AI辅助筛选的创新型AAV病毒变体

AAV病毒变体亮点抢先看

1

具备高安全性和稳定性

2

以低剂量实现高效转导

3

特异性高靶向A部位且负靶向B部位

4

增强血脑屏障、内界膜屏障穿透能力

尽管AAV病毒作为递送载体在基因治疗中已获得广泛应用，但仍存在局限性。基于AI辅助的高效筛选技术，赛业生物可以提供体外细胞或动物体内使用的创新型AAV纯化病毒，以弥补野生型AAV的不足。

以神经疾病研究为例，天然存在的AAV9血清型因血脑屏障而在脑内的转导效率受到严重限制，而传统的定向进化和理性设计产生的AAV9变体数量有限且耗时耗力。为此，赛业生物利用AI技术指导高性能和多样化序列变体的设计，在小鼠体内注射后使用NGS测序追踪结果，从而筛选出大量中枢神经系统特异性高表达的AAV9变体。

利用自主研发的AI技术和湿实验（wet lab）方法，我们能提供更为安全便捷、精准靶向目标部位的新型AAV病毒变体，其特异性和转导效率经多维度数据验证。为助力神经、眼科等疾病研究，现开放多类型AAV病毒变体的免费试用，期待更好地推动相关疾病研究及新药研发。

一、AAV9病毒变体

通过AI筛选后的AAV9病毒变体PM167、PM170在C57BL/6J小鼠模型中以较低剂量进行尾静脉注射，数据显示其对各神经相关组织的感染能力强，能高效转导中枢神经系统，同时负靶向肝脏，适用于各类神经疾病的基础和应用研究。

二、AAV2病毒变体

通过AI筛选后的AAV2病毒变体在C57BL/6J小鼠中进行玻璃体腔注射，数据显示病毒变体对眼睛的感染能力强，适用于各类眼底疾病的基础和应用研究。

三、AAV9病毒变体验证数据

01

高靶向中枢神经系统

赛业生物搭建的AI平台通过整合大数据、云计算、机器学习等多个技术优化AAV9衣壳蛋白，得到大量的候选变体，结果显示预测的中枢神经系统靶向性数据（图1）可信度高，PearsonR高达0.843。

图1 中枢神经系统感染效率预测

从AI预测的序列中挑选Top序列进行单个验证，在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。活体成像结果显示（图2）Top序列在脑内高度富集，其中PM167脑内表达的Luc信号强度约为PHP.eB的2倍，PM170脑内表达的Luc信号强度约为PHP.eB的1.5倍。

图2 体内验证大脑感染效率（活体成像, Luc）

为了进一步探究Top序列在中枢神经系统不同区域的分布情况，又在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。冰冻切片结果显示（图3）PM167在各个脑区（皮层、胼胝体、海马、中脑）以及脊髓的绿色荧光蛋白信号均显著高于PHP.eB，PM170在胼胝体以外的各个脑区以及脊髓的绿色荧光蛋白信号也均高于PHP.eB。

Cortex

Corpus callosum

Hippocampus

Midbrain

Spinal cord

图3 体内验证大脑和脊髓感染效率（冰冻切片EGFP）

02

负靶向肝脏

赛业生物搭建的AI平台通过整合大数据、云计算、机器学习等多个技术优化AAV9衣壳蛋白，得到大量的候选变体，结果显示预测的肝脏靶向性数据（图4）可信度高，PearsonR高达0.884。

图4 肝脏感染效率预测

从AI预测的序列中挑选Top序列进行单个验证，在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测。活体成像结果显示（图5）PM167肝脏负靶向性显著优于PHP.eB，PM170肝脏负靶向性显著优于AAV9野生型（WT），略高于PHP.eB。

图5 体内验证肝脏感染效率（活体成像-Luc）

在小鼠体内尾静脉注射（5E11vg/只）后21天检测，冰冻切片结果显示（图6）PM167在肝脏的绿色荧光蛋白信号显著低于PHP.eB，PM170在肝脏的绿色荧光蛋白信号略高于PHP.eB，但仍显著低于AAV9野生型（WT

图6 体内验证肝脏感染效率（冰冻切片EGFP）