אנו מציגים במחקר הנוכחי הוא assay קרינה מבוססת רומן באמצעות לימפוציטים נגזר עכבר מהונדס. Assay זה מתאים להקרנה תפוקה גבוהה (HTS) של מולקולות קטנות ניחן קיבולת אחד עיכוב או קידום ההפעלה הלימפוציטים.
מאמר שיטה
אנו מציגים במחקר הנוכחי הוא assay קרינה מבוססת רומן באמצעות לימפוציטים נגזר עכבר מהונדס. Assay זה מתאים להקרנה תפוקה גבוהה (HTS) של מולקולות קטנות ניחן קיבולת אחד עיכוב או קידום ההפעלה הלימפוציטים.
הקרנת תפוקה גבוהה (HTS) היא כיום התווך לזיהוי ישויות כימיות מסוגלות ויסות תגובות ביוכימיות או תהליכים תאיים. עם ההתקדמות ביוטכנולוגיות ופוטנציאל translational הגבוהה של מולקולות קטנות, מספר גישות חדשניות גילוי סמים התפתחו, מה שמסביר את העניין המתחדשת בשימוש HTS. לתחום הסרטן הוא כיום תחום המחקר הפעיל ביותר עבור הקרנה בסמים, ללא פריצת דרך משמעותית עשויה לזיהוי תרכובות אימונו החדשים מיקוד סיבוכים הקשורים להשתלה או מחלות אוטואימוניות. כאן, אנו מציגים רומן assay הלימפוציטים פלורסנט המבוסס murine במבחנה להתאים בקלות לזיהוי תרכובות אימונו-חדשות. assay זה משתמש תאי T או B נגזר עכבר מהונדס, שבו האמרגן Nur77 מניע ביטוי של GFP על טריקו או גירוי הקולטן B-cell. כשעוצמת GFP משקפת אתפעילות הפעלה / תעתיק של תא המטרה, assay שלנו מגדירה כלי רומן כדי לחקור את ההשפעה של תרכובת מסוימת (ים) על תגובות הסלולר / ביולוגיות. למשל, הקרנה עיקרית בוצעה באמצעות 4398 תרכובות בהעדר של "שערת יעד", אשר הובילה לזיהוי של 160 להיטים פוטנציאליים מוצגים פעילויות מערכת חיסוניות. לפיכך, השימוש של assay זה מתאים תוכניות לגילוי תרופות לחקור ספריות כימיות גדולות לפני לקדם במבחנה / in vivo מחקרי אימות.
הקרנת תפוקה גבוהה (HTS) היא אסטרטגיה מוכחת לאימוץ נרחב לזיהוי מולקולות טיפוליות חדשות או עבור מחדש של תרופות ה- FDA באינדיקציות רפואיות חדשות. 1 עד כה, הצלחת HTS מושגת ניתן למדוד על ידי השפע של תרופות גילה בעבר. למשל, lapatinib מעכב טירוזין קינאז המשמש לטיפול בסרטן השד, סיטגליפטין; peptidase-4 dipeptidyl (DPP-4) inhibitor לשמש תרופה אנטי hyperglycemic, ואת dasatinib מעכב טירוזין קינאז Bcr-Abl אוראלי המשמש לטיפול לוקמיה מיאלואידית כרונית מייצגים כמה מהדוגמאות הלקוחות מתוך רשימה ארוכה של תרופות מאושרות גילה במקור על ידי HTS. 2 למרות התפוקה של תעשיית התרופות בזמן האחרון סבלה ממחסור בתגלית של ישויות כימיות חדשות, הסבירות של גילוי תרופות מוצלח ניתן לשפר באמצעות גידול במספר קנדידה טרום קלינייםtes מוצגת תכונות ביולוגיות / ביוכימיים modulatory. לפיכך, פיתוח מבחני HTS החדשים המותאמים להקרנת פנוטיפי יכול להציע את הפוטנציאל לספק כלים תרופתיים חשובים על גילוי להיטי תרופה חדשים. 3, 4, 5, 6 יתר על כן, HTS יכול להתבצע כעת בקצב מהיר בשל תמורות טכנולוגיות בולטות בשנים האחרונות כוללים התקנות רובוטית גמישות אישי מעוצב, טכנולוגיות לקריאה מתוך רומן מזעור נרחב. 2, 7 בין גורמי תורמי העניין הגובר שימוש הקרנת פנוטיפי (aka קדימה פרמקולוגיה) הוא התפייס כי התמקדות תופעות פונקציונליות ולא נחות הרדוקציונית פשטניות לגבי מטרות מולקולריות (/ הקרנת מבוססי יעד תגובות ביוכימיות) סבירה יותר כדי sho יעילות קלינית w. לפיכך, הקרנה פנוטיפי ולפוטנציאל לחשוף תרכובות חדשות טיפוליות פוטנציאל מסלולים מולקולריים של מחל כיום חשוכות. 2
כדי לזהות מעכבי או activators כראוי עבור מטרה מולקולרית נתון או פונקציה הסלולר, assay רגיש ואמין מאוד נדרש כדי להבדיל בין להיטים ישרי-לב תוצאות חיוביות שגויות. אז, מה עושה assay טוב? האיכות של assay נתון חייב להישפט לראשונה על ידי יחס אות לרעש (משתקף דרך גורם Z). 8 שנית, ההשפעה הממוקדת או המטרה של המסך צריכה לקבוע בנקל. לדוגמא, גישות מבוססות תאים פונקציונליים יכולות להציע יתרונות משמעותיים להקרנת קולטן להבדיל assay תוכננה במיוחד כדי להעריך קולטן ליגנד מחייב. הסיבה לכך היא כי הגישה השנייה לא יכולה להבדיל בין הליגנדים אגוניסט ו אנטגוניסט.ss = "Xref"> 9 לעומת זאת, גישה מבוססת תאים עשויה להיות יעילים יותר כפונקצית קולטן ניתן להעריך ישירות פנוטיפ ביולוגי (התפשטות, עיכוב מחזור התא, אפופטוזיס, ו / או בידול). עם זאת, יש לציין כי מבחני ביוכימיים יכולים לספק יתרונות משמעותיים על פני מבחני פנוטיפי כפי שהם מפרים על מטרה תאית ספציפית. Assay ביוכימיים היטב אופטימיזציה יהיה פחות פיזור נתונים בדרך כלל מאשר הקרנה פנוטיפי תוך פישוט לאחר מכן חקירות קשורות למנגנון המולקולרי תרופת פעולה. עם זאת, החסרון העיקרי של מבחני המטרה מבוסס או ביוכימי הסיכוי של הגברה בקצב להיטים חיוביים כוזבים שעשויים להשפיע מטרות הלא ספציפית כאשר נבדקו מערכת ביולוגית (פסד של סגוליות למדו במקור ב assay ביוכימיים). 10 למרות נקודה ומבוססת חתוכים בין להיטים שליליים וחיוביים יכולה לצמצם את מספר תוצאות חיוביות שגויות in ההקרנה הראשית, השימוש של מערכת רלוונטית מבחינה פיזיולוגית מחקה את הסביבה התאית היליד כגון תאים שלמים, כל רקמה או כל חיה נשארת הליבה של מטוטלת עיצוב assay. לכן, הקרנה פנוטיפי מאפשרת גילוי יתרון תופעות פנוטיפי ביולוגיות / רצויות מחלות ללא מטרות תרופה מזוהות ללא צורך בידע המוקדם של פעילות המתחמת או במצב של פעולה. 11
המחקר במסמך נוגע פיתוח ובדיקות של הקרנת פנוטיפי אופטימיזציה לשחזור המבוססת על שני מרכיבים חשובים: במודל של עכברים מסחריים קיים מש'-משנה מקובצים של תרכובות כימיות. עם כל הכבוד במודל חיה, assay מסתמך על השימוש של לימפוציטים שמקורו בזן העכבר (Nur77 GFP) מחסה כרומוזום בקטריאלי מלאכותי המכיל קלטת שבה הביטוי של חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) הוא מונע על ידי האמרגן הדואר Nur77. 12 סימן ההיכר של גירוי זה מבוסס על העובדה כי Nur77 הוא גן מוקדם מיידי למעלה המוסדר הבא קולטן תאי T (TCR) או הקולטן B-cell (BCR) גירוי. 12 באשר שיטת ההקרנה עצם, גישה שמשה לעזור הימנעות הקרנת אנלוגים טריוויאלי תוך מזעור הזמן הנדרש כדי להעריך ספרייה כימית גדולה (> 10 5 תרכובות). לשם כך, מסד נתונים של תרכובות כימיות שנבחרו על ידי כימאים תרופתיים באמצעות כלי סריקה ממוחשבים נוצלו לזהות תרכובות דומות טופולוגית באמצעות מבני זרע פעילים המכונים אזכור. גישה זו אפשרה לנו מסך 4398 תרכובות מייצג ספרייה כוללת של מעל 136,000 ישויות כימיות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הפרוטוקולים החיים אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים של אונ' מונטריאול. עכברים היו מורדמים משאיפת הדרגתית של CO 2 עד לא נצפו אחריו סימנים חיוניים על ידי נקע בצוואר הרחם. ההליך בוצע על ידי אדם מוסמך על מנת להבטיח כי בעלי החיים היו מורדמים באופן הומני על פי ההמלצות של המועצה הקנדית על טיפול בבעלי החיים.
1. הכנת Splenocyte בינוני ושפל-cytometry הצפת
2. דור של השעיה תא Splenocyte מ Nur77 GFP עכבר טחול
3. בידוד תאי T מן תרחיף תא Splenocyte
4. בידוד B-cell מן תרחיף תא Splenocyte
5. הפעלת תאי T ואת האינדוקציה של ביטוי GFP
6. הפעלת B-cell ואת האינדוקציה של ביטוי GFP
7. הקרנת תפוקה גבוהה של מולקולות קטנות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עיצוב של assay HTS
שני גורמים חשובים נלקחו בחשבון בעת תכנון assay הניאון בזאת. ראשית, אנחנו צריכים לשכפל מצב פיזיולוגי שבו הפעלת תא T-או B תייצג מחלה (למשל שתל-versus-host disease). שנית, הערכת ההפעלה הסלולרית צריכה להתבצע באמצעות שיטה רגישה וכמותיים. קרינה היא כיום אחד הבחירה העיקרית HTS לקריאת פסקים כפי שהוא מתאים לצורכים אלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לקריאה מתוך מספר שיטות שנוצלו לפיתוח מבחני HTS רגישים ואמינים. אלה כוללים שיטות colorimetric, זורח או ניאון. למרות ששיטות colorimetric הן פשוט להגדיר, הם דורשים תוספות רבות של כימיקלים, אשר עלול להפריע או לשבש את התאים נבדקים. 23 בנוסף, הם אינם מאפשרים הערכה דינמית של תגובה ביולוגית כמו האפקט התרופתי נבחן בכל קצה ספציפי. יתר על כן, שיטה זו עשויה לדרוש זרועות רובוטיות יקרות אם HTS האוטומטי משמש. גורמים אלו להפוך לקריאת פסקי colorimetric פחות תואמים את המטרה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי קרנות Merck Frosst Start-up שמספקת אוניברסיטת מונטריאול. ברצוננו להודות לד"ר ז'אן Duchaine ודומיניק Salois מהפלטפורמה תפוקה גבוהה במכון למחקר באימונולוגיה וסרטן לדיון, הערות פידבקים שלהם. Moutih Rafei בעל פרס 1 Fonds de la משוכלל ונדיר en Santé קוויבק ג'וניור.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עכברי Nur77GFP עכברי | מעבדת ג'קסון | מס' 016617 | הוקמה מושבה ביתית במתקן בעלי החיים שלנו. |
| 96 לוחות תרבית Wells-U, | VWR International | 10062-902 | באמצעות החרוזים המגנטיים |
| 70 ומיקרו; מסננת תאים m, סטרילית | קורנינג בע"מ | 352350 | דור תרחיף תאי טחול |
| 5 מ"ל צינורות תחתונים עגולים מפוליסטירן, סטרילי | Corning Inc. | 352058 דור תרחיף תאי טחול | |
| 50 מ"ל צינורות תחתונים חרוטיים מפוליפרופילן, סטרילי | VWR International | 89039-656 | יצירת תרחיף תאי טחול |
| מזרק 10 מ"ל ללא מחט, סטרילי | Becton, Dickinson and Company | 305482 | כדי לרסק את |
| בקבוק תרבית הטחול T-25 | Greiner Bio-One | 690 175 | כדי לכלול תאי B במהלך ההפעלה |
| צלחת תרבית תאים 5 מ"ל, | סטרילי Greiner Bio-One | 627 160 | למעוך הטחול |
| פניצילין- סטרפטומיצין (10,000 U/mL) | WISENT Inc. | 450-200-EL | מרכיב של אמצעי הטחול |
| RPMI 1600 עם נתרן ביקרבונט ו-L-גלוטמין | WISENT Inc. | 350-002-CL | מרכיב של אמצעי הטחול |
| חומצות אמינו לא חיוניות MEM | WISENT Inc. | 321-010-EL | מרכיב של אמצעי הטחול |
| חומצה נטולת HEPES 1 M | WISENT Inc. | 330-050-EL | מרכיב של אמצעי הטחול |
| תמיסת נתרן פירובט (100 מ"מ) | WISENT Inc. | 600-110-EL | מרכיב של אמצעי הטחול |
| סרום בקר עוברי (FBS) | WISENT בע"מ | 080-910 | מרכיב של אמצעי הטחול ומאגר זרימה-ציטומטריה |
| מי מלח חוצץ פוספט (PBS) | WISENT Inc. | 311-010-CL | רכיב של מאגר זרימה-ציטומטריה |
| 2-מרקפטואתנול (55 מ"מ)Thermo | Fisher Scientific | 21985-023 | רכיב של ערכת בידוד תאי T-T של תקשורת הטחול |
| טכנולוגיות תאי גזע | 19851 | לבידוד תאי | |
| T ערכת בידוד תאי B | טכנולוגיות תאי גזע | 19854 | לבידוד תאי B |
| עכבר T-Activator CD3/CD28 סופר-פרמגנטי חרוזים | תרמו פישר סיינטיפיק | 11452D | להפעלת תאי T |
| מגנט לבידוד תאים | Stemcell Technologies | 18000 | לבידוד תאי T והסרת החרוזים המגנטיים |
| AffiniPure F(ab')2 שבר עז נגד עכבר IgG + IgM (H+L) | Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc. | 115-006-068 | לגירוי תאי B |
| רקומביננטי עכברי IL-7 | פפרוטק | 217-17 | לתמיכה בהישרדות תאי T במהלך ההפעלה |
| רקומביננטי CD40L | R& D Systems | 8230-CL/CF | לגירוי תאי B |
| נוגדן CD3 נגד עכבר | BD Pharmingen | 561799 | לצבוע תאי T לזרימה-ציטומטריה |
| נוגדן CD19 נגד עכבר | BD Pharmingen | 553786 | לצבוע תאי B לזרימה-ציטומטריה |
| Biomek FXp | PerkinElmer Inc. | A31842 | להשעות מחדש תאים לאחר דגירה של 24 שעות |
| Opera Phoenix High Content Screening System | PerkinElmer Inc. | HH14000000 | לנתח אות GFP/Hoechst |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה