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Artículo de método

Entrega de ARNm modificado en un modelo de ratón de infarto de miocardio

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DOI:

10.3791/60832

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11 de junio de 2020

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En este artículo

Resumen

Este protocolo presenta una manera simple y coherente de regular transitoriamente un gen de interés utilizando modRNA después del infarto de miocardio en ratones.

Resumen

El infarto de miocardio (MI) es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en el mundo occidental. En la última década, la terapia génica se ha convertido en una opción de tratamiento prometedor para las enfermedades cardíacas, debido a su eficiencia y efectos terapéuticos excepcionales. En un esfuerzo por reparar el tejido dañado después de la MI, varios estudios han empleado terapia génica viral o basada en el ADN, pero han enfrentado obstáculos considerables debido a la expresión pobre e incontrolada de los genes entregados, edema, arritmia e hipertrofia cardíaca. El ARNm modificado sintético (MODRNA) presenta un novedoso enfoque de terapia génica que ofrece un suministro de ARNm alto, transitorio, seguro, no nommunogénico y controlado al tejido cardíaco sin ningún riesgo de integración genómica. Debido a estas características notables combinadas con su farmacocinética en forma de campana en el corazón, modRNA se ha convertido en un enfoque atractivo para el tratamiento de enfermedades del corazón. Sin embargo, para aumentar su eficacia in vivo, es necesario seguir un método de entrega coherente y fiable. Por lo tanto, para maximizar la eficiencia de la entrega de modRNA y la consistencia del rendimiento en el uso de modRNA para aplicaciones in vivo, se presenta un método optimizado de preparación y entrega de la inyección intracardiaca modRNA en un modelo MI de ratón. Este protocolo hará que la entrega de modRNA sea más accesible para la investigación básica y traslacional.

Introducción

La terapia génica es una poderosa herramienta que implica la administración de ácidos nucleicos para el tratamiento, cura o prevención de enfermedades humanas. A pesar de los avances en los enfoques diagnósticos y terapéuticos para las enfermedades cardíacas, ha habido un éxito limitado en la administración de genes en el infarto de miocardio (MI) y la insuficiencia cardíaca (HF). Tan sencillo como parece el proceso de la terapia génica, es un enfoque marcadamente complejo teniendo en cuenta los muchos factores que deben optimizarse antes de emplear un vehículo de entrega en particular. El vector de administración correcto debe ser no inmunogénico, eficiente y estable....

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Protocolo

Todos los procedimientos con animales descritos aquí han sido aprobados por la Escuela de Medicina de Icahn en el Comité de Cuidado y Uso Institucional del Monte Sinaí.

1. Síntesis de modRNA

NOTA: Los detalles de la síntesis de modRNA se pueden encontrar en Kondrat et al.13.

  1. Pida las plantillas de plásmido(Tabla de materiales)y genere un producto PCR limpio para utilizarlo como plantilla de ARNm.
  2. Preparar los modRNAs por transcripción in vitro con una mezcla de ribonucleósido personalizada de la siguiente (Tabla de materiales): Kit de t....

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Resultados

Ratones de ocho a diez semanas de edad fueron anestesiados con isoflurano e intubados. Después de que el animal estaba bajo anestesia, la región torácica izquierda fue afeitada y esterilizada con etanol, y el corazón fue expuesto para la ligadura de LAD. La arteria coronaria izquierda se ocluyó anudando firmemente la sutura debajo de la arteria (representación del diagrama Figura 1A). Después de un infarto exitoso (indicado por el paling de la pared libre ventricular izquierda), se entregó d.......

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Discusión

La terapia génica ha demostrado un enorme potencial para avanzar significativamente en el tratamiento de la enfermedad cardíaca. Sin embargo, herramientas tradicionales empleadas en los ensayos clínicos iniciales para el tratamiento de la IC han demostrado un éxito limitado y están asociadas con efectos secundarios graves. El ARN modificado presenta un suministro de genes no virales que está ganando popularidad continuamente como herramienta de transferencia de genes en el corazón. ModRNA no requiere localización nuclear.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores reconocen a Ann Anu Kurian por su ayuda con este manuscrito. Este trabajo fue financiado por una beca de puesta en marcha de cardiología otorgada al laboratorio Zangi y también por la subvención DE NIH R01 HL142768-01

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Trifosfato de adenosinaInvitrogen AMB13345Incluido en el kit Megascript
Fosfatasa antárticaNew England BiolabsM0289L
Analógico de tapa anti-retroceso, 30-O-Mem7G(50) ppp(50)GTriLink BiotechnologiesN-7003
Sistema de imágenes bioluminiscentesPerkin Elmer124262IVIS100 sistema de imágenes de dispositivo de carga acoplada
Retractores romosFST18200-09
Tropnina cardíaca IAbcam47003
Trifosfato de citidinaInvitrogenAMB13345Incluido en el kit Megascript
Sistema de Anestesia DualHarvard Apparatus75-2001
Pinzas- AdsonFST91106-12
Pinzas- Dumont #7FST91197-00
Trifosfato de guanosinaInvitrogenAMB13345Incluido en el kit Megascript
Kit de transcripción in vitroInvitrogenAMB133455X MEGAscript T7 Kit
cánula de intubación AparatoHarvard
MegaclearLife Technologies
Ventilador de ratónAparato Harvard73-4279
N1-metilpseudouridina-5-trifosfatoTriLink BiotechnologiesN-1081
Espectrómetro NanoDropThermo Scientific
Olsen hegar portaagujas con tijeras de suturaFST12002-12
Plantillas de plásmidosGeneArt, Thermo Fisher Scientific
Tijeras de disección de punta afiladaFST14200-12
Microscopio estereoscópicoZeiss
SuturasEthiconY433H5.00
SuturasEthiconY432H6.00
SuturasEthicon7733G7.00
T7 Enzima DNasaInvitrogen AMB13345Incluido en el kit Megascript
Estaciónde cintaAligent4200
Kit de limpieza de transcripciónInvitrogenAM1908Megaclear
Ultra-4 filtros centrífugos 10kAmiconUFC801096
Kit

Referencias

  1. Muruve, D. A. The innate immune response to adenovirus vectors. Human Gene Therapy. 15 (12), 1157-1166 (2004).
  2. Donsante, A., et al. Observed incidence of tumorigenesis in long-term rodent studies of rAAV vectors. Gene Therapy. 8 (17), 1343-1346 ....

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