Eksperymenty zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi i standardami Komitetu Etyki Badań Naukowych na Ludziach Novartis.
1. Przygotowanie komórek jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMCs) z ludzkich płaszczy buffy
UWAGA: Otrzymaliśmy kożuchy od zdrowych ochotników dzień po pobraniu, w workach o pojemności 50 ml. Zostały one dostarczone za świadomą zgodą i zebrane za pośrednictwem Interregionale Blutspende Schweizeriches Rotes Kreuz. Poradziliśmy sobie z nimi zgodnie z poniższą procedurą, w temperaturze pokojowej, chyba że określono inaczej.
- Przygotuj sterylne i czyste nożyczki oraz zlewkę o pojemności 1 l z plastikową torbą (pod blaszką).
- Przenieś kożuszek do zlewki i ostrożnie otwórz go nożyczkami.
- Za pomocą pipety o pojemności 25 ml dodać 100 ml buforowanego fosforanem buforu soli fizjologicznej/kwasu etylenodiaminotetraoctowego (PBS/EDTA: PBS 1x pH 7,4 nie zawierającego CaCl2 i MgCl2, uzupełnionego 2 mM EDTA pH 8,0).
UWAGA: Używając tej samej pipety i po powolnym pipetowaniu roztworu w górę i w dół, dozować 25 ml rozcieńczonej kożuchy do 6 stożkowych probówek wirówkowych o pojemności 50 ml, wstępnie napełnionych 15 ml gradientu gęstości na bazie polisacharydu.
- Wirować przez 20 minut przy 800 x g z umiarkowanym przyspieszeniem (ustawionym na 4 z 9) i bez hamulca, aby umożliwić oddzielenie komórek na podstawie ich gęstości.
UWAGA: Po odwirowaniu widoczne będą trzy warstwy; otoczka zawierająca krwinki czerwone i granulocyty, górna warstwa wykonana z osocza, a pomiędzy nią biały pierścień zawierający komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC).
- Pobrać pierścień PBMC za pomocą pipety o pojemności 10 ml i przenieść do nowych probówek o pojemności 50 ml.
UWAGA: Zwykle wymagane są dwie do trzech probówek o pojemności 50 ml na płaszcz kożuchowy. Na tym etapie część osocza prawdopodobnie zanieczyszcza pobrane PBMC, co nie powinno mieć wpływu na kolejne etapy wzbogacania.
- Uzupełnij do 50 ml każdej probówki za pomocą PBS/EDTA i przejdź do trzech kolejnych płukań ze zmniejszającym się czasem i prędkością wirowania (15 min przy 520 x g, 10 min przy 330 x g, 8 min przy 150 x g).
UWAGA: Na każdym etapie supernatant wylewa się do pojemnika na odpady płynne, a osad komórkowy zawiesza się ponownie w 50 ml PBS/EDTA (granulki mogą być łączone po pierwszym przemyciu).
- Po ostatnim płukaniu ponownie zawiesić osad w 25 ml lodowatego buforu do lizy (patrz Tabela Materiałów) w celu lizy czerwonych krwinek za pomocą ciśnienia osmotycznego.
- Inkubować, aż roztwór stanie się klarowny (≤5 min w temperaturze pokojowej).
- Zatrzymać reakcję, dodając 25 ml buforu separacyjnego (PBS 1x pH 7,4 nie zawierający CaCl2 i MgCl2, uzupełniony 2% inaktywowaną termicznie płodową surowicą bydlęcą (FBS) i 1 mM EDTA pH 8,0).
- Prać jeszcze raz w 150 x g przez 8 min.
UWAGA: Na tym etapie PBMC mogą być wykorzystane jako populacja masowa (patrz krok 3: Leczenie PBMC i monocytami oraz warunki stymulujące) lub przetworzone w celu wzbogacenia monocytów (patrz krok 2: Przygotowanie monocytów z PBMC) lub zamrożone do późniejszego wykorzystania (patrz krok 5: Procedury zamrażania/rozmrażania monocytów i PBMC).
2. Przygotowanie monocytów z PBMC
- Ponownie zawiesić PBMC otrzymane na kroku 1.10 w buforze separacyjnym i policzyć je, aby osiągnąć 5 x 107komórek/ml.
- Przenieść zawiesinę komórek do stożkowej probówki wirówkowej o pojemności 14 ml z nakrętką.
- Dodać 50 μl koktajlu przeciwciał wzbogacających monocyty na ml zawiesiny komórkowej, wirować i inkubować przez 10 minut w temperaturze 4 °C.
- Dodać 50 μl kulek wzbogacających monocyty na ml komórek.
UWAGA: Kulki muszą być dokładnie zawirowane, aby zapewnić jednorodność zawiesiny.
- Po dodaniu kulek krótko zmieszać zawiesinę komórek i inkubować przez 5 minut w temperaturze 4 °C.
- Przepłukać górną część probówki buforem separacyjnym, aż probówka zostanie napełniona do 10 ml.
- Powoli mieszać roztwór, pipetując w górę i w dół.
- Umieść rurkę bez nasadki w magnesie separacyjnym
.
- Inkubować przez 2,5 minuty w temperaturze pokojowej.
- Wlewać powoli do stożkowej probówki wirówkowej o pojemności 15 ml.
- Na tym etapie należy użyć monocytów bezpośrednio (patrz krok 3: Leczenie PBMC i monocytów oraz warunki stymulujące) lub różnicować je w dojrzałe Cendrytyczne Cells pochodzące z Monocytów (iMoDCs) (patrz krok 4) lub zamrozić je do późniejszego użycia (patrz krok 5).
3. Leczenie PBMC i monocytów oraz warunki stymulujące
- Policz komórki i rozcieńcz je w pożywce hodowlanej (pożywka Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 10% FBS + 1 mM pirogronian sodu + 100 U/ml penicyliny Streptomycyna (Pen/Strep) + 5 μM β-merkaptoetanolu), do 1,25 x 104 komórki/studzienkę.
- Rozprowadzić 30 μl zawiesiny komórek na dołek płytki 384-dołkowej.
- Dodać 15 μl 4x stężonych roztworów związków i wstępnie inkubować przez 1 godzinę w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- Dodać lipopolisacharyd (LPS) do końcowego stężenia 10 ng/ml lub zubożony zymosan (DZ) do końcowego stężenia 100 μg/ml lub przechowywać w zwykłym podłożu.
- Inkubować przez noc w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- Pobrać 10 μl supernatantu, aby zmierzyć poziom wydzielanego TNF-a (patrz krok 7: Pomiary cytokin i żywotności).
4. Różnicowanie monocytów w iMoDC i warunki stymulujące
- Policz monocyty (wzbogacone w kroku 2) i odwiruj zawiesinę komórkową o stężeniu 520 x g przez 5 minut.
- Odpipetować supernatant i dodać pożywkę hodowlaną (RPMI+ 10% FBS, aby uzyskać końcową zawiesinę komórek 0,4 x 106 komórek/ml.
- Dodać 80 ng/ml rekombinowanej ludzkiej IL-4 + 100 ng/mL GM-CSF.
- Dozować 5 ml zawiesiny komórek na dołek do płytki 6-dołkowej.
- Inkubować przez 7 dni w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- W 7 dniu należy pobrać komórki, delikatnie pipetując, aby uniknąć ich aktywacji.
- Wirować przy 520 x g przez 5 min.
- Odsysać próżniowo i ponownie zawiesić w 50 ml pożywki hodowlanej bez czynników wzrostu.
- Wirować przy 520 x g przez 5 minut i ponownie zawiesić w stężeniu 1 x 106 komórek/ml w pożywce hodowlanej.
- Dozować 100 μl zawiesiny komórek (10-5 komórek) na dołek 96-dołkowej płytki o płaskim dnie.
- Wstępną inkubację przez 1 godzinę w temperaturze 37 °C po dodaniu 50 μl 4x stężonych roztworów złożonych, przygotowanych zgodnie z opisem w kroku 8: Przygotowanie związków.
- Dodaj 50 μl bodźców (4x skoncentrowanych), przygotowanych zgodnie z opisem w kroku 9.
- Inkubować 24 godziny w temperaturze 37 °C.
- Wymieszaj każdą studzienkę i przenieś komórki i supernatant (SN) do 96-dołkowej płytki z dnem w kształcie litery V.
- Wirować z prędkością 475 x g przez 5 minut.
- Przenieść supernatant do nowej 96-dołkowej płytki z płaskim dnem, uszczelnić i zamrozić w temperaturze -20 °C do czasu dalszego użycia.
5. Procedury zamrażania/rozmrażania monocytów i PBMC
- mrożenie
- Odkręcać preparaty PBMC lub komórek monocytów w dawce 520 x g przez 5 minut.
- Odessać próżniowo supernatant i ponownie zawiesić komórki w pożywce zamrażającej o stężeniu 1 x 107 komórek/ml.
- Dozować 1 ml zawiesiny komórek do krioprobówek, przenieść probówki do specjalnego urządzenia chłodzącego (patrz tabela materiałów) i umieścić je w temperaturze -80 °C.
- rozmrażanie
- Rozmrozić krioprobówkę i szybko przenieść jej zawartość do stożkowej probówki wirówkowej o pojemności 15 ml zawierającej 9 ml pożywki hodowlanej.
- Wirować przy 520 x g przez 5 min.
- Odessać próżniowo supernatant i ponownie zawiesić osad komórkowy w 5 ml pożywki hodowlanej. Komórki są teraz gotowe do dalszego przetwarzania eksperymentalnego.
6. Przygotowanie i leczenie mysich komórek śledziony
UWAGA: Przeprowadziliśmy składanie ofiar ze zwierząt zgodnie z wytycznymi i standardami Organizacji Dobrostanu Zwierząt Novartis. Badania zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Regionalnego Organu Samorządowego (Kantonales Veterinäramt der Stadt Basel). Składaliśmy zwierzęta w ofierze z powodu nadmiernej ekspozycji na izofluran, przy czym dołożyliśmy wszelkich starań, aby zminimalizować cierpienie.
- Zbierz śledzionę i zdysocjuj tkankę za pomocą rurki wyposażonej w mechaniczne urządzenie do rozdrabniania tkanek i wypełnionej 5 ml zimnego podłoża RPMI.
- Użyj programu śledziony maszyny dysocjującej, aby zmielić narządy.
- Przefiltruj komórki przez nylonowe sitko o średnicy 100 mm.
- Przenieść zawiesinę do probówek o pojemności 50 ml i odwirować w temperaturze 4 °C przez 10 minut przy 320 x g.
- Odessać próżniowo supernatant, ponownie zawiesić osad komórek w 3 ml lodowatego buforu do lizy i inkubować przez ≤2 minuty na lodzie.
- Zatrzymaj lizę, dodając 7 ml pożywki RPMI.
- Przefiltruj ponownie przez sitko z nylonu o średnicy 100 μm.
- Odwirować zawiesinę komórkową o sile 330 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C.
- Odsysanie próżniowe supernatantu i ponowne zawieszanie komórek przy 11 x 106 komórek/ml w kompletnym pożywce (RPMI uzupełnione 10% FBS, 100 U/ml Pen/Step i 5 μM β-merkaptoetanolu).
- Płytka 1 x 106 komórek/basenik (90 μl) w płytce 96-dołkowej (płaskie dno).
- Dodać 5 μl 20x stężonego roztworu złożonego uprzednio rozcieńczonego w pożywce RPMI, jak opisano w kroku 8.3: Seryjne rozcieńczanie dla mysich komórek śledziony.
- Inkubować przez 30 minut w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- Dodać 5 μL 20x stężonego DZ (stężenie końcowe 30 μg/ml) lub 20x stężonego LPS + IFN-g (TLR-4) (stężenie końcowe 1 μM LPS i 10 ng/ml IFN-g).
- Inkubować przez noc w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- Wirować przy 330 x g przez 10 min.
- Przenieść supernatanty do nowych płytek, uszczelnić i zamrozić w temperaturze -20 °C do czasu dalszego użycia.
7. Pomiary cytokin i żywotności
- Pomiar ludzkiego TNF-a za pomocą HTRF (jednorodna fluorescencja w czasie rozdzielczym)
UWAGA: Protokół był zgodny z zaleceniami dostawcy, które pokrótce podsumowano poniżej.
- Zmieszać 1 objętość odczynnika (anty TNF-a-kryptat i anty-TNF-a-XL665) z 19 objętościami buforu do rozpuszczenia (50 mM buforu fosforanowego o pH 7,0, 0,8 M fluorku potasu (KF), 0,2% albuminy surowicy bydlęcej (BSA)).
- Wymieszaj dwa gotowe do użycia roztwory przeciwciał w stosunku 1:1 tuż przed dozowaniem odczynników.
- Dozować 10 μl supernatantów z kroku 3.6 do białych płytek 384-dołkowych.
- Dozować 10 μl mieszaniny przeciwciał.
- Przykryć płytkę zgrzewarką i inkubować w temperaturze 4 °C przez noc.
- Odczyt płytki na czytniku mikropłytek (50–200 flash).
- Pomiar ludzkiej IL-23 za pomocą HTRF (jednorodna fluorescencja w czasie rozdzielczym)
UWAGA: Protokół był zgodny z zaleceniami dostawcy, które pokrótce podsumowano poniżej.
- Wymieszać jedną objętość odczynnika (przeciwciało anty kryptan IL-23 i przeciwciało anty-IL-23 D2) z 19 objętościami buforu detekcyjnego #3.
- Wymieszaj dwa gotowe do użycia roztwory przeciwciał w stosunku 1:1 tuż przed dozowaniem odczynników.
- Dozować 10 μl supernatantów z kroku 3.6 do białych płytek 384-dołkowych.
- Dozować 10 μl mieszaniny przeciwciał.
- Przykryć płytkę zgrzewarką i inkubować w temperaturze 4 °C przez noc.
- Odczyt płytki na czytniku mikropłytek (błysk 50–200 nm).
- Pomiary IL-6, IL-8, IL-1β i TNF-α u ludzi metodą elektrochemiluminescencji
UWAGA: Wszystkie próbki rozcieńczono w stosunku 1/150 w rozcieńczalniku 2 (pierwsze rozcieńczenie: 10 μl w 150 μl, następnie 20 μl w 180 μl). Protokół był zgodny z zaleceniami dostawcy:
- Rozcieńczyć próbki i wzorzec w rozcieńczalniku 2.
- Przystąpić do rozcieńczania wzorca w rozcieńczalniku 2, stosując rozcieńczenie 1/4 krotności seryjnej.
- Umyj talerze trzykrotnie buforem do mycia.
- Dozować 50 μl próbek lub wzorca do studzienki.
- Inkubować przez 2 godziny w temperaturze pokojowej pod mieszaniem.
- Umyj płytkę czterokrotnie PBS + 0,05% Polysorbate 20.
- Dodać 25 μl przeciwciała wykrywającego (60 μl każdego przeciwciała na 3 ml końcowe) w rozcieńczalniku 3.
- Inkubować przez 2 godziny w temperaturze pokojowej pod mieszaniem.
- Umyj płytkę czterokrotnie PBS + 0,05% Polysorbate 20.
- Unikając pęcherzyków, dodać 150 μl na studzienkę buforu do odczytu (bufor na bazie Tris zawierający tripropyloaminę, rozcieńczony 2x w ddH20) jako koreagent do wytwarzania światła w testach immunologicznych elektrochemiluminescencji.
- Odczytaj tabliczkę (bez opóźnień) na czytniku płytek multipleksowych.
- Mysi pomiar TNF-a metodą ELISA zgodnie z protokołem dostawcy
- Rozcieńczyć supernatant w stosunku 1:1 w rozcieńczalniku do oznaczania (gotowy do użycia bufor zawierający białko).
- Przygotować odczynniki, próbki i roztwory wzorcowe zgodnie z opisem w zestawie. Dodać 50 μl rozcieńczalnika do oznaczania do każdej studzienki.
- Dodać 50 μl wzorca, próbki kontrolnej lub próbki do dołka.
- Mieszaj, delikatnie stukając w ramkę talerza przez 1 min.
- Przykryj dostarczonym paskiem samoprzylepnym i inkubuj przez 2 godziny w temperaturze pokojowej.
- Odessać każdą studzienkę i przemyć 400 μl/studzienkę (powtórzyć ten krok w sumie pięć razy).
- Po ostatnim umyciu usuń pozostały bufor do płukania przez zasysanie.
- Odwróć talerz i osusz go czystymi ręcznikami papierowymi.
- Dodać 100 μl mysiego koniugatu TNF-α do każdej studzienki. Przykryj nowym paskiem samoprzylepnym.
- Inkubować przez 2 godziny w temperaturze pokojowej.
- Powtórzyć aspirację/mycie jak w kroku 7.4.4.
- Dodać 100 μl roztworu substratu do każdej studzienki i inkubować przez 30 minut w temperaturze pokojowej, chroniąc przed światłem.
- Dodać 100 μl rozcieńczonego roztworu kwasu solnego (roztwór zatrzymujący) do każdej studzienki. Delikatnie postukaj w płytkę, aby zapewnić dokładne wymieszanie.
- Zmierzyć gęstość optyczną przy 450 nm (przy długości fali korekcyjnej ustawionej na 560 nm) za pomocą czytnika mikropłytek (należy wykonać w ciągu 30 minut).
- Żywotność komórek
- Po usunięciu supernatantów z preparatów PBMC lub monocytów należy ocenić żywotność komórek za pomocą gotowego do użycia roztworu resazuryny (wskaźnik utleniania-redukcji) dodawanego bezpośrednio do zawiesiny komórkowej do 10% stężenia końcowego.
- Inkubować przez 1–2 godziny w temperaturze 37 °C, 5% CO2 .
- Odczyt fluorescencji przy długości fali 590 nm (wzbudzenie 540 nm) za pomocą czytnika mikropłytek.
8. Przygotowanie mieszanki
- Seryjne rozcieńczanie dla iMoDC
- Rozcieńczyć roztwór podstawowy MLT-827 (10 mM w dimetylosulfotlenku (DMSO) do pożywki, aby osiągnąć 8 μM za jednym razem (4x skoncentrowany).
- Wykonaj sześcioetapowe seryjne rozcieńczanie 1:5, używając pożywki + 0,08% DMSO. Użyj tego samego roztworu + 0,08% DMSO dla stanu pojazdu (bez związku).
- Badanie pojedynczej dawki w kierunku iMoDC
- Rozcieńczyć roztwory podstawowe MLT-827, AFN700 i Cpd11 do podłoża, aby osiągnąć 4 μM za jednym razem (4x stężone).
- Seryjne rozcieńczanie dla mysich komórek śledziony
- Rozcieńczyć 10 μM roztwór MLT-827 (otrzymany z 10 mM roztworu podstawowego po jednokrotnym rozcieńczeniu w pożywce) do 0,01 μM, o końcowym stężeniu DMSO 0,1%.
- Do etapów rozcieńczania należy pobrać 2 μl każdego rozcieńczenia, dodać 38 μl RPMI i odpipetować 5 μl do studzienki.
UWAGA: Wszystkie zabiegi wykonywane są w trzech egzemplarzach.
9. Przygotowanie bodźców
- Zubożony zymosan (DZ)
- Dodaj 2 ml sterylnej wody wolnej od endotoksyn do 10 mg DZ.
- Wirować w celu homogenizacji roztworu podstawowego, wirować również przed każdym użyciem.
- Podwielokrotność roztworu i przechowywać podwielokrotności w temperaturze -20 °C.
- Trehalozo-6,6-dibehenian (TDB)
- Dodać 100 μl DMSO do 1 mg TDB, podgrzewać w temperaturze 60 °C w łaźni wodnej przez 15–30 s.
- Zwirować i natychmiast dodać 900 μl sterylnego PBS, ponownie wirować.
- Podgrzewać przez 10–15 minut w temperaturze 60 °C i homogenizować przez wirowanie przed każdym użyciem.
- Roztwór należy przechowywać w temperaturze 4 °C.
- Wykonać seryjne rozcieńczenia i przygotowanie pojedynczej dawki jak w przypadku związku MLT-827.
UWAGA: Ponieważ TDB musi być przygotowany w DMSO, końcowe stężenie 1% DMSO jest obecne podczas stymulacji komórek.