느린 바이러스(Lentivirus) 패키징에서의 일반적인 문제

1. 낮은 바이러스 수율 (Low Yield)

• 일반적인 원인

  • 트랜스펙션 효율이 낮음 (플라스미드 비율 불균형, DNA 품질 불량, 세포 밀도 부적절)

  • 생산 세포(일반적으로 HEK293T)의 상태가 좋지 않거나 최적의 성장 단계에 있지 않음

  • 트랜스펙션 시약이나 배양 조건이 최적화되지 않음

• 해결 방법

  • 세포의 건강 상태를 유지하고, 70–80% 융합 상태에서 트랜스펙션 실시

  • 고품질의 내독소 제거된 플라스미드 사용

  • 트랜스펙션 시스템 최적화

2. 낮은 타이터 (Low Titer)

• 일반적인 원인

  • 바이러스 입자 장착 효율이 낮음

  • 외피 플라스미드(VSV-G 등)의 발현 부족

  • 수집 시간이 부적절함 (배양액에서 바이러스가 너무 오랫동안 방치되어 비활성화됨)

• 해결 방법

  • 적절한 수집 시간 선택 (일반적으로 트랜스펙션 후 48시간과 72시간에 상등액 수집)

  • PEG 침전법이나 초속도 원심분리를 통해 타이터 향상

  • 패키징 플라스미드 시스템 최적화 확인

3. 순도가 낮음 (Impurities)

• 일반적인 원인

  • 상등액에 세포 파편, 단백질, DNA가 포함됨

  • 여과 또는 정제 과정이 충분하지 않음

• 해결 방법

  • 상등액 수집 후 0.45 µm 여과막으로 필터링

  • 초속도 원심분리나 크로마토그래피 방법을 사용하여 정제

  • 무균 작업을 철저히 하여 세균 오염을 방지

4. 감염 효율이 낮음 (Low Transduction Efficiency)

• 일반적인 원인

  • 표적 세포가 느린 바이러스에 민감하지 않음

  • 감염 조건이 좋지 않음 (MOI가 너무 낮거나 보조 인자가 부족함)

  • 바이러스가 반복해서 동결-융해되어 타이터가 감소됨

• 해결 방법

  • MOI(Multiplicity of Infection)를 높여 감염 효율을 개선

  • PolyBrene, Protamine Sulfate 등의 보조제를 사용하여 감염 효율 향상

  • 바이러스를 분할하여 동결-융해를 방지하고 저장

5. 세포 독성 (Cytotoxicity)

• 일반적인 원인

  • MOI가 너무 높음

  • PolyBrene 등 보조제의 농도가 너무 높음

  • 외피 단백질 과발현으로 인해 세포 스트레스 유발

• 해결 방법

  • 적절한 MOI를 사용하고, 여러 번 나누어 감염

  • PolyBrene 농도를 최적화 (일반적으로 4–8 µg/mL 사용)

  • 감염 후 새로운 배양액으로 교체

6. 안전성 문제 (Safety Concerns)

• 일반적인 원인

  • 느린 바이러스는 BSL-2+ 생물안전 수준에서 작업해야 하는 실험 대상

  • 잘못된 작업으로 실험자가 노출될 위험이 있음

• 해결 방법

  • 생물안전 규정을 엄격히 준수

  • 제3세대 느린 바이러스 패키징 시스템(더 많은 플라스미드로 분리된 시스템)을 사용하여 재조합 위험을 줄임

느린 바이러스 패키징에서 발생하는 주요 문제는 낮은 수율, 낮은 타이터, 순도 불량, 감염 효율 저하, 세포 독성 및 안전성 문제입니다.
해결의 핵심은 트랜스펙션 시스템 최적화, 세포 상태 유지, 적절한 수집 및 정제 방법 사용, 감염 보조제 사용, 안전한 작업 환경 유지입니다.