כאן מוצג פרוטוקול ייצור AAV מבוסס תאי HEK293 מתלה, וכתוצאה מכך זמן ועבודה מופחתים הדרושים לייצור וקטורי באמצעות רכיבים הזמינים למטרות מחקר מספקים מסחריים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן מוצג פרוטוקול ייצור AAV מבוסס תאי HEK293 מתלה, וכתוצאה מכך זמן ועבודה מופחתים הדרושים לייצור וקטורי באמצעות רכיבים הזמינים למטרות מחקר מספקים מסחריים.
וקטורים נגיפיים הקשורים לאדנו (AAVs) הם כלי יוצא דופן לחקר מערכת העצבים המרכזית (CNS). קפסידים חדשניים, כגון AAV. PHP.eB, להדגים התמרה נרחבת של CNS על ידי הזרקה תוך ורידי בעכברים. כדי להשיג התמרה דומה, יש צורך בטיטר גבוה פי 100 (מינימום 1 x 1011 עותקי גנום / עכבר) בהשוואה להזרקה ישירה בפרנכימה CNS. בקבוצה שלנו, ייצור AAV, כולל AAV. PHP.eB מסתמך על תאי HEK293T דבקים ועל שיטת הטרנספקציה המשולשת. השגת תפוקות גבוהות של AAV עם תאים דבקים כרוכה בתהליך עתיר עבודה וחומר. אילוץ זה הניע פיתוח פרוטוקול לתרבית תאים מבוססת השעיה בצינורות חרוטיים. AAVs שנוצרו בתאים דבקים הושוו לשיטת ייצור התרחיף. תרבית בהשעיה באמצעות ריאגנטים transfection Polyethylenimine או TransIt הושוו. וקטורי AAV טוהרו על ידי אולטרה-צנטריפוגה הדרגתית של יודיקסנול ואחריה חילופי חיץ וריכוז באמצעות מסנן צנטריפוגלי. בשיטה הדבקה השגנו ממוצע של 2.6 x 1012 עותקי גנום (GC), בעוד ששיטת ההשעיה והפוליאתילנימין הניבו 7.7 x 1012 GC בסך הכל, ו- TransIt הניב 2.4 x10 13 GC בסך הכל. אין הבדל ביעילות התמרת vivo בין וקטורים המיוצרים עם דבק בהשוואה למערכת תאי התלייה. לסיכום, פרוטוקול ייצור AAV מבוסס תאי HEK293 מתרחיף מוצג, וכתוצאה מכך כמות מופחתת של זמן ועבודה הדרושים לייצור וקטורי תוך השגת תפוקות גבוהות פי 3 עד 9 באמצעות רכיבים הזמינים מספקים מסחריים למטרות מחקר.
וירוס הקשור לאדנו (AAV) התגלה בשנת 1965 ומאז נעשה בו שימוש במספר עצום של יישומים1. AAVs יושמו במחקר מדעי המוח כדי לחקור גנים ותפקוד עצבי, למפות מעגלים עצביים, או לייצר מודלים של בעלי חיים למחלות2. באופן מסורתי, זה נעשה על ידי הזרקה ישירות באתר של עניין, כמו רוב הסרוטיפים הטבעיים אינם חוצים את מחסום הדם-מוח או צריך מינון גבוה לעשות זאת 1,2,3.
עם גילוי AAV. PHP.B4 וקפסידים מהדור הבא כגון AAV. PHP.eB5 ו- AAV. CAP-B106, ניתן לכוון את מערכת העצבים המרכזית (CNS) באמצעות הזרקה מערכתית פשוטה. מיפוי מרחבי חושף את התאים שאליהם מכוון AAV. PHP.eB ברמה סלולרית 6,7. בשילוב עם מקדמים/משפרים ספציפיים, קפסידים אלה מציעים הזדמנויות נרחבות למדעני מוח לחקור גנים ותפקוד המוח על ידי אספקת AAV לא פולשנית 4,8.
בעוד מינון נמוך יותר נדרש עבור AAV. PHP.eB (בדרך כלל 1 עד 5 x 1011 עותקי גנום (GC) / עכבר) בהשוואה ל- AAV9 (4 x10 12 GC / עכבר)7, עדיין יש לייצר יותר וקטור בהשוואה לאסטרטגיות הזרקה ישירה (בדרך כלל 1 x 109 GC / μL הזרקה). ניתן לייצר את רוב הסרוטיפים הטבעיים באמצעות מערכת תרבית התאים הדבקה הקלאסית בשילוב עם טיהור יודיקסנול 9,10,11,12. עבור AAV. PHP.eB זה כרוך בתהליך עתיר עבודה לתרבית ולהעברת תאים כדי להשיג מספיק וקטורים לניסוי אחד8. לכן, פותח ייצור AAV בתרבית תאי השעיה בצינורות חרוטיים. צינורות חרוטיים, עם קיבולת של עד 300 מ"ל, הם קומפקטיים, חוסך הן שטח אינקובטור פלסטיק. תאי תרחיף הרבה יותר קלים לתרבית ולטיפול בכמויות גדולות מאשר תאים דבקים על לוחות 15 ס"מ. רכיבי הטרנספקציה של הפרוטוקול נשארים זהים. לכן, פלסמידים ששימשו בעבר עם מערכת דבק ניתן בקלות להשתמש בפרוטוקול זה מבוסס על ייצור בתאי ההשעיה. הפרוטוקול הועבר בהצלחה לחוקרים אחרים במעבדה ושימש בהצלחה לקפסידים ומבנים שונים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הליכי הניסוי אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של האקדמיה המלכותית ההולנדית למדעים (KNAW) והיו בהתאם לחוק ההולנדי לניסויים בבעלי חיים תחת פרויקט מספר AVD8010020199126. באיור 1 מוצגת סקירה סכמטית של הפרוטוקול המלא. מזריעת תאים ועד לטיהור AAV, הפרוטוקול לוקח 6 ימים להשלים.
1. הכנת מגיב
2. תרבית תאי השעיה HEK293
3. טרנספקציה
4. קצירת התאים
5. טיהור יודיקסנול
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רוב המעבדות האקדמיות משתמשות בתאי HEK293T דבקים לייצור AAV 8,9. בעוד שזה עובד טוב יחסית כאשר כמויות קטנות של AAV נדרשות להזרקה ישירה, טיטר גבוה פי 100 (מינימום 1 x 1011 GC / עכבר) נדרש כדי להשיג התמרה דומה עם capsids מערכתיים כגון AAV. PHP.eB.
בפרוטוקול זה נקבע ייצור AAV באמצעות תאי HEK293 תרחיף בתרבית בצינורות חרוטיים. תרביות בקנה מידה קטן ניתן לעשות בצינורות 50 מ"ל בקנה מידה גדול בצינורות 600 מ"ל. עבור שייקרים ספציפיים (רא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניהול מערכתי של AAV הוא כלי רב עוצמה להעברת גנים למערכת העצבים המרכזית; עם זאת, הייצור של AAV הוא תהליך יקר ומייגע. על ידי שימוש בתאי תרחיף, העבודה והפלסטיק מופחתים בהשוואה לתרבית הדבקה של HEK293T על 15 ס"מ2 צלחות. יתר על כן, הצינורות החרוטיים המיושמים כאן קלים לטיפול וממקסמים את השימוש בחלל המעבדה. הפרוטוקול נקבע על ידי שני חוקרים ולאחר מכן יושם על ידי אחרים במעבדה. סדרה של הפקות על ידי שלושה חוקרים עצמאיים הניבה, בממוצע, מספיק וקטורים לכל אצווה כדי להזריק 6-7 עכברים.
השימוש בתאי ת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מדגם חינם של TransIT סופק על ידי מירוס לבדיקה ראשונית, ולאחר מכן מגיב נרכש לשימוש נוסף. למחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים אחרים לדווח עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מקרן המחקר של האקדמיה המלכותית ההולנדית לאמנויות ולמדעים (KNAW) ומענק מ-Start2Cure (0-TI-01). אנו מודים ללישה קופ על תרומתה ועצותיה בהגדרת הפרוטוקול. הדמויות נוצרו באמצעות Biorender.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 39 מ"ל, צינור פוליפרופילן עגול עם איטום מהיר, 25 x 89 מ"מ - מתאם 342414 | בקמן קולטר | ||
| 600 מ"ל צינורות חרוטיים, לרוטור S-4x1000, | 5920701002 | eppendorf | |
| מתאימה ל-16 ביו-ריאקטורים של 600 מ"ל | Infors HT/TPP | 587633 | |
| מכסים אטומים לאירוסול, לכפות עגולות של 750 מ"ל | eppendorf | 5820747005 | |
| 5920 R G, 230 V, 50-60 הרץ, כולל רוטור S-4x1000, דליים עגולים ומתאם 15 מ"ל/50 מ"ל צינורות חרוטיים | eppendorf | 5948000315 | |
| מים מזוקקים | Gibco | ||
| DNase I רקומביננטי, ללא RNase | Roche | 4716728001 | |
| DNase I רקומביננטי, ללא RNase | Roche | 4716728001 | |
| DPBS, סידן, מגנזיום | Gibco | 14040091 | |
| DPBS, ללא סידן, ללא מגנזיום | Gibco | 14190144 | |
| Fisherbrand יחידות מסנן PES חד פעמיות 0,2 | פישר | ||
| Fisherbrand חד פעמי PES סינון יחידות 0,45 | פישר | FB12566505 | |
| מחזיק עבור 50 מ"ל צינורות תרבות מתאים גם בז צינור | Infors HT / TPP | 31362 | |
| מחזיק עבור 600 מ"ל צינור תרבית תאים | Infors HT / TPP | 66129 | |
| חממה Minitron 50 מ"מ | Infors HT | 500043 | |
| LV-MAX ייצור בינוני | Gibco | ||
| מגש N מידע אוניברסלי | HT / TPP | 31321 | |
| OptiPrep - Iodixanol | Serumwerk ברנבורג | 1893 | |
| PEI MAX - פוליאתילנימין הידרוכלוריד ליניארי בדרגת טרנספקציה (MW 40,000) | Poly-sciences | 24765-100 | |
| תמיסת פנול אדומה | סיגמא-אולדריץ' | 72420100 | |
| פולי (אתילן גליקול) 8000 | סיגמא-אולדריץ' | 89510 | |
| TransIT-VirusGEN | Mirus | Mir 6706 | |
| Trypan Blue Solution, 0.4% | Gibco | 5250061 | |
| TubeSpin Bioreactors-50 מ"ל | TTP | 87050 | |
| TubeSpin Bioreactors-600 מ"ל | TTP | 87600 | |
| תאי ייצור ויראלי | Gibco | A35347 | |
| Vivaspin 20 MWCO 100 000 | Cytvia | 28932363 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.