این، یکی از شگفت انگیزترین دستاوردهای IOB (انستیتو افتالمولوژی مولکولی و بالینی بازِل) است؛ محققان مولکولی و بالینی این مرکز با همکاری یکدیگر، یک مرجع شامل ۲۳۰ وکتور ویروسی مرتبط با آدنو (AAV) ایجاد کرده‌اند. هر یک از این وکتورها، از یک پروموتر مصنوعی متفاوت بهره می‌برد. تعدادی از این AAVها بصورت اختصاصی، انواع نورونی و گلیال را در مطالعات in vivo شبکیه موش و پریماتهای غیر انسانی و مطالعات in vitro شبکیه انسان، هدف قرار می‌دهند.
این مرجع، آنلاین بوده و اسکنهای هم کانونی سه بعدی را شامل می‌شود. این مرجع می‌تواند بمنظور جستجوی انواع مختص سلولی که با AAVهای فعال، نشان گذاری شده‌اند، مورد استفاده قرار گیرد.
توانایی‌های بالقوه در مطالعات پایه و کاربردی در موش، پریماتهای غیر انسانی و انسان
وارد کردن هدف گیری شده‌ی ژنها به انواع مختلف نورونها و سلولهای گلیال هم برای فهم و هم برای بازسازی مدارهای مغزی، ارزشمند است. AAVها بطور گسترده‌ای در حمل ژن مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ زیرا در مصارف ژن درمانی انسانی، ایمن بوده و بیان ترانس ژن طولانی مدت و کارآمدی را در سلولهای هدف، برقرار می‌سازند. با این حال، هدف قرار دادن بیان ژن در سلولهای مخصوص، یک مشکل حل نشده است.
جوزفین ژوتنر، مولف اول مطالعه و رئیس پلتفرم ویروسی در مرکز مطالعات مولکولی IOB می‌گوید: “منابع ما، هدف گیری سلولی کم هزینه، سریع و کارآمدی را در انواع متعددی از گونه‌ها، هم برای مطالعات اساسی و هم برای ژن درمانی امکان پذیر می‌سازد. انواع مختلف سلولهای گلیال و نورونی موش، پریماتهای غیر انسانی و انسان می‌توانند با بهره گیری از مجموعه AAV ما، بصورت کارآمد مورد هدف گیری قرار گیرند. همچنین زیرمجموعه‌ها می‌توانند در مطالعات پایه بمنظور ثبت یا دستکاری فعالیت انواع سلول، و مطالعات کاربردی بمنظور ژن درمانی انواع مخصوص سلولها در بیماری‌های انسانی مانند رتینیت پیگمنتوزا و دژنراسیون ماکولار، مورد استفاده قرار گیرند. ما همچنین، کاربردهایی از این مجموعه با هدف ثبت، تحریک و همچنین نشان گذاری ترکیبی انواع سلولها را نشان داده‌ایم.”
زمانیکه تیم تحقیق قادر به هدف گیری انواع انتخاب شده‌ی سلولی نبود، امکان هدف گیری ترجیحی سلولهای شبکیهه‌ای خارجی و داخلی با انتخاب پروموترهای صناعی، ممکن بود. پروموترهای صناعی تحت عنوان گروه ProC، غالبا در گونه‌های مختلف، انتخابی بودن را حفظ کردند. این گروه می‌تواند در کاربردهای بالینی مفید واقع شود.
بیان هدف گیری شده در مطالعات کاربردی
دستکاریِ عملکرد مغز بصورت هدف گیری شده و جایگزین ساختن ژن در انواع مختلف سلول، استراتژی‌های ترمیمی بمنظور درمان بیماری‌های انسانی، بعنوان نمونه در دژنراسیون سلولهای شبکیه‌ای، هستند. بهمین دلیل، هدف گیری و دستکاری مدارهای بافیمانده شبکیه‌ای، حیاتی است.
با وجود اهمیت بالای مطالعات پایه و مطالعات کاربردی، بسیاری از تکنولوژی‌های کنونی که قادر به هدف گیری انواع سلولی هستند، بر حیوانات ترانس ژنیک استوار می‌باشند. هم ابزار ژنتیکی که بعنوان حسگر یا تنظیم کننده فعالیت مغز عمل می‌کند، و هم آنزیمی که در شرایط بخصوص فعالیت می‌کند، از ژنوم حیوان منشا می‌گیرند. این مورد، کاربرد آنها را محدود می‌سازد. اجزای ترانس ژنیک در استراتژی هدف گیری سلولی، باعث خارج شدن این گزینه از درمان بیماری‌های انسان، محدود شدن کاربرد پره کلینیکال آنها در مطالعات پریماتهای غیر انسانی و پیچیده شدن استفاده از آن در مدلهای ارگانیسمی مانند موش می‌شود. توسعه پریماتهای غیر انسانی و موشهای ترانس ژنیک، هزینه بر و آهسته است. علاوه بر این، بهینه ساختن هدف گیری سلولی در موش، به ایجاد وکتورهای می‌انجامد که سلولهای انسانی را بصورت بهینه، مورد هدف قرار نمی‌دهند.
مرجع وکتور AAV و رویکرد جدید، امکان بررسی هدف گیری سلولی در شبکیه انسان را بصورت in vitro فراهم می‌سازد. تیم مطالعات مولکولی و بالینی IOB نشان داده‌است این دستاورد، احتمال هدف گیری وکتور مشابه در سلولهای بیماران را بطرز قابل توجهی افزایش می‌دهد.
فهم بهتر بینایی و مغز انسان
کشت اجزای مغز انسان، مانند شبکیه یا لایه‌های مغز، بهمراه هدف گیری AAV، می‌تواند به فهم بهتر از سازمان یابی و عملکرد انواع سلولی در مدارهای مغز انسان بینجامد. نکته قابل ذکر اینکه بمنظور مطالعه شبکیه، باید قادر به هدف گیری گیرنده‌های نوری توسط ابزارهای اپتوژنتیکی و دیگر سلولها توسط حسگرهایی که در ژنوم کدگذاری می‌شوند، باشیم. با وجود فقدان ورودی نور طبیعی، این رویکرد می‌تواند امکان بازیابی حساسیت به نور در گیرنده‌های نوری را فراهم کرده و انجام مطالعات لازم در شبکیه انسان را در سطح انواع سلولی و مدارها ممکن سازد.
نتایج این مطالعه نشان می‌دهد عدم بیان هدف گیری شده در انواع سلولی می‌تواند بعنوان نتایج مشابهی در انسان قلمداد شود. بهمین دلیل، مطالعات موشی می‌تواند بمنظور برطرف کردن نیاز به مطالعه وکتورهای در انسان، مورد استفاده قرار گیرند.
