במאמר זה אנו מספקים פרטים עבור שיטות ייצור, בקרת איכות של חלבון רקומביננטי פיוז'ן IL4-10. אנו גם מראים כיצד לבחון את היעילות של חלבון זה כדי לפתור כאבים במודל של עכברים של כאבים דלקתיים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
במאמר זה אנו מספקים פרטים עבור שיטות ייצור, בקרת איכות של חלבון רקומביננטי פיוז'ן IL4-10. אנו גם מראים כיצד לבחון את היעילות של חלבון זה כדי לפתור כאבים במודל של עכברים של כאבים דלקתיים.
כאב כרוני קשה לטיפול, גישות חדשות כדי לפתור כאב מתמשך נחוצים בדחיפות. ציטוקינים אנטי דלקתיות הם מועמדים מבטיחים לטיפול במצבים מתישה כאב בשל יכולת שלהם להסדיר אינטראקציות נוירו-החיסון חריגה. עם זאת, מבחינה פיזיולוגית הם עובדים ברשת של ציטוקינים שונים, ולכן האפקט הטיפולי שלהם לא יכול להיות אופטימלית בשימוש כטיפול עצמאי סמים. כדי להתגבר על מגבלה זו, פיתחנו חלבון פיוז'ן של ציטוקינים אנטי דלקתיות IL4 ו IL10. כאן, אנו מתארים את שיטות ייצור, בקרת איכות של חלבון כימרי רקומביננטי IL4-10, נוכל לבחון את היעילות של החלבון פיוז'ן IL4-10 כדי לפתור כאבים במודל של עכברים של כאב דלקתי מתמשך.
כאב כרוני נותרה אחד ביותר מתישה, שטופלו תחת בעיות רפואיות של המאה ה-21, המשפיעים על > 20% של אוכלוסיית הבוגרים1,2. עם זאת, טיפולים כדי לספק הקלה מכאב כרוני לעיתים קרובות אינם יעילים או צריך להיות הופסק בשל תופעות לוואי חמורות3. חשוב, כיום סמים זמינים רק לספק הקלה סימפטומטי, אבל לא באופן משמעותי לשנות או לרפא כאב כרוני. למרות כאב כרוני נראה הפרעה נוירולוגית, הראיות עולה מעורבות של מערכת החיסון כאב כרוני פיתוח4,5. יתר על כן, מתגלים גישות החיסון לטיפול בכאב. לדוגמה, לעכב ציטוקינים אנטי דלקתיות כאבים במספר דגמים של כאב כרוני-6,-7,-8. אולם, ציטוקינים אנטי דלקתיות יש תוחלת חיים קצרה, הפחתת תופעות כאב עיכוב האפשריות שלהם. יתר על כן, ציטוקינים אנטי דלקתי עובדים ביותר בצורה אופטימלית בתיאום אחד עם השני. כדי להתגבר על מגבלות אלה, אנחנו לאחרונה התמזגו ציטוקינים אנטי דלקתיות אינטרלוקין-4 (IL4) של אינטרלוקין-10 (IL10) לתוך מולקולה אחת. חלבון כימרי IL4-10 מראה יעילות מעולה עיכוב כאב דלקתיות, נוירופטי כרוני לעומת ציטוקינים בודדים9. כאן נתאר כיצד מופק חלבון כימרי כזה, מטוהרים, ונשלט איך האיכות שלה.
חלבון כימרי IL4-10 מיוצר בתאי אדם על ידי תרביות תאים ארעית של תאים HEK293-F עם וקטור ביטוי pUPE נושאת את רצף cDNA קידוד החלבון פיוז'ן IL4-10. HEK293-F תאים נבחרים כדי לאפשר שינוי post-translational של החלבון, משהו אינה מתרחשת במערכות חיידקי הביטוי. כדי למטב את glycan מיצוי בחומצה sialic, cDNA קידוד בטא-galactoside-2, 3-sialyl-טרנספראז משולב וקטור כמו transgene השני. החלבון פיוז'ן מטוהר באמצעות זיקה טיהור חלבון של התרבות supernatant כי זה חזק יותר טיהור על ידי שיטות למשל גודל-הדרה או יונים כרומטוגרפיה10,11אחרים. לטהר את חלבון כימרי IL4-10, השתמשנו נוגדנים חד-שבטיים תוצרת הבית נגד IL4. הערכה של טוהר, bioactivity של חלבון כימרי IL4-10 מטוהרים מבוצעת כחלק של בקרת איכות. הטוהר של אצוות המיוצר מוערך על-ידי נתרן Dodecyl סולפט לזיהוי בג'ל (מרחביות-עמוד) ו גבוהה בלחץ גודל אי-הכללה של כרומטוגרפיה (HP-שניות). Bioactivity של החלבון פיוז'ן IL4-10 מוערך על-ידי מדידת את יכולתו לעכב ליפופוליסכריד (LPS)-induced הגידול נקרוזה מקדם-אלפא (TNFα) ייצור בתרבויות דם מלא, והשוואה בין שהיא השילוב של הפרט ציטוקינים.
לבסוף, על מנת לבדוק את היכולת של IL4-10 היתוך חלבונים כדי לעכב כאב כרוני, נתאר איך ניתן לבחון את חלבון כימרי כמו כאבים במודלים של העכבר בשימוש נרחב של כאב דלקתי מתמשך12,13,14 . כאן נתאר את השיטות של מודל כאבים דלקתיים. עם זאת, חשוב לציין כי מודלים אחרים הכאב יכול להיות משומש (למשל, כאב נוירופתי מודלים), בהתאם למחקר שאלות שצריך לענות. כדי להעריך קוץ מודלים אלה, חשוב להשתמש במגוון אמצעים התנהגותיים הכוללים עורר ואמצעים שאינם עורר הכאב. כאן, אנחנו תיאר שיטות הערכה לקראת שינויים באופן מכני, תרמית עורר תגובות התנהגותיות. מכני רגישות לגירויים לא מזיק מוערך באמצעות מבחן פון פריי, תוך רגישות תרמית מוערך באמצעות מבחן הארגריבס. חשוב, hyperalgesia/allodynia-עורר נמדד באמצעות מבחן נושאת משקל דינמי. אמצעים אלה מקובל כמידות כאב, תשואות מידע חשוב על סף כאב וכאב פוטנציאליים מנוסים על ידי בעלי חיים15,16,17. השני מודד להערכת שאינם עורר הכאב (למשל, גירוי עצמאית), כגון הבחינה העדפה המקום ממוזגים, יכול להיות בעל ערך18. כדי להעריך את הפוטנציאל של הסם כדי לעכב את הכאב, ביצענו במחלה הניהול של החלבון פיוז'ן, עם מסלול מינהל פחות חלבון במינון הדרוש כדי להגיע לאזורים הקשורות כאב ולהימנע מערכתית (לוואי) אפקטים19, 20.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בוצעו בהתאם להנחיות בינלאומיות ואישור מראש של הוועדה המקומית אתית ניסיוני. דם הושג משירות התורם מיני (מיני התורם שירות, MDD)-אוניברסיטת רפואי למרכז אוטרכט (UMCU) בהולנד. MDD קיבלה אישור חיובי של ועדת האתיקה הרפואית של UMCU (Medisch Ethische Toetscommissie) עבור פרוטוקול מספר 07-125/ג
1. חלבון הפקה ואפיון
2. העכבר מודל עבור כאב דלקתי מתמשך
הערה: חשוב להשתמש גם זכר וגם נקבה עכברים (C57Bl/6) כי זה יאפשר זיהוי תופעות תלוית מין. באופן כללי, העכברים השתמשו הם בין 8-16 שבועות. כדי לקבוע את מספר בעלי החיים הנדרשים, צריך לבצע חישוב כוח. הכלים המבוססים על האינטרנט כדי לבצע חישובים כאלה מצויים בקלות באינטרנט (למשל, http://www.powerandsamplesize.com; http://www.sample-size.net).
3. כאב מדידות
הערה: ודא כי החוקרים ביצוע ניסויים התנהגותיים עיוורים לטיפול העכבר. חשוב להתאקלם, לחיות סביבת הבדיקות לפני ביצוע לכל מידה. רצוי, השבוע לפני תחילת הניסויים, חיות ממוקמים 1 - 2 פעמים למשך 15-30 דקות בכל אחד המכשירים שונים המשמש עבור ביצוע הבדיקות. בעת טיפול זכרים ונקבות זהה לניסוי, להעריך זכרים ללא תלות נקבות. כלובים נקי ומשטחים בהרחבה בין הקבוצות השונות כדי למנוע תופעות לא רצויות האפשריות על התנהגות של המינים השונים. למדוד בסיסית נסיגה השהיות או מכני ספי שתיים עד שלוש פעמים כדי לקבוע סף בסיסית ולזהות באופן מדויק באם הן יציב לפני הזרקת intraplantar של כל המתחם.
4. במחלה הזרקה של IL4-10 חלבון כימרי על שיכוך כאבים
הערה: ודא כי האיוורור לחדר פתוח כדי להבטיח זרימת אוויר נאותה. כדי לבדוק את היעילות של חלבון כימרי IL4-10 (µg 1/עכבר; 5 µL הזרקת סה כ נפח) זה צריך להיבדק נגד הרכב זריקות, זריקות של שילוב ציטוקינים בודדים (IL4 + IL10, 0.5 µg + 0.5 µg/עכבר, 5 µL הזרקת סה כ נפח).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תמונה ייצוגית ג'ל מרחביות עמודים המכילים שברים שונים שהתקבל במהלך טיהור כרומטוגרפיה זיקה מוצג איור 1א'. עומס (L), זרימה דרך שברים (FT), נוכח תגובת שיקוע HEK293 כל החלבונים הם נצפו. אין חלבונים הוא ציין את השבר לשטוף (W). ב השבר • תנאי (E), שתי להקות של 35, 37 kDa שנצפו המייצגים שני glycoforms שונים של חלבון כימרי IL4-10 (חיצים). איור 1B, עוצמת נציג assay בדם כל וזמינותו של שני שונים IL4-10 היתוך ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כתב יד זה מתאר שיטות ייצור, אפיון של חלבון חלבון כימרי IL4-10, ושיטות לבדיקת יעילותה של עיכוב hyperalgesia דלקתיות במודלים של העכבר של כאב דלקתי מתמשך. הייצור ואת טיהור של החלבון פיוז'ן IL4-10 מתבצע בקנה מידה קטן. HEK293 תאים נבחרים כמערכת ביטוי לייצור חלבון כי הם מאפשרים שינויים post-translational זה אינה יכולה להיות מושגת במערכות ביטוי prokaryotic. שינויים post-translational רלוונטי עבור פונקציה של חלבונים, העדר של שינויים אלה יכולים להשפיע על יעילות טיפולית של החלבון פיוז'ן IL4-10. החלבון מטוהרים מתרבות supernatant על...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
חלק מעבודה זו ממומן על ידי מדעי החיים אוניברסיטת אוטרכט הענק
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תאי FreeStyle 293-F | Invitrogen | R790-07 | תאי כליה עובריים אנושיים |
| GIBCO FreeStyle 293 Expression Medium | Life טכנולוגיות | 12338018 | תרבית מדיום |
| 293fectin Reagent | Invitrogen | 12347019 | מגיב טרנספקציה |
| GIBCO Opti-MEM + GlutaMAX | טכנולוגיות חיים | 51985026 | מדיום סרום מופחת לשימוש במהלך טרנספקציות שומנים קטיוניות |
| GIBCO RPMI Medium 1640 (1x) | Life technologies | 52400-025 | |
| CNBr-Activated Sepharose 4B | GE Healthcare | 17-0430-01 | מדיה מופעלת מראש לצימוד נוגדנים או חלבונים גדולים אחרים |
| חומצה הידרוכלורית מאדים 37% | Merck | 1003171000 | |
| נתרן כלורי | Sigma | S7653-1 ק"ג | |
| נתרן ביקרבונט | סיגמא | 31437 | |
| טריזמה הידרוכלוריד | סיגמא | T3253-500G | טריס הידרוכלוריד |
| חומצה אצטית 100% | מרק | 1.00063.1000 | |
| גליצין-הידרוכלוריד | סיגמא | G2879 | |
| PBS | בית מרקחת, UMCU | פוספט חוצץ | |
| מלח 10X TGS | BIO-RAD | 161-0772 | Tris/Glycine/SDS Buffer לאלקטרופורזה SDS |
| Mini-PROTEAN TGX Gels | BIO-RAD | 456-1046 | 12% SDS ג'לים טרומיים |
| Trans-Blot Turbo Transfer Pack | BIO-RAD | 170-4157 | חבילות העברת כתמים מערביים |
| Yarra 3u SEC-2000 עמודה | Phenomenex | ||
| כתם חלבון InstantBlue | Expedeon | ISB1L | מוכן לשימוש כתם חלבון Coomassie לג'ל פוליאקרילאמיד |
| Human IL-10 DuoSet ELISA | R& D | DY217B | |
| TNF אנושי ואלפא; ELISA סט | דיאקלון | 851570020 | |
| BCA ערכת בדיקת חלבון פירס | ThermoFisher Scientific | 23227 | |
| Carrageenan | Sigma-Aldrich | 22049 | מוקופוליסכריד צמחי |
| CFA | סיגמא-אולדריץ' | F5881 | אדג'ובנט |
| מזרק המילטון | Sigma-Aldrich | 20779 | מזרק זכוכית |
| מתחם בעלי חיים | IITC Life Science | 433 | מארז לבעלי חיים |
| מעמד רשת פון פריי | IITC מדעי החיים | 410 | מעמד רשת |
| שערות פון פריי | Stoelting | 58011 | בדיקות חושיות |
| מבחן פלנטר (שיטת הרגריבס) | מבחן פלנטר IITC Life Science | 390G | עם זכוכית מחוממת |
| מבחן מיסב משקל דינמי | Bioseb | BIO-DWB-AUTO-M | מבחן גירעון יציבה |
| מזכוכית עמודי Econo-Column, 1.5 ופעמים; 30 ס"מ | BIO-RAD | 7371532 | עמודת כרומטוגרפיה מזכוכית |
| צינורות דיאליזה של SnakeSkin | מסנן מזרק Thermo Scientific | 88242 | |
| Minisart NML | Sartorius | 16555-K | , 0.45 μ מונה |
| תאים ומנתח M CASY | Roche |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.