AAV의 반복적인 동결-해동 주기가 AAV의 활동에 영향을 미칠까요?

AAV (Adeno-Associated Virus)의 반복적인 동결-해동 주기는 바이러스의 활성(활력, titer)에 상당한 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

이는 AAV를 활용한 유전자 치료 및 연구 분야에서 잘 알려진 문제점입니다. 반복적인 동결-해동은 AAV 벡터의 감염력을 저하시키고, 전체적인 효율을 낮출 수 있습니다.

주된 영향 및 그 이유

1. 역가(Titer) 감소:

   • 반복적인 동결-해동 과정에서 형성되는 얼음 결정이 바이러스 캡시드에 물리적인 손상을 줄 수 있습니다.

   • 이로 인해 캡시드가 파괴되거나 변형되어 내부의 유전물질(DNA)이 손상되거나 누출될 수 있습니다.

   • 결과적으로 살아있고 감염 능력을 가진 바이러스 입자(genome-containing viral particles)의 수가 줄어듭니다.

2. 감염력(Infectivity) 저하:

   • 캡시드가 손상되면 표면의 리셉터와 결합하여 세포 내로 진입하는 능력이 떨어질 수 있습니다.

   • 손상되지 않은 벡터라도 동결-해동 스트레스로 인해 구조적 무결성이 약화되어 세포 내에서 효율적으로 기능하지 못할 수 있습니다.

3. 응집(Aggregation):

   • 동결 과정에서 바이러스 입자들이 서로 응집되어 덩어리를 형성할 수 있습니다.

   • 이 덩어리는 해동 후에도 잘 분산되지 않아, 실제 실험에서 사용 가능한 바이러스의 농도를 낮추고, 세포에 골고루 감염시키는 것을 방해합니다.

권장 사항 및 최선의 방법

AAV의 활성을 최대한 보존하기 위해 다음과 같은 방법을 strongly 권장합니다.

1. 알리쿼팅(Aliquoting):

   • AAV stock을 한 번만 사용할 수 있는 작은 양(예: 10-20 µL)으로 나누어 보관하는 것이 가장 중요합니다.

   • 이렇게 하면 각 샘플이 한 번만 해동되어 반복적인 동결-해동 주기를 피할 수 있습니다.

2. 신속한 동결 및 해동:

   • 동결: -80°C에서 가능한 한 빠르게 동결시키는 것이 좋습니다. 드라이 아이스-에탄올 목욕을 사용하거나, -80°C 프리저에 바로 넣습니다.

   • 해동: 사용할 때는 실온(또는 손바닥)에서 빠르게 녹이거나, 4°C에서 서서히 녹이는 방법을 사용합니다. 37°C 물 목욕에서 녹이는 것은 지역적인 과열을 일으켜 손상을 줄 수 있으므로 일반적으로 권장되지 않습니다.

3. 동결 보호제의 사용:

   • 완충액에 동결 보호제(예: Glycerol, Sucrose, Trehalose 등)를 첨가하면 얼음 결정의 형성을 억제하고 바이러스 입자를 안정화시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

4. 장기 보관:

   • 장기간 보관할 때는 -80°C가 일반적이지만, 매우 장기간(수년) 안정성을 위해서는 액체 질소 탱크(-196°C) 에 보관하는 것이 가장 좋습니다.

결론

반복적인 동결-해동은 AAV의 활성과 역가를 현저히 감소시키므로, 반드시 피해야 합니다. AAV 샘플을 알리쿼팅하여 한 번의 해동으로만 사용하는 것이 실험의 재현성과 효율성을 보장하는 가장 기본적이고 중요한 절차입니다.