El presente protocolo ha sido aprobado y sigue las directrices del Comité de Ética de la Universidad de Verona (protocolo de aprobación número 1538). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los sujetos humanos que participaron en el estudio. Se recolectaron muestras de sangre entera de trabajadores de la salud voluntarios que estaban en proceso de recibir vacunas contra el SARS-CoV-2. Estas muestras fueron colectadas en tubos de plástico que contenían anticoagulantes para el posterior aislamiento del suero15.
Todos los procesos siguientes deben realizarse en una campana biológica de Clase 2, trabajando en condiciones estériles. El manejo de virus debe realizarse con cuidado y todos los productos de desecho deben neutralizarse en una solución de lejía diluida. En la Figura 1 se muestra una descripción general del protocolo.

Figura 1: Representación gráfica de un ensayo de neutralización. (A) producción de energía fotovoltaica, (B) valoración de energía fotovoltaica y (C) ensayo de neutralización. Todos los procedimientos se realizan en una campana biológica de clase 2 en condiciones estériles. Es necesario realizar el paso de valoración (B) para estandarizar los niveles de infectividad de los PV antes de su uso en el ensayo de neutralización (C). Esta figura fue creada con BioRender. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
1. Prueba de producción e infectividad de PVs del SARS-CoV-2
- Siembre 5 x 105 células HEK293T en el medio Eagle modificado completo de Dulbecco (DMEM, alto contenido de glucosa, 10 % de suero fetal bovino (FBS), 1 % de L-glutamina, 1 % de penicilina/estreptomicina) en una placa de 6 pocillos (6WP) para alcanzar una densidad celular adecuada compatible con el reactivo de transfección utilizado. En el caso de realizar la transfección con polietilenimina (PEI) (preparar el reactivo siguiendo las instrucciones del fabricante), asegúrese de que las células alcancen el 40-60% de densidad el día de la transfección (paso 1.3). Mantener las células en una incubadora humidificada a 37 °C y 5% de CO2.
- Antes de la transfección, reemplace el medio celular gastado con medio fresco sin antibióticos (DMEM, alto contenido de glucosa, 10% de FBS, 1% de L-glutamina) para lograr una mayor eficiencia de transfección.
NOTA: Al día siguiente de la siembra, HEK293T células están listas para ser transfectadas.
- Transfecte las células HEK293T adherentes con un reactivo de transfección adecuado de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Si usa PEI, prepare dos mezclas y siga los pasos a continuación.
- Para preparar la mezcla A, agregue 500 ng de plásmido de empaque16 de pCMV-dR8.91, 750 ng de plásmido reportero de pCSFLW16 y 450 ng de plásmido que expresa la espícula del SARS-CoV-2 en 100 μL de medio sérico reducido.
- Para preparar la mezcla B, añadir 17,5 μL de PEI (concentración: 1 mg/mL) a 100 μL del medio sérico reducido.
- Deje que ambas mezclas se incuben a temperatura ambiente (RT) durante 5 minutos. A continuación, mezcle el contenido de ambos tubos añadiendo la mezcla B de PEI a la mezcla de ADN A.
- Incuba el tubo durante 20-30 min a RT. Mueve el tubo suavemente cada 3-4 min para mejorar la mezcla. Finalmente, agregue la mezcla a las HEK293T celdas.
- 16-20 h después de la transfección, sustituya el medio de cultivo por DMEM fresco y completo. Incubar a 37 °C y 5% de CO2, para permitir la producción de PV por células transfectadas.
- 72 h después de la transfección, cosechar el sobrenadante que contiene PVs. A continuación, centrifugar a 1600 x g durante 7 min a temperatura ambiente para eliminar los restos celulares y las células muertas y filtrarlos a través de un filtro de acetato de celulosa de 0,45 μm.
- PASO OPCIONAL: Para aumentar el rendimiento final del título fotovoltaico, realice múltiples transfecciones, agrupe los medios celulares que contienen PV y concéntrelos utilizando tubos concentradores.
- Proceda directamente con los siguientes pasos ("Valoración de PVs", sección 2) o alícuota el medio que contiene PV en tubos adecuados para almacenarlo a -80 °C hasta su uso. Preparar una alícuota adicional (400-500 μL) que se utilizará para la valoración.
NOTA: La realización de múltiples alícuotas garantizará la reproducibilidad entre experimentos al evitar ciclos excesivos de descongelación y congelación.
2. Valoración de los PV
- Utilice el medio fresco que contiene PV para los siguientes pasos o descongele la alícuota de prueba (paso 1.7) para realizar la valoración de la nueva cepa viral. La congelación de las alícuotas del mismo stock fotovoltaico garantizará la reproducibilidad.
- Añadir 50 μL de DMEM completo (o medio completo compatible con la línea celular objetivo en uso) en todos los pocillos de una placa de 96 pocillos (96WP) necesaria para probar por duplicado el stock fotovoltaico, dejando vacía la fila "A". Agregue 100 μL de material de PV a la fila "A". En función del número de preparados que se vayan a analizar, deje una columna sin el virus como control de "solo células" (Figura 2).
- Pipetear 50 μL desde la fila A hasta la fila B y repetir este proceso hasta la fila G para obtener diluciones seriadas del stock inicial. Deseche el exceso de volumen de la última fila.
- Separar las células utilizando tripsina/ácido etilendiaminotetraacético 1x (EDTA) en solución salina tampón fosfato de Dulbecco 1x (DPBS 1x), después de retirar el medio gastado y lavar las células con DPBS 1x dos veces. Prepare las células a una densidad de 4 x 105 células/ml.
NOTA: En este protocolo, la infección por PVs se probó en la línea celular susceptible HEK293T/ACE2; dichas células se derivaron de HEK293T, transducidas utilizando un vector lentiviral para expresar el receptor ACE2.
- Agregue 50 μL de la suspensión celular en cada pocillo para asegurar un recuento celular de 2 x 104 celdas por pocillo.
- Incubar a 37 °C y 5% de CO2, durante 48 h.
- Después de la incubación, realice el ensayo de luciferasa para obtener la lectura según las instrucciones del fabricante. Añadir 100 μL del reactivo luciferasa a los pocillos e incubar en la oscuridad a RT durante 2 min. Mueva el contenido de cada pocillo a una placa negra de 96 pocillos (compatible con el lector de placas disponible) y lea las placas en un lector de placas de 96 pocillos.
NOTA: El luminómetro utilizado para la lectura de la luciferasa producirá un archivo de hoja de cálculo con los datos sin procesar sin procesar que se utilizarán para el análisis posterior (en este caso, un archivo de Excel). La infectividad del virus se expresará como unidades de luminiscencia relativa (UGR) (descritas en el punto 4.1).

Figura 2: Diseño representativo de una placa de 96 pocillos para la valoración de fotovoltaicos. Se agrega un volumen fijo de sobrenadante que contiene PV a la fila A, columnas 1-11, y se diluye en serie. La última columna se deja como el control de "solo celda". Esta figura fue creada con BioRender. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
3. Ensayo de neutralización
- Descongele los sueros de los pacientes en hielo. Inactivar las muestras de suero incubándolas a 56 °C durante 30 min.
- En una placa de 96 pocillos, añadir 50 μL del DMEM fresco y completo (o medio completo compatible con la línea celular diana utilizada) en cada uno de los pocillos siguientes: desde la fila B (columnas 1-10) hasta la fila H (columnas 1-10). Coloque 95 μL del DMEM fresco y completo en la fila A (columnas 1-10). Agregue 50 μL y 100 μL de DMEM completo en los pocillos de las columnas 11 y 12, respectivamente. Estos serán los controles infectados (control de virus, o VC) y no infectados (solo célula, o CC), respectivamente (Figura 3).
- Añadir 5 μL de muestras de suero/plasma inactivado por calor en la fila A (columnas 1-10). Cada muestra estará duplicada. Con una pipeta multicanal, mezcle las muestras en la primera fila y mueva 50 μL de medio que contenga suero de la fila A a la fila B. Repita este proceso hasta la última fila (Figura 3). Deseche los 50 μL restantes.
- Descongelar el número necesario de alícuotas de PV y diluir a ≥ 104 RLU/mL. Añadir 50 μl del medio diluido que contiene PV a cada pocillo (de la columna 1 a la columna 11) utilizando una pipeta multicanal para alcanzar una dilución 1:1 de suero/plasma inactivado por calor al virus. Incubar a 37 °C y 5% de CO2, durante 1 h para permitir que los anticuerpos de las muestras de suero se unan a la proteína de la espícula del SARS-CoV-2 en los PV.
- Prepare al menos 5 ml de suspensión de células susceptibles (HEK293T/ACE2) a una densidad celular de 4 x 105 células/ml. Añadir 50 μL de la suspensión celular a cada pocillo e incubar a 37 °C y 5% de CO2, durante 48 h.
- Después de la incubación, realice la lectura del ensayo de luciferasa de acuerdo con las instrucciones del fabricante, como se describe en el paso 2.7.
NOTA: El luminómetro utilizado para la lectura de la luciferasa producirá un archivo de hoja de cálculo (en este caso, .xlsx) con los datos sin procesar que se utilizarán para el análisis posterior (el archivo de ensayo de luciferasa).

Figura 3: Representación en placa basada en la dilución sérica. El rojo brillante corresponde a una mayor cantidad de suero, y el azul brillante (columna 11) corresponde al control de células infectadas (VC, control de virus). El carril azul claro (columna 12) corresponde a las células no infectadas (CC, control de células). Esta figura fue creada con BioRender. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
4. Análisis de valoración
- En el archivo de ensayo de luciferasa, asigne los nombres/títulos a las muestras correspondientes.
- Multiplique la medida de RLU por los factores de dilución (de arriba a abajo de la cuadrícula: 20x, 40x, 80x, 160x, 320x, 640x, 1,280x, 2,560x) para obtener RLU/mL. Si se utilizan diferentes factores de dilución, cambie los factores de multiplicación en consecuencia.
- Calcule el promedio de RLU/mL para cada preparación fotovoltaica.
5. Análisis del ensayo de neutralización de PVs
- En el archivo de hoja de cálculo del ensayo de luciferasa (en este caso, .xlsx), asigne los títulos correspondientes a las muestras analizadas. Introduzca el factor de dilución de la muestra (40s, 80x, 160x, 320x, 640x, 1.280x, 2.560x, 5.120x). Calcular el Log10 de los factores de dilución.
- Calcule la RLU promedio de los controles no infectados e infectados (Figura 3, columnas 11 y 12, respectivamente). Estos valores serán útiles para la normalización en el paso 5.5.
- Abra un nuevo documento para el análisis de datos. Seleccione el análisis X/Y, ingrese X como Números e Y como Ingrese 2 valores de replicación en subcolumnas una al lado de la otra.
- Introduzca los valores de Log10 (dilución) como números X. Introduzca la RLU duplicada de las muestras.
- Vaya a Analizar > normalizar > marcar todas las muestras en la misma hoja. Introduzca los valores medios de VC y CC en ¿Cómo se define el 0%?, y ¿Cómo se define el 100%?, respectivamente. Haga clic en Aceptar.
- En la hoja de datos normalizada, vaya a Analizar análisis > XY > Análisis no lineales (ajuste de curva). Marque todas las muestras y haga clic en Aceptar. Para la dosis-respuesta - Inhibición, seleccione log(inhibidor) frente a respuesta normalizada - pendiente variable.
- En Constreñir, cambie HillSlope a Debe ser menor que 0.
- En Salida, marque Crear tabla de resumen y gráfico. Haga clic en Aceptar para obtener los análisis finales. En el Archivo Complementario 1 se proporciona una hoja de trabajo con una plantilla para el análisis.