Articolo metodologico

Valutazione dell'attività immunomodulatoria di un bispecific T-cell engager codificato viralmente

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30 settembre 2026

In questo articolo

Abstract

Valutare la funzionalità immunologica degli immunomodulatori isolati. Di seguito viene descritto in dettaglio come valutare la citotossicità mediata da cellule indotta da un agente bifunzionale per linfociti T (BTE) mediante saggio di rilascio della lattato deidrogenasi (LDH). Stabilire le condizioni da testare durante l'esperimento (si veda la Figura 1 come esempio). È possibile variare i tempi di incubazione (da ore a giorni), le concentrazioni dell'immunomodulatore (da pg/mL a µg/mL) e i rapporti effettore:bersaglio (E:T) (ad esempio tra 1:50 e 50:1). Preparare sempre i campioni in triplicato. Includere campioni senza proteina BTE e senza cellule effettrici, controlli per il rilascio spontaneo di LDH delle singole popolazioni cellulari (Tsp ed Esp), un controllo di lisi massima delle cellule bersaglio (Tmax) con aggiunta di detergente prima della lettura, un controllo con solo mezzo e un controllo volumetrico per Tmax. NOTA: Il numero richiesto di cellule bersaglio e i tempi di incubazione possono variare. Eseguire prove preliminari senza cellule effettrici e immunomodulatori per identificare i parametri ottimali. Includere campioni Tsp e Tmax e i relativi controlli per valutare diversi numeri cellulari e tempi di incubazione. Isolare le cellule effettrici immunitarie (ad esempio mediante centrifugazione su gradiente di densità del sangue umano per ottenere cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) o selezione negativa di linfociti T murini da splenociti di topo). Semina le cellule bersaglio (ad esempio 5 x 10³ per pozzetto) in una piastra 96 pozzetti a fondo rotondo. Aggiungere la proteina isolata alle concentrazioni desiderate nei rispettivi campioni. Aggiungere le cellule effettrici immunitarie nei rapporti desiderati. Aggiungere mezzo fino a un volume totale di 100 µL per pozzetto. Incubare per il periodo di tempo stabilito, tipicamente tra 4 e 48 h (24 h per PBMC non stimolati e 48 h per linfociti T murini appena isolati; tempi di incubazione più brevi possono essere utilizzati per cellule immunitarie pre-stimolate), a 37 °C e 5% CO₂. 45 minuti prima della raccolta dei campioni, aggiungere 10 µL di soluzione di lisi 10x nei pozzetti contenenti i campioni Tmax e i corrispondenti controlli con mezzo. Continuare l'incubazione. Centrifugare le cellule a 250 x g per 4 min. Trasferire 50 µL di ciascun sopranatante in una piastra 96 pozzetti a fondo piatto. Evitare di trasferire le cellule per prevenire il rilascio di LDH legata alle cellule. Preparare la soluzione substrato seguendo le istruzioni del produttore. Aggiungere 50 µL a ciascun pozzetto e incubare a temperatura ambiente [RT] al buio per 30 min o fino a quando i campioni Tmax assumono un colore rosso scuro. Aggiungere 50 µL di soluzione di arresto a ciascun pozzetto. Rimuovere le bolle d'aria mediante centrifugazione per 1 min a 4.000 x g e manualmente con un ago cavo. Misurare l'assorbanza ottica a 490 nm. Calcolare i valori di lisi specifica percentuale per ciascun campione. Calcolare le medie dei replicati dei controlli con mezzo, con e senza soluzione di lisi. Sottrarre i valori ottenuti dai campioni sperimentali e dai controlli di lisi massima e di rilascio spontaneo, rispettivamente. Utilizzare questi valori corretti per il fondo per i calcoli successivi. Calcolare le medie dei controlli Tmax, Tsp ed Esp corretti per il fondo. Utilizzando questi valori medi, la seguente equazione fornisce la percentuale di lisi specifica per ciascun campione: Rappresentare graficamente i valori di lisi specifica percentuale in funzione della concentrazione della proteina o del rapporto E:T e confrontarli con i campioni di controllo non diretti al bersaglio. Heidbuechel, J. P., et al.. Paramyxovirus per l'immunomodulazione mirata ai tumori: progettazione e valutazione ex vivo. J. Vis. Exp. (2019).

Questo video dimostra un saggio cellulare per valutare l'attività immunomodulatrice specifica per il bersaglio di un engager bispecifico per linfociti T (BTE) codificato da un virus. Il BTE collega le cellule tumorali che esprimono un recettore bersaglio ai linfociti T, innescando la lisi tumorale e il rilascio di enzimi. Un lettore colorimetrico, basato sulla conversione del substrato, indica l'attivazione dei linfociti T. Un'intensità di colore maggiore nel campione in esame conferma l'interazione immunitaria mediata dal BTE e specifica per il recettore.

Protocollo

  1. Valutare la funzionalità immunologica degli immunomodulatori isolati.
    1. Quanto segue descrive in dettaglio come valutare la citotossicità mediata da cellule indotta da un agente biesplicito per linfociti T (BTE) mediante saggio di rilascio della lattato deidrogenasi (LDH).
      1. Stabilire le condizioni da testare durante l'esperimento (si veda Figura 1 come esempio). È possibile variare i tempi (da ore a giorni), le concentrazioni dell'immunomodulatore (da pg/mL a µg/mL) e i rapporti tra cellule effettrici e cellule bersaglio (E:T) (ad esempio tra 1:50 e 50:1). Preparare sempre i campioni in triplice replicazione.
      2. Includere campioni senza proteina BTE e senza cellule effettrici, controlli per il rilascio spontaneo di LDH delle singole popolazioni cellulari (Tsp ed Esp), un controllo di lisi massima delle cellule bersaglio (Tmax) a cui aggiungere detergente prima della lettura, un controllo con solo mezzo e un controllo del volume per Tmax.
        NOTA: Il numero richiesto di cellule bersaglio e i tempi di incubazione possono variare. Eseguire delle prove iniziali senza cellule effettrici e senza immunomodulatori per identificare i parametri ottimali. Includere i campioni Tsp e Tmax e i relativi controlli per valutare diversi numeri cellulari e tempi di incubazione.
      3. Isolare le cellule effettrici immunitarie (ad esempio mediante centrifugazione su gradiente di densità del sangue umano per ottenere cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) o mediante selezione negativa di linfociti T murini da splenociti di topo).
      4. Sezionare le cellule bersaglio (ad esempio 5 x 10³ per pozzetto) in una piastra 96 pozzetti con fondo a U.
      5. Aggiungere la proteina isolata alle concentrazioni desiderate ai rispettivi campioni. Aggiungere le cellule effettrici immunitarie nei rapporti desiderati. Aggiungere il mezzo fino a un volume totale di 100 µL per pozzetto.
      6. Incubare per il periodo stabilito, tipicamente tra 4 e 48 h (24 h per PBMC non stimolati e 48 h per linfociti T murini appena isolati; tempi di incubazione più brevi possono essere utilizzati per cellule immunitarie pre-stimolate), a 37 °C e 5% CO2.
      7. 45 minuti prima del prelievo dei campioni, aggiungere 10 µL di soluzione di lisi 10x ai pozzetti contenenti i campioni Tmax e i relativi controlli con mezzo. Continuare l'incubazione.
      8. Centrifugare le cellule a 250 x g per 4 min. Trasferire 50 µL di ciascun soprannatante in una piastra 96 pozzetti con fondo piatto. Non trasferire le cellule per evitare la LDH legata alle cellule.
      9. Preparare la soluzione substrato seguendo le istruzioni del produttore. Aggiungere 50 µL a ciascun pozzetto e incubare a temperatura ambiente [RT] al buio per 30 min oppure fino a quando i campioni Tmax diventano di colore rosso scuro.
      10. Aggiungere 50 µL di soluzione di arresto a ciascun pozzetto. Rimuovere le bolle d'aria centrifugando per 1 min a 4.000 x g e manualmente con un ago cavo. Misurare l'assorbanza ottica a 490 nm.
      11. Calcolare i valori di lisi specifica percentuale per ciascun campione.
        1. Calcolare le medie dei replicati dei controlli con mezzo, con e senza soluzione di lisi. Sottrarre i valori ottenuti dai campioni sperimentali e dai controlli di lisi massima e di rilascio spontaneo, rispettivamente. Utilizzare questi valori corretti per il fondo per ulteriori calcoli.
        2. Calcolare le medie dei controlli Tmax, Tsp ed Esp corretti per il fondo. Utilizzando questi valori medi, l'equazione seguente fornisce la percentuale di lisi specifica per ciascun campione:
          figure-protocol-1
        3. Tracciare i valori di lisi specifica percentuale in funzione della concentrazione della proteina o del rapporto E:T e confrontarli con i campioni di controllo non diretti al bersaglio.

Risultati

figure-results-1

Figura 1: Attività citotossica dei BTE codificati dal virus del morbillo. Le cellule tumorali bersaglio (5 x 10³ cellule B16-CD20-CD46 per pozzetto) sono state incubate con linfociti T murini in un rapporto di 1:50. I BTE (engager bivalenti per linfociti T) precedentemente purificati dal surnatante di cellule infettate da MV(Virus del morbillo)-H-mCD3xhCD20 sono stati aggiunti alle concentrazioni indicate. La lisi relativa delle cellule bersaglio è stata valutata mediante saggio di rilascio di LDH dopo 48 h. Le cellule prive dell'antigene bersaglio del BTE (B16-CD46) sono state utilizzate come riferimento per valutare la citotossicità antigeno-specifica. Sono riportate le medie più le deviazioni standard di tre replicati tecnici per campione. Le cellule esprimenti l'antigene bersaglio sono state lisate in modo specifico in maniera dipendente dalla concentrazione di BTE. La purezza del prodotto BTE e i livelli di espressione dell'antigene bersaglio influenzano l'uccisione cellulare. Nell'esempio attuale, è stato ottenuto un 15% di uccisione cellulare specifica a una concentrazione relativamente elevata di BTE pari a 1 µg/mL. Questo valore è tipico per un apparato sperimentale con tempi di co-incubazione prolungati e condizioni di coltura subottimali dei linfociti T. In altre condizioni, è stato raggiunto fino al 60% di uccisione specifica utilizzando BTE purificati da surnatanti di cellule infettate da MV, con un plateau alle concentrazioni di BTE di 100 ng/mL e superiori. Ciò indica che, paradossalmente, il limite di questo saggio è inferiore al 100% di uccisione specifica, spiegabile con differenti cinetiche di crescita nei controlli Tmax rispetto ai campioni in co-coltura.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Mezzo di coltura Dulbecco modificato (DMEM)Invitrogen, Darmstadt, Germania31966-021 
Serum bovino fetale (FBS)Biosera, Boussens, FranciaFB-1280/500 
KanamicinaSigma-Aldrich, Taufkirchen, GermaniaK0129 
B16-CD46/ B16-CD20-CD46J. Heidbuechel, DKFZ Heidelberg disponibile su richiesta
Kit colorimetrico per la vitalità cellulare III (XTT)PromoKine, Heidelberg, GermaniaPK-CA20-300-1000include il reagente XTT
Soluzione salina tamponata al fosfato di Dulbecco (PBS)Gibco Life Technologies, Darmstadt, Germania14190-094 
Colonne per centrifugazione QIAquick Ni-NTAQIAGEN, Hilden, Germania31014 
Piastre a 96 pozzetti, fondo rotondoTPP, Trasadingen, Svizzera92097 
Piastre a 96 pozzetti, fondo piattoNeolab, Heidelberg, Germania353072 

Tag

Lisi delle cellule tumoraliAttivazione delle cellule TSaggio di rilascio della LDHCitotossicità cellulo-mediataLettura colorimetricaCellule effettrici immunitarieEspressione dell'antigene targetAssorbanza ottica