מאמר שיטה

ניסוח ננו-חלקיקים טעוני mRNA למטרות חיסון

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מקור: Fornaguera, C. et al., סינתזה ואפיון של ננו-חלקיקים פולי(Beta Aminoesters) טעונים mRNA למטרות חיסון.J. Vis. Exp. (2021)

סרטון זה מדגים שיטה ליצירת מועמד לחיסון mRNA באמצעות ננו-חלקיקים פולימריים. הפולימר הקטיוני מקיים אינטראקציה עם mRNA טעון שלילית, ויוצר פוליפלקסים. היווצרות פוליפלקסים מייצבת את ה-mRNA, מה שהופך אותו למועמד פוטנציאלי לחיסוני mRNA עתידיים ביישומים אימונותרפיים.

פרוטוקול

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. סינתזה של פולימר פולי(אסטרי אמינו בטא) (pBAE) עם אוליגופפטידים סופיים (OM-pBAE)

  1. פילמור של C6-pBAE
    1. הוסף 5-אמינו-1-פנטנול (38 מילימול; MW = 103.16 Da) 1-hexylamine (38 mmol; MW = 101.19 Da) לתוך בקבוק זכוכית עגול תחתית (100 מ"ל). לאחר מכן, להוסיף 1,4-butanediol diacrylate (82 mmol; MW = 198.22 Da).
    2. מחממים מראש את אמבט שמן הסיליקון ב 90 מעלות צלזיוס, מניחים את הבקבוק התחתון העגול לתוך אמבט השמן ומערבבים את התערובת בעזרת מוט ערבוב מגנטי למשך הלילה (~ 18 שעות). לאחר מכן, לקחת את המוצר מן בקבוק תחתית עגולה ומניחים אותו במקפיא ב -20 ° C.
      הערה: המוצר הוא בצורה של אבקה דביקה והוא נלקח מן הבקבוק בעזרת מרית. זה חיוני כדי לאמת את המבנה של פולימר המתקבל באמצעות 1H-NMR. ספקטרום NMR תועד במכשיר של 400 מגה-הרץ (ראו טבלת חומרים) תוך שימוש בכלורופורם-d ו-D2O כממסים. כ -10 מ"ג מכל פולי(β-אסטר אמינו) נלקחו והומסו ב -1 מ"ל של הממס המפורק.
  2. תגובה עם פפטידים להשגת OM-pBAE
    1. הוסף 25 מ"ל של 0.1 M HCl לפפטידים נבחרים, למשל, פפטיד Cys-His-His-His עם חומצה טריפלואורואצטית (TFA, 200 מ"ג), לתוך צינור צנטריפוגה ששקל בעבר 50 מ"ל שיכול לעמוד לייבוש בהקפאה ולערבב ידנית במשך הלילה כדי לקבל פתרון ברור.
    2. להקפיא את התמיסה ב -80 ° C למשך 1 שעה ולהקפיא לייבש את הפפטיד הידרוכלוריד וכתוצאה מכך.
      הערה: בדוק אם המשקל הסופי תואם את הערך התיאורטי.
    3. הפוך פתרון של C6-pBAE (0.031 mmol) ב dimethyl sulfoxide. כמו כן, לעשות פתרון של פפטיד hydrochloride (0.078 mmol) ב dimethyl sulfoxide.
    4. מערבבים את שתי התמיסות בצינור מכסה בורג ומברגים על המכסה. ערבבו את תמיסת התערובת באמבט מים בטמפרטורה מבוקרת של 25°C למשך 20 שעות בעזרת מוט ערבוב מגנטי.
    5. הוסיפו את התערובת ל-7:3 (v/v) דיאתיל אתר/אצטון. צנטריפוגה את המתלה שנוצר ב 25,000 x גרם ב 4 ° C כדי להסיר את הממס. לאחר מכן, שטפו את המוצק עם 7:3 (v/v) אתר דיאתיל/אצטון פעמיים. לאחר מכן, יבש את המוצר תחת ואקום (<0.2 אטמ').
    6. הפוך פתרון של 100 מ"ג / מ"ל של המוצר dimethyl sulfoxide. המוצר המתקבל נקרא C6-peptide-pBAE. זה חיוני כדי לאמת את המבנה של פולימר המתקבל באמצעות 1H-NMR כדי לאשר את היעלמותם של אותות olefin הקשורים acrylates טרמינל. אם לא נעשה שימוש, ניתן להקפיא את הפולימר ב -20 °C.

2. היווצרות פוליפלקסים

הערה: כל ההליכים צריכים להתבצע בתוך חדר ממוזג כדי לשמור על טמפרטורה קבועה.

  1. הפשירו את הפולימרים C6-peptide-pBAE ומערבלים את התמיסה.
  2. פיפטה הפולימר מערבבים למעלה ולמטה ומכינים תמיסה של 12.5 מילימטר (V1) בנתרן אצטט (NaAc). לאחר מכן, מערבלים את התערובת ומחכים 10 דקות.
  3. מכינים את החומצה הריבונוקלאית שליח (mRNA) ב 0.5 מ"ג / מ"ל ומערבבים על ידי pipetting (V2).
    הערה: חשוב להימנע מערבולות ה-mRNA.
  4. מערבול תערובת הפולימרים בריכוז הסופי כדי להשיג תמיסה הומוגנית בין מלאי הפולימרים בדימתיל סולפוקסיד (DMSO) לבין מאגר האצטט.
    הערה: ריכוז הפולימר הסופי תלוי ביחס N/P (קבוצות חנקן לפוספט) שנבחר. יחס N/P תלוי בכל mRNA ספציפי שיש להשתמש בו. עבור אנקפסולציה משופרת של חלבון פלואורסצנטי ירוק (eGFP), למשל, נעשה שימוש ביחס של 25:1, כפי שדווח בעבר.
  5. מערבבים את תמיסת החומר הגנטי ותמיסת C6-peptidepBAE (פי 25 מריכוז ה-mRNA) ביחס של 1:1 (Vi = V1 + V2).
    הערה: C6-peptide-pBAE נטען בצינור מיקרוצנטריפוגה שבו מוסיפים את ה-mRNA על ידי צנרת למעלה ולמטה לצורך ערבוב. לאחר ההכנה, הפוליפלקס, חומצת הגרעין, וריכוזי C6-peptide-pBAE מדוללים למחצה.
  6. יש לדגור בטמפרטורה של 25°C למשך 30 דקות בבלוק תרמי. זרז עם מים נטולי 1:2 RNase על ידי הוספת הדגימה לצינור מיקרוצנטריפוגה טעון מראש עם מים.
  7. כלול את החומרים הפעילים. הוסף את אותו נפח כמו תערובת של mRNA ו- pBAE (Vi) בחומצה 4-(2-הידרוקסיאתיל)-1-פיפרזיןאתאןסולפוני (HEPES) 20 mM וסוכרוז 4% על ידי פיפטציה למעלה ולמטה. בשלב זה, הדגימה דוללה פי 3.

3. פוליפלקסים ליופיליזציה

  1. באופן מיידי, מקפיאים במקפיא -80°C של תמיסת הפוליפלקס הקודמת למשך שעה אחת.
  2. בצע את הייבוש העיקרי על-ידי ביצוע השלבים: (1) שעה אחת ב- -60°C ו- 0.001 hPa; (2) שעה אחת ב-40°C ו-0.0001 hPa; (3) 4 שעות ב-20°C ו-0.0001 hPa; (4) 12 שעות ב-5°C ו-0.0001 hPa.
  3. יש לאחסן בטמפרטורה של -20°C באופן מיידי כדי למנוע התייבשות עד לשימוש.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
דיאקרילט 1,4-בוטנדיולסיגמא אולדריץ'123048
1-הקסילאמיןסיגמא אולדריץ'219703
5-אמינו-1-פנטנולסיגמא אולדריץ'411744
אצטוןפאנריאק141007
כלור הידרוקשידפאנריאק181023
כלורופורם-Dסיגמא אולדריץ'151823
Cys-His-His-His peptideOntoresמנהג
פפטיד Cys-Lys-Lys-LysOntoresמנהג
D2Oסיגמא אולדריץ'151882
מגיב DEPC למים ללא Rnaseסיגמא אולדריץ'D5758מגיב זה חשוב לטיפול במי מיליקיו כדי להסיר כל RNases של המאגרים
אתר דיאתילפאנריאק212770
דימתיל סולפוקסידסיגמא אולדריץ'276855
HEPESסיגמא אולדריץ'H3375
mRNA EGFPטרילינק טכנולוגיותL-7601
ערכת ריבוגריןתרמופישר₪299
נתרן אצטטסיגמא אולדריץ'71196
סוכרוזסיגמא אולדריץ'S0389
חומצה טריפלואורואצטיתסיגמא אולדריץ'302031

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

mRNAmRNARNase

מאמרים קשורים