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Système d'efficacité et de dépistage des inhibiteurs Cytotoxicité ciblage intracellulaire

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DOI :

10.3791/55273

5 avril 2017

Dans cet article

Résumé

Nous avons mis au point un système modulaire de criblage à haut débit pour la découverte de nouveaux composés contre la tuberculose Mycobacterium, ciblant les bactéries à croissance intracellulaire et en bouillon ainsi que cytotoxicité contre la cellule hôte mammifère.

Résumé

Mycobacterium tuberculosis, l’agent causal de la tuberculose (TB), est l’une des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde. Avec la propagation accrue de la tuberculose multirésistante (TB-MR), il est urgent de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les infections à M. tuberculosis. Traditionnellement, les composés sont évalués en fonction de leur activité antibactérienne dans des conditions de croissance in vitro en bouillon ; cependant, les résultats sont souvent trompeurs pour les agents pathogènes intracellulaires comme M. tuberculosis, car les conditions de dépistage phénotypique dans le bouillon sont significativement différentes des conditions réelles de la maladie dans le corps humain. Le dépistage des inhibiteurs qui agissent à l’intérieur des macrophages a toujours été difficile en raison de la complexité, de la variabilité de l’infection et de la lenteur du taux de réplication de M. tuberculosis. Dans cette étude, nous présentons une nouvelle approche pour évaluer rapidement l’efficacité des composés sur la viabilité de M. tuberculosis dans un modèle d’infection par les macrophages. En utilisant la combinaison d’un test de cytotoxicité et d’un test de viabilité de M. tuberculosis en bouillon, nous avons pu créer un système de dépistage qui génère une analyse complète des composés d’intérêt. Ce système est capable de produire des données quantitatives à faible coût, ce qui est à la portée de la plupart des laboratoires, tout en étant hautement évolutif pour s’adapter aux grands environnements industriels.

Introduction

Mycobacterium tuberculosis, l'agent causal de la tuberculose (TB), est une des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde. TB sensible aux drogues est une maladie traitable qui nécessite de multiples antibiotiques pour une période de 6 mois. En dépit d' être une maladie curable, la tuberculose mortalité a été estimée à 1,5 million en 2015 1. Au cours des 10 dernières années, il y a eu des préoccupations croissantes quant à la prévalence de la tuberculose M. pharmacorésistante. TB multirésistante (MDR-TB) est définie comme la tuberculose qui est résistante à au moins l'isoniazide (INH) et rifampi....

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Protocole

1. La souche bactérienne et la croissance moyenne

  1. Faire dextrose albumine et solution de réserve de sel (ADS) en solubilisant 25 g d'albumine de sérum bovin, 10,0 g de dextrose et 4,05 g de chlorure de sodium dans 460 ml d'eau déminéralisée. Filtre-stériliser l'ADS et stocker à 4 ° C.
  2. Ajouter le bouillon 7H9 en ajoutant 4,7 g de poudre 7H9 et 2 ml de glycerol à 900 mL d'eau purifiée. Autoclaver le bouillon 7H9 à 121 ° C pendant 10 minutes et laisser refroidir à la température ambiante avant de procéder. Faire 7H9ADST en ajoutant 100 ml d'ADS et 0,5 ml de Tween80 à 900 ml de bouillon 7H9. Conserver à 4 ° C.
  3. Peser 50 m....

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Résultats

Criblage intracellulaire à haut débit en utilisant M. tuberculosis exprimant le gène de la luciférase

La figure 2A et le tableau 1 contiennent les données brutes recueillies par le luminomètre, exprimés en unités luminescentes relatives (RLU), montrant l'effet d'une concentration croissante de la rifampicine aux antituberculeux de M. tuberculosis dans les cellules THP-1........

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Discussion

L'objectif de cette étude était de créer une méthode simple et rentable en utilisant un modèle HTS d'infection intracellulaire humaine pour M. tuberculosis. La tuberculose est une maladie humaine caractérisée par l'infection des macrophages alvéolaires par M. tuberculosis. En raison de problèmes de biosécurité, la recherche sur des modèles biologiques à la fois la bactérie et les cellules hôtes a été utilisé dans le passé. Cependant, il a été démontré que l'utilisation des bactéries de .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent pour ce travail.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par l’Association pulmonaire de la Colombie-Britannique et Mitacs.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
RPMI 1640Sigma-AldrichR5886
L-glutamineSigma-AldrichG7513
Sérum fœtal bovin (FBS)Thermo Fisher Scientific12483020
Middlebrook 7H9Becton, Dickinson and Company271210
Tween80Fisher ScientificT164
Albumine bovine pH7Affymetrix10857
DextroseFisher ScientificBP350
Chlorure de sodiumFisher ScientificBP358
Sulfate de kanamycineFisher ScientificBP906
PMASigma-AldrichP8139
MTTSigma-AldrichM2128
N,N- Diméthylformamide (DMF)Fisher ScientificD131
1 M Acide hydrocholorique (HCl)Fisher Scientific351279212
Acide acétiqueFisher Scientific351269
FDSFisher ScientificBP166
ResazurinAlfa AesarB21187
DMSOSigma-AldrichD5879
GlycérolFisher ScientificBP229
THP-1American Type Culture CollectionTIB-202
M. tuberculosis H37Rv
96-well flat bottom white plateplate Corning3917
95-well flat bottom clear plateplate Corning3595
Scelleuse de plaques transparentesSpectrophotomètre Thermo Fisher ScientificAB-0580
SpectrophotomètreThermo Fisher ScientificBiomate 3
Spectrophotomètre à microplaquesBiotekEpoch
LuminomètreApplied BiosystemsTropix TR717

Références

  1. WHO. Global tuberculosis report 2015. , WHO. (2016).
  2. USFDA. FDA news realease. , Available from: http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm333695.htm (2012).
  3. Yajko, D. M., et al. Colorimetric m....

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Mots-clés

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