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Article de méthode

Vasculaire Transfert de gènes à partir de stent métallique surfaces à l'aide vecteurs adénoviraux Tethered par hydrolysables de la Croix-linkers

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DOI :

10.3791/51653

12 août 2014

Dans cet article

Résumé

Ces études rendent compte de la fixation réversible des vecteurs de gènes adénoviraux sur des surfaces métalliques sans revêtement de stents et de disques à mailles modèles. La libération prolongée de particules virales capables de transduction subordonnée à l’hydrolyse des agents de réticulation utilisés pour l’immobilisation des vecteurs entraîne une expression durable du transgène spécifique au site dans les cellules vasculaires et dans les artères munies d’une endoprothèse.

Résumé

Resténose intra-stent présente une complication majeure des procédures de revascularisation base d'endoprothèse largement utilisés pour rétablir le flux sanguin dans les segments rétrécies de manière critique des artères coronaires et périphériques. Stents endovasculaires capables de libérer accordable de gènes ayant une activité anti-resténose peut présenter une stratégie alternative à l'heure actuelle utilisés stents à élution médicamenteuse. Afin de réaliser l'application clinique, les stents de gènes élution doivent présenter une cinétique prévisibles de gène libération de vecteur de stent immobilisé et la transduction spécifique de site de la vascularisation, tout en évitant une réponse inflammatoire excessive typiquement associé aux revêtements polymères utilisés pour le piégeage physique du vecteur. Cet article décrit une méthodologie détaillée pour tethering sans manteau de vecteurs de gènes adénoviraux de stents basé sur une liaison réversible des particules adénoviraux à polyallylamines bisphosphonate (PABT) -Modified surface en acier inoxydable par des agents de réticulation hydrolysables (HC). Une famille deHC bifonctionnel (amine et thiol-réactif) avec un t 1/2 moyenne de l'hydrolyse de l'ester dans la chaîne comprise entre 5 et 50 jours ont été utilisés pour lier le vecteur avec le stent. La procédure d'immobilisation vecteur est typiquement réalisée à l'intérieur de 9 h et se compose de plusieurs étapes: 1) l'incubation des échantillons de métal dans une solution aqueuse de PABT (4 h); 2) la déprotection des groupes thiol installés dans PABT avec le tris (2-carboxyéthyl) phosphine (20 min); 3) augmentation de la capacité réactif thiol de la surface métallique en faisant réagir les échantillons avec de la polyéthylèneimine pyridyldithio dérivés avec des groupes (PDT) (2 heures); 4) la conversion des groupes thiols de PDT avec du dithiothréitol (10 min); 5) la modification des adénovirus avec HC (1 h); 6) la purification de particules d'adénovirus modifiés par chromatographie d'exclusion stérique colonne (15 min) et 7) l'immobilisation des particules adénovirales thiol réactif sur la surface de l'acier thiolé (1 h). Cette technique a une large applicabilité potentielle au-delà des stents,en facilitant l'ingénierie de surface des dispositifs bioprothèses pour améliorer leur biocompatibilité grâce à la prestation de gène substrat médiée par les cellules d'interfaçage matériel étranger implanté.

Introduction

L'efficacité de la thérapie génique en tant que modalité thérapeutique est entravée par la capacité de ciblage de mauvais vecteurs de thérapie génique 1,2. L'absence de résultats de ciblage appropriés dans les niveaux sous-thérapeutiques de l'expression du transgène à l'emplacement cible et conduit à une large diffusion des vecteurs aux organes non ciblés 3, y compris ceux qui sont responsables pour le montage des réponses immunitaires à la fois contre le vecteur et produit thérapeutique codé 4, 5. Un potentiel signifie pour compenser la promiscuité de transduction et de promouvoir le ciblage est d'introduire des v....

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Protocole

1 Préparation de l'adénovirus marqué au Cy3 pour les expériences de libération

  1. Suspendre 2 x 10 12 particules de Ad vide (environ 2 x 10 11 unités infectieuses) dans 650 ul de tampon carbonate / bicarbonate (CBB; pH 9,3).
  2. On dissout le contenu d'une fiole (0,2 mg) d'un colorant fluorescent réactif amine (Cy3 (NHS) 2) dans 1 ml CBB à une concentration finale de 0,2 mg / ml.
  3. Ajouter 100 ul de la solution de colorant à la suspension de virus, vortex pendant 5 secondes et incuber pendant 1 heure à 28 ° C sous agitation (100 à 200 rpm).
  4. Equilibrer une colonne de 20 ml de Sépha....

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Résultats

Expériences vecteur de sortie

Attache des vecteurs adénoviraux à la surface des implants, y compris les dispositifs d'intervention tels que des stents endovasculaires, se rapproche du vecteur au site de la maladie, ce qui évite en partie l'absence de vecteurs de ciblage physique. Cependant, pour pouvoir obtenir des effets thérapeutiques via la transduction du tissu cible, le vecteur doit être libéré à partir de la surface (figure 2). L'utilisatio.......

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Discussion

Le protocole présenté décrit un mode opératoire pour la délivrance de gènes à médiation de substrat obtenue par l'attachement réversible de vecteurs adénoviraux pour des surfaces sans manteau en acier inoxydable. Bien que développé dans le but spécifique de traitement de la resténose vasculaire gène à base d'endoprothèse, cette technique a des applications beaucoup plus larges dans les domaines des biomatériaux, des implants biomédicaux et la thérapie génique.

Bien que les étud.......

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Déclarations de divulgation

L’élaboration du protocole et les études présentées dans cet article ont été financées en partie par des subventions de développement scientifique de l’American Heart Association (I.F. 0735110N et M.C. 10SDG4020003), une subvention HL 72108 (R.J.L.) de l’U.S. National Heart, Lung, and Blood Institute (Heart, Lung, and Blood Institute) T32 007915(S.P.F.). Les cathéters d’angioplastie ont été gracieusement offerts par NuMED (Hopkinton, NY). Les auteurs tiennent à remercier Mme Susan Kerns pour son aide au secrétariat.

Remerciements

Les auteurs n’ont pas d’intérêts financiers concurrents à divulguer.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Disques maillés en acier inoxydable 316Electon Microscopy SciencesE200-SS
Endoprothèses génériques en acier inoxydable de qualité 304Commandepersonnalisée
Laserage AdeGFPUniversity of Pennsylvania Vector CoreAD-5-PV0504
AdLucUniversity of Pennsylvania Vector CoreAD-5-PV1028
AdEMPTYUniversité de Pennsylvanie Vector CoreA858
Cy3(NHS)2GE HealthcarePA23000
Sepharose 6BSigma-Aldrich6B100-500ML
Plaques UV 96 puitsCostar3635
Fluorométrie Plaques 96 puitsCostar3915
Culture cellulaire Plaques à 96 puitsFalcon353072
Chlorhydrate de tris(2-carboxyéthyl)phosphine (TCEP)Pierce Thermo Scientific20490
Dithiothreitol (DTT)Pierce Thermo Scientific20290
sulfo-LC-SPDPPierce Thermo Scientific21650
Dispositifs moléculaires  ;Spectrofluorimètre SpectraMax 190
Dispositifs moléculairesSpectraMax Gemini EM
VWR1575R
Four à flux d’air horizontalShel Lab1350 FM
Centrifugeuse Centra-CL2  ;International Equipment Company426
Mélangeur vortex numériqueFisher Thermo Scientific02-215-370
Microscope à fluorescence Eclipse TE300Nikon TE300
DC 500 Caméra CCDLeicaDC-500
7500 Système de PCR en temps réelApplied Biosystemsnon disponible
Station de bioluminescence IVIS SpectrumPerkins-Elmernon disponible
Sel dipotassique EDTASigma-AldrichED2P
Albumine sérique bovine fraction V (BSA)Fisher Thermo ScientificBP1600-100
Tween-20Sigma-AldrichP1379
Pince DumontOutils de science fine11255-20
Lignée cellulaire A10  ;ATCCCRL-1476
Cellules endothéliales aortiques bovinesLonzaBW-6002
Luciférine, sel de potassiumBiotechnologie de l’orLUCK-1Ge
Pluronic F-127Sigma-AldrichP2443-250G
PBS sans calcium ni magnésiumGibco14190-136
Sérum fœtal bovinGemini Bio-Products100-106
Solution de pénicilline/streptomycineGibco11540-122
DMEM, haute teneur en glucoseCorning cellgro10-013-CV
0,25 % Trypsine/EDTAGibco25200-056
QIAamp DNA micro kitQiagen56304
Power Sybr Green PCR Master MixApplied Biosystems4367659
Plaque de réaction optique MicroAmp à 96 puitsApplied BiosystemsN8010560
Film adhésif optique MicroAmpApplied Biosystems4360954
la céphazoline.Apotexnon disponible
Loxicom (Meloxicam)Norbrooknon disponible
Héparine sodiqueAPP Produits pharmaceutiquesnon disponibles
Ketavet (Kétamine)VEDCOnon disponible
Anased (Xylazine)  ;Lloïdnon disponible
Plante forane (Isoflurane)  ;Baxternon disponible
Pince à iris Moria incurvéeOutils de science fine11370-31
Pince Graefe extra-fine incurvéede science fine11152-10
Pince Dumont #5Outils de science fine 11252-20
Ciseaux à ressort VannasOutils de science fine15018-10
Ciseaux de science fine - ToughCutFine Science Tools14058-09
Ciseaux chirurgicauxFine Science Tools14101-14
Suture en vicryl (5-0)EthiconJ385
Fil de suture (4/0 soie)  ;Fine Science Tools18020-40
Clips de suture MichelOutils de science fine12040-02
Dilatateur de plaie (spéculum oculaire de Lancaster)KLS Martin34-149-07
Stérilisateur à billes chaudesFine Science Tools18000-45
Applicateur de clip de suture MichelFine Science Tools112028-12
Insyte Autoguard 24 G IV cathéterBeckton-Dickinson381412
2F Fogarty cathéterEdwards Lifesciences120602F
Tube en téflonVention041100BST
Cathéter PTANuMedsur commande
Compresses de gazeKendall Healthcare9024
Applicateurs en cotonSolon ManufacturingWOD1003
Seringue SalineBaxter281321
10 ml (Luer-Lok)Seringue Beckton-Dickinson309604
1 ml (Luer-Lok)309628Beckton-Dickinson
avec lame #40Oster  ;78005-314
Ruban chirurgical Transpore3MMM 15271
Puralube vetur pommadePharmadermnon disponible
Spectrophotomètre Incubateur à agitateur orbital ; Outils personnaliséeTondeuse

Références

  1. Boeckle, S., Wagner, E. Optimizing targeted gene delivery: chemical modification of viral vectors and synthesis of artificial virus vector systems. AAPS J. 8, E731-E742 (2006).
  2. Waehler, R., Russell, S. J., Curiel, D. T. Engineering targeted viral ....

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Réimpressions et autorisations

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