AAV와 렌티바이러스의 바이러스 역가 단위란? vg/mL, GC/mL, TU/mL의 차이와 의미

AAV(아데노 관련 바이러스)와 렌티바이러스를 이용한 실험에서는 바이러스 역가(viral titer)가 자주 사용되는 중요한 지표입니다. 실험 프로토콜이나 제품 정보에서는 vg/mL, GC/mL, VP/mL, TU/mL, IU/mL 등 다양한 단위를 확인할 수 있습니다.

이러한 단위는 모두 바이러스 역가와 관련되어 있지만, 각각 측정하거나 나타내는 대상이 다릅니다.

특히 AAV와 렌티바이러스는 일반적으로 사용하는 역가 단위와 평가 방식에 차이가 있습니다. AAV에서는 벡터 유전체의 양을 나타내는 지표가 많이 사용되는 반면, 렌티바이러스에서는 세포에 대한 감염 또는 형질도입 능력을 반영하는 기능적 역가가 중요하게 사용됩니다.

따라서 바이러스 투여량을 계산하거나 서로 다른 바이러스 로트를 비교하고 실험 결과를 해석할 때 이러한 단위의 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

AAV에서 주로 사용하는 바이러스 역가 단위

AAV(아데노 관련 바이러스)에서는 일반적으로 벡터 유전체 역가가 중요한 지표로 사용됩니다. 실험에서는 vg/mL와 GC/mL가 대표적으로 사용됩니다.

vg/mL: AAV에서 가장 일반적인 역가 단위

vg/mL은 vector genomes per milliliter의 약자로, 1 mL당 벡터 유전체의 수를 의미합니다.

예를 들어 AAV의 역가가

1 × 10¹³ vg/mL

로 표시되어 있다면, 1 mL의 AAV 제제에 약 1 × 10¹³개의 벡터 유전체가 검출된다는 의미입니다.

vg/mL은 일반적으로 qPCR 또는 ddPCR 등의 방법을 이용하여 측정합니다. AAV 패키징, 정제 및 동물실험 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 지표입니다.

다만 vg/mL은 시료 내에 존재하는 벡터 유전체의 양을 나타내는 지표이며, 모든 AAV 입자가 완전한 감염 및 발현 능력을 가지고 있다는 것을 의미하지는 않습니다.

따라서 AAV의 품질을 종합적으로 평가할 때는 유전체 역가뿐만 아니라 기능적 활성, 유전체 무결성, 빈 캡시드 비율, 순도 등의 지표도 함께 확인할 필요가 있습니다.

GC/mL: 유전체 복제 수

GC/mL은 genome copies per milliliter의 약자로, 1 mL당 유전체 복제 수를 의미합니다.

AAV 시료에 존재하는 유전체의 양을 나타내는 데 사용되며, qPCR이나 ddPCR 등을 통해 측정할 수 있습니다.

실제 연구 및 바이러스 생산 과정에서는 vg/mL과 GC/mL이 유사한 개념을 나타내는 단위로 사용되는 경우가 있습니다. 그러나 연구기관이나 제조업체에 따라 검출 방법, 표준물질 및 계산 방식이 다를 수 있습니다.

따라서 서로 다른 기관이나 제조업체에서 제공한 AAV를 비교할 경우에는 단위만 확인하기보다는 어떤 방법으로 역가를 측정했는지 함께 확인하는 것이 중요합니다.

VP/mL: 바이러스 입자 수

VP/mL은 vector particles per milliliter를 의미하며, 1 mL당 바이러스 입자 수를 나타냅니다.

vg/mL과 달리 VP/mL은 바이러스 입자 자체의 수에 초점을 둔 지표입니다.

AAV 제제에 존재하는 모든 바이러스 입자가 완전한 목적 유전자를 포함하는 것은 아닙니다. 예를 들어 완전한 유전체를 포함하는 입자 외에도 유전체가 불완전한 입자나 빈 캡시드(empty capsid)가 존재할 수 있습니다.

따라서

VP/mL ≠ vg/mL

이며, 모든 AAV에 적용할 수 있는 일정한 환산 비율이 존재하는 것도 아닙니다.

TU/mL: AAV의 기능적 평가에 사용되는 단위

TU/mL은 transducing units per milliliter의 약자로, 1 mL당 형질도입 단위를 의미합니다.

vg/mL과 달리 TU/mL은 바이러스가 실제로 세포에 유전자를 전달할 수 있는 능력, 즉 기능적인 형질도입 능력을 평가하는 지표입니다.

AAV에서는 연구 목적으로 vg/mL 또는 GC/mL이 더 일반적으로 사용되지만, 특정 세포주나 평가 시스템에서는 기능적 역가를 측정하기도 합니다.

따라서

AAV의 유전체 역가가 높다고 해서 반드시 유전자 발현이 높은 것은 아닙니다.

유전체의 무결성, 캡시드 품질, 세포에 대한 형질도입 효율 등 여러 요인에 따라 최종적인 유전자 발현 수준이 달라질 수 있습니다.

렌티바이러스에서 주로 사용하는 바이러스 역가 단위

AAV와 비교하면 렌티바이러스(LV)는 세포에 대한 감염 및 형질도입 능력을 반영하는 기능적 역가가 더욱 중요하게 사용됩니다. 따라서 TU/mL과 IU/mL이 자주 사용됩니다.

TU/mL: 렌티바이러스에서 흔히 사용하는 기능적 역가

TU/mL은 transducing units per milliliter의 약자로, 1 mL당 형질도입 단위를 의미합니다.

예를 들어,

1 × 10⁸ TU/mL

로 표시되어 있다면, 특정 실험 조건 및 측정 시스템에서 1 mL의 바이러스 제제가 약 1 × 10⁸개의 형질도입 단위를 갖는다는 의미입니다.

렌티바이러스의 TU/mL은 일반적으로 기능적 형질도입 실험을 통해 측정합니다. 예를 들어 형광 리포터 유전자나 항생제 내성 마커 등을 이용하여 바이러스에 의한 세포 형질도입 여부를 평가할 수 있습니다.

따라서 TU/mL은 실제 세포 감염 또는 형질도입 실험에서의 기능과 비교적 직접적인 관련이 있습니다.

IU/mL: 감염 단위

IU/mL은 infectious units per milliliter의 약자로, 1 mL당 감염 단위를 의미합니다.

이 역시 기능적 역가의 하나로, 바이러스가 세포를 감염시킬 수 있는 능력을 가진 단위의 수를 나타냅니다.

렌티바이러스 관련 자료에서는 TU/mL과 IU/mL이 모두 사용되는 경우가 있습니다. 다만 구체적인 정의와 측정 방법은 실험 시스템에 따라 달라질 수 있으므로, 서로 다른 제조업체나 기관의 결과를 단위만으로 단순 비교해서는 안 됩니다.

vp/mL: 렌티바이러스 입자 수

렌티바이러스에서도 vp/mL(viral particles per milliliter)를 사용하여 1 mL당 바이러스 입자 수를 나타낼 수 있습니다.

그러나 바이러스 입자 수와 기능적 역가는 동일한 개념이 아닙니다.

렌티바이러스 제제에 많은 바이러스 입자가 존재하더라도 모든 입자가 동일한 감염 및 형질도입 능력을 가지고 있는 것은 아닙니다.

따라서

vp/mL ≠ TU/mL

로 이해해야 합니다.

세포 감염 또는 형질도입 실험에 사용하는 경우에는 단순한 바이러스 입자 수뿐만 아니라 기능적 역가를 확인하는 것이 중요합니다.

p24 측정과 렌티바이러스 역가의 관계

렌티바이러스 평가에서는 p24라는 지표도 자주 사용됩니다.

p24는 렌티바이러스 입자에 포함된 주요 캡시드 단백질 중 하나이며, p24 ELISA 등의 방법을 이용하여 측정할 수 있습니다.

p24 측정은 시료 내 바이러스 입자와 관련된 수준을 평가하는 데 활용할 수 있지만, p24의 측정값을 기능적 역가인 TU/mL과 동일하게 볼 수는 없습니다.

즉,

p24 수준이 높다고 해서 반드시 TU/mL이 높은 것은 아닙니다.

실제 형질도입 능력을 평가하려면 기능적 역가 등의 결과를 함께 확인해야 합니다.

AAV와 렌티바이러스의 역가를 직접 비교할 수 없는 이유

AAV와 렌티바이러스의 역가를 비교할 때 특히 주의해야 할 부분입니다.

예를 들어,

AAV: 1 × 10¹³ vg/mL

렌티바이러스: 1 × 10⁸ TU/mL

이라고 표시되어 있다고 해서 AAV의 역가가 렌티바이러스보다 100,000배 높다고 단순하게 판단할 수는 없습니다.

이는 vg/mL과 TU/mL이 서로 다른 대상을 측정하기 때문입니다.

간단하게 정리하면 다음과 같습니다.

• AAV의 vg/mL: 얼마나 많은 벡터 유전체가 존재하는가?
• 렌티바이러스의 TU/mL: 얼마나 많은 기능적 형질도입 단위가 존재하는가?

따라서 서로 다른 바이러스의 역가를 비교할 때는 단순히 숫자만 비교하기보다는 역가 단위의 정의와 측정 방법을 함께 확인해야 합니다.

AAV와 렌티바이러스의 주요 역가 단위 비교