Newcastle Disease Virus, noto anche come Avian Orthoavulavirus-1, è un paramixovirus aviario avvolto con il potenziale per essere utilizzato sia come virus oncolitico che come vaccino viralevettore 1,2,3,4,5,6,7. Più recentemente, NDV progettato per esprimere la proteina spike di SARS-CoV-2 è stato caratterizzato come un vaccino intranasale efficace nei modellidi sfida di topo e criceto 7,8,9. Se usato come immunoterapia del cancro, si traduce nel reclutamento di cellule immunitarie innate, in particolare cellule natural killer, produzione di interferone di tipo I e generazione di cellule T antitumorali specifiche 10,11,12,13. Oltre a queste potenti proprietà immunostimolanti, NDV ha un forte profilo di sicurezza e un sistema di genetica inversa ben consolidato 14,15. Queste caratteristiche desiderabili hanno spinto la valutazione di NDV in numerosi studi clinici preclinici e umani (NCT04871737, NCT01926028, NCT04764422)16,17. Per far progredire ulteriormente questo vettore virale immunostimolante molto promettente, sono necessari metodi dettagliati per produrre e purificare NDV ultra-puro ad alto titolo che può essere somministrato in modo sicuro in vivo.
Poiché NDV è un paramyxovirus aviario, è più frequentemente amplificato nelle uova di gallina embrionate. Mentre ci sono sistemi basati su cellule disponibili per la propagazione di NDV, la maggior parte non è stata in grado di produrre titoli simili a quelli ottenuti nelle uova di gallina embrionate18. Tuttavia, ci sono alcuni inconvenienti nella produzione di NDV nelle uova, incluso il fatto che la produzione a base di uova è lunga e non facilmente scalabile, l'approvvigionamento di grandi quantità di uova di gallina SPF può essere problematico ed esiste il potenziale di contaminazione con allergeni dell'uovo 13,18,19,20 . Recentemente, un gruppo ha dimostrato che le cellule Vero cresciute in sospensione in mezzo privo di siero possono supportare la replicazione di NDV in titoli paragonabili a quelli ottenuti nelle uova, prima della purificazione21. Tuttavia, ciò ha richiesto il passaggio seriale del virus per adattare il virus alle cellule Vero e l'ottimizzazione di un metodo per purificare NDV dalle cellule Vero in sospensione è ancora richiesta21.
Come evidenziato in precedenza, i metodi utilizzati per purificare il virus di alto titolo e di grado in vivo variano a seconda del virus in questione22. Esiste un sistema di genetica inversa ben consolidato disponibile per la generazione di NDV ricombinante. Questo processo, che prevede l'uso di un clone di cDNA, plasmidi helper e un virus helper che esprime T7 RNA polimerasi, è stato precedentemente descritto in dettaglio 15,23. Questo protocollo può essere applicato a NDV lentogeno o mesogenico. Il virus descritto in questo protocollo è un NDV mesogenico ricombinante che codifica per la proteina fluorescente verde (GFP) dalla medusa Aequorea victoria inserita tra i geni virali P e M come unità di trascrizione individuale, poiché questo è stato precedentemente descritto come il sito ottimale per l'inserimento di transgeni estranei24.
I metodi allegati delineano la purificazione di NDV in base alle sue dimensioni, che vanno da 100 a 500 nm, e alla sua densità15. Ciò ha permesso la generazione di stock NDV in vivo e ad alto titolo in circa 3 settimane, a partire da quando le uova vengono ricevute fino ad avere un titolo finale. Vengono descritte le tecniche frequentemente utilizzate nella produzione su larga scala di virus a base di uova come la filtrazione a flusso tangenziale, la filtrazione di profondità e l'ultracentrifugazione del gradiente di densità, consentendo la traduzione di questi metodi in una produzione su larga scala. Le tecniche precedentemente descritte per la purificazione dell'NDV sono state migliorate mediante l'incorporazione di un tampone stabilizzante del virus, l'uso di iodixanolo durante l'ultracentrifugazione del gradiente di densità e la descrizione di varie misure di controllo della qualità per garantire la qualità in vivo 15. Ciò ha permesso la purificazione di NDV di grado in vivo raggiungendo titoli fino a 3 × 1010 PFU/mL da 0,8 a 1,0 L di liquido allantoico.