במאמר זה, אנו מתארים את הזיהוי של adeno הקשורים וירוס סרוטיפ 3 (AAV3) כווקטור היעילה ביותר להכוונת האדם תאים סרטניים בכבד.
מאמר שיטה
במאמר זה, אנו מתארים את הזיהוי של adeno הקשורים וירוס סרוטיפ 3 (AAV3) כווקטור היעילה ביותר להכוונת האדם תאים סרטניים בכבד.
וקטורים רקומביננטי המבוסס על parvovirus שאינם פתוגניים האדם, הנגיף adeno הקשורים 2 (AAV2) פותחו, והן נמצאות כיום בשימוש במספר הניסויים בטיפול גנטי קליני. לאחרונה, מספר נוסף קפסיד AAV יש גם מבודד, אשר הוכחו התערוכה סלקטיבית רקמות כמיהות שונות במודלים של בעלי חיים קטנים וגדולים 1. מתוך 10 קפסיד הנפוץ ביותר AAV, AAV3 היא רחוקה לפחות יעיל transducing תאים ורקמות במבחנה, כמו גם in vivo.
עם זאת, מחקרים שפורסמו לאחרונה, אנו תיעדו כי AAV3 וקטורים transduce סרטן הכבד האנושי --Hepatoblastoma (HB) ו קרצינומה hepatocellular (HCC) - שורות תאים מאוד יעיל כי AAV3 מנצל הגורם האנושי hepatocyte קולטן צמיחה כמו הסלולר שיתוף קולטן עבור מחייב ואת הערך התאים האלה 2,3.
במאמר זה נתאר את הצעדים הנדרשים כדי להשיג יעילות גבוהה התמרה של תאים סרטניים אנושיים הכבד על ידי רקומביננטי AAV3 וקטורים נושאת גן הכתב. השימוש AAV3 וקטורים רקומביננטי נושא הגן הטיפולי עלול להוביל בסופו של דבר טיפול הגן הפוטנציאל של סרטן הכבד בבני אדם.
1. אריזות של רקומביננטי Adeno הקשורים וירוס סרוטיפ 3 (rAAV3) וקטורים
2. קביעת rAAV3 titers וקטור
3. rAAV3 וקטור בתיווך התמרה והביטוי transgene בתאי סרטן הכבד האדם
4. נציג תוצאות:
בעקבות פרוטוקול שתואר לעיל, אפשר ליצור וקטורים AAV סרוטיפ וביעילות. התשואה טיפוסית היא ~ 500 המכיל μL ~ 10 11 VGS / μL של מטוהרים מניות וקטור. טוהר של המניה וקטור נקבע על ידי השוואת האותות הכלאה כתמים על חריץ ה-DNA כמותי, עם או בלי Benzonase העיכול. מטוהרים rAAV3 וקטורים transduce סרטן הכבד האנושי --Hepatoblastoma (HB) ו קרצינומה hepatocellular (HCC) - שורות תאים וביעילות.

באיור 1. DNA כמותי חריץ כתם ניתוח לקביעת titers rAAV3 של וקטורים. כפולה של דילולים מטוהרים מניות ויראלי, מעוכל עם Benzonase (השורה העליונה) נותחו על כתמים חריץ ה-DNA כמותי עם 32 P-שכותרתו EGFP ספציפי בדיקה דנ"א. כייל של וקטור AAV3 נקבע על ידי השוואה עם 1 ננוגרם (בשורה האמצעית) או 10 ננוגרם (השורה התחתונה) של AAV-EGFP סטנדרטים פלסמיד טעון על הממברנה. המספרים תואמים עותקים DNA.

איור 2. רקומביננטי AAV וקטור בתיווך ביטוי transgene בתאי סרטן אנושי כבד. תאים Hep293TT,-Hepatoblastoma שהוקם לאחרונה התא האנושי קו 4, היו או (פאנל משמאל) מעושה נגוע, או transduced עם VGS 5000 / תא או scAAV2-EGFP או scAAV3-EGFP וקטורים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. הביטוי transgene היה דמיינו 72 שעות שלאחר התמרה באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.
וקטורים רקומביננטי המבוסס על parvovirus פתוגניים הלא אנושי, וירוס adeno הקשורים (AAV) פותחו, והן נמצאות כיום בשימוש במספר ניסויים קליניים ריפוי גנטי 5. בעבר, של 10 קפסיד הנפוץ ביותר AAV, יעילות התמרה של AAV3 וקטורים בכלל דווחה להיות נמוך במיוחד, הן במבחנה in vivo 1. עם זאת, תצפית האחרונות שלנו AAV3 וקטורים transduce האדם סרטן הכבד שורות תאים מאוד טוב, כפי שנקבע על ידי כמותית cytometry זרימה 2, AAV3 כי מנצל את hepatocyte האנושי גורם הגדילה לקולטן (hHGFR) כמו הסלולר שיתוף קולטן לכניסה מחייב אלה 3 תאים, ממליצים סלקטיבי רקמות כמיהות של AAV3 בתאי כבד אנושיים בכלל, אדם בתאי סרטן הכבד בפרט. עם זאת, מאז AAV3 וקטורים גם transduce hepatocytes אדם נורמלי וביעילות 2, להשתמש הפוטנציאל שלהם ביישום גנים לטיפול בסרטן in vivo תהיה מושפעת לרעה. אסטרטגיה אחת ניתן לעקוף בעיה זו פוטנציאל כולל תעתיק במיקוד של תאים סרטניים על ידי זיהוי תוצר הגן מיוצר באופן סלקטיבי על ידי הגידול, אך לא על ידי hepatocytes נורמלי. לדוגמה, מחקרים קודמים הראו כי רמות בסרום של α-fetoprotein (AFP) משמשים כסמן ספציפית עבור מעקב נוכחות, התקדמות, ו / או הישנותם של סוגים מסוימים של סרטן הכבד, מאז hepatocytes נורמלי בדרך כלל מייצרים כמויות קטנות מאוד של חלבון זה. ואכן, השתמשנו AAV3 וקטורים המכילים את האמרגן AFP למקד ביטוי transgene בתאי סרטן הכבד, אבל לא נורמלי hepatocytes 2, ומחקרים כרגע בעיצומו כדי לבדוק את היעילות של גישה זו במודל xenograft Murine של סרטן הכבד. במחקרים נוספים שלנו, יש לנו ציין כי יעילות התמרה של וקטורים שונים AAV סרוטיפ יכול להיות מוגבר באופן משמעותי על ידי mutagenesis באתר בבימויו של משטח חשוף שאריות טירוזין ב capsids ויראלי 6-14. מאז 6 של 7 פני השטח חשוף tyrosines שמורים גם AAV3, יש לנו אתר ביצע מכוונת mutagenesis של שאריות אלה, ציין כי יעילות התמרה של טירוזין מוטנטי AAV3 וקטורים היא משופרת באופן משמעותי האדם תאים סרטניים בכבד (נתונים שלא פורסמו). מחקרים גם מתנהלת כיום כדי להעריך את הבטיחות והיעילות של טירוזין מוטנטי AAV3 וקטורים במודלים xenograft העכבר עבור-Hepatoblastoma האדם קרצינומה hepatocellular, ואם מצליחים, האופטימלי טירוזין מוטנטי וקטורים AAV3 סרוטיפ עשוי להיות שימושי עבור מיקוד הכבד האנושי סרטן לטיפול הגן פוטנציאליים.
אנו מודים בני הזוג. ר ג'וד Samulski ואת שיאו שיאו מתנות מסוגם של AAV3 רקומביננטי ו - AAV-EGFP פלסמידים, בהתאמה, ד"ר גייל טומלינסון עבור בנדיבות מתן תאים Hep293TT. מחקר זה מומן בחלקו על ידי השירות לבריאות הציבור להעניק מענקים R01 HL-076901, 097088 HL-R01, ו - P01 DK-058327 (פרוייקט 1) מן המכון הלאומי לבריאות (בתור).
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM | Cellgro | 10-0170CM | |
| PEI | Polysciences, Inc. | 23966 | |
| בנזונאז (Benzonase) | Novagen, EMD Millipore | 70664-3 | |
| עמודת HiTrap Q HP | GE Healthcare | 17-1154-01 | |
| DNA מזרה של סלמון | Fisher Scientific | NC9753983 | |
| מדרג יודיקסנול | OptiPrep | 1114542 | |
| עמודי G-50 | GE Healthcare | 27-5330-01 |