$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Aquí demostramos una metodología altamente eficiente y accesible para seleccionar y entregar mediante inyección de cola un miRNA usando rAAV9 como un vector viral, músculo esquelético y neuronas del motor en ratones. 14 en comparación con otras estrategias de ARNi, miRNAs son menos inmunógenas y menos tóxicas. 18 además, su pequeño tamaño hacen bien adaptado a la capacidad de embalaje limitada de vectores virales. 2 algoritmos computacionales y herramientas de predicción permiten la identificación de objetivos supuestos miRNA-mRNA. Una vez identificados, deben verificarse los efectos del miRNA en la expresión del gen objetivo. Un enfoque común es sobreexpresar un miRNA dado en vitro y detectar niveles de expresión de proteína objetivo usando análisis occidental. 14 , 19
Varios estudios han utilizado estrategias virales y no virales para la entrega de miRNAs. 13 aquí se utilizó virus adeno-asociado (AAV) como una herramienta de entrega de genes. En comparación con otros vectores virales, AAV provoca baja inmunogenicidad, permite la transferencia de genes a largo plazo, y tiene un amplio espectro de tropismo en la división y las células no se dividen. 18 este método también puede evitar la necesidad de modificación química que puede afectar la funcionalidad y especificidad de la molécula de RNA. Existen varios serotipos de AAV, que en su mayoría están determinados por la composición de las proteínas de la cápside. Estos serotipos difieren en su tropismo y transducen diferentes tipos de células. Es necesario seleccionar el serotipo correcto al considerar el tejido diana. Seleccionamos rAAV9, debido a su eficiencia de transducción alta en el sistema nervioso central y músculo esquelético después de administración periférica19,20. Este enfoque ha demostrado una mayor eficacia de transducción de señales en animales neonatales en comparación con animales adultos, probablemente debido a diferencias en la composición de la matriz extracelular, proporción neurona-glia y madurez de la barrera hemato-encefálica. 21 , 22
Un paso importante en este protocolo es el diseño del vector de expresión. En comparación con los vectores bicistronic, que se ven obstaculizados por la menor expresión del gen segundo en comparación con el primer gen junto a la promotora, el vector dual promotor permite una configuración consecutivas produciendo alta expresión de los miRNA y EGFP, así permitiendo la localización de lo miRNA en tejidos de ratón por inmunofluorescencia.
La inyección intravenosa de AAV9 resultó en alta eficiencia y transducción homogéneo en los tejidos diana, músculo esquelético y neuronas motoras. Esta ruta de inyección permite que la dosis administrada alcanza la circulación sistémica y cruzar la barrera de sangre del cerebro, que es importante para las terapias dirigidas al sistema nervioso central. Además, es un método no invasivo para la entrega al SNC. MiR-298 expresión aumentada de la médula espinal y el músculo después de 2-4 semanas con una sola inyección periférica en 5 semanas de edad. Cuando usando vectores AAV de genoma monocatenario, la síntesis de novo de la segunda hebra de ADN puede explicar la transducción retrasada. 23
Niveles de humano miR-298 eran imperceptibles en ratones tratados 20 semanas después de una administración única, lo que sugiere que las enfermedades crónicas, múltiples inyecciones puede requeridas para alcanzar un beneficio terapéutico. Sin embargo, miRNA degradación con el tiempo puede ser limitante cuando se requiere una administración repetida de por vida. Además, inmunidad adaptativa a vectores AAV puede formar otra barrera para una entrega exitosa gene. 24 así generación de vectores AAV que son inmunológicamente inertes es crucial para la administración repetida y lograr efectos a largo plazo con este prometedor sistema de entrega. 25
Una limitación en el uso de miRNA como una estrategia terapéutica es el riesgo de efectos off-target. MiRNAs pueden interactuar a través de incomplementary base que se aparea con otras transcripciones del gene, que representa un riesgo de seguridad con este enfoque. Mejorado el diseño de las secuencias de RNAi, incluyendo uso de miRNAs no canónico, como mirtrons, que eludir el complejo microprocesador y amplios estudios de seguridad y tolerabilidad a largo plazo son esenciales antes de traducir esta estrategia en una caja de seguridad y terapia eficaz. 26 , 27 , 28
El método descrito aquí fue desarrollado originalmente para la sobreexpresión de miRNA, pero también puede ser utilizada para terapia de inhibición de miRNA usando antagomirs.