Proyección de alto rendimiento genoma ARNi ha demostrado para ser una valiosa herramienta para revelar conocimientos biológicos en diversas áreas de estudio como la biología del virus. Lo largo de la última década, han realizado numerosos grupos celulares a gran escala ARNi screening para identificar ampliamente genes host que modulan la replicación del virus (revisado en1,2,3,4 , 5 , 6 , 7). Curiosamente, un gran número de estas pantallas se han realizado en células de cáncer y varios virus que son candidatos de virus oncolíticos actuales incluyendo el vaccinia virus8,9,10 , Myxoma virus11, herpes simplex virus12, estomatitis vesicular virus13,14y Maraba virus15. Mientras que el foco de la mayoría de estos estudios fue en la identificación de factores de huésped que influyen en algún aspecto de la replicación del virus y no en la identificación de objetivos bioterapéuticos para mejorar la terapia de virus oncolíticos, datos valiosos pueden ser extraídos de estos conjuntos de datos en este sentido. Está claro que el potencial de gran alcance para identificar objetivos de host que se pueden manipular para mejorar la terapia de virus oncolíticos no ha sido plenamente explotado.
Una gran cantidad de plataformas de virus oncolíticos se están probando en estudios clínicos y preclínicos incluyendo herpes simplex virus, reovirus y vaccinia virus, que han tenido éxito demostrable en ensayos clínicos de última etapa. Para la mayoría de estas plataformas, los esfuerzos se han dirigido hacia alterar los genomas de virus para mejorar la terapia. Por ejemplo, para aumentar la especificidad del tumor, genes de virus específico han sido eliminados o transformado para restringir significativamente la replicación viral en las células normales, pero no en las células del tumor. En algunos casos, se han añadido los transgenes como GM-CSF (factor de estimulante de colonias de macrófagos en granulocitos) para potenciar la respuesta inmune o NIS (symporter del yoduro de sodio) para permitir la proyección de imagen in vivo y la absorción celular del radioiodide para terapéutica propósitos. Sin embargo, ha habido muy poco trabajo centrado en manipular los genes del anfitrión, tumor y explorar el impacto de genes del anfitrión, tumor en la replicación de virus oncolíticos. Con el advenimiento de la tecnología de proyección de alto rendimiento, ahora es posible para sondar interacciones virus host en una escala genoma y descifrar oportunidades para manipular el genoma del anfitrión para mejorar la terapia de virus oncolíticos (revisado en16, 17,18).
Nosotros reportamos el primer estudio que prueba-de-concepto para usar la investigación para identificar los host objetivos que podrían ser manipulados para mejorar la terapia de virus oncolíticos genética de alto rendimiento. Para descubrir genes de host que modulan Maraba virus oncolysis, un rhabdovirus oncolíticos están probando en fase I y II de ensayos, realizamos pantallas de RNAi del genoma a través de tres líneas celulares de tumor diferentes por duplicado con un siRNA (short interferencia RNA) Biblioteca dirigido a 18.120 genes15. Análisis de la vía de golpes en las pantallas revelaron enriquecimiento de los miembros de las vías de respuesta de estrés de ER (retículo endoplásmico). Se seleccionaron 10 golpes de estas vías para validación secundaria usando siRNA con secuencias de objetivos diferentes de los de la pantalla principal. Como parte de la validación terciario, se realizó un experimento de rescate con IRE1α (inositol-requerir alpha enzima 1) para confirmar que el golpe estaba en blanco. In vitro y en vivo la prueba usando un inhibidor de molécula pequeña de IRE1α dio lugar a eficacia dramáticamente mejorada oncolíticos.
Workenhe et al. 12 también realizó una pantalla de RNAi del genoma con un shRNA lentivirales combinado (horquilla corto RNA) Biblioteca dirigida a 16.056 genes para identificar los factores de host restringir el virus herpes simple humano tipo 1 oncolysis de KM100-mediados de (HSV-1) de mutante de mama células cancerosas. En la pantalla principal, identificaron 343 genes la caída de que conducen a mayor citotoxicidad de células infectadas KM100 sobre células infectadas con mofa; seleccionaron 24 de estos genes para la validación secundaria. De los 24 genes, 8 genes fueron confirmados en la pantalla secundaria con uno de ellos ser SRSF2 (arginina-serina/rico empalmar factor 2) que posteriormente fue confirmado mediante un experimento de rescate genético durante la validación terciario. El grupo pasó a identificar un ADN inhibidor de la topoisomerasa quimioterapéutico que reduce la fosforilación de la SRSF2 y demostró que el tratamiento combinado de KM100 de HSV-1 con el plomo de este inhibidor a la prolongada supervivencia de ratones con tumores TUBO.
En los estudios antes mencionados, fue seguido un flujo de trabajo similar. Cada uno comenzó con una pantalla de ARNi genoma principal seguida por una pantalla secundaria en un número selecto de aciertos identificados en la pantalla principal. Esto fue seguido por el terciario validación estudios, confirmando que el golpe era en blanco realizando genética rescate de experimentos in vitro con validación definitiva realizada por manipular el objetivo gen producto en vivo. En este artículo, ofrecemos primero un protocolo general para el desarrollo y validación de un ensayo de siRNA-proyección de alto rendimiento, que consiste en determinar las condiciones óptimas de la transfección, cantidad de virus y la longitud de la infección. También ofrecemos un protocolo detallado para la realización de una primaria, una pantalla de siRNA de alto rendimiento así como una descripción general del método para realizar validación de pantalla secundario y terciario validación.