AAVDiff：通过扩散生成增强重组腺相关病毒（AAV）衣壳的活力和多样性的实验验证
人工智能
2024-04-19 v2 计算工程、金融与科学
生物大分子
摘要
重组腺相关病毒（rAAV）载体彻底改变了基因治疗，但其广泛的嗜性和次优的转导效率限制了其临床应用。为了克服这些限制，研究人员专注于设计和筛选衣壳文库以识别改进的载体。然而，巨大的序列空间和有限的资源给识别可行的衣壳变体带来了挑战。在本研究中，我们提出了一种端到端的扩散模型来生成具有增强活力的衣壳序列。利用公开可用的AAV2数据，我们生成了38,000个多样化的AAV2病毒蛋白（VP）序列，并评估了8,000个用于病毒选择。结果证明了我们的模型相对于传统方法的优越性。此外，在缺乏AAV9衣壳数据的情况下，除了一个野生型序列外，我们使用相同的模型直接生成了多个具有多达9个突变且可行的序列。我们将剩余的30,000个样本转移到AAV9领域。此外，我们对AAV9 VP高变区VI和V进行了诱变，为AAV9 VP序列的持续改进做出了贡献。这项研究代表了rAAV载体设计和功能验证的重大进展，为增强基因治疗应用中的特异性和转导效率提供了创新解决方案。
引用
@article{arxiv.2404.10573,
title = {AAVDiff: Experimental Validation of Enhanced Viability and Diversity in Recombinant Adeno-Associated Virus (AAV) Capsids through Diffusion Generation},
author = {Lijun Liu and Jiali Yang and Jianfei Song and Xinglin Yang and Lele Niu and Zeqi Cai and Hui Shi and Tingjun Hou and Chang-yu Hsieh and Weiran Shen and Yafeng Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10573},
year = {2024}
}