AAV의 동물실험 응용 분야 (전문 연구용 버전)

AAV(Adeno-Associated Virus)는 높은 안전성, 낮은 면역원성, 장기간의 안정적 발현 등의 장점으로 인해 마우스, 랫드, 비인간 영장류 등 다양한 동물 모델에서 유전자 조절 연구에 널리 사용되고 있습니다.

1. 유전자 과발현 (Gene Overexpression)

AAV는 표적 조직에 목적 유전자를 효율적으로 전달하여 지속적인 발현을 유도할 수 있습니다.

활용 분야:

• 유전자 기능 연구

• 질병 모델 구축

• 분비형 단백질(호르몬, 항체 조각, 사이토카인 등)의 체내 발현

예시:

• 신경계: AAV-hSyn-Gene

• 간: AAV8/AAV9-TBG-Gene

• 폐: AAV6-Gene

• 근육: AAV9/AAVrh74-Gene

2. 유전자 발현 억제 및 제거 (RNAi / CRISPR)

AAV는 shRNA, miRNA 또는 CRISPR-Cas 시스템을 탑재하여 체내 유전자 억제 또는 유전자 편집에 활용됩니다.

RNAi (shRNA)

• 유전자 knockdown 모델 구축

• 종양 모델에서 특정 유전자 억제

• 유전자 기능 검증

CRISPR

• AAV-SaCas9 기반 in vivo 조직 특이적 유전자 knock-out

• 근이영양증, 대사질환 등 동물 모델 연구에 사용

3. 세포 유형 특이적 발현 (Cell-Type Specific Expression)

AAV 혈청형 + 조직 특이 프로모터 조합으로 정밀한 발현 조절이 가능합니다.

예시:

• AAV-PHP.eB + hSyn → 중추신경계 광범위 발현

• AAV8 + TBG → 간세포 특이

• AAV9 + cTnT → 심근 특이

• AAV9 + GFAP → 성상교세포 특이

응용:

• 신경회로 연구

• 행동 실험

• 특정 세포군 유전자 조절

4. 신경회로 추적 및 표지 (Tracing & Circuit Studies)

AAV는 신경과학 분야에서 가장 널리 쓰이는 회로 연구 도구입니다.

활용:

• 형광 표지(GFP, mCherry 등)

• 신경 회로 추적(AAV2-retro 등)

• 광유전학 (Optogenetics): AAV-ChR2, AAV-NpHR

• 화학유전학 (DREADDs)

장점:

• 장기적이고 안정적인 발현

• 신경 기능 손상 없이 회로 조절 가능

5. 면역치료 및 치료 단백질 발현

AAV는 치료 단백질을 장기간 발현시키기 좋기 때문에 다음에 활용됩니다.

• 유전자 대체 치료 연구

• 항체/나노항체의 체내 장기 발현

• 종양 면역치료(IL-12, IL-2, PD-1 억제 단백질 등 발현)

6. 유전자치료 전임상 연구 (Preclinical Studies)

임상 이전 평가에 필수적으로 사용됩니다.

• 독성 시험(Toxicity)

• 조직 분포(Biodistribution)

• 발현 지속성(Evaluation of expression kinetics)

• 조직 특이성 평가

적용 동물:

• 마우스, 랫드

• 개, 돼지

• 비인간 영장류(NHP)

7. 장기 질환 모델 구축

AAV는 장기 발현 특성 덕분에 만성질환 모델 개발에 활용됩니다.

• 알츠하이머병

• 파킨슨병 (AAV-αSyn)

• 심근병증

• 자가면역질환

• 간 대사질환 모델