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Artículo de método

Evaluación de la eficacia y la toxicidad de los ARN del VIH-1 Orientación de la producción para uso en terapia génica o de drogas

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DOI:

10.3791/54486

5 de septiembre de 2016

En este artículo

Resumen

Se describen los métodos para evaluar la eficacia y toxicidad de las moléculas de ARN dirigidas a las etapas posteriores a la integración del ciclo de replicación del VIH-1. Estos métodos son útiles para el cribado de nuevas moléculas y la optimización del formato de las existentes.

Resumen

Las terapias de ARN pequeño dirigidas a los pasos posteriores a la integración en el ciclo de replicación del VIH-1 se encuentran entre los principales candidatos para la terapia génica y tienen el potencial de ser utilizadas como terapias farmacológicas para la infección por el VIH-1. Los inhibidores posteriores a la integración incluyen ribozimas, ARN de horquilla corta (sh), ARN interferentes pequeños (si), ARN de interferencia U1 (U1i) y aptámeros de ARN. Muchos de ellos se han identificado mediante ensayos de cotransfección transitoria con un plásmido de expresión del VIH-1 y algunos han avanzado a ensayos clínicos. Además de las medidas de eficacia, se ha evaluado el potencial de los ARN pequeños para afectar a la expresión de los ARN humanos, alterar el crecimiento y/o la diferenciación celular y provocar respuestas inmunitarias innatas. En los protocolos aquí descritos, se describen un conjunto de ensayos de transfección transitoria diseñados para evaluar la eficacia y la toxicidad de las moléculas de ARN dirigidas a las etapas posteriores a la integración en el ciclo de replicación del VIH-1. Hemos utilizado estos ensayos para identificar nuevas ribozimas y optimizar el formato de los shRNAs y siRNAs dirigidos al ARN del VIH-1. Los métodos proporcionan un conjunto rápido de ensayos que son útiles para el cribado de nuevos ARN anti-VIH-1 y podrían adaptarse para cribar otros inhibidores de la replicación del VIH-1 después de la integración.

Introducción

Una limitación de los actuales tratamientos para el VIH-1 es que deben ser administrados crónicamente para prevenir la progresión de la enfermedad. Trasplante de VIH-1 resistentes a los linfocitos T, o células madre hematopoyéticas, tiene el potencial de proporcionar el control a largo plazo del VIH-1 de replicación en ausencia de la terapia con medicamentos 1,2 y también puede ser un enfoque eficaz para alcanzar una cura de VIH-1 3. Una forma de hacer que las células resistentes al VIH-1 de replicación es insertar uno o más genes que codifican anti-VIH-1 ARN o péptidos en células de un individuo infectado durante un trasplante autólogo 4.<....

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Protocolo

1. Las células y transfecciones

  1. Cultura células HEK 293T en medio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM) suplementado con 10% de suero fetal bovino (FBS) y 1% de penicilina / estreptomicina. Preparar una suspensión 2 x 10 5 células / ml en el medio de cultivo celular. Añadir 500, 100 y 1.000 l de la suspensión celular a cada pocillo de 24 pocillos, placas de 96 pocillos y 12 pocillos, para la producción viral, la viabilidad celular y ensayos de activación inmune, respectivamente (Figura 2A).
  2. Hacer girar suavemente las placas y se incuban O / N a 37 ° C con 5% de CO2. Se cultivan las células a 50-70% de confluen....

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Resultados

Un esquema general de los procedimientos se muestra en la Figura 2 con un plan de transfección ejemplo para tres ARN de prueba y un ARN de control proporcionada en la Figura 2B. Para los ensayos de producción y la viabilidad celular virales, La lectura para cada construcción de prueba es normalizada a un control negativo. Las réplicas se transfectan en conjuntos, de modo que cada ARN de ensayo se normalizó a su control negativo adyacente. Esto se hace pa.......

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Discusión

El ensayo de la producción de VIH-1 descrito se realizó utilizando células HEK293T (Figura 2) y es similar a los ensayos utilizados para la detección de VIH-1 RNA de ribozima eficaz 13, shRNA 10,29, siRNA 30, y ARN U1i sitios 11,31 objetivo. El uso de diferentes métodos para cuantificar la producción de VIH-1, la mayoría de estudios han medido la producción viral 48 horas después de la co-transfección de un plásmido de expresión de VIH-1 con los ARN candidatos.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

El trabajo presentado aquí fue apoyada por los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR) (otorga DCB-120266, PPP-133377 y 348967 a HBF-AG).

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
DMEM HyCloneGE HealthcareSH30243.01
FBS HyCloneGE HealthcareSH30396.03
Penicilina/Estreptomicina GibcoThermo Fisher15140-122
Placas de cultivo celular, 96 pocillos, 24 pocillos, 6 pocillos.Corning353075, 353047, 353043
Microtubos AxygenCorning311-08-051
Poly I:C de bajo peso molecularInvivoGen3182-29-6
DharmaFECT-1DharmaconT-2001-01reactivo de transfección para ARN sintético
TransIT-LT1MirusMIR 2300reactivo de transfección para plásmidos de expresión de
Nonidet P40 (NP-40)USB19628
[32P]dTTPPerkin ElmerBLU505H
plantilla de ARN poli(A) Sigma-Aldrich10108626001
oligo(dT)12-18 cebador de ADNThermo Fisher18418-012
DEAE filtermat paper Perkin Elmer1450-522
Contador de centelleo de microplacasPerkin Elmer1450-024
MTTSigma-AldrichM-2128
DPBS HyCloneGE HealthcareSH30028.02
Espectrofotómetro de microplacasBio-rad 1706930
Lysis comprimidos tampón Roche4693159001, 4906837001inhibidores de la proteasa y la fosfatasa
MicrocentrífugaEppendorf5415R
Bradford reactivoBio-rad500-0006
Gel cámara de funcionamientoHoeferSE600
Célula de transferencia semisecaBio-rad1703940
escalera de proteínas EZ-RunThermo FisherBP3603-500
Membrana de nitrocelulosaBio-rad162-0094
BSASigma-AldrichA9647-1006
Solución de extracción de anticuerposMillipore2504
ECL - PierceThermo Fisher 
Anticuerpodel Dr. B.L. Bass
anticuerpo phospho-T446-PKR AnticuerpoAbcamab32036
phospho-S396-IRF3Señalización celular4947
Anticuerpodel Dr. A. Hovanessian
Anticuerpo IRF3Señalización celular11904
Anticuerpo de actinaMilliporeMAB1501
Cabra con peroxidasa anti-conejoKPL474-1506
Cabra con peroxidasa anti-ratónKPL474-1806
Ponceau S Sigma-Aldrich6226-79-5
ARNPI32106 ADAR1 PKR

Referencias

  1. Hoxie, J. A., June, C. H. Novel cell and gene therapies for HIV. Cold Spring Harb Perspect Med. 2, a007179(2012).
  2. Bobbin, M. L., Burnett, J. C., Rossi, J. J. RNA interference approaches for treatment of HIV-1 infection. Genome Med. 7, 50(2015).
  3. Allers, K., et al....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Direccionamiento del ARN del VIH 1Ensayo de eficacia del ARNCribado de toxicidad del ARNEnsayo de transfecci n transitoriaEnsayo de producci n viralEnsayo de viabilidad celularEnsayo de activaci n inmunitariaOptimizaci n de ribozimasDise o de shRNA y siRNAProtocolo de laboratorio BSL 3