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Articolo metodologico

Mitrai NOG umanizzati per l'esposizione all'HIV intravaginale e il trattamento dell'infezione da HIV

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DOI:

10.3791/60723

31 gennaio 2020

In questo articolo

Sommario

Abbiamo sviluppato un protocollo per la generazione e la valutazione di un modello murino NOG infettato da virus dell'immunodeficienza umana e umile basato sul trapianto di cellule staminali, sull'esposizione al virus dell'immunodeficienza umana intravaginale e sull'RNA PCR digitale a goccia e droplet Quantificazione.

Abstract

I topi umanizzati forniscono una piattaforma sofisticata per studiare la virologia del virus dell'immunodeficienza umana (HIV) e per testare i farmaci antivirali. Questo protocollo descrive la creazione di un sistema immunitario umano nei topi NOG adulti. Qui, spieghiamo tutti i passaggi pratici dall'isolamento delle cellule CD34 umane derivate dal sangue del cordone ombelicale e il loro successivo trapianto endovenoso nei topi, alla manipolazione del modello attraverso l'infezione da HIV, alla terapia antiretrovirale combinata ( cART), e il campionamento del sangue. Circa 75.000 cellule hCD34 vengono iniettate per via endovenosa nei topi e il livello di chimerismo umano, noto anche come umanizzazione, nel sangue periferico è stimato longitudinalmente per mesi dalla citometria di flusso. Un totale di 75.000 cellule hCD34 produce cellule CD45 per un totale di 75.000 hCD34 nel sangue periferico. I topi sono suscettibili all'infezione intravaginale da HIV e il sangue possono essere campionati una volta alla settimana per l'analisi e due volte al mese per periodi prolungati. Questo protocollo descrive un saggio per la quantificazione del carico virale al plasma utilizzando la PCR digitale delle goccionelline (ddPCR). Mostriamo come i topi possono essere trattati efficacemente con un regime cART standard-of-care nella dieta. La consegna di cART sotto forma di chow topo regolare è un significativo affinamento del modello sperimentale. Questo modello può essere utilizzato per l'analisi preclinica di composti di profilassi pre-esposizione sia sistemici che topici, nonché per testare nuovi trattamenti e strategie di cura dell'HIV.

Introduzione

Il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) è un'infezione cronica con più di 37 milioni di individui infetti in tutto il mondo1. La terapia antivirale combinata (cART) è una terapia salvavita, ma una cura è ancora giustificata. Pertanto, vi è la necessità di modelli animali che rispecchiano il sistema immunitario umano e le sue risposte al fine di facilitare la ricerca continua sull'HIV. Sono stati sviluppati diversi tipi di topi umanizzati che sono in grado di supportare l'innesto di cellule e tessuti trapiantando cellule umane in topi gravemente immunosensibili2. Tali topi umanizzati sono suscettibili all'infezione da ....

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Protocollo

Tutti i campioni di sangue cordonale sono stati ottenuti in stretta conformità con protocolli approvati localmente, compreso il consenso informato della donazione anonima da parte dei genitori. Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati ed eseguiti in stretta conformità con le normative nazionali danesi ai sensi della licenza 2017-15-0201-01312.

AVVISO: Gestire topi e sangue esposti all'HIV con estrema cautela. Decontaminare tutte le superfici e i liquidi che sono stati a contatto con l'HIV con un disinfettante HIV confermato (Tabella dei materiali).

1. Isolamento delle cellule stamin....

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Risultati

La strategia di gating per l'analisi della purezza delle cellule staminali è illustrata nella Figura 1. Figura 1A-C mostra la popolazione PURificata CD34 e Figura 1D– F il CD34- flow-through utilizzato per illustrare che la quantità minima della popolazione CD34 è perso nel processo di isolamento. La purezza delle cellule staminali isolate CD34 è stata tra l'85%-95% con meno dell'1% di contaminazion.......

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Discussione

Lo sforzo murino gravemente immunocompromesso NOD. Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Sug/JicTac (NOG) è estremamente adatto per il trapianto di cellule e tessuti umani. Entrambe le vie immunitarie innate e adattativi in questi topi sono compromesse. I topi NOG e NSG ospitano una mutazionedi scied di Prkdc che si traduce nella funzione difettosa delle cellule T e B. Inoltre, questi topi non hanno un recettore funzionale dell'interleuchina-2 (catena gamma comune, IL2rg.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano conflitti di interessi.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare il personale di Biomedicine Animal Facility dell'Università di Aarhus, in particolare la sig.ra Jani Kàr per la manutenzione delle cozioni e per il monitoraggio del peso dei topi. Gli autori desiderano ringraziare il professor Florian Klein per lo sviluppo di cART standard-of-care e per la guida. Il seguente reagente è stato ottenuto attraverso il NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: pRHPA.c/2635 (cat-11744) dal Dr. John Kappes e dalla dott.ssa Christina Ochsenbauer.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Tampone bluVWR56616-031Deve essere sterilizzato prima dell'uso
Albumina sierica bovina (BSA)SigmaA8022
CD19 (clone sj25c1) PE-Cy7BD Bioscience557835
CD3 (clone OKT3) FITCBiolegend317306
CD3 (clone SK7) BUV395BD Bioscience564001
CD34 (clone AC136) FITCMiltenyi130-113-740
CD4 (clone SK3) BUV 496BD Bioscience564652/51
CD45 (clone 2D1) APCBiolegend368511/12
CD8 (clone RPA-T8) BV421BD Bioscience562428
ddPCR Supermix per sonde (no dUTP)Bio-Rad1863025
DMSOMerck10,02,95,21,000
DNAseSigmaD4263Per la miscela di tampone di sospensione
dNTPLife TechnologiesR0192
Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbeccos (PBS)BiowestL0615-500
EasySep Sangue del cordone ombelicale umano CD34 Kit di selezione positiva IIStemcell17896
EDTAInvitrogen15575-038
Soluzione di lisi FACS 10XBD349202Diluire 1:10 in dH20 immediatamente prima dell'uso
Provette FACS (Falcon 5 mL a fondo tondo)Soluzione352052
Fc (Human Trustain FcX)Biolegend422302
Siero fetale bovinoSigmaF8192-500
Ficoll-Paque PLUSGE Healthcare17144002
Flowjo v.10
GarzaMesoft157300Deve essere sterilizzato prima dell'uso
Lampada
Ematocitometro su misura (Bü rker-Tü rk)VWRDOWC1597418
Gas isofluranoOrion Pharma9658
LSR Fortessa X20 citometro a flussoBD
Provette per microcentrifuga, approvato PCR-PTSarstedt72692405
Topo cARTsniff alimentare Spezialdiä ten GmbHProdotto
FermatoreProdotto
Ago, Microlancia 3, 30G ½ "BD304000
NOG TOPI NOD. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Sug/JicTacTaconicNOG-F
Acqua priva di nucleasiSostanze chimiche VWR436912C
Nucleospin 96 Kit di isolamento del DNA e dell'RNA del virusMacherey-Nagel740691
Provette per microcentrifuga approvate dalla PCRSarstedt72.692.405
Soluzione di penicillina-streptomicina 100XBiowestL0022-100
Phusion Hot Start II DNA polimerasiLife TechnologiesF549S
Puntali per pipette, sterili, barriera ART 20PThermoScientific2149P
proteinasi KNEB 100005398
software QuantaSoftdi gocce Bio-Rad
QX100 LettoreBio-Rad1886-3008
QX100Bio-Rad186-3003
Soluzione di lisi dei globuli rossiBiolegend 420301
DNAsi privo di RNasi dimensione F + tampone di reazioneMacherey-Nagel740963
RNAseOUT Inibitore ribonucleasi ricombinanteThermoScientific10777-019
RPMIBiowestL0501-500Dissolvere in H20
Softject 1 mL siringaHenke Sass Wolf5010-200V0
Superscript III Trascrittasi inversaThermoFisher Scientific18080044
ThermoshakerVWR89370-910
Blu tripanoSigmaT8154
Ultrapuro 0,5 EDTA, pH 8,0ThermoFisher Scientific15575-020
Virkon S (disinfettante virale)DupontCodice: 7511
di blocco del recettore Falcon riscaldante su misura per mouse su misura Generatore di gocce

Riferimenti

  1. WHO. GHO | By category | Antiretroviral therapy coverage - Data and estimates by WHO region (2018). World Health Organization. , Available from: http://apps.who.int/gho/data/node.main.626 (2018).
  2. Skelton, J. K., Ortega-Prieto, A. M., Dorner, M. A Hitchhiker's guide to humanized mice: new pathways to studying viral infections. Immunology. 154 (1), 50-61 (2018).

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Ristampe e permessi

Tag

Modello di infezione da HIVcellule CD34+ del sangue del cordone ombelicaleanalisi tramite citometria a flussoPCR digitale a gocceterapia antiretrovirale combinatascreening per CCR5 Delta 32quantificazione della carica viralevalutazione del chimerismo umano