מאמר שיטה

הפקת לנטיווירוס רקומביננטי בתאים של יונקים

70 צפיות

⸱

30 בספטמבר 2026

במאמר זה

תקציר

בניית מערכת אריזה של לנטיווירוס מרוכז עבור גורמי שעתוק ייצור הווירוס המרוכז (איור 1A, B) 1. זרע 1.5 × 10⁶ תאי HEK (כליה עוברית אנושית)-293T לצלחית של 60 מ"מ וגדל תאים אלו במצע רגיל (ראה טבלה 1) בטמפרטורה של 37 °C באינקובטור לח עם 5% CO2. הערה: אם יש צורך לארוז את הווירוס במנות, ניתן להשתמש בצלחמת תרבית תאים של 100 מ"מ (לפרטים, ראה טבלה 2). 2. לאחר 24 שעות, ודא שתאי ה-HEK-293T הגיעו ל-80-90% התמזגות (confluence) ביום התעתוק, והחלף את המצע ב-3.5 מ"ל של DMEM (מצע דולבקו משופר) (150 µL של DMEM לכל 1 סמ"ר). השאר את התאים בטמפרטורה של 37 °C באינקובטור לח עם 5% CO2 למשך שעתיים. הערה: המצע המחליף חייב להיות נטול סרום, כדי שהתאים יוכלו לעבור "הרעבה" לטרנספקציה טובה יותר של הפלסמידים. 3. הכן את תערובת הפלסמידים (תערובת A) המכילה 3 µg מהפלסמידים של המטרה Mitf, Sox10, Pax3, Sox2, Sox9 או Snai2; 1 µg מהפלסמיד האריזה PMD2.G, ו-2 µg מהפלסמיד האריזה PSPAX2. השלם את נפח תערובת A ל-150 µL באמצעות DMEM נטול סרום. הכן את תערובת רכיב הטרנספקציה (תערובת B) על ידי הוספה של 12 µL מרכיב הטרנספקציה (הנפח הוא כפול מהמסה הכוללת של כל הפלסמידים), והשלם את נפח תערובת B ל-150 µL באמצעות DMEM נטול סרום. הערה: בעת הכנת התערובות, חשוב להוסיף את הנוזל לאט כדי למנוע בועות אוויר. 4. שלב את תערובת A ותערובת B לאחר שהשארתן למשך 5 דקות בטמפרטורת החדר. דגור את התערובת בטמפרטורת החדר למשך 20-30 דקות כדי ליצור את קומפלקס הטרנספקציה. 5. הוצא את תאי ה-HEK-293T מהאינקובטור, החלף את המצע ב-DMEM + 2% FBS (סרום בקר עוברי), הוסף את התערובת משלב 1.1.4 בטפטוף, וערבב את הנוזל בעדינות. 6. לאחר 8 שעות, החלף את המצע ב-3.5 מ"ל של מצע רגיל. לאחר החלפת המצע, אסוף את העליון (supernatant) של הווירוס בכל 24 ו-48 שעות. 7. ערבב את העליונים של הווירוס שנאספו בשתי נקודות זמן שונות. סבב בצנטריפוגה במהירות של 200 × g למשך 5 דקות ב-4 °C. העבר את העליון דרך מסננים של 0.45 µm ואסוף אותו למבחנה קונית סטרילית של 50 מ"ל. הערה: את הווירוס שנאסף ב-24 שעות ניתן לשמור ב-4 °C ולערבב עם הווירוס שנאסף ב-48 שעות. 8. רכז את העליון של הווירוס על ידי סבב בצנטריפוגה במהירות 6000 × g ב-4 °C למשך לילה (~16 שעות). ודא שמשקע הווירוס נראה בתחתית המבחנה הקונית לאחר הסבב. 9. שפוך את העליון לאט. המס את משקע הווירוס בנפח של מצע רגיל השווה ל-1/100 מהנפח של העליון של הווירוס. באמצעות מיקרופיפט P1000, בצע פיפטינג למעלה ולמטה בעדינות עד לקבלת תערובת הומוגנית. חלק את הווירוס המרוכז למבחנות מיקרוצנטריפוגה לפי הצורך. שמור ב-80 °C-. הערה: הווירוס מרוכז פי 100 בשיטה זו. ניתן לשמור את הווירוס המרוכז (פי 100) למשך יותר משנה ב-80 °C-. הימנע מהקפאה והפשרה חוזרת של הווירוס. טבלה 1: רכיבים של מצעים רגילים ומצעי תכנות מחדש. רכיבים | מינון (ריכוז, נפח) | ריכוז סופי מצע רגיל (100 מ"ל) | | DMEM/HIGH GLUCOSE | 89 מ"ל | FBS מושבת בחום | 10 מ"ל | אנטיביוטיקה (Pen/Strep) | 10000 U/mL, 1 מ"ל | 100 U/mL מצע תכנות מחדש (100 מ"ל) | | RPMI-1640 | 88 מ"ל | FBS מושבת בחום | 10 מ"ל | SCF אנושי רקומביננטי | 200 μg/mL, 50 μL | 100 ng/mL bFGF אנושי רקומביננטי | 4 μg/mL, 250 μL | 10 ng/mL אינסולין אנושי רקומביננטי | 10 mg/mL, 50 μL | 5 μg/mL EDN3 אנושי | 100 μM, 100 μL | 0.1 μM רעלן כולרה (Cholera Toxin) | 0.3 mg/mL, 0.56 μL | 20 pM פורבול 12-מיריסטאט 13-אצטט (TPA) | 1 mM, 20 μL | 200 nM הידרוקורטיזון | 100 μg/mL, 500 μL | 0.5 μg/mL אדנין | 40 mg/mL, 60 μL | 24 μg/mL טבלה 2: פרטי מערכת אריזת הלנטיווירוס. צלחמת תרבית | צפיפות זריעה (תאים/צלחית) | מצע (מ"ל) | מערכת פלסמידים | רכיב טרנספקציה (µL) | פלסמיד מטרה (μg) | PMD2.G (μg) | PSPAX2 (μg) 35 מ"מ | 6 × 10⁵ | 1.5 | 1.5 | 0.5 | 1 | 6 | 6 60 מ"מ | 1.5 × 10⁶ | 3.5 | 3 | 1 | 2 | 1 | 2 100 מ"מ | 4 × 10⁶ | 8 | 8 | 3 | 6 | 3 | 4 ז'אנג, Y., וכס׳תכנות מחדש ישיר של פיברובלסטים של עכבר למלנוציטים. J. Vis. Exp. (2021)

סרטון זה מדגים את הייצור והריכוז של לנטיווירס רקומביננטי בתאי יונקים, המאפשר העברה יעילה של גנים של גורמי שעתוק או אלמנטים גנטיים אחרים עבור יישומים כגון תכנות מחדש של תאים, מחקרים תפקודיים ומחקר טיפולי פוטנציאלי.

פרוטוקול

1. בניית מערכת אריזה של לנטיווירוס מרוכז עבור גורמי שאיחה

  1. ייצור הנגיף המרוכז (איור 1A, B)
    1. זריעה של 1.5 × 106 תאי HEK (human embryonic kidney)-293T לתוך צלחת של 60 מ"מ וטפח את התאים במצע רגיל (ראה טבלה 1) ב- 37 °C באינקובטור לח עם 5% CO22.
      הערה: אם יש צורך באריזת הנגיף במנות, ניתן להשתמש בצלחת תרבית תאים של 100 מ"מ (לפרטים, ראו טבלה 2).
    2. לאחר 24 שעות, ודאו כי תאי ה-HEK-293T הגיעו ל-80-90% התמזגות (confluence) ביום הטרנסדוקציה, והחליפו את המצע ב-3.5 מ"ל של DMEM (Dulbecco’s modified eagle medium) (150 µL של DMEM לסמ"ר אחד2). השאר את התאים ב- 37 °C באינקובטור לח עם 5% CO22 במשך 2 שעות.
      הערה: המצע להחלפה חייב להיות נטול סרום, כדי שהתאים יוכלו להיות "מורעבים" לטרנספקציית פלסמיד טובה יותר.
    3. הכינו את תערובת הפלסמידים (תערובת A) המכילה 3 µg של הפלסמידים המטרה של Mitf, Sox10, Pax3, Sox2, Sox9, או Snai2; 1 µg של הפלסמיד לאריזה PMD2.G, ו- 2 µg של הפלסמיד לאריזה PSPAX2. השלימו את נפח תערובת A ל- 150 µL עם DMEM נטול סרום. הכינו את תערובת ריאגנט הטרנספקציה (תערובת B) על ידי הוספה של 12 µL של סוכן הטרנספקציה (הנפח הוא פי שניים מהמסה הכוללת של כל הפלסמידים), והשלם את נפח תערובת B עד ל- 150 µL עם DMEM נטול סרום.
      הערה: בעת הכנת התערובות, חשוב להוסיף את הנוזל לאט כדי למנוע היווצרות בועות אוויר.
    4. שַלְבּוּ את תערובת A ותערובת B לאחר שהמתינו להן 5 דקות בטמפרטורת החדר. דגרו את התערובת בטמפרטורת החדר למשך 20–30 דקות להיווצרות קומפלקס הטרנספקציה.
    5. הוציאו את תאי ה-HEK-293T מהאינקובטור, החליפו את המצע ב-DMEM + 2% FBS (סרום בקר עוברי), הוסיפו את התערובת משלב 1.1.4 בטפטוף, וערבבו את הנוזל בעדינות.
    6. לאחר 8 שעות, החליפו את המצע ב-3.5 מ"ל מצע רגיל. לאחר החלפת המצע, אספו את העל-נוזל (supernatant) של הווירוס בכל 24 שעות ו-48 שעות.
    7. ערבבו את העלונות של הווירוס שנאספו בשתי נקודות זמן שונות. סבבו בצנטריפוגה ב-200 × g למשך 5 דקות ב- 4 °Cסננו את העליון דרך 0.45 µm מסננים ואסוף אותו לשפופרת קונית סטרילית בנפח 50 מ"ל.
      הערה: ניתן לאחסן את הוירוס שנאסף לאחר 24 שעות ב- 4 °C ועורבב עם הנגיף שנאסף לאחר 48 שעות.
    8. רכז את העל-נוזל של הויראלי (virus supernatant) באמצעות סנטריפוגה במהירות של 6000 × g ב- 4 °C במהלך הלילה (כ-16 שעות). ודאו שמשקע הנגיף נראה בתחתית הפפית הקונית לאחר הצנטריפוגציה.
    9. שפכו את העל-נוזל (supernatant) באיטיות. המיסו את משקע הנגיף בנפח של מצע רגיל השווה ל-1/100th מהנפח של עלי-הנוזל של הנגיף. באמצעות מיקרופיפט P1000, בצעו פיפוט למעלה ולמטה בעדינות עד לקבלת תערובת הומוגנית. חלקו את הנגיף המרוכז לשפרועות מיקרוצנטריפוזה לפי הצורך. אחסנו ב-−80 °C.
      הערה: הנגיף מרוכז פי 100 בשיטה זו. ניתן לשמור את הנגיף המרוכז (פי 100) למשך >שנה אחת ב-80°C−80 °Cיש להימנע מהפשרה והקפאה חוזרת של הנגיף.

טבלה 1: רכיבי מצעי גידול רגילים ומצעי תכנות מחדש.

 מרכיביםמינון (ריכוז, נפח)ריכוז סופי
מדיום רגיל (100 mL)DMEM/HIGH GLUCOSE89 mL 
FBS מנוטרל חום10 mL 
אנטיביוטיקה (Pen/Strep)10000 U/mL, 1 mL100 U/mL
מדיום לתכנות מחדש (100 mL)RPMI-164088 mL 
FBS מנוטרל חום10 mL 
SCF אנושי רקומביננטי200 μg/mL, 50 μL100 ng/mL
bFGF אנושי רקומביננטי4 μg/mL, 250 μL10 ng/mL
אינסולין אנושי רקומביננטי10 mg/mL, 50 μL5 μg/mL
EDN3 אנושי100 μM, 100 μL0.1 μM
רעלן כולרה (Cholera Toxin)0.3 mg/mL, 0.56 μL20 pM
Phorbol 12-myristate 13-acetate (TPA)1 mM, 20 μL200 nM
הידרוקורטיזון100 μg/mL, 500 μL0.5 μg/mL
אדנין40 mg/mL, 60 μL24 μg/mL

טבלה 2: פרטים על מערכת אריזת הלנטי-וירוס.

צלחת תרביתצפיפות זריעה (תאים/צלחת)תווך (mL)מערכת פלסמידיםסוכן טרנספקציה (µL)
פלסמיד מטרה (μg)PMD2.G (μg)PSPAX2 (μg)
35 mm6 ×1051.51.50.516
60 mm1.5 × 1063.531212
100 mm4 × 106883634

תוצאות

figure-results-1

איור 1: הפקת נגיף מרוכז והערכת הטיטר. (A) עוצמת פלואורסצנציה של GFP (חלבון פלואורסצנטי ירוק) לאחר הדבקת תאי HEK-293T בנגיף לנטי-וירוס לא מרוכז (1x) ובנגיף לנטי-וירוס מרוכז (100x). (B) השוואה בין שיעורי ההדבקה של נגיף לנטי-וירוס לא מרוכז (1x) ונגיף לנטי-וירוס מרוכז (100x) כפי שזוהו באמצעות ציטומטריית זרימה. (C) הערכת טיטר של נגיף לנטי-וירוס מרוכז. סרגי קנה מידה = 250 µm. קיצורים: GFP = green fluorescent protein; TU = transducing units.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מסנן 0.45 μMMilliporeSLHVR33RB 
אתנול 95%/100%LANBAO210106נשמר בטמפרטורת החדר
אנטיביוטיקה (Pen/Strep)Gibco15140-122נשמר ב-20 °C-
נוגדן Anti-TRP2/DCTAbcamab74073מארח/איזוטייפ: Rabbit IgG תגובתיות למינים: Mouse/Human דילול של 1:200 לשימוש
DMEM (גלוקוז גבוה)HyCloneSH30243.01נשמר ב-4 °C
DMSOSigmaD2650נשמר בטמפרטורת החדר
FBSGibco10270-106נשמר ב-20 °C- עובר דה-אקטיבציה תרמית לפני השימוש
ג'לטיןSigmaG9391נשמר בטמפרטורת החדר
פלסמידי GFP-PURO (Mitf, Sox10, Pax3, Sox2, Sox9 ו-Snai2)Hanheng Biological Technology Co., Ltd.pHBLPm003198 pHBLPm001143 pHBLPm002968 pHBLPm002981 pHBLPm004348 pHBLPm000325נשמר ב-20 °C-
המטוקסיליןAbcamab220365נשמר בטמפרטורת החדר
Lipofectamine 2000Invitrogen11668-019ריאגנט טרנספקציה, נשמר ב-4 °C
PBS (-)GibcoC10010500BTנשמר בטמפרטורת החדר
Phorbol 12-myristate 13-acetate (TPA)SigmaP8139ריכוז מלאי 1 mM ריכוז סופי 200 nM
PolybreneSigmaH9268ריאגנט טרנספקציה פולימרי קטיוני; ריכוז מלאי 8 μg/µL ריכוז סופי 4 ng/µL
פיורומיציןGibcoA11138-03נשמר ב-20 °C-
bFGF אנושי רקומביננטיInvitrogen13256-029ריכוז מלאי 4 μg/mL ריכוז סופי 10 ng/mL
אינסולין אנושי רקומביננטיSigmaI3536ריכוז מלאי 10 mg/mL ריכוז סופי 5 µg/mL

גלה מאמרים נוספים

ייצור לנטי-וירוסהעברת גניםריכוז נגיפיקומפלקס טרנספקציהתאי HEK-293Tעליון נגיפיצנטריפוגציהתכנות מחדש של תאים