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Advancing liver gene therapy: Enhanced transduction with GalNAc-bioconjugated rAAV capsids - 20/07/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118300 
Pierre-Alban Lalys a, Audrey Bourdon b, Mohammed Bouzelha b, Dimitri Alvarez-Dorta c, Karine Pavageau b, Tiphaine Girard b, Roxane Peumery a, Zakaria Bouchouireb a, Maia Marchand b, Anthony Mellet b, Nicolas Jaulin b, Mireille Ledevin d, Olivia Terceve d, Sébastien Depienne a, Mickaël Guilbaud b, Mikaël Croyal e, f, Sébastien G. Gouin a, Benoit Roubinet g, Ludovic Landemarre g, Oumeya Adjali b, Eduard Ayuso b, Thibaut Larcher d, Caroline Le Guiner b, Mathieu Mével b, , David Deniaud a,
a Nantes Université, CNRS, CEISAM UMR 6230, Nantes F-44000, France 
b Nantes Université, CHU de Nantes, INSERM UMR 1089, Translational Gene Therapy Laboratory, Nantes F-44200, France 
c Capacités, 16 rue des marchandises Nantes, 44200, France 
d INRAE, Oniris, PanTher, APEX, Nantes F-44307, France 
e Nantes Université, CNRS, INSERM, Institut du thorax, Nantes F-44000, France 
f Nantes Université, CHU Nantes, Inserm, CNRS, SFR Santé, Inserm UMS 016, CNRS UMS 3556, Nantes F-44000, France 
g Glycodiag, 2 rue du cristal, Orléans 45100, France 

Corresponding authors.

Abstract

This study explores a novel strategy to enhance liver-targeted gene delivery, crucial for treating metabolic disorders. While AAV-based gene therapy holds promise, high vector doses raise safety concerns, often requiring the use of corticosteroids and immunosuppression to mitigate immune adverse events. Optimizing capsids to improve hepatocyte transduction efficiency is key to reducing these risks. We employed bioconjugation chemistry to target the Asialoglycoprotein receptor (ASGPR), highly expressed on hepatocytes. Covalent attachment of GalNAc-derived ligands to rAAV2 capsids significantly improved in vivo liver transduction, increasing GFP expression up to threefold. Immunohistochemical co-labeling confirmed exclusive transgene expression in hepatocytes, ensuring specificity. These findings highlight bioconjugation as a promising approach to enhance liver gene therapy while improving safety by lowering vector doses and off-target effects.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




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Keywords : Adeno-associated virus, Chemistry, Bioconjugation, Gene therapy, Liver


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