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Articolo metodologico

Produzione e purificazione in coltura in sospensione di virus adeno-associati mediante centrifugazione a gradiente di densità di iodixanolo per applicazioni in vivo

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DOI:

10.3791/66460

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9 febbraio 2024

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In questo articolo

Sommario

Il virus adeno-associato viene prodotto in coltura cellulare in sospensione e purificato mediante centrifugazione a gradiente di densità a doppio iodixanolo. Sono incluse misure per aumentare la resa totale del virus, diminuire il rischio di precipitazione del virus e concentrare ulteriormente il prodotto finale del virus. I titoli finali attesi raggiungono10-12 particelle virali/mL e sono adatti per l'uso preclinico in vivo .

Abstract

Questo protocollo descrive la produzione e la purificazione di virus adeno-associati ricombinanti (rAAV) mediante centrifugazione a gradiente di densità dello iodio, un metodo sierotipo-agnostico di purificazione dell'AAV descritto per la prima volta nel 1999. I vettori rAAV sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni di terapia genica per veicolare transgeni a vari tipi di cellule umane. In questo lavoro, il virus ricombinante è prodotto dalla trasfezione di cellule Expi293 in coltura in sospensione con plasmidi che codificano per il transgene, il capside vettore e i geni helper adenovirali. La centrifugazione a gradiente di densità dello iodixanolo purifica le particelle AAV complete in base alla densità delle particelle. Inoltre, in questa metodologia ormai onnipresente sono incluse tre fasi al fine di aumentare la resa totale del virus, diminuire il rischio di precipitazione a causa della contaminazione delle proteine e concentrare ulteriormente il prodotto virale finale, rispettivamente: precipitazione di particelle virali da terreni cellulari utilizzando una soluzione di polietilenglicole (PEG) e cloruro di sodio, l'introduzione di un secondo ciclo di centrifugazione a gradiente di densità dello iodixanolo, e lo scambio di tamponi tramite un filtro centrifugo. Utilizzando questo metodo, è possibile ottenere costantemente titoli nell'intervallo di10-12 particelle virali/mL di eccezionale purezza per l'uso in vivo .

Introduzione

I vettori virali adeno-associati ricombinanti (rAAV) sono strumenti ampiamente utilizzati per il trattamento di malattie genetiche, tra cui l'atrofia muscolare spinale, la distrofia retinica e l'emofilia A 1,2,3. I vettori rAAV sono ingegnerizzati per mancare dei geni virali presenti nell'AAV4 wild-type, un piccolo virus icosaedrico senza involucro con un genoma lineare di DNA a singolo filamento di 4,7 kb. L'AAV è stato scoperto per la prima volta negli anni '60 come contaminante dei preparati di adenovirus5. Nonostante le sue ....

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Protocollo

La composizione delle soluzioni e dei tamponi utilizzati in questo protocollo è fornita nella Tabella 1.

SoluzioneComposizione
Tampone di lisi AAV1,2 mL di soluzione 5 M di NaCl
2 mL di soluzione 1 M Tris-HCl pH 8,5
80 uL di soluzione di 1 M di MgCl2
mQ acqua fino a 40 mL
Soluzione di precipitazione AAV

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Risultati

Questo metodo può essere utilizzato per ottenere titoli di almeno10-12 particelle virali per ml. Un titolo può essere ottenuto (Figura 3) mediante qPCR utilizzando i primer ITR forniti nella Tabella supplementare 1, mediante ddPCR o con qualsiasi altro metodo di titolazione. Titoli non ottimali potrebbero derivare dall'uso di un gene cap che codifica per un capside con scarsa efficienza di confezionamento.

Un'altra possibile fo.......

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Discussione

Il protocollo di purificazione a gradiente di densità a doppio iodixanolo è il metodo universale perché è applicabile a qualsiasi variante mutante AAV, indipendentemente dalla loro specificità recettoriale. I primi metodi di purificazione dell'AAV si basavano sulla densità delle particelle e includevano la centrifugazione isopicnica in CsCl e la centrifugazione continua a gradiente di densità del saccarosio19. Successivamente, sono stati sviluppati approcci sierotipo-specifici, che hanno fatto uso.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno divulgazioni da segnalare.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Centrifuga da banco 5810 REppendorf22625501
pompa peristaltica a 8 canali Watson-Marlow020.3708.00A
Contacellulare automatizzato NanoEntekEVE-MC
Avanti J-E centrifuga ad alta velocitàBeckman Coulter369001
BenzonaseThermo Scientific88701
Armadio di sicurezza biologicaIncubatore 322491101
CO2 con agitatore...Fissato a 8% CO2 e 37 ° C
Provette da centrifuga conicheThermo Scientific 33965250 mL
Provette da centrifuga conicheThermo Scientific33965015 mL
Micropipette monousoFisherbrand21-164-2GCapillari
salina tamponata con fosfato di Dulbecco senza CaCl2 e MgCl2  (DPBS) (10 volte)Sigma-AldrichD1408
ECLIPSE Ts2R-FLNikon
Expi293 Mezzo di espressioneGibcoA1435101
celle Expi293FGibcoA14527
Punte filtrantiUSA Scientific1126-78101000 &; L
Puntali filtrantiUSA Scientific1120-8810200 &; micro; L
Puntali filtrantiUSA Scientific1120-181020 &; micro; L
Puntali filtrantiUSA Scientific1121-381010 &; micro; L
Aghi ipodermiciTyco Healthcare82011220 GA x 1-1/2 A
Secchiello per il ghiaccio con coperchioVWR10146-184
JS-5.3 rotoreBeckman Coulter368690
Soluzione di cloruro di magnesio (1 M)Millipore SigmaM1028-100ML
Supporto e morsetto in metallo Fisherbrand05-769-6Q
Provette per microcentrifugaEppendorf226000281,5 mL
Pinza
Optima XE-90 UltracentrifugaBeckman CoulterA94471
Opti-MEM I Ridotto Siero MedioGibco31985062
OptiPrep Terreni a gradiente di densità (iodixanol)SerumwerkAXS-1114542Soluzione di iodixanolo al 60%
P1000Pipet GilsonF144059M
P2 PipetGilsonF144054M
P20 PipetGilsonF144056M
P200 PipetGilsonF144058M
Fenolo rosso  soluzioneSigma-AldrichP0290
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS)Sigma-AldrichP4474
Pipet-Aid XP pipette controllerDrummond Scientific4-000-101
Plasmide pCapsidDe novo o Addgene, ecc.N/AAbbiamo usato pACGrh74.
Plasmide pHelperAddgene112867
Plasmide pTransgeneDe novo o Addgene, ecc.N/AAbbiamo utilizzato pdsAAV-GFP.
Soluzione di poliolo Pluronic F-68 (10%)Mp Biomedicals92750049
Polietilenglicole 8000Research Products InternationalP48080-500.0
Polietilenimmina HCl Max (PEI-Max)PolysciencesNC1038561Diluire in acqua a 40 μ M
Provette da centrifuga in polipropilene, steriliCorning431123500 mL
Provette da centrifuga in polipropilene, steriliCorning430776250 mL
Provette Optiseal in polipropileneBeckman Coulter361625
Pipette sierologicheAlkali ScientificSP250-B50 mL
Pipette sierologicheAlkali ScientificSP225-Bda 25 mL
Alkali ScientificSP210-B
Pipette sierologicheAlkali ScientificSP205-Bda 5 mL
FisherbrandPBV10001 L
Flaconi shakerFisherbrandPBV50-0da 500 mL
FisherbrandPBV250250 mL
Palloni agitatoriFisherbrandPBV12-5125 mL
Soluzione di cloruro di sodio (5 M)Fisher ScientificNC1752640
Siringhe steriliFisherbrand14-955-4585 mL
Filtro per siringaMilliporeSLGV013SL0,22 micron
Tris-HCl pH 8,5 (1 M)Kd MedicalRGE3363
Trypan blue soluzioneGibco15250061
Montaggio rack tuboBeckman Coulter361646
Distanziali tubo (x4)Beckman Coulter361669
Tubi per pompa peristalticaFisher Scientific14190516
Tipo 70 Ti rotore in titanio ad angolo fissoBeckman Coulter337922
Congelatore a bassissima temperaturaImpostato a -70 ° C
Concentratore centrifugo Vivaspin 20SartoriusVS2041
Bagnomaria Impostato a 37 ° E
Soluzione Microscopio invertito ad ago Pipette sierologiche da 10 mL Flaconi shaker Flaconi shaker

Riferimenti

  1. Strauss, K. A., et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with three copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy: the Phase III SPR1NT trial. Nat Med. 28 (7), 1390-1397 (2022).
  2. Fuller-Carter, P. I., Basiri, H., Harvey, A. R., Carvalho, L. S.

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Ristampe e permessi

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