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Article de méthode

Culture en suspension, production et purification de virus adéno-associés par centrifugation par gradient de densité d’iodixanol pour des applications in vivo

4.8K vues

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DOI :

10.3791/66460

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9 février 2024

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Dans cet article

Résumé

Le virus adéno-associé est produit en culture cellulaire en suspension et purifié par centrifugation à double gradient de densité d’iodixanol. Des étapes sont incluses pour augmenter le rendement total du virus, réduire le risque de précipitation du virus et concentrer davantage le produit viral final. Les titres finaux attendus atteignent 10à 12 particules virales/mL et conviennent à une utilisation préclinique in vivo .

Résumé

Ce protocole décrit la production et la purification de virus adéno-associés recombinants (rAAV) par centrifugation par gradient de densité d’iodixanol, une méthode de purification de l’AAV indépendante du sérotype décrite pour la première fois en 1999. Les vecteurs rAAV sont largement utilisés dans les applications de thérapie génique pour délivrer des transgènes à divers types de cellules humaines. Dans ce travail, le virus recombinant est produit par transfection de cellules Expi293 en culture en suspension avec des plasmides codant pour les gènes auxiliaires du transgène, de la capside vectorielle et de l’adénoviral. La centrifugation par gradient de densité d’iodixanol purifie les particules AAV complètes en fonction de la densité des particules. De plus, trois étapes sont incluses dans cette méthodologie désormais omniprésente afin d’augmenter le rendement total du virus, de diminuer le risque de précipitation due aux protéines contaminantes et de concentrer davantage le produit viral final, respectivement : précipitation des particules virales à partir de milieux cellulaires à l’aide d’une solution de polyéthylène glycol (PEG) et de chlorure de sodium, introduction d’un deuxième cycle de centrifugation par gradient de densité d’iodixanol, et échange de tampon via un filtre centrifuge. En utilisant cette méthode, il est possible d’obtenir des titres constants de l’ordre de 10à 12 particules virales/mL d’une pureté exceptionnelle pour une utilisation in vivo .

Introduction

Les vecteurs viraux adéno-associés recombinants (rAAV) sont des outils largement utilisés pour le traitement des maladies génétiques, notamment l’amyotrophie spinale, la dystrophie rétinienne et l’hémophilie A 1,2,3. Les vecteurs rAAV sont conçus pour ne pas contenir de gènes viraux présents dans l’AAV4 de type sauvage, un petit virus icosaédrique sans enveloppe avec un génome linéaire monocaténaire de 4,7 kb. L’AAV a été découvert pour la première fois dans les années 1960 en tant que contaminant des préparations d’adénovirus5.....

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Protocole

La composition des solutions et des tampons utilisés dans ce protocole est fournie dans le tableau 1.

SolutionComposition
Tampon de lyse AAV1,2 mL de solution de NaCl 5 M
2 mL de solution de 1 M de Tris-HCl pH 8,5
80 μL de solution de 1 M de MgCl2
mQ d’eau à 40 mL
Solution de précipitation AAV

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Résultats

Cette méthode peut être utilisée pour obtenir des titres d’au moins 10à 12 particules virales par ml. Un titre peut être obtenu (Figure 3) par qPCR à l’aide des amorces ITR fournies dans le tableau supplémentaire 1, par ddPCR ou par toute autre méthode de titrage. Des titres sous-optimaux pourraient résulter de l’utilisation d’un gène cap codant pour une capside avec une faible efficacité d’emballage.

Une autre source possible .......

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Discussion

Le protocole de purification à double gradient de densité d’iodixanol est la méthode universelle car il est applicable à tous les variants mutants AAV, quelle que soit leur spécificité de récepteur. Les premières méthodes de purification des AAV reposaient sur la densité des particules et comprenaient la centrifugation isopycnique dans le CsCl et la centrifugation continue par gradient de densité du saccharose19. Plus tard, des approches spécifiques au sérotype ont été développées, qui ont utilisé.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucune divulgation à signaler.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
5810 R centrifugeuse de paillasseEppendorf22625501
pompe péristaltique à 8 canaux  ;Watson-Marlow020.3708.00A
Compteur automatisé de cellules  ;NanoEntekEVE-MC
Avanti J-E centrifugeuse à grande vitesseBeckman Coulter369001
BenzonaseThermo Scientific88701
Armoire de sécurité biologiqueLabconco322491101
CO2 incubateur avec agitateur  ;Réglé à 8 % CO2 et 37 ° ; C
Tubes à centrifuger coniquesThermo Scientific33965250 mL
Tubes à centrifuger coniquesThermo Scientific33965015 mL
Micro-pipettes jetablesFisherbrand21-164-2GCapillaires
saline tamponnée au phosphate Dulbecco’s sans CaCl2 et MgCl2sp ; (DPBS) (10 fois)Sigma-AldrichD1408
ECLIPSE Ts2R-FL microscope inverséNikon
Expi293 Expression MediumGibcoA1435101
Expi293F cellulesGibcoA14527
FiltresUSA Scientific1126-78101000 µ ; L
FiltresUSA Scientific1120-8810200 µ ; L
FiltresUSA Scientific1120-181020 & micro ; L
FiltresUSA Scientific1121-381010 µ ; L
Aiguilles hypodermiquesTyco Healthcare82011220 GA x 1-1/2 A
Seau à glace avec couvercleVWR10146-184
JS-5.3 rotorBeckman Coulter368690
Solution de chlorure de magnésium (1 M)Millipore SigmaM1028-100ML
Support et pince métalliques  ;Fisherbrand05-769-6Q
Microtubes à centrifugerEppendorf226000281,5 mL
bec effilé
Optima XE-90 ultracentrifugeuseBeckman CoulterA94471
Opti-MEM I Sérum réduit MoyenGibco31985062
OptiPrep média à gradient de densité (iodixanol)SerumwerkAXS-1114542Solution d’iodixanol à 60 %
P1000 PipetGilsonF144059M
P2 PipetGilsonF144054M
P20 PipetGilsonF144056M
P200 PipetGilsonF144058M
Rouge phénol solutionSigma-AldrichP0290
Solution saline tamponnée au phosphate (PBS)Sigma-AldrichP4474
Contrôleur de pipette Pipet-Aid XPDrummond Scientific4-000-101
Plasmide pCapsidDe novo ou Addgene, etc.N/ANous avons utilisé pACGrh74.  ;
Plasmide pHelperAddgene112867
Plasmide pTransgeneDe novo ou Addgene, etc.N/ANous avons utilisé pdsAAV-GFP.
Solution de polyol Pluronic F-68 (10 %)Mp Biomedicals92750049
Polyéthylène glycol 8000Research Products InternationalP48080-500.0
Polyéthylénimine HCl Max (PEI-Max)PolysciencesNC1038561Diluer dans l’eau à 40 &mu ; M
Tubes à centrifuger en polypropylène, stérilesCorning431123500 mL
Tubes à centrifuger en polypropylène, stérilesCorning430776250 mL
Tubes en polypropylène OptisealBeckman Coulter361625
Pipettes sérologiquesAlkali ScientificSP250-B50 mL
Pipettes sérologiquesAlkali ScientificSP225-B25 mL
Pipettes sérologiquesAlkali ScientificSP210-B10 mL
Pipettes sérologiquesAlkali ScientificSP205-B5 mL
Fioles agitatricesFisherbrandPBV10001 L
Fioles agitatricesFisherbrandPBV50-0500 mL
Fioles agitatricesFisherbrandPBV250250 mL
Fioles agitatricesFisherbrandPBV12-5125 mL
Solution de chlorure de sodium (5 M)Fisher ScientificNC1752640
Seringues stérilesFisherbrand14-955-4585 mL
Filtre à seringueMilliporeSLGV013SL0,22 micron
Tris-HCl pH 8,5 (1 M)Kd MédicalRGE3363
Trypan bleu solutionGibco15250061
Ensemble de rack de tubesBeckman Coulter361646
Entretoises de tube (x4)Beckman Coulter361669
Tube pour pompe péristaltiqueFisher Scientific14190516
Type 70 Ti Rotor en titane à angle fixeBeckman Coulter337922
Congélateur ultra basse températureRéglé à -70 ° ; C
Concentrateur centrifuge Vivaspin 20SartoriusVS2041
Bain-marie  ;Fixé à 37 ° ; L
Solution Pince à

Références

  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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Réimpressions et autorisations

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