Articolo metodologico

Saggio degli anticorpi neutralizzanti AAV basato su cellule: una tecnica colorimetrica per rilevare gli anticorpi neutralizzanti contro specifici virus adeno-associati nel siero

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Bass-Stringer, S., et al. Un metodo passo-passo per rilevare gli anticorpi neutralizzanti contro AAV utilizzando un test colorimetrico basato su cellule. J. Vis. (2021)

In questo video, dimostriamo un test colorimetrico in vitro per rilevare la presenza di anticorpi neutralizzanti contro i vettori del sierotipo 6 del virus adeno-associato ricombinante che esprimono fosfatasi alcalina (rAAV6) in campioni di siero di pecora. Il test utilizza la reazione tra l'AAV, che codifica per un gene della fosfatasi alcalina placentare umana, e il suo substrato per generare un prodotto viola insolubile.

Protocollo

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Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

Nella Figura 1 viene fornita una panoramica schematica del protocollo di analisi.

1. Preparazione iniziale

  1. Per la valutazione negli ovini: raccogliere il sangue in 8 mL di provette per l'attivatore del coagulo del separatore di siero (vedere la Tabella dei materiali), lasciare il campione di sangue a temperatura ambiente (RT) per 20-30 minuti e successivamente centrifugare a 2.100 x g per 15 minuti. Il surnatante chiaro che si forma nella parte superiore dei tubi è il siero. Aliquotare la fase acquosa limpida in provette per microcentrifuga e conservarla a -80 °C.
    nota: Il siero a -80 °C rimane stabile per ~5 anni. Il sangue è stato raccolto dalla vena carotide utilizzando un ago da 16 G (taglio della punta) e una siringa da animali coscienti.
  2. Riscaldare il siero fetale bovino inattivato (FBS) mettendolo a bagnomaria a 56 °C per 30 minuti e agitare ad intermittenza. Per una maggiore precisione, posizionare un termometro in una seconda bottiglia contenente un volume equivalente di acqua e aggiungerlo al bagno di calore contemporaneamente alla bottiglia FBS. Iniziare la cronometraggio quando il termometro raggiunge i 56 °C.
  3. Utilizzare un'adeguata tecnica asettica e la pratica della coltura cellulare per tutte le fasi successive eseguite nella cappa di coltura cellulare. Spruzzare etanolo al 70% su tutti gli oggetti e sulla cappa prima dell'uso e pulire con ipoclorito di sodio all'1% al termine.
  4. Completa il Modified Eagle Medium (DMEM) di Dulbecco combinando un alto contenuto di glucosio (4,5 g/L), DMEM (89%) con FBS inattivato termicamente (10%) e penicillina streptomicina (1%). Combinare e filtrare utilizzando un sistema di filtrazione sottovuoto sterile (dimensione dei pori di 0,22 μm, membrana in polietersulfone) (vedere la tabella dei materiali). Conservare il DMEM completo avvolto in un foglio a 4 °C.
  5. Stabilire le celle HT1080 (vedi Tabella dei Materiali) e il passaggio in un pallone quadrato da 75 cm2. Crea più scorte di celle congelate. Non utilizzare le cellule dopo 20 passaggi, poiché un ulteriore passaggio può influenzare i risultati del saggio.

2. Giorno 1 - Placcatura delle cellule

  1. Passaggio delle celle HT1080 quando raggiungono la confluenza ~80%.
  2. Preriscaldare il DMEM completo (preparato al punto 1.4), lo 0,05% di tripsina-EDTA e 1 soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) a 37 °C a bagnomaria. Rimuovere il terreno di coltura dalle cellule passate utilizzando un sistema di aspirazione.
    nota: Tutte le aspirazioni in questo protocollo utilizzano un sistema a vuoto con un tubo collegato a una pipetta sierologica sterile da 5 mL.
  3. Lavare le cellule in 10 mL di 1x PBS preriscaldato (37 °C) e tripsinizzare le cellule per 3-4 minuti in 4 mL di tripsina-EDTA preriscaldata allo 0,05% per staccare le cellule dal pallone.
  4. Inattivare la tripsina aggiungendo 6 mL di DMEM completo preriscaldato e pipettare le cellule in una provetta da 50 mL. Calcolare il numero e la concentrazione di cellule vitali utilizzando un emocitometro e il metodo di esclusione del blu di tripano.
  5. Diluire le cellule a una concentrazione di 1 x 105 cellule/mL in DMEM completo preriscaldato. Seminare 100 μL di cellule/pozzetto in piastre trasparenti a fondo piatto a 96 pozzetti (1 x 10,4 celle per pozzetto). Incubare la piastra a 37 °C, 5% di anidride carbonica (CO2) per una notte per 16-22 ore.

3. Giorno 2 - Infettare le cellule

  1. Rimuovere la/e piastra/e dall'incubatrice e utilizzare un microscopio ottico per confermare che le cellule siano uniformemente disperse all'interno dei pozzetti e che la confluenza sia ~50%. Se le cellule non rientrano in un intervallo di confluenza del 45%-55%, ripetere il protocollo "Giorno 1" e regolare di conseguenza la concentrazione iniziale delle cellule.
  2. Generare diluizioni seriali dei campioni di siero di interesse in provette per microcentrifuga da 1,5 mL utilizzando DMEM completo preriscaldato come diluente. La Tabella 1 mostra la generazione di una cascata di diluizione per campioni triplicati.
    1. Per eseguire il test in triplicato, preparare un 7,5 x106 genomi vettoriali (vg)/μL di soluzione di lavoro di AAV6-hPLAP (vedi Tabella dei materiali) diluendo una soluzione madre virale in 1x PBS.
    2. Aggiungere 66 μl della soluzione di lavoro del virus 7,5 x 106 vg/μl a ciascuna provetta contenente 264 μl di diluizione siero/terreno (330 μl di volume totale/diluizione, vedere la Tabella 1).
      nota: Si tratta di un test robusto che non richiede condizioni di coltura perfette. Tuttavia, per quantificare con precisione e garantire l'affidabilità di ogni analisi, è necessario includere quanto segue: (1) un controllo solo per virus e solo terreni, (2) un controllo solo per terreni e (3) un campione di controllo positivo per NAb su tutte le piastre nelle stesse condizioni sperimentali. Il volume descritto (330 μL) rappresenta campioni triplicati + 10% della miscela di siero e virus. L'esecuzione di repliche è altamente raccomandata per la determinazione accurata dell'attività neutralizzante.
  3. Miscelare le diluizioni virus/siero mediante pipettaggio e posizionare le provette contenenti le miscele virus/siero in un incubatore a 37 °C, 5% CO2 per 30 minuti per consentire la potenziale neutralizzazione.
  4. Pipettare 100 μl della miscela virus/siero in ciascun pozzetto della piastra a 96 pozzetti contenente 1 x 104 cellule/pozzetto per ogni diluizione.
    nota: Ciò genererà una concentrazione virale finale di 15k virus/multiplicità cellulare di infezione (MOI) in ciascun pozzetto. La Tabella 2 fornisce un esempio di layout della piastra del campione a 96 pozzetti per la valutazione dei campioni con una diluizione di 1/512.
  5. Avvolgere la piastra a 96 pozzetti contenente cellule, siero e AAV-hPLAP in un foglio e metterla in un incubatore a 37 °C, 5% CO2 durante la notte per 16-24 ore per consentire l'ingresso di AAV nelle cellule.

4. Giorno 3 - Fissaggio e aggiunta del substrato alle cellule

  1. Preriscaldare un'aliquota di 1x PBS a 37 °C (~25 mL/piastra a 96 pozzetti). Raffreddare aliquote separate di PBS (piastra da ~25 mL/96 pozzetti) e H2O a doppia distillazione (DDW, piastra da ~25 mL/96 pozzetti) a 4 °C. Sciogliere un pellet di BCIP/NBT (vedere la Tabella dei materiali) in 10 mL di DDW in una provetta da centrifuga conica da 50 mL mediante vortex (10 mL sono sufficienti per 2 piastre da 96 pozzetti).
  2. Aspirare il terreno dai pozzetti della piastra a 96 pozzetti utilizzando una pipetta sierologica o simile collegata a un sistema di aspirazione basato sull'aspirazione o a una cappa aspirante. Posizionare delicatamente la punta della pipetta sierologica nel pozzetto e rimuovere il terreno facendo attenzione a non danneggiare le cellule aderenti.
    1. Aggiungere 50 μl di RT 4% PFA a ciascun pozzetto utilizzando una pipetta. Avvolgere la piastra in un foglio e lasciarla a RT per 10 minuti per fissare le celle.
      cautela: La paraformaldeide (PFA) è un probabile cancerogeno ed è tossica per contatto con la pelle o gli occhi o per inalazione. Maneggiare in una cappa aspirante con adeguati dispositivi di protezione individuale e una maschera facciale. Preparare il 4% di PFA fresco diluito in PBS (~7 mL necessari per piastra a 96 pozzetti).
  3. Lavare e aspirare le cellule con 200 μL di RT 1x PBS. Ripetere questo passaggio due volte.
    nota: Una pipetta multicanale è un'opzione efficiente per le fasi di pipettaggio.
  4. Pipettare 200 μl di PBS preriscaldato in ciascun pozzetto, avvolgere la piastra in un foglio e incubare a 65 °C per 90 minuti per denaturare l'attività endogena della fosfatasi alcalina.
  5. Aspirare i pozzetti e lavare le celle con 200 μL di PBS freddo (4 °C). Aspirare nuovamente, lavare con 200 μl di DDW freddo e aspirare nuovamente.
  6. Pipettare 50 μl di BCIP/NBT disciolto (preparato al punto 4.1) in ciascun pozzetto.
  7. Avvolgere la piastra in un foglio di alluminio e incubare a RT per 2-24 h.
    nota: Essere coerenti con il tempo di incubazione tra le corse; La flessibilità dell'orario consente agli utenti di fotografare i pozzi il giorno 3 o il giorno successivo.
  8. Utilizzando una fotocamera per microscopio ottico, è possibile scattare foto di ciascun pozzetto utilizzando un obiettivo 4x, garantendo che l'esposizione, il bilanciamento del bianco e le impostazioni di luce siano utilizzati in modo uniforme per tutti i saggi eseguiti.
    1. Posiziona ogni pozzetto in modo identico e assicurati che i bordi del pozzetto non siano visibili nelle foto. Salva le foto in formato TIF o simile.
      nota: Le impostazioni specifiche variano da un microscopio all'altro, ma la quantificazione sarà più efficace se l'illuminazione di fondo è elevata e costante in tutti i pozzetti (Figura 1B).

Tabella 1: Volumi di siero e diluente necessari per generare diluizioni seriali di siero in triplicato.

Etichetta a cascata di diluizionediluizione3 x campione (240 μL) + 10% di volume tampone (24 μL)Rapporto siero:media
Diluizione 1 (D1)1/2264 μL di siero 264 μL di terreno50:50
Diluizione 2 (D2)1/4264 μL D1 + 264 μL di terrenoOre 25:75
Diluizione 3 (D3)1/8264 μL D2 +264μL terreni12.5:87.5
Diluizione 4 (D4)1/16264 μL D3 +264 μL terreno6.25:93.75
Diluizione 5 (D5)1/32264 μL D4 +264 μL di terreno3.13:96.87
Diluizione 6 (D6)1/64264 μL D5 +264 μL di terreno1.56:98.44
Diluizione 7 (D7)1/128264 μL D5 +264 μL di terreno0.78:99.22
Diluizione 8 (D8)1/256264 μL D5 +264 μL di terreno0.39:99.61
Diluizione 9 (D9)1/512264 μL D7 + 264 μL di terreno0.2:99.8
Diluizione 10 (D10)1/2048132 μl D8 + 396 μl di terreno0.05:99.95
Diluizione 11 (D11)1/8192132 μL D9 + 396 μL di terreno0.01:99.99
Diluizione 12 (D12)Codice 1/32768132 μL D10 + 396 μL di terreno0,003:99,997

Tabella 2: Esempio di layout della piastra a 96 pozzetti per la valutazione di campioni di siero naïve in diluizioni che vanno da 1/2 a 1/512. Diluizioni più elevate sono incorporate nel test se si valuta un campione noto per essere positivo per AAV NAbs (campioni post-somministrazione) o se è richiesto un titolo più elevato. MO (-C): Controllo solo multimediale. VO (+C): controllo solo di virus e contenuti multimediali. mAb: Anticorpo monoclonale contro AAV (controllo NAb positivo).

Campione di siero #1Campione di siero #2Campione di siero #3Mono AB (mAB), controlli e campioni extra
123456789101112
A1/21/21/21/21/21/21/21/21/250 ng
Mab
50 ng
Mab
50 ng
Mab
B1/41/41/41/41/41/41/41/41/45 ng
Mab
5 ng
Mab
5 ng
Mab
C1/81/81/81/81/81/81/81/81/80.5 ng
Mab
0.5 ng
Mab
0.5 ng
Mab
D1/161/161/161/161/161/161/161/161/16MO (-C)MO (-C)MO (-C)
E1/321/321/321/321/321/321/321/321/32VO (+C)VO (+C)VO (+C)
F1/641/641/641/641/641/641/641/641/64Campione
#1
1/512
Campione
#1
1/512
Campione
#1
1/512
G1/2561/2561/2561/2561/2561/2561/2561/2561/256Campione
#2
1/512
Campione
#2
1/512
Campione
#2
1/512
H1/5121/5121/5121/5121/5121/5121/5121/5121/512Campione
#3
1/512
Campione
#3
1/512
Campione
>#3
1/512

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Risultati

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Figura 1: Diagramma schematico del protocollo del saggio NAb. (A) Rappresentazione visiva del test NAb che illustra le fasi principali coinvolte nel protocollo di tre giorni. In breve, le cellule vengono coltivate e piastrate durante la notte. Il giorno seguente, vengono preparate diluizioni seriali di siero, incubate con AAV e quindi incubate con le cellule durante la notte. Il giorno successivo, le...

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
0,05% tripsina/EDTAGibcoCodice 25300-054
Provetta da centrifuga conica da 50 mLFalcone14-432-22O equivalente
2 fiaschi quadrati da 75 cmFalcone353136O equivalente
Piastra a fondo piatto da 96 pozzettiFalcone353072
AAV6-CMV-hPLAP VettorialeMuscle Research & Therapeutics Lab (Università di Melbourne, Australia) AAV6-CMV-hPLAP può essere fornito su richiesta.
Alluminio
Anticorpo monoclonale di topo anti-AAV6 (particella intatta), (ADK6)PROGEN610159Anticorpo monoclonale di controllo positivo
BCIP/NBTSIGMAFAST B5655
Cabina di sicurezza per colture cellulari e tissutali
Pipetta elettronicaInserti stripette da 5 e 10 ml
Siero fetale bovino GibcoCodice 10099-141
Emocitometro
Dulbecco's Modified Eagle Medium ad alto contenuto di glucosio (DMEM)Gibco11965118
Celle HT1080ATCC
incubatrice37 °C, 5% CO2
Microscopio ottico con fotocameraIn grado di scattare foto con un obiettivo 4x
fornoPer un'incubazione a 65 °C
ParaformaldeideMerckCodice 30525-89-4
Bagnomaria
Penicillina StreptomicinaGibcoCodice: 15140-122

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