De procedure voor het immuniseren van volwassen zebrafish met DNA-gebaseerde vaccins moet enkele technische expertise. Zelfs voor een ervaren onderzoeker neemt vaccinatie van een enkele vis ongeveer 3 min, met uitzondering van preparaten. Zo kan een maximum van ongeveer 100 vissen worden geïmmuniseerd binnen een dag. Als meer dan 100 vissen vereist voor het experiment zijn, kunnen de inentingen worden verdeeld tot 3 dagen. Naast de kwaliteit van het experiment is voldoende opleiding van de onderzoeker (s) voor behandeling van de vis en het uitvoeren van de immunisatie essentieel voor het welzijn van de vissen. Zorg ervoor dat lokale juridische en dierenwelzijn regels en richtlijnen volgen als het gaat om de huisvesting van de vissen, van plan de experimenten, en de kwalificaties die vereist zijn voor het personeel tot de proeven.
Kortom zijn er verschillende kritische stappen om complicaties in het protocol van immunisatie te vermijden. Voor de succesvolle immunisatie, zorgt ervoor dat 1) de vis te worden geïmmuniseerd zijn gezond en voldoende in leeftijd en grootte (de immunisatie van meer jonge vis kan vereisen down-schalen de vaccin-volume en de electroporation-instellingen); 2) de vis zijn goed verdoofd met nee sterker dan 0,02% 3-aminobenzoic acid ethyl ester, en ze blijven gedurende de hele procedure narcose (verdoving moeten zo kort mogelijk het herstel van de vis te waarborgen); 3) de spons pad is goed doorweekt; 4) vloeistof wordt geïnjecteerd in elke puls van de Pneumatische pomp en, zo niet, de impulslengte is aangepast (trekken van de naald iets naar achteren langs de y-as kan helpen); 5) er zijn geen luchtbellen met de oplossing van het vaccin; 6) de electroporation-instellingen en de werkelijke puls spanning en lengte kloppen; 7) de elektroden veroorzaken geen schade van de huid op de site van electroporation (tijdens de electroporation, houd de elektroden in zacht contact met de vis, en laat de vis onmiddellijk in de tank herstel na electroporation).
Het is belangrijk te volgen van de vis na de electroporation in de tank herstel en te euthanaseren geen vis tekenen van ongemak. Bovendien is het noodzakelijk om de praktijk van de procedure voordat u begint een grootschalige experiment, om te zorgen voor een vloeiend workflow. Indien mogelijk, een onvoldoende opgeleide collega te vragen voor hulp bij het invullen van de naalden en de electroporation.
De methode van de DNA-vaccinatie kunt de op maat gemaakte ontwerp van vaccin-antigenen. Het is mogelijk om clone de hele antigeen of, bij voorkeur, het selecteren van delen van het antigeen op basis van cellulaire lokalisatie en immunogeniciteit24. Bovendien is de methode kan verschillende antigenen of hulpstoffen samenvoegen met één vaccin construct of injecteren van verscheidene afzonderlijke plasmiden op de dezelfde tijd2. Door met inbegrip van een stop codon na de antigeen-reeks of door het EGFP-gen van de plasmide middendoor, is het mogelijk om gebruik te maken van de dezelfde plasmide vector ook om uit te drukken van het antigeen zonder de volgende N-terminale GFP-tag. Het is mogelijk dat dit redelijk bij de bevestiging van de resultaten van positieve screening, als de relatief grote omvang van GFP kan van invloed zijn op de vouwen van het antigeen en, dus, humorale reacties potentieel opgeroepen door de vaccinatie beperken.
Een hogere antigeen-expressie is gekoppeld aan DNA-vaccin immunogeniciteit2. Electroporation na injectie, dus, is opgenomen in dit protocol, zoals het is aangetoond dat de expressie van de antigenen en reporter genen van verviervoudiging verhogen tot vertienvoudigd in zebrafish32. Bovendien, electroporation als een techniek zorgt ervoor dat matige weefsel schade, dus inducerende lokale ontsteking die verder de vaccin-geïnduceerde immuunreacties2 bevordert. Aan de andere kant, is electroporation over het algemeen goed verdragen. Met de hier gebruikte apparatuur, zal vrijwel 100% van de volwassen zebrafish herstellen goed van de zes pulsen van 40 V gebruikt in dit protocol35.
Naast electroporation ter verbetering van de vermelding van de plasmide vaccin in de cellen, gebruiken we een sterke alomtegenwoordige promotor in het vaccin plasmide en een staart polyA eind 3' van het antigeen te verbeteren van antigeen expressie in de cellen transfected vis. In sommige gevallen, indien het codon gebruik van de ziekteverwekker doel aanzienlijk van de gevaccineerde soorten verschilt, is codon optimalisatie gevonden nuttig in het verder verhogen van doel gene expression2. In dit zebrafish -M. marinum model, echter codon optimalisatie hadden geen significant effect op de niveaus van de expressie van twee mycobacteriële model genen, ESAT-6 en GVB-10, en is, dus in dit model35 onnodig geacht .
Gen expressie zoekprofielen hebben sommige temporele variatie tussen de antigenen, afhankelijk van, bijvoorbeeld, de grootte en de structuur van de antigenen in kwestie. Antigeen expressie is echter meestal soortgelijke binnen een groep vis geïmmuniseerd met het zelfde vaccin. Typisch, de helderste expressie van EGFP vier dagen aan één week postvaccination wordt waargenomen, maar een schaal van 2-10 dagen is mogelijk. Het is aanbevolen om het valideren van de expressie van elk antigeen-EGFP fusieproteïne in een kleine groep van vis (2-3) voordat het antigeen in een grootschalig experiment. Indien geen GFP-expressie wordt waargenomen op elk gewenst moment 2-10 dagen na immunisatie, zorg ervoor dat 1) het protocol immunisatie werd zorgvuldig gevolgd. Altijd een groep vis geïmmuniseerd met de lege pCMV-EGFP plasmide als positieve controle hebt en zorg ervoor dat 2) de antigeen-ontwerp en het moleculaire klonen correct werd uitgevoerd (voldoende primer ontwerp; het antigeen en de EGFP tag zijn beide in hetzelfde leesraam en geen tussenliggende stop codonen zijn inbegrepen). In sommige gevallen, ondanks de juiste antigeen ontwerp, kan niet GFP worden gedetecteerd. Dit kan worden veroorzaakt door de onjuiste vouwen of snelle verdeling van de fusie-eiwit. In deze omstandigheden kan het nodig om herontwerp van het antigeen zijn.
In vaccins die worden gebruikt voor het immuniseren van gekweekte vis, is de dosis van de plasmide gebruikt meestal 1 µg of minder7,33,34. In zebrafish, kan verslaggever genexpressie ook worden gedetecteerd na minstens een 0,5 µg plasmide injectie na electroporation; echter, de relatieve doel genexpressie aanzienlijk verhoogt met een hoger bedrag van plasmide per vis (aanvullende figuur 1). In vis ingespoten met de pCMV-EGFP verslaggever plasmide, een injectie met 5 – 20 µg van plasmide geresulteerd in vier tot acht keer hoger EGFP niveaus ten opzichte van de vissen met 0,5 µg geïnjecteerd. Daarom, om te zorgen voor een hoog genoeg doel genexpressie, maar hebben injectie volumes die zijn klein genoeg (≤7 µL) ter voorkoming van weefselschade van de overtollige of vaccin lekkage, kozen we voor 5 tot 12 µg per vis voor doeleinden te gebruiken de oriënterende. Naast vaccin immunogeniciteit, een hoog genoeg doel genexpressie is nodig voor de detectie van verslaggever genexpressie met een fluorescentie Microscoop en westelijke vlek, die noodzakelijk is voor doeleinden te bevestigen de juiste in vivo screening vertaling van het target-antigeen. Echter lager plasmide doses (0,5 – 1 µg) nuttig kan zijn voor andere soorten experimentele toepassingen.
Kortom, kan dit protocol voor de immunisatie van volwassen zebrafish met een DNA plasmide worden gebruikt bij het preklinische testen van kandidaten van de roman vaccin tegen verschillende bacteriële of virale infecties. De uitdrukking van het vaccin antigeen als een GFP-fusieproteïne staat de visualisatie van een succesvolle immunisatie gebeurtenis en antigeen-expressie. Wij hanteren deze methode voor de preklinische screening van roman vaccin antigeen kandidaten tegen tuberculose. Hiervoor, we infecteren de zebravis vijf weken postvaccination en bepalen dat de bacteriële telt in elke vis met qPCR20,24.