Natural killer (NK) cellen zijn de belangrijkste lymfatische bevolking van het aangeboren immuunsysteem1. NK cellen functioneren als de verdedigers van de eerste regel van de immuunrespons van de gastheer tegen infecties en tumoren2,3,4. NK-cellen spelen ook een centrale rol in de ontwikkeling van tolerantie door de afscheiding van krachtige cytokines en chemokines5. Vanwege hun krachtige vermogen te richten en te elimineren van tumorcellen, worden meerdere klinische proeven uitgevoerd om te evalueren van donor-afgeleide menselijke NK cellen als een adoptive-immunotherapie voor kanker6,7. In tegenstelling tot de T-cellen moet de ontwikkelingsbiologie van NK-cellen nog goed gekarakteriseerd8. Dit gebrek aan kennis is gedeeltelijk te wijten aan het gebrek aan efficiënte technieken die genen van belang te aan de muis of menselijke primaire NK-cellen leveren. Om deze redenen, zijn meeste NK-cel studies uitgevoerd in cellijnen, in plaats van elektrische elementen. Daarom is het noodzakelijk om een betrouwbaar en efficiënt protocol te transduce primaire NK-cellen met genen van belang cruciaal.
Het algemene doel van deze studie was om het formuleren van een consistente en betrouwbare methode waarbij primaire mens of lymfkliertest NK-cellen kon worden transduced met lenti- of retrovirussen.
Eerdere studies dat geprobeerd dit probleem aan te pakken zijn uitgevoerd, voornamelijk met behulp van de tijdelijke transformatie van primaire NK-cellen. Dit omvat plasmide transfectie9,10, Epstein - Barr Virus (EBV) / retrovirale hybride vector11, "vacciniavirus" vectoren12,13, en14chimeer adenovirale vectoren AD5-post/F35. Ondanks de bescheiden efficiëntie van deze technieken maakt de voorbijgaande aard van signaaltransductie hen ongeschikt voor het langdurig gebruik van de genetisch gemodificeerde NK-cellen. Een paar recente studies hebben gewend retrovirale vectoren transduce NK-cellen, waarbij meerdere cycli van infectie tot een aanvaardbaar niveau van gen expressie11,15. In tegenstelling tot retrovirale vectoren kunt lentivirale vectoren gastheercel nucleaire importeren machines translocate van de virale pre integratie-complex in de kern. Dit is een belangrijke beperkende factor in de replicatie van het virus in niet-delende cellen, waaronder primaire NK-cellen.
Interacties tussen de verschillende receptoren van het celoppervlak en virale deeltjes toestaan virale opname in de cel. De eerste gevechten tussen de virale envelop eiwitten en hun receptoren cognaat host kunnen worden beperkt wegens de potentiële negatieve kosten bestaan tussen deze twee. De grondgedachte achter vele transductie technieken is dat de toevoeging van kationische polymeren, zoals polybrene (Pb), tijdje sulfaat (PS) of dextran, zou kunnen geven van een positieve lading aan de receptoren van het celoppervlak en daarmee de binding van virale envelop vergroten eiwitten. Dit verhoogt de efficiëntie van de fusie en de opname van de virale deeltjes door de cellen16. Hoewel het is gemeld dat de Pb of PS genenoverdracht van T cellen17kan verbeteren, had hun toepassing geen enkel effect in de efficiëntie van de transductie van primaire NK-cellen. Bovendien heeft een vergelijkende analyse tussen deze reagentia met behulp van primaire NK-cellen niet is uitgevoerd. In deze studie, werden de efficiëntie van de transductie van de drie kationische polymeren vergeleken. De resultaten tonen aan dat, onder deze drie kationische polymeren, alleen dextran aanzienlijk efficiënte virale signaaltransductie in zowel muis als menselijke primaire NK-cellen verbetert.