כאן אנו מתארים פרוטוקול לאריזת פסאודו-וירוס ולמדידת פעילות נטרול נוגדנים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן אנו מתארים פרוטוקול לאריזת פסאודו-וירוס ולמדידת פעילות נטרול נוגדנים.
מאז 1996, נגיפי H5 מסוג A/goose/Guangdong/1/96-lineage מאוד פתוגניים של שפעת העופות (HPAI) גורמים להתפרצויות שפעת בעופות ובעופות בר. לעיתים, גם בני אדם נופלים קורבן לכך, מה שמוביל לתמותה גבוהה. עם זאת, מחקר וירוס HPAI מעוכב לעתים קרובות, בהתחשב בכך שהוא חייב להיות מטופל בתוך מעבדות בטיחות ביולוגית רמה 3. כדי לטפל בבעיה זו, פסאודו-וירוסים מאומצים כחלופה לנגיפים מסוג פרא בחלק מהניסויים של מחקרי H5 HPAI. Pseudoviruses להוכיח להיות הכלים האידיאליים לחקר נוגדנים מנטרלים נגד וירוסים HPAI H5. פרוטוקול זה מתאר את ההליכים והצעדים הקריטיים של ההכנות הפסאודו-וירוס H5 HPAI ומבחני נטרול פסאודו-וירוס. כמו כן, הוא דן בפתרון בעיות, הגבלה ושינויים של בדיקות אלה.
מאז 1996, נגיפי H5 מסוג A/goose/Guangdong/1/96-lineage מאוד פתוגניים של שפעת העופות (HPAI) גורמים להתפרצויות שפעת מתמשכות בעופות ובעופות בר, ואחראים להפסדים סוציו-אקונומיים עצומים בתעשיית העופות העולמית. לפעמים, בני אדם גם נדבקים בו, מתמודדים עם שיעור תמותה גבוה 1,2. עם זאת, מחקר וירוס HPAI הוא לעתים קרובות מעוכב, בהתחשב בכך שזה לא יכול להיות מטופל מחוץ למעבדות בטיחות ביולוגית רמה 3. כדי לטפל בבעיה זו, פסאודו-וירוסים מאומצים כחלופה לנגיפים מסוג פרא בחלק מהניסויים של מחקרי H5 HPAI. פסאודו-וירוסים בטוחים מספיק כדי להתאמן במעבדות ברמת בטיחות ביולוגית 2.
פסאודו-וירוסים H5 HPAI שייכים לנגיפים כימריים המורכבים מליבות וירוסים חלופיים, מעטפות שומנים עם פני השטח של גליקופרוטאינים מנגיפי שפעת, וגנים מדווחים. ליבות פסאודו-וירוס נגזרות בדרך כלל מנגיף הכשל החיסוני האנושי הלנטי-ויראלי (HIV), רטרו-וירוסים כגון וירוס לוקמיה מורין (MLV) ונגיף סטומטיטיס שלפוחית השתן (VSV)3. באופן ספציפי, מערכת האריזה של HIV-1 נמצאת בשימוש נרחב לייצור פסאודו-וירוס שפעת, שבו הגנים העיקריים שסופקו הם gag ו- pol. גן ה- HIV gag מבטא חלבוני ליבה. הגן pol מבטא את האינטגראז ואת השעתוק ההפוך, שניהם נחוצים לביטוי הגן המדווח בתאים מותמרים. תוך חיקוי הגנום של הנגיף החלופי, הגן המדווח מאומץ לתוך ליבת הפסאודו-וירוס בצורת RNA. גן הכתב יבטא את החלבון בתאים המארחים. ניתן להשתמש ברמות ביטוי הגנים של גנים מדווחים כדי למדוד יעילות זיהום פסאודו-וירוס 3,4. המדווח העיקרי הוא לוציפראז גחלילית כדי למדוד את יחידות הלומינסנציה היחסית (RLU) או פעילות הלוציפראז היחסית (RLA) בתאים מותמרים. כתבים אחרים כגון lacZ, Gaussia, ו Renilla luciferase משמשים גם, רק במידה פחותה5.
פסאודו-וירוסים הם כלים אידיאליים לחקר נוגדנים מנטרלים נגד נגיפי H5 HAPI. כדי למדוד את עוצמת הנוגדנים המנטרלים, נעשה שימוש במבחני ניטרול פסאודו-וירוס (PN)6. Hemagglutinin (HA) ו neuraminidase (NA) הם גליקופרוטאינים על פני השטח של שפעת A וירוס 7,8. ה-HA מורכב מתחום ראש כדורי לקשירת קולטנים ותחום גזע לאיחוי ממברנה. חלבון NA יש את פעילות sialidase כדי להקל על שחרור וירוס 7,8. בדיקת נוירופתיה היקפית יכולה למדוד נוגדנים מנטרלים המופנים לחלבוני HA. נוגדנים מנטרלים המכוונים לאזור הראש והגזע של HA יכולים להיות מזוהים גם על ידי התקשרות נגיפית ומבחני כניסה. בהשוואה לנגיפים מסוג פראי, לניסויי נטרול פסאודו-וירוסים יש ערכי זיהוי רגישים יותר, ניתן לטפל בהם בבטחה במעבדת בטיחות ביולוגית ברמה 2, ובדרך כלל קלים יותר לתפעול בפועל.
פרוטוקול זה מציג בפירוט את הנהלים והצעדים הקריטיים של H5 HPAI pseudovirus ההכנות ומבחני PN. כמו כן, הוא דן בפתרון בעיות, הגבלה ושינויים של בדיקות אלה. במחקר זה, זן A/Thailand/1(KAN)-1/2004(TH) מנגיפי H5N1 HPAI שימש כדוגמה. כדי להשיג את סרה החיסון המשמשת בבדיקות, פרוטוקול זה בחר בחלבון HA שמקורו בזן TH כאימונוגן לחיסון עכברים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל פעולות הניסוי הקשורות לפסאודו-וירוס בוצעו בתנאי ABSL2 במכון פסטר של האקדמיה הסינית למדעים בשנחאי (IPS, CAS). ניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתבסס על פרוטוקולים מוסדיים של הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של IPS, CAS.
1. אריזה Pseudovirus עם transfection סידן פוספט
2. זיהוי ביטוי חלבון HA, NA ו- HIV-1 p24 של פסאודו-וירוס שפעת
3. טיטרציה Pseudovirus
4. הכנת סרה חיסונית
הערה: הסרום החיסוני ישמש לניסויים הקשורים לתאים, והפעולה הניסיונית צריכה להתבצע בתנאים אספטיים.
5. בדיקת נטרול פסאודו-וירוס (PN)
6. בדיקת קבצים מצורפים Pseudovirus
7. הערכה של כניסה ויראלית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
HA, NA ו- HIV-1 p24 ביטוי חלבון של פסאודו-וירוס שפעת
כדי לזהות את יעילות האריזה הנגיפית, מלאי פסאודו-וירוס של שפעת זוהה לראשונה על-ידי בדיקת HA (איור 2A). יחידות HA למיליליטר של פסאודו-וירוסים של שפעת הן 643 (טבלה 3). בדיקות כתם מערבי ומבחני ELISA סנדוויץ' שימשו לבדיקת ביטוי חלבון HA, NA ו- HIV-1 p24. לאחר מכן חושבו היחסים של יחידת HA וכמות p24 gag עבור pseudoviruses. תוצאות בדיקת הכתם המערבי הראו שהיו 4 סוגי חלבונים: חלבוני HA0, HA1, HA2 ו-NA (אי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תאי HEK293FT משמשים בדרך כלל כתאי אריזה לייצור פסאודו-וירוסים. זיהוי מיקופלסמה קבוע חיוני במהלך תרבית התא. זיהום מיקופלסמה יכול להפחית באופן דרסטי את תפוקת הפסאודו-וירוס ולפעמים קרוב לאפס. בהשוואה לזיהומים אחרים, זיהומי מיקופלסמה אינם מובילים לשינויים בערך ה- pH או לעכירות של מדיום תרבית התא. אפילו ריכוז גבוה של מיקופלסמה אינו נראה בעיניים בלתי או תחת מיקרוסקופ. שלוש שיטות פופולריות לזיהוי מיקופלסמה הן תרבית מיקופלסמה, צביעת DNA עם DAPI פלואורסצנטי או Hoechst 33258, ותגובת שרשרת פולימראז (PCR). PCR הגברת DNA מיקופלסמה בד...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי המחקר מפרויקט בניית יכולת החדשנות של מחוז ג'יאנגסו (BM2020019), הפרויקט המדעי והטכנולוגי של שנזן (לא. JSGG20200225150702770), תוכנית מחקר בעדיפות אסטרטגית של האקדמיה הסינית למדעים (XDB29030103), הפרויקט המדעי והטכנולוגי של גואנגדונג (מס '2020B1111340076) ותוכנית המחקר הפתוח של מעבדת מפרץ שנזן (לא. SZBL202002271003).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1% צ'יקן אריתרוציטים | ביו-ערוץ | BC-RBC-C001 | מגיב |
| 96 בארות צלחות תרבית תאים (תחתית שטוחה) | תרמו פישר מדעי | 167008 | חומר מתכלה |
| 96 בארות צלחות תרבית תאים (תחתית עגולה) | תרמו פישר מדעי | 163320 | חומר מתכלה |
| אלגרה X-15R | בקמן קולטר | - | ציוד/צנטריפוגה |
| מזרקי אינסולין | BD BD | 324910 | חומר מתכלה |
| סידן כלוריד נטול מים | AMRESCO | 1B1110-500G | מגיב |
| כלורוקווין דיפוספט | Selleck | S4157 | מגיב |
| Dulbecco' s Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 12100-046 | מגיב |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 16000-044 | מגיב |
| HEK293FT | Gibco | R700-07 | קו תאים |
| חומצה ללא HEPES | אמרסקו | 0511-250G | ריאגנט |
| HIV-1 p24 אנטיגן ELISA | ZeptoMetrix | ערכת ריאגנט | 801111 |
| מקפיא מערכת בדיקת לוציפראז חבילת | Promega | E4530 | Reagent kit |
| MDCK.1 | ATCC | CRL-2935 | תא |
| קו מיקרוצנטריפוגה צינורות 1.5 מ"ל | תרמו פישר מדעי | 509-GRD-Q | חומר מתכלה |
| Nunc צינורות צנטריפוגה חרוטית 15 מ"ל | תרמו פישר מדעי | 339650 | חומר מתכלה |
| Nunc צינורות צנטריפוגה חרוטיים 50 מ"ל | תרמו פישר מדעי | 339652 | חומר מתכלה |
| Nunc EasYFlask 75 ס"מ2 | Thermo fisher חומר | מתכלה | |
| 156499 Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140-122 | קצות פיפטה מגיב |
| (10 μ L) | תרמו פישר מדעי | TF102-10-Q | חומר מתכלה |
| קצות פיפטה (100 μ L) | תרמו פישר מדעי | TF113-100-Q | חומר מתכלה |
| קצות פיפטה (1000 μ L) | תרמו פישר מדעי | TF112-1000-Q | חומר מתכלה |
| צנרת סרולוגית (5 מ"ל) | תרמו פישר מדעי | 170355N | חומר מתכלה |
| צנרת סרולוגית (10 מ"ל) | תרמו פישר מדעי | 170356N | חומר מתכלה |
| טריפסין / EDTA | Gibco | 25200-072 | מגיב |
| Varioskan פלאש | תרמו פישר מדעי | --ציוד | / קורא מיקרופלייט |
| חממת מעיל מים | תרמו פישר מדעי | 3111 | ציוד / חממת תאים |
| פנטוברביטל נתרן | מלח סיגמא | 57-33-0 | מגיב |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.