尽管AAV病毒作为递送载体在基因治疗中已获得广泛应用，但仍存在局限性。基于AI辅助的高效筛选技术，赛业生物可以提供体外细胞或动物体内使用的创新型AAV纯化病毒，以弥补野生型AAV的不足。
以神经疾病研究为例，天然存在的AAV9血清型因血脑屏障而在脑内的转导效率受到严重限制，而传统的定向进化和理性设计产生的AAV9变体数量有限且耗时耗力。为此，赛业生物利用AI技术指导高性能和多样化序列变体的设计，在小鼠体内注射后使用NGS测序追踪结果，从而筛选出大量中枢神经系统特异性高表达的AAV9变体。
利用自主研发的AI技术和湿实验（wet lab）方法，我们能提供更为安全便捷、精准靶向目标部位的新型AAV病毒变体，其特异性和转导效率经多维度数据验证。为助力神经、眼科等疾病研究，现开放多类型AAV病毒变体的免费试用，期待更好地推动相关疾病研究及新药研发。欢迎拨打400-680-8038或邮件至info@cyagen.com联系我们。
活动时间：2024年1月2日-2024年3月15日
免费试用AAV9病毒变体
免费试用AAV2病毒变体
通过AI筛选后的AAV9病毒变体PM167、PM170在C57BL/6J小鼠模型中以较低剂量进行尾静脉注射，数据显示其对各神经相关组织的感染能力强，能高效转导中枢神经系统，同时负靶向肝脏，适用于各类神经疾病的基础和应用研究。
| 组别 | 病毒名称 | 大脑各区域表达能力 |
CAG-EGFP 可试用量 |
CAG-Luc 可试用量 |
申请试用 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 海马 | 皮层 | 胼胝体 | 中脑 | 脊髓 | 肝脏 | |||||
| 野生型对照 | AAV9 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1E12vg | 1E12vg | |
| 阳性对照 | AAV9.phpeB | 13.2 | 17.3 | 12.8 | 20.2 | 18.7 | 0.16 | 1E12vg | 1E12vg | |
| 创新型AAV9病毒变体1 | PM167 | 18.5 | 19.2 | 16.4 | 23.2 | 24.4 | 0.25 | 1E12vg | 1E12vg | |
| 创新型AAV9病毒变体2 | PM170 | 8.6 | 13.2 | 5.9 | 25.3 | 19.7 | 0.14 | 1E12vg | 1E12vg | |
通过AI筛选后的AAV2病毒变体在C57BL/6J小鼠中进行玻璃体腔注射，数据显示病毒变体对眼睛的感染能力强，适用于各类眼底疾病的基础和应用研究。
| 组别 | 病毒名称 | 视网膜后层穿透力 | 全眼表达能力 | CAG-EGFP可试用量 | 申请试用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 野生型对照 | AAV2-WT | 0 | 1 | 5E10vg | |
| 阳性对照 | AAV2.7M8 | 1 | 2 | 5E10vg | |
| 创新型AAV2病毒变体1 | PM077 | 3 | 10 | 5E10vg | |
| 创新型AAV2病毒变体2 | PM021 | 1.5 | 12.5 | 5E10vg | |
| 创新型AAV2病毒变体3 | PM054 | 10 | 15 | 5E10vg |
*除以上试用装之外，我们还可提供从AAV载体的设计、构建，到病毒的包装、纯化、表达分析以及功能验证等服务，多种血清型可供选择，以及慢病毒、腺病毒等类型的病毒包装，快拨打400-680-8038或邮件至info@cyagen.com联系我们吧。
验证数据
AAV9病毒变体
AAV2病毒变体
高靶向中枢神经系统
赛业生物搭建的AI平台通过整合大数据、云计算、机器学习等多个技术优化AAV9衣壳蛋白，得到大量的候选变体，结果显示预测的中枢神经系统靶向性数据（图1）可信度高，PearsonR高达0.843。
图1. 中枢神经系统感染效率预测
从AI预测的序列中挑选Top序列进行单个验证，在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。活体成像结果显示（图2）Top序列在脑内高度富集，其中PM167脑内表达的Luc信号强度约为PHP.eB的2倍，PM170脑内表达的Luc信号强度约为PHP.eB的1.5倍。
图2. 体内验证大脑感染效率（活体成像, Luc）
为了进一步探究Top序列在中枢神经系统不同区域的分布情况，又在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。冰冻切片结果显示（图3）PM167在各个脑区（皮层、胼胝体、海马、中脑）以及脊髓的绿色荧光蛋白信号均显著高于PHP.eB，PM170在胼胝体以外的各个脑区以及脊髓的绿色荧光蛋白信号也均高于PHP.eB。
Cortex
Corpus callosum
Hippocampus
Midbrain
Spinal cord
图3. 体内验证大脑和脊髓感染效率（冰冻切片EGFP）
负靶向肝脏
赛业生物搭建的AI平台通过整合大数据、云计算、机器学习等多个技术优化AAV9衣壳蛋白，得到大量的候选变体，结果显示预测的肝脏靶向性数据（图4）可信度高，PearsonR高达0.884。
图4. 肝脏感染效率预测
从AI预测的序列中挑选Top序列进行单个验证，在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。活体成像结果显示（图5）PM167肝脏负靶向性显著优于PHP.eB，PM170肝脏负靶向性显著优于AAV9野生型（WT），略高于PHP.eB。
图5. 体内验证肝脏感染效率（活体成像-Luc）
在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测，冰冻切片结果显示（图6）PM167在肝脏的绿色荧光蛋白信号显著低于PHP.eB，PM170在肝脏的绿色荧光蛋白信号略高于PHP.eB，但仍显著低于AAV9野生型（WT）。
图6. 体内验证肝脏感染效率（冰冻切片EGFP）
利用赛业生物AI-AAV平台，通过构建高库容突变体质粒文库、包装病毒文库、NGS测序，搭建DualConvLSTM网络构建AAV2产量预测模型，经在测试集上验证模型可信度较高，相关性已达Pearson=0.929，Spearman=0.859（图7）；AI构建的视网膜靶向性模型，在测试集上相关性达Pearson=0.874，Spearman=0.871（图8）。
图7. 产量预测模型在测试集上的相关性
图8. 视网膜靶向性模型在测试集上的相关性
利用产量模型和视网膜靶向性AI模型预测产量和表达能力综合评分高的变体，挑选Top序列，构建RC突变体质粒与AAV2野生型质粒、7M8质粒分别包装Luciferase病毒，经病毒包装、纯化、QPCR滴度检测，3个变体的产量均高于AAV2和AAV2.7M8，其中PM054产量最高为AAV2的3.48倍，PM021和PM077产量分别是AAV2的1.5倍和2.01倍。
图9. AI预测AAV2变体病毒产量
将包装的Luciferase病毒玻璃体腔注射小鼠，注射剂量为3E+9vg/只眼，3W后通过活体成像和化学发光法检测Luciferase表达情况。活体成像（图10）显示，3个变体Lucifersae信号强度均高于AAV2和AAV2.7M8。为了对其进行更准确的定量，处死小鼠摘取眼球，匀浆后进行化学发光检测，PM054变体Lucifersae表达量最高，为AAV2的15倍，PM021和PM077分别为AAV2的12.5倍和10倍。
图10. 体内验证全眼表达能力（活体成像）
图11. 体内验证全眼表达能力（化学发光）
为了进一步验证变体体内感染效果并探究感染的细胞类型，包装EGFP病毒，玻璃体腔注射小鼠（3E+9vg/只眼），3W后通过活荧光眼底拍照检测EGFP整体表达情况，摘取眼球进行病理检测。眼底拍照结果（图12）显示，PM054的GFP信号最强，3种变体荧光信号均显著高于AAV2和AAV2.7M8。
图12. 体内验证全眼感染能力（眼底拍照）
对眼球冰冻切片进行DAPI染色，结果显示，3种突变体的感染范围均大于AAV2-WT和AAV2.7M8，其中PM021和PM054几乎可以感染整圈视网膜区域。从感染层次看，AAV2-WT仅感染RGC层细胞，AAV2.7M8具有一定的穿透能力，可穿透至视网膜后层感染少量的视神经细胞。3种变体穿透能力均强于AAV2-WT和AAV2.7M8，能感染视网膜从RGC到PRC的各层细胞，其中PM054对视神经细胞的感染率和表达效果最好，感染视网膜后层的能力约为AAV2.7M8的10倍。
图13. 体内验证全眼表达能力及视网膜后层穿透能力
平台优势
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AI人工智能加持
利用自主研发的AI技术和湿实验（wet lab）方法，能快速设计出高靶向、高表达、高产量的AAV衣壳，降低实验试错成本。
丰富的病毒库
目前已拥有5个神经相关、6个眼科相关的变体文库，以及多种组织特异性启动子现货载体可供选择，病毒交付快至2周。
验证数据稳定
病毒由内部技术团队在体外细胞及小鼠体内进行感染效果的验证，其特异性和转导效率拥有充分保障。
综合服务
从AI辅助筛选的创新型AAV病毒包装，再到下游的有效性评价，均可由基因治疗CRO服务平台提供支持，确保在同一体系下项目研究数据的连贯性。
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