Descritto qui è un protocollo per caratterizzare i moduli di miRNA biologicamente sinergici e il loro assemblaggio in transgeni brevi, che consente la sovraespressione simultanea per applicazioni di terapia genica.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Descritto qui è un protocollo per caratterizzare i moduli di miRNA biologicamente sinergici e il loro assemblaggio in transgeni brevi, che consente la sovraespressione simultanea per applicazioni di terapia genica.
La rilevanza biologica dei microRNA (miRNA) nella salute e nella malattia si basa in modo significativo su combinazioni specifiche di molti miRNA contemporaneamente deregolamentati piuttosto che sull'azione di un singolo miRNA. La caratterizzazione di questi moduli specifici di miRNA è un passo fondamentale per massimizzare il loro uso in terapia. Questo è estremamente rilevante perché i loro attributi combinatori possono essere praticamente sfruttati. Descritto qui è un metodo per definire una firma miRNA specifica rilevante per il controllo dei repressori di cromatina oncogenia nel glioblastoma. L'approccio definisce prima un gruppo generale di miRNA che sono deregolati nei tumori rispetto al tessuto normale. L'analisi viene ulteriormente perfezionata dalle condizioni di coltura differenziali, sottolineando un sottogruppo di miRNA che vengono co-espressi contemporaneamente durante specifici stati cellulari. Infine, i miRNA che soddisfano questi filtri sono combinati in un transgene policistronico artificiale, che si basa su uno scaffolding di geni di cluster miRNA naturalmente esistenti, quindi utilizzati per la sovraespressione di questi moduli miRNA nelle cellule riceventi.
I miRNA offrono un'opportunità ineguagliabile per lo sviluppo di un ampio approccio di terapia genica a molte malattie1,2,3, compreso il cancro4,5. Questo si basa su diverse caratteristiche uniche di queste molecole biologiche, tra cui la loro piccola dimensione6, semplice biogenesi7, e la tendenza naturale a funzionare in associazione8. Molte malattie sono caratterizzate da specifici modelli di espressione del miRNA, che spesso convergono sulla regolazione di funzioni biologiche complesse9. Lo scopo di questo metodo è innanzitutto quello di definire una strategia per identificare gruppi di miRNA che sono sinergicamente rilevanti per funzioni cellulari specifiche. Di conseguenza, fornisce una strategia per il ripristino di tali combinazioni di miRNA in studi e applicazioni a valle.
Questo metodo consente l'analisi funzionale di più miRNA contemporaneamente, sfruttando il loro targeting simultaneo di un gran numero di mRNA, ricapitolando così i complessi paesaggi delle malattie. Questo approccio è stato recentemente impiegato per definire un gruppo di tre miRNA che 1) sono contemporaneamente downregolati nel cancro al cervello e 2) mostrano un forte modello di co-espressione durante la differenziazione neurale, nonché in risposta allo stress genotossico da radiazioni o un Agente alchiante del DNA. La riequivocazione combinatoria di questo modulo di tre miRNA con il metodo di clustering descritto di seguito si traduce in una profonda interferenza con la biologia delle cellule tumorali e può essere facilmente utilizzata come strategia di terapia genica per studi preclinici10. Questo protocollo può essere di particolare interesse per coloro che sono coinvolti nella ricerca sui miRNA e sulle sue applicazioni traslazionali.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
1. Caratterizzazione dei miRNA associati funzionalmente in Glioblastoma
2. Assemblaggio di moduli miRNA in un cluster transgenico policistronico
3. Ottenere i Transgeni mediante sintesi del DNA
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Questo metodo ha permesso la caratterizzazione di un modulo di tre miRNA che sono costantemente downregolati nei tumori cerebrali, che sono co-espressi specificamente durante la differenziazione neuronale (Figura 1) e coinvolti nella risposta di sopravvivenza del tumore dopo terapia (Figura 2). Ciò si ottiene regolando un complesso percorso repressivo della cromatina oncogenica. Questo modello di co-espressione ha suggerito una f...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Questo protocollo si basa sulla nozione che, invece di funzionare in isolamento, i miRNA sono biologicamente rilevanti lavorando in gruppi, e questi gruppi sono stabiliti trascrizionalmente da contesti cellulari specifici26. Per giustificare questo approccio da una prospettiva traslazionale, viene introdotto un protocollo di follow-up che consente la ricreazione di questo modello multi-miRNA nelle cellule/tessuti. Ciò è possibile sfruttando la biogenesi relativamente semplice dei miRNA, per cui il...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Gli autori non segnalano conflitti di interesse.
Gli autori desiderano ringraziare i membri del Laboratorio di Oncologia Neuro Harvey Cushing per il sostegno e la critica costruttiva. Questo lavoro è stato supportato da NINDS concede K12NS80223 e K08NS101091 a P. P.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 0,4% agarosio a bassa temperatura di fusione | IBI Scientific | IB70058 | |
| 0,45 µ Unità filtrante sterile M | Merck Millipore | SLH033RS | |
| Provetta per microcentrifuga da 1,5 mL | Eppendorf | 22431081 | |
| piastre a 6 pozzetti | Greiner Bio-One | 657160 | |
| Topi atimici (FoxN1 nu/nu) | Envigo | 069(nu)/070(nu/+) | |
| B-27 Supplemento | Thermo Fisher Scientific | 12587010 | |
| Pallone per colture cellulari | Greiner Bio-One | 660175 | |
| Raschietto cellulare, 16cm | Sarstedt | 83.1832 | |
| Cesio 137 irradiatore | JL Sheperd and Associates | Core Facility (Harvard Medical School) | |
| Cloroformio | Sigma-Aldrich | 439142-4L | |
| DMEM, alto glucosio, piruvato | Thermo Fisher Scientific | 11995040 | |
| Dulbecco' soluzione salina tamponata con fosfati | Soluzione Gibco | 14190144 | |
| Eosin Y | Sigma-Aldrich | E4009 | |
| Siero fetale bovino | Soluzione di formalina Sigma-Aldrich | F9665 | |
| Sigma-Aldrich | HT501128 | ||
| GlutaMAX Supplement | Thermo Fisher Scientific | 35050061 | |
| HEK-293 | Collezione di colture di tipo americano | ATCC CRL-1573 | |
| Soluzione di ematossilina | Sigma-Aldrich | 1051750500 | |
| Cellule staminali primarie di glioma umano (GBM62) | Fornito dal Dr. E. A. Chiocca (Brigham and Women' s Hospital, Boston, MA) | ||
| Cellule staminali primarie umane di glioma (MGG4) | Fornito dal Dr. Hiroaki Wakimoto (Massachusetts General Hospital, Boston, MA) | ||
| Vettore lentivirale pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP | System Biosciences | CD511B-1 | |
| Lipofectamine 2000 | Thermo Fisher Scientific | 11668019 | |
| Microcentrifuga refrigerata | Eppendorf | modello n. 5424 R, n. cat. 5404000138 | |
| Mezzo di montaggio | Thermo Fisher Scientific | 4112APG | |
| Nalgene Provette per centrifuga a fondo tondo in policarbonato ad alta velocità | Thermo Fisher Scientific | 3117-0380PK | |
| NanoDrop | Thermo Fisher Scientific | 2000c | |
| Cellule progenitrici neurali (NPC) | Fornito dal Dr. Jakub Godlewski (Brigham and Women' s Hospital, Boston, MA) | ||
| Terreno neurobasale | Thermo Fisher Scientific | 21103049 | |
| Nikon eclipse Ti sistema di microscopio a fluorescenza motorizzato | Nikon, Giappone | 14314 | |
| Opti-MEM | Thermo Fisher Scientific 31985088 | ||
| provette per PCR | Sigma-Aldrich | CLS6571-960EA | |
| Penicillina-Streptomicina | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
| Piastre di Petri 94/16 | Greiner Bio-One | 632180 | |
| Poli-D-Lisina | Sigma-Aldrich | P4707 | |
| EGF umano ricombinante | PeproTech | AF-100-15 | |
| FGF umano ricombinante-basic | PeproTech | AF-100-18B | |
| Acido retinoico | Gibco | 12587-010 | |
| Kit di miniprep RNA | Direct-zol | R2050 | |
| S1000 Termociclatore | Bio-RAD | 1852196 | |
| Micro Irradiatore Guidato da Immagini per Piccoli Animali | Xstrahal Life Sciences, Regno Unito | Stabilimento principale (Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA) | |
| Sorvall WX+ Ultracentrifuge | Thermo Fisher Scientific | ||
| StemPro Accutase | Thermo Fisher Scientific | A1110501 | |
| StepOne Sistema di PCR in tempo reale | Biosistemi applicati | ||
| Cabina di biosicurezza SterilGARD | The Baker Company | SG403A-HE | |
| S9378 | |||
| T98-G | Cultura di tipo americano Collecti | ATCC CRL-1690 | |
| TaqMan MicroRNA Kit di trascrizione inversa | Thermo Fisher Scientific | 4366596 | |
| TaqMan Universal PCR Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4324018 | |
| Temozolomide | Tocris Bioscience | 2706 | |
| Tissue-Tek temperatura di taglio ottimale | Fisher Scientific | NC9636948 | |
| Reagente TRIzol | Thermo Fisher Scientific | 15596026 | Reagente per lisi |
| U251-MG | Coltura di tipo americano Collecti | ATCC HTB-17 | |
| U87-MG | ViraPower Collecti | ATCC HTB-14 | |
| ViraPower | Thermo Fisher Scientific | K4970-00 | |
| Acqua, grado HPLC | Fisher | W54 | |
| Xilene | Sigma-Aldrich | 534056 |
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.