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Methodenartikel

Produktion und Aufreinigung von nicht-replikativen Vektoren des caninen Adenovirus Typ 2

7K Aufrufe

DOI:

10.3791/50833

3. Dezember 2013

In diesem Artikel

Zusammenfassung

In den letzten 15 Jahren haben vom caninen Adenovirus Typ 2 (CAV2) abgeleitete Vektoren ihre Wirksamkeit bei der Übertragung von Zellen in vitro und in vivo bewiesen und werden häufig für Impfungen und Gentherapien eingesetzt. Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Konstruktion, Herstellung und Reinigung von CAV2-Vektoren, wodurch virale Suspensionen mit hohem Titer entstehen.

Zusammenfassung

Adenovirus (Ad) abgeleitete Vektoren wurden häufig für kurz- oder langfristigen Gentransfer verwendet, sowohl für Gentherapie- als auch für Impfstoffanwendungen. Aufgrund der häufigen vorbestehenden Immunität gegen das klassisch verwendete humane Adenovirus Typ 5 wurde das canine Adenovirus Typ 2 (CAV2) als alternativer Vektor für den humanen Gentransfer vorgeschlagen. Die gut charakterisierte Biologie von CAV2 bietet zusammen mit seiner einfachen genetischen Manipulation große Vorteile, insbesondere für den Gentransfer in das zentrale Nervensystem oder für die Induktion einer breiten Palette von schützenden Immunreaktionen, von der humoralen bis zur zellulären Immunität. Heutzutage stellt CAV2 eines der attraktivsten nichtmenschlichen Adenoviren für den Einsatz als Impfstoffvektor dar. Dieses Protokoll beschreibt eine einfache Methode zur Konstruktion, Herstellung und Titer rekombinanter CAV2-Vektoren. Nach der Klonierung der Expressionskassette des interessierenden Gens in ein Shuttle-Plasmid wird das rekombinante genomische Plasmid durch homologe Rekombination im Bakterienstamm E. coli BJ5183 erhalten. Das resultierende genomische Plasmid wird dann in Nierenzellen des Hundes transfiziert, die die komplementären CAV2-E1-Gene (DK-E1) exprimieren. Eine virale Amplifikation ermöglicht die Herstellung eines großen Virusbestandes, der durch Ultrazentrifugation durch Cäsiumchlorid-Gradienten gereinigt und durch Dialyse entsalzt wird. Die resultierende Virussuspension hat routinemäßig einen Titer von über 10bis 10 infektiösen Partikeln pro ml und kann direkt in vivo verabreicht werden.

Einleitung

In den letzten Jahrzehnten haben von Adenoviren (Ads) abgeleitete Vektoren ihre Wirksamkeit in der Gentherapie und Impfung sowie in der onkolytischen Virotherapie bewiesen 1. Ads sind unbehüllte ikosaedrische Viren aus der Familie der Adenoviridae, die aus Säugetieren, Vögeln, Reptilien, Amphibien und Fischen isoliert wurden. Seit ihrer Entdeckung im Jahr 1953 wurden Anzeigen als Modelle zur Untersuchung von Virus-Zell-Interaktionen und in jüngerer Zeit als vektorbasierte Genverabreichungssysteme intensiv untersucht 2. In der Tat bieten ads-basierte Vektoren viele Vorteile, wie z. B. ihr breites Wirtsspektrum und ihre gut charakterisiert....

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Protokoll

1. Konstruktion eines nicht-replikativen CAV2-Genomplasmids

Hinweis: Alle in diesem Protokoll beschriebenen Plasmide wurden bereits7 beschrieben und sind auf Anfrage erhältlich.

  1. Klonieren Sie den GOI unter Verwendung geeigneter Restriktionsenzyme in das pShuttle-Plasmid, um pShuttle-GOI zu erzeugen (Abbildung 1A).
  2. 2 μg pShuttle-GOI durch AscI/PacI verdauen. Durch den Aufschluss wird das Shuttle-GOI-Fragment (~2,9 kbp + GOI-ORF-Sequenz) aus dem Plasmidrückgrat (2,8 kbp) freigesetzt.
  3. Reinigen Sie das Shuttle-GOI-Fragment nach der Agarose-Gel....

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Ergebnisse

Die Herstellung rekombinanter CAV2-Vektoren beruht auf grundlegenden, aber wichtigen Methoden der Molekularbiologie. Vor der Produktion viraler Vektoren ist es in der Tat notwendig, ein rekombinantes CAV2-Genom zu konstruieren, das ein Expressionskassetten für das Transgen trägt. Diese Konstruktion umfasst zwei Schritte: Zunächst wird das Gen von Interesse (GOI) als Expressionskassette in ein Shuttle-Plasmid kloniert (das heißt mit Promotor und Polyadenylierungssignal). Dieses funktionelle Element ist von zwei g.......

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Diskussion

Das hier beschriebene einfache Verfahren, adaptiert von der gut dokumentierten Ad5-Technologie, ermöglicht die effiziente Herstellung von nicht-replikativen CAV2-Vektoren mit einer typischen Klonierungskapazität von ~4,2 kbp. Aus Zeitgründen wird ein rekombinantes CAV2-Genom in der Regel in zwei Wochen erzeugt, während es weitere 5 Wochen dauert, um virale Suspensionen zu amplifizieren, zu reinigen und zu titern.

Obwohl die Herstellung der ersten Charge von CAV2-abgeleiteten Vektoren zeitaufwä.......

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Offenlegungen

Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde finanziell unterstützt durch Zuschüsse von INSERM, dem CNRS, der Fondation pour la Recherche Médicale und der Agence Nationale pour la Recherche (ANR- 10-Blanc-1322) an D.G-D; das Siebte Rahmenprogramm der Europäischen Kommission für Bosnien und Herzegowina; M.S. wurde durch ein Postdoktorandenstipendium der FRM (Programm "Equipe FRM 2009") unterstützt; C.B. wurde durch ein Postdoc-Stipendium der UE unter der Fördernummer 245266 (Orbivac) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
RestriktionsenzymeNew England BiolabsVarious
Jet Prime TransfektionskitPolyplus114-01
DMEMGibco (Life Technologies)10567014
E. coli BJ5183 BakterienAgilent200154
PD-10 EntsalzungssäuleGE Healthcare17-0851-01
EmeraldAmp PolymeraseTakaraRR320A
Nucleospin Plasmid KitMacherey-Nagel740558.250
NucleoSpin Gel und PCR Clean-upMacherey-Nagel740609.50
14 ml Röhrchen, Ultra ClearBeckman344060

Referenzen

  1. Kaufmann, J. K., Nettelbeck, D. M. Virus chimeras for gene therapy, vaccination, and oncolysis: adenoviruses and beyond. Trends Mol. Med. 18, 365-376 (2012).
  2. Curr, Topics Microbiol. Immunol. 343, 195-224 (2010).
  3. Zak, D. E., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Produktion viraler VektorenCäsiumchlorid-Reinigungviraler Titrationsassayhomologe RekombinationGefrier-Auftau-Zyklenkonfokale Immunfluoreszenzmikroskopievirale AmplifikationHerstellung von VirusstocksAnwendungen der Gentherapie