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Artículo de método

Producción de cultivos en suspensión y purificación de virus adenoasociados mediante centrifugación en gradiente de densidad de yodixanol para aplicaciones in vivo

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DOI:

10.3791/66460

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9 de febrero de 2024

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En este artículo

Resumen

El virus adenoasociado se produce en cultivo celular en suspensión y se purifica mediante centrifugación de doble gradiente de densidad de yodixanol. Se incluyen medidas para aumentar el rendimiento total del virus, disminuir el riesgo de precipitación del virus y concentrar aún más el producto final del virus. Los títulos finales esperados alcanzan las 1012 partículas virales/ml y son adecuados para el uso preclínico in vivo .

Resumen

Este protocolo describe la producción y purificación de virus adenoasociados recombinantes (rAAV) mediante centrifugación en gradiente de densidad de yodixanol, un método independiente del serotipo para purificar AAV descrito por primera vez en 1999. Los vectores rAAV se utilizan ampliamente en aplicaciones de terapia génica para administrar transgenes a varios tipos de células humanas. En este trabajo, el virus recombinante se produce por transfección de células Expi293 en cultivo en suspensión con plásmidos que codifican los genes transgénicos, de la cápside del vector y de los genes auxiliares adenovirales. La centrifugación en gradiente de densidad de yodixanol purifica las partículas AAV completas en función de la densidad de partículas. Además, se incluyen tres pasos en esta metodología ahora omnipresente para aumentar el rendimiento total del virus, disminuir el riesgo de precipitación debido a proteínas contaminantes y concentrar aún más el producto final del virus, respectivamente: precipitación de partículas virales de medios celulares utilizando una solución de polietilenglicol (PEG) y cloruro de sodio, la introducción de una segunda ronda de centrifugación en gradiente de densidad de yodixanol, y el intercambio de tampón a través de un filtro centrífugo. Con este método, es posible lograr títulos consistentes en el rango de 10a 12 partículas virales/ml de pureza excepcional para uso in vivo .

Introducción

Los vectores virales adenoasociados recombinantes (rAAV) son herramientas ampliamente utilizadas para el tratamiento de enfermedades genéticas, como la atrofia muscular espinal, la distrofia retiniana y la hemofilia A 1,2,3. Los vectores rAAV están diseñados para carecer de genes virales presentes en el AAV4 de tipo salvaje, un virus icosaédrico pequeño y sin envoltura con un genoma lineal de ADN monocatenario de 4,7 kb. El AAV se descubrió por primera vez en la década de 1960 como un contaminante de las preparaciones de adenovirus5

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Protocolo

La composición de las soluciones y tampones utilizados en este protocolo se proporciona en la Tabla 1.

SoluciónComposición
Tampón de lisis AAV1,2 ml de solución de NaCl 5 M
2 ml de solución de Tris-HCl 1 M pH 8,5
80 uL de solución de 1 M de MgCl2
mQ de agua a 40 mL
Solución de precipitación AAV

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Resultados

Este método se puede utilizar para obtener títulos de al menos 10a 12 partículas virales por ml. Se puede obtener un título (Figura 3) por qPCR utilizando los cebadores ITR proporcionados en la Tabla Suplementaria 1, por ddPCR o por cualquier otro método de titulación. Los títulos subóptimos podrían ser el resultado del uso de un gen de la cápsula que codifica una cápside con una eficiencia de envasado deficiente.

Otra posible .......

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Discusión

El protocolo de purificación de doble gradiente de densidad de yodixanol es el método universal porque es aplicable a cualquier variante mutante de AAV, independientemente de su especificidad de receptor. Los primeros métodos de purificación de AAV se basaban en la densidad de partículas e incluían la centrifugación isopícnica en CsCl y la centrifugación continua en gradiente de densidad de sacarosa19. Posteriormente, se desarrollaron abordajes seroespecíficos que hicieron uso de anticuerpos monoc.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen revelaciones que informar.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Centrífuga de sobremesa 5810 REppendorf22625501
bomba peristáltica de 8 canales Watson-Marlow020.3708.00A
Contador de células automatizado NanoEntekEVE-MC
Avanti J-EBeckman Coulter369001
BenzonaseThermo Scientific88701
Cabina de seguridad biológicaLabconco322491101
Incubadora de CO2 con agitador Ajustado a 8% CO2 y 37 ° C
Tubos de centrífuga cónicosThermo Scientific33965250 mL
Tubos de centrífuga cónicosThermo Scientific33965015 mL
Micropipetas desechablesFisherbrand21-164-2GCapilares
Solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin CaCl2 y MgCl2  (DPBS) (10 veces)Microscopio invertido Sigma-AldrichD1408
ECLIPSE Ts2R-FLNikon
Expi293 Medio de expresiónGibcoA1435101
Expi293F célulasGibcoA14527
Puntas de filtroUSA Scientific1126-78101000 µ L
Puntas de filtroUSA Scientific1120-8810200 µ L
Puntas de filtroUSA Scientific1120-181020 µ L
Puntas de filtroUSA Scientific1121-381010 µ L
Agujas hipodérmicasTyco Healthcare82011220 GA x 1-1/2 A
Cubitera con tapaVWR10146-184
Rotor JS-5.3Beckman Coulter368690
Solución de cloruro de magnesio (1 M)Millipore SigmaM1028-100ML
Soporte y abrazadera metálicos Fisherbrand05-769-6Q
Tubos de microcentrífugaEppendorf226000281,5 mL
Alicates
Ultracentrífuga Optima XE-90Beckman CoulterA94471
Opti-MEM I Medio de suero reducidoGibco31985062
OptiPrep Medios de gradiente de densidad (iodixanol)SerumwerkAXS-1114542 Solución deyodixanol al 60%
Pipeta GilsonF144059M
P2 PipetaGilsonF144054M
P20 PipetaGilsonF144056M
P200 PipetaGilsonF144058M
Rojo de fenol  soluciónSigma-AldrichP0290
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)Sigma-AldrichP4474
Pipet-Aid XP controlador de pipetasDrummond Scientific4-000-101
Plápsidede novo o Addgene, etc. N/AUsamos pACGrh74. 
Plásmido pHelperAddgene112867
Plásmido pTransgeneDe novo o Addgene, etc. N/ASe utilizó pdsAAV-GFP.
Solución de poliol Pluronic F-68 (10%)Mp Biomedicals92750049
Polietilenglicol 8000Research Products InternationalP48080-500.0
Polietilenimina HCl Max (PEI-Max)PolysciencesNC1038561Diluir en agua a 40 μ M
Tubos de centrífuga de polipropileno, estérilesCorning431123500 mL
Tubos de centrífuga de polipropileno, estérilesCorning430776250 mL
Tubos de polipropileno Optiseal BeckmanCoulter361625
Pipetas serológicasAlkali ScientificSP250-B50
mL Pipetas serológicasAlkali ScientificSP225-B25
mL Pipetas serológicasAlkali ScientificSP210-B10 mL
Pipetas serológicasAlkali ScientificSP205-BMatraces
mL FisherbrandPBV10001 L
Matraces agitadoresFisherbrandPBV50-0500 mL
Matraces agitadoresFisherbrandPBV250250 mL
Matraces agitadoresFisherbrandPBV12-5125 mL
Solución de cloruro de sodio (5 M)Fisher ScientificNC1752640
Jeringas estérilesFisherbrand14-955-4585 mL
Filtro de jeringaMilliporeSLGV013SL0,22 micras
Tris-HCl pH 8,5 (1 M)Kd Medical RGE3363
Trypan blue soluciónGibco15250061
Conjunto de bastidor de tubosBeckman Coulter361646
Espaciadores de tubos (x4)Beckman Coulter361669
Tubo para bomba peristálticaFisher Scientific14190516
Tipo 70 Ti rotor de titanio de ángulo fijoBeckman Coulter337922
Congelador de ultra baja temperaturaEstablecido en -70 ° C
Concentrador centrífugo Vivaspin 20SartoriusVS2041
Baño de agua Establecido en 37 ° C
Centrífuga de alta velocidad de punta finaagitadores de 5

Referencias

  1. Strauss, K. A., et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with three copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy: the Phase III SPR1NT trial. Nat Med. 28 (7), 1390-1397 (2022).
  2. Fuller-Carter, P. I., Basiri, H., Harvey, A. R., Carvalho, L. S.

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Reimpresiones y permisos

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