아데노관련바이러스(AAV)의 연구 활용

아데노관련바이러스(Adeno-Associated Virus, AAV)는 비병원성·저면역원성이 특징이며, 다양한 세포 및 생체 내에서 안정적인 유전자 발현을 유도할 수 있는 대표적인 바이러스 벡터이다. 높은 안전성과 조직 특이성 덕분에 생명과학 및 전임상 연구에서 폭넓게 사용되고 있다.

1. 유전자 과발현 (Gene Overexpression)

AAV 벡터를 이용해 목적 유전자를 장기간 안정적으로 발현시킬 수 있다.
주요 활용:

• 유전자 기능 분석

• 질환 관련 유전자의 과발현을 통한 질병 모델 구축

• 생체 내 치료 단백질의 장기 발현

AAV는 장기 발현 모델 구축에 매우 적합하다.

2. 유전자 발현 억제 (shRNA / miRNA 전달)

AAV에 shRNA 또는 miRNA를 탑재하여 특정 유전자를 효율적으로 노크다운할 수 있다.
활용 분야:

• 유전자 기능 억제 연구

• 신호전달 경로 분석

• 발현 억제를 이용한 질환 모델링

AAV는 숙주 게놈 삽입 가능성이 낮아 렌티바이러스보다 안전성이 높다.

3. 유전자 편집 (CRISPR 시스템 전달)

AAV는 in vivo 유전자 편집에서 가장 많이 사용되는 전달 방식 중 하나이다.
전달 가능한 시스템:

• CRISPR/Cas9 (특히 소형 SaCas9)

• CRISPR/Cas13 (RNA 타겟팅)

• Base Editor, Prime Editor

특징:

• 혈청형에 따른 뛰어난 조직 타겟팅 능력

• 체내에서 안전한 장기 발현 가능

4. 조직 특이적 in vivo 유전자 조절

AAV 혈청형(AAV8, AAV9, AAV-PHP.eB 등)은 뚜렷한 조직 친화성을 가진다.
주요 적용:

• 중추신경계 특이적 발현

• 간 조직 특이적 발현

• 심근/골격근 발현

• 망막 타겟팅 (AAV2 등)

높은 조직 특이성 덕분에 정밀한 in vivo 연구가 가능하다.

5. 신경과학 연구 (Neuroscience)

AAV는 신경과학 연구에서 가장 보편적으로 사용되는 바이러스 벡터이다.
활용:

• 신경회로 추적(순행성·역행성 트레이싱)

• 칼슘 이미징(GCaMP 발현)

• 광유전학(ChR2, NpHR 등 opsin 전달)

• 화학유전학(DREADDs)

• 신경펩타이드·신경독소 전달

AAV는 신경세포의 생리적 기능에 미치는 영향이 적어 안정적이다.

6. 질환 모델 구축

AAV를 이용해 생체 내 특정 유전자를 조절함으로써 다양한 질환 모델을 만들 수 있다.
예시:

• 심혈관 질환 모델

• 신경퇴행성 질환 모델(APP, Tau 과발현 등)

• 간 대사질환 모델

유전자가위 기반 모델보다 구축이 빠르고 유연성이 높다.

7. 리포터 유전자 발현 및 세포 표지

AAV에 GFP, mCherry, luciferase, Cre/Flp 등을 삽입하여 세포 및 조직을 표지할 수 있다.
활용:

• 감염·전달 효율 평가

• 세포군의 시각화

• 생체 내 세포 이동 추적