安定性、安全性が改善された新世代のAAVベクターの工学への扉が開かれます。

Short hairpin (sh)RNAs delivered by recombinant adeno-associated viruses (rAAVs) are valuable tools to study gene function in vivo and a promising gene therapy platform. Our data show that incorporation of shRNA transgenes into rAAV constructs reduces vector yield and produces a population of truncated and defective genomes. We demonstrate that sequences with hairpins or hairpin-like structures drive the generation of truncated AAV genomes through a polymerase redirection mechanism during viral genome replication. Our findings reveal the importance of genomic secondary structure when optimizing viral vector designs. We also discovered that shDNAs could be adapted to act as surrogate mutant inverted terminal repeats (mTRs), sequences that were previously thought to be required for functional self-complementary AAV vectors. The use of shDNAs as artificial mTRs opens the door to engineering a new generation of AAV vectors with improved potency, genetic stability, and safety for both preclinical studies and human gene therapy.