Describimos una técnica de transducción transitoria rápida en diferentes etapas de desarrollo de Echinococcus granulosus utilizando vectores lentivirales de tercera generación.
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Artículo de método
Describimos una técnica de transducción transitoria rápida en diferentes etapas de desarrollo de Echinococcus granulosus utilizando vectores lentivirales de tercera generación.
La equinococosis quística o enfermedad hidatídica es una de las enfermedades parasitarias zoonóticas más importantes causadas por Echinococcus granulosus, una pequeña tenia que se alberga en el intestino de los caninos. Existe una necesidad urgente de investigación genética aplicada para comprender los mecanismos de patogénesis y control y prevención de enfermedades. Sin embargo, la falta de un sistema eficaz de evaluación de genes impide la interpretación directa de la genética funcional de los parásitos cestodos, incluidas las especies de Echinococcus . El presente estudio demuestra el potencial de transducción transitoria del gen lentiviral en las formas metacestoide y estrobilada de E. granulosus. Los protoescoleces (PSC) se aislaron de quistes hidatídicos y se transfirieron a medios de cultivo bifásicos específicos para convertirse en gusanos estrobilados. Los gusanos fueron transfectados con lentivirus cosechados de tercera generación, junto con células HEK293T como control del proceso de transducción. Se detectó una pronunciada fluorescencia en los gusanos estrobilados durante 24 h y 48 h, lo que indica una transducción lentiviral transitoria en E. granulosus. Este trabajo presenta el primer intento de transducción transitoria basada en lentivirus en tenias y demuestra los resultados prometedores con implicaciones potenciales en estudios experimentales sobre la biología de los gusanos planos.
La equinococosis quística (CE) es una de las enfermedades helmínticas más importantes causadas por Echinococcus granulosus, una pequeña tenia dentro de la familia Taeniidae 1,2. Se han llevado a cabo extensos estudios sobre el inmunodiagnóstico y el desarrollo de vacunas para E. granulosus. Sin embargo, el conocimiento inadecuado sobre las bases moleculares de la biología del parásito plantea importantes limitaciones en el diagnóstico, manejo y prevención de la enfermedad hidatídica 3,4,5,6.
En los últimos años, debido al desarrollo de la secuenciación del genoma y los métodos transcriptómicos, varios grupos de investigación 7,8,9 han realizado una amplia gama de estudios moleculares sobre gusanos planos. Sin embargo, en el mundo de los parásitos, los avances en la tecnología de transferencia de genes en gusanos planos parásitos siguen siendo limitados en comparación con los métodos de transducción transitoria altamente reproducibles desarrollados para algunos protozoos 10,11,12.
El uso de sistemas de administración viral se ha convertido en una herramienta esencial para la administración de transgenes y las investigaciones de genes / proteínas en las últimas dos décadas13. El lentivirus infecta tanto a las células en división como a las que no se dividen, lo que permite infectar las células postmitóticas 14,15,16. La evidencia reciente indica que el uso de un sistema de transducción basado en lentivirus en células de mamíferos ofrece el potencial de superar la mayoría de las limitaciones de las técnicas anteriores de knock-in/knock-down. El diseño y construcción de vectores lentivirales de expresión con marcadores moleculares apropiados, como la expresión GFP, han sido descritos previamente16. Por lo tanto, evaluamos la transducción transitoria lentiviral de un gen reportero GFP en los protoescoleces y gusanos estrobilados de E. granulosus.
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Este estudio fue aprobado por el Instituto Nacional para el Desarrollo de la Investigación Médica y el Comité de Revisión de Ética en investigación, No. 958680. Los lentivirus se clasifican como organismos BSL-2; por lo tanto, todos los procedimientos de cultivo de laboratorio en este protocolo se llevaron a cabo utilizando prácticas de laboratorio estériles y se llevaron a cabo bajo una campana de flujo laminar de acuerdo con las pautas de los NIH. La Figura 1 muestra una presentación esquemática del protocolo de estudio para las diferentes etapas de E. granulosus .
1. Recolección de quistes hidatídicos
2. Cultivo bifásico de PSCs de E. granulosus para obtener gusanos adultos
NOTA: Las PSC aisladas deben cultivarse en condiciones estériles bajo un gabinete de flujo laminar Clase II. Prepare las fases sólida y líquida del medio de cultivo bifásico por separado antes de continuar con los siguientes pasos19.
3. Cultivo monofásico de PSCs de E. granulosus
4. Cultivo celular para la producción y preparación de virus
NOTA: Las células 293T (HEK293T) del riñón embrionario humano se obtuvieron para la producción de vectores del Centro de Investigación de Patología y Células Madre de la Universidad de Ciencias Médicas de Kerman.
5. Producción y preparación del virus con los vectores lentivirales de tercera generación
NOTA: El vector lentivirus pCDH513b (vector de transferencia) y PLPII, PLPI y PMD2G (vectores ayudantes) se utilizaron para expresar el gen reportero GFP. Véase la Tabla de Materiales y la Figura Suplementaria S1.
6. Transducción transitoria de diferentes etapas de E. granulosus con el virus
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Aquí, describimos una técnica de transducción transitoria rápida y eficiente en E. granulosus mediante el uso de vectores lentivirales de tercera generación. Cultivamos PSCs en un medio de cultivo bifásico para obtener gusanos estrobilados, como se describió anteriormente25,26. Los protoscoleces se convierten en gusanos estrobilados después de 6 semanas in vitro. Se observaron diferentes etapas de E. granulosus en el medio de cultivo bi...
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Comprender las bases moleculares de los nematodos y la biología de Platyhelminthes es crucial para comprender la patogenicidad de los parásitos zoonóticos27. La falta de un sistema eficaz de evaluación de genes es un obstáculo importante para la interpretación directa de la genética funcional de los parásitos cestodos, incluidas las especies de Echinococcus 12,27. El presente estudio demuestra el excelente potencial del lentivirus...
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Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.
La investigación reportada en esta publicación fue apoyada por el Comité de Subvenciones para Investigadores de Élite bajo el número de premio 958680 del Instituto Nacional para el Desarrollo de la Investigación Médica (NIMAD), Teherán, Irán.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Placas de cultivo de 12 pocillos | SPL Life Sciences | 30012 | |
| Matraz de cultivo de 25 cm2 | SPL Life Sciences | 70325 | |
| Placas de cultivo de 6 pocillos | SPL Life Sciences | 30006 | |
| Cloruro de calcio | Sigma-Aldrich | C4901-500G | Concentración de trabajo: 2.5 mM |
| CMRL 1066 medio | Thermo Fisher Scientific | 11530037 | |
| CO2 | incubadora memmert | ICO150 | |
| D-(+)-Glucosa | Sigma-Aldrich | G8270-1KG | |
| DMEM | Life Technology | 12100046 | |
| Bilis | de perro Aislado de un perro sacrificado y esterilizado por 0.2 μ m filtro de jeringa | ||
| Eosin Y | Sigma-Aldrich | E4009-5G | preparar 0.1% de Eosina para la prueba de exclusión |
| de trabajo Suero fetal bovino (FBS) | DNAbiotech | DB9723-100ml | Inactivación de calor de FBS (30 min en 40 ° C) |
| Suero de ternera fetal (FCS) | DNAbiotech | DB9724-100ml | Inactivación del calor de FCS (30 min en 40 ° C) |
| HEK293T células | BONbiotech | BN_0012.1.14 | Riñón embrionario humano 293T |
| HEPES solución salina tamponada (HBS) | Sigma-Aldrich | 51558-50ML | 2x concentrado |
| Microscopio de fluorescencia invertida | OLYMPUS | IX51 | |
| Penicilina | Sigma-Aldrich | P3032-10MU Concentración de | trabajo: 100 UI/mL |
| Pepsina | Roche | 10108057001 | Concentración de trabajo: 2 mg/mL, pH 2 |
| Solución salina tamponada con fosfato (PBS) | DNAbiotech | DB0011 | Este reactivo se resuelve en menos de 1 min en D.W |
| Polybrene (reactivo de transfección) | Sigma-Aldrich | TR-1003-G | |
| Medio RPMI | BioIdea | BI-1006-05 | |
| Bicarbonato de sodio (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761-1KG | |
| Estreptomicina | Sigma-Aldrich | S9137-25G | Concentración de trabajo: 100 μ g/mL |
| Plásmido lentiviral de tercera generación (pCDH513b) | SBI System Biosciences (BioCat GmbH) | CD513B-1-SBI | Vector de transferencia (obtenido comercialmente del Departamento de Investigación de Medicina Molecular del Centro Académico Iraní para la Educación, la Cultura y la Investigación (ACECR), Mashhad, Irán) |
| Plásmido lentiviral de tercera generación (pLPI y pLPII) | Invitrogen (Life Technologies) | K4975-00 | Vector auxiliar (obtenido comercialmente del Departamento de Investigación de Medicina Molecular del Centro Académico Iraní para la Educación, la Cultura y la Investigación (ACECR), Mashhad, Irán) |
| Plásmido lentiviral de tercera generación (pMD2G) | Plásmido Addgene 12259 | Vector auxiliar (obtenido comercialmente del Departamento de Investigación de Medicina Molecular del Centro Académico Iraní para la Educación, la Cultura y la Investigación (ACECR), Mashhad, Irán) | |
| Tampón Tris/EDTA (TE) | DNAbiotech | DB9713-100ml | |
| Tripsina | Sigma-Aldrich | T9935-50MG | 1x soluciones de trabajo (pH 7.4– 7.6) |
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