재조합 AAV(rAAV)는 왜 세 개의 플라스미드를 나누어 공동 전사하는가?

재조합 AAV(rAAV)를 세 개의 플라스미드로 나누어 공동 전사(co-transfection) 하는 핵심 이유는
👉 안전성 + 기능 분리 + 생산 효율 때문이다.
즉, 각 플라스미드가 서로 다른 역할을 담당하도록 설계된 것이다.

1. 세 개의 플라스미드는 각각 어떤 역할을 하나?

1️⃣ 전이 플라스미드 (Transfer / Vector plasmid)

👉 실제로 발현하고자 하는 유전자

• 구조:

  • ITR – 프로모터 – 목적 유전자 – polyA – ITR

• 역할:

  • AAV 입자에 포장될 유전체를 제공

• 핵심 포인트:

  • ITR 사이의 서열만 AAV에 포장됨

  • 바이러스 복제·구조 유전자 없음 → 안전성 높음

2️⃣ Rep/Cap 플라스미드 (Packaging plasmid)

👉 유전체 복제와 캡시드 형성 담당

• Rep:

  • ITR 인식

  • AAV 유전체 복제

• Cap:

  • 캡시드 단백질 VP1 / VP2 / VP3 암호화

  • 혈청형(AAV2/8/9 등) 및 조직 특이성 결정

• 특징:

  • ITR이 없기 때문에 자체적으로 포장되지 않음

3️⃣ 보조 플라스미드 (Helper plasmid)

👉 아데노바이러스의 보조 기능 제공

• 제공 단백질:

  • E2A

  • E4

  • VA RNA

• 역할:

  • HEK293 세포에서 AAV의 효율적인 복제 및 조립 가능하게 함

• 장점:

  • 실제 아데노바이러스 감염 불필요 → 더 안전하고 조절 가능

2. 왜 하나의 플라스미드로 만들지 않을까?

🚫 이유 1: 안전성 문제

• 모든 요소를 하나의 플라스미드에 넣을 경우:

  • 복제 가능한 AAV (rcAAV) 생성 위험 증가

• 분리하면:

  • Rep/Cap에는 ITR이 없어 포장 불가

  • 전이 플라스미드에는 Rep/Cap이 없어 복제 불가

🚫 이유 2: AAV의 제한된 포장 용량

• AAV 최대 포장 용량 ≈ 4.7 kb

• Rep + Cap 유전자만 해도 4 kb 이상

• 목적 유전자와 함께 하나의 유전체에 담는 것은 불가능

🚫 이유 3: 유연성 부족

• 세 플라스미드 시스템은:

  • 동일한 전이 플라스미드 사용

  • Cap만 교체하여 다양한 혈청형(AAV2/9/PHPeB 등) 제작 가능

• 한 번의 벡터 제작으로 다양한 응용 가능

3. 왜 ‘세 플라스미드’인가? 두 개나 네 개는 왜 아닌가?

재조합 AAV를 세 개의 플라스미드로 나누어 전사하는 이유는, 복제 가능한 바이러스를 생성하지 않으면서 목적 유전자만을 안전하고 효율적으로 포장하기 위함이다.