Tutaj opisujemy protokół pakowania pseudowirusów i pomiaru aktywności neutralizującej przeciwciała.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj opisujemy protokół pakowania pseudowirusów i pomiaru aktywności neutralizującej przeciwciała.
Od 1996 roku, wirusy H5 wysoce zjadliwej grypy ptaków (HPAI) linii A/goose/Guangdong/1/96 powodują epidemie grypy u drobiu i dzikiego ptactwa. Zdarza się, że ofiarą padają również ludzie, co skutkuje wysoką śmiertelnością. Niemniej jednak badania nad wirusem HPAI są często utrudnione, biorąc pod uwagę, że muszą one być prowadzone w laboratoriach o 3 poziomie bezpieczeństwa biologicznego. Aby rozwiązać ten problem, pseudowirusy są przyjmowane jako alternatywa dla wirusów typu dzikiego w niektórych eksperymentach w badaniach HPAI H5. Pseudowirusy okazują się idealnymi narzędziami do badania przeciwciał neutralizujących przeciwko wirusom H5 HPAI. Protokół ten opisuje procedury i krytyczne etapy preparatów pseudowirusa H5 HPAI i testów neutralizacji pseudowirusów. Omówiono również rozwiązywanie problemów, ograniczenia i modyfikacje tych testów.
Od 1996 roku, wirusy H5 wysoce zjadliwej grypy ptaków (HPAI) linii A/goose/Guangdong/1/96-line powodują ciągłe epidemie grypy u drobiu i dzikiego ptactwa, powodując ogromne straty społeczno-ekonomiczne w światowym przemyśle drobiarskim. Czasami ludzie również się nim zarażają, co wiąże się z wysoką śmiertelnością1,2. Badania nad wirusem wysoce zjadliwej grypy ptaków są jednak często utrudnione, ponieważ nie można się nim zajmować poza laboratoriami o 3. poziomie bezpieczeństwa biologicznego. Aby rozwiązać ten problem, pseudowirusy są przyjmowane jako alternatywa dla wirusów typu dzikiego w niektórych eksperymentach w badaniach HPAI H5. Pseudowirusy są wystarczająco bezpieczne, aby ćwiczyć je w laboratoriach poziomu bezpieczeństwa biologicznego 2.
H5 Pseudowirusy HPAI należą do wirusów chimerycznych składających się z zastępczych rdzeni wirusów, otoczek lipidowych z powierzchniowymi glikoproteinami wirusów grypy i genów reporterowych. Rdzenie pseudowirusów zwykle pochodzą z ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV), retrowirusów, takich jak wirus białaczki myszy (MLV) i wirusa pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV)3. W szczególności system pakowania HIV-1 jest szeroko stosowany do produkcji pseudowirusa grypy, w którym podstawowymi genami są gag i pol. Gen HIV gag ulega ekspresji białek rdzeniowych. Gen pol wyraża integrazę i odwrotną transkryptazę, które są niezbędne do ekspresji genu reporterowego w transdukowanych komórkach. Naśladując genom wirusa zastępczego, gen reporterowy jest objęty rdzeniem pseudowirusa w postaci RNA. Gen reporterowy będzie wyrażał białko w komórkach gospodarza. Poziomy ekspresji genów reporterowych mogą być wykorzystane do pomiaru skuteczności infekcji pseudowirusem3,4. Głównym reporterem jest lucyferazy świetlika do pomiaru względnych jednostek luminescencji (RLU) lub względnej aktywności lucyferazy (RLA) w transdukowanych komórkach. Inne reportery, takie jak lacZ, Gaussia i lucyferazy Renilla, są również używane, tylko w mniejszym stopniu5.
Pseudowirusy są idealnymi narzędziami do badania przeciwciał neutralizujących przeciwko wirusom H5 HATI. Do pomiaru siły działania przeciwciał neutralizujących stosuje się testy neutralizacji pseudowirusa (PN) 6. Hemaglutynina (HA) i neuraminidaza (NA) są glikoproteinami na powierzchni wirusa grypy typu A7,8. HA składa się z globularnej domeny głowy do wiązania receptora i domeny macierzystej do fuzji błonowej. Białko NA wykazuje aktywność sialidazy, która ułatwia uwalnianie wirusa7,8. Test PN może mierzyć przeciwciała neutralizujące skierowane do białek HA. Przeciwciała neutralizujące skierowane do obszaru głowy i łodygi HA można również wykryć za pomocą testów przyczepiania i wnikania wirusa. W porównaniu z wirusami typu dzikiego, eksperymenty neutralizacji pseudowirusów mają bardziej czułe wartości wykrywania, mogą być bezpiecznie przeprowadzane w laboratorium bezpieczeństwa biologicznego poziomu 2 i są ogólnie łatwiejsze do przeprowadzenia w praktyce.
Ten protokół szczegółowo przedstawia procedury i kluczowe etapy preparatów pseudowirusa H5 HPAI i testów PN. Omówiono również rozwiązywanie problemów, ograniczenia i modyfikacje tych testów. W tym badaniu jako przykład wykorzystano szczep A/Thailand/1(KAN)-1/2004(TH) wirusa HPAI H5N1. Aby uzyskać surowice odpornościowe stosowane w testach, w protokole tym wybrano białko HA pochodzące ze szczepu TH jako immunogen do uodparniania myszy.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymentalne operacje związane z pseudowirusami zostały przeprowadzone w warunkach ABSL2 w Instytucie Pasteura Chińskiej Akademii Nauk w Szanghaju (IPS, CAS). Doświadczenia na zwierzętach przeprowadzono w oparciu o zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt protokoły na zwierzętach IPS, CAS.
1. Opakowanie pseudowirusa z transfekcją wapniowo-fosforanową
2. Wykrywanie ekspresji białka HA, NA i HIV-1 p24 pseudowirusa grypy
3. Miareczkowanie pseudowirusa
4. Preparat surowic odpornościowych
UWAGA: Surowica immunologiczna będzie używana do eksperymentów związanych z komórkami, a operacja eksperymentalna powinna być przeprowadzana w warunkach aseptycznych.
5. Test neutralizacji pseudowirusa (PN)
6. Test przyłączenia pseudowirusa
7. Ocena wniknięcia wirusa
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ekspresja białek HA, NA i p24 HIV-1 pseudowirusa grypy
W celu określenia wydajności pakowania wirusa, w zapasach pseudowirusa grypy najpierw wykryto jednostki HA za pomocą testu HA (Rycina 2A). Liczba jednostek HA na mililitr pseudowirusów grypy wyniosła 643 (Tabela 3). Do badania ekspresji białek HA, NA i p24 HIV-1 wykorzystano analizę Western-blot oraz testy ELISA metodą kanapkową. Następnie obliczono stosunek jednostek HA do ilości białka gag p24 dla ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Komórki HEK293FT są zwykle używane jako komórki pakujące do produkcji pseudowirusów. Regularne wykrywanie mykoplazmy jest niezbędne podczas hodowli komórkowej. Zakażenie mykoplazmą może drastycznie zmniejszyć wydajność pseudowirusa, a czasami nawet zbliżyć się do zera. W porównaniu z innymi zanieczyszczeniami, zanieczyszczenia mykoplazmą nie prowadzą do zmian wartości pH ani zmętnienia pożywki do hodowli komórkowych. Nawet wysokie stężenie mykoplazmy nie jest widoczne gołym okiem ani pod mikroskopem. Trzy popularne metod...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez granty badawcze z Projektu Budowania Potencjału Innowacyjnego prowincji Jiangsu (BM2020019), Projektu Naukowego i Technologicznego Shenzhen (No. JSGG20200225150702770), Strategiczny Priorytetowy Program Badawczy Chińskiej Akademii Nauk (XDB29030103), Projekt Naukowo-Technologiczny Guangdong (nr 2020B1111340076) oraz Otwarty Program Badawczy Laboratorium Zatoki Shenzhen (nr 2020B1111340076) oraz Otwarty Program Badawczy Laboratorium Zatoki Shenzhen (nr 2020B1111340076) oraz Otwarty Program Badawczy Laboratorium Zatoki Shenzhen (nr 2020B1111340076) oraz Otwarty Program Badawczy Laboratorium Zatoki Shenzhen (nr 2020B1111340076) oraz Otwarty Program Badawczy Laboratorium Zatoki Shen SZBL202002271003).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 1% Chiken Erythrocyte | Bio-channel | BC-RBC-C001 | Odczynnik |
| 96-dołkowe płytki do hodowli komórkowych (płaskie dno) | Materiał eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | 167008 |
| 96-dołkowe płytki do hodowli komórkowych (okrągłe dno) | Thermo fisher scientific | 163320 | eksploatacyjny |
| Allegra X-15R | Redlica Beckmana | -- | Sprzęt/Wirówka |
| Strzykawki insulinowe BD | 324910 | materiał eksploatacyjny | |
| Chlorek wapnia Bezwodny | AMRESCO | 1B1110-500G | Odczynnik |
| Difosforan chlorochiny | Odczynnik Selleck | S4157 | |
| Dulbecco' s Zmodyfikowane podłoże Eagle (DMEM) | Gibco | 12100-046 | Odczynnik |
| Płodowa surowica bydlęca | Gibco | 16000-044 | Odczynnik |
| HEK293FT | Gibco | R700-07 | Linia komórkowa |
| HEPES FREE ACID | AMRESCO | 0511-250G | Odczynnik |
| HIV-1 p24 Antygen ELISA | ZeptoMetrix | 801111 | Zestaw odczynników |
| testów lucyferazy Zamrażarka Zestaw | odczynników | Promega | E4530 |
| MDCK.1 | ATCC | CRL-2935 | Probówki |
| mikrowirówek linii komórkowej 1,5 ml | Thermo fisher scientific | 509-GRD-Q | Materiały eksploatacyjne |
| Stożkowe probówki wirówkowe Nunc 15 ml | Materiał eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | 339650 |
| Stożkowe probówki wirówkowe Nunc 50 ml | Thermo fisher scientific | 339652 | materiał eksploatacyjny |
| Nunc EasYFlask 75 cm2Thermo | fisher naukowy | materiał | eksploatacyjny |
| 156499 Penicylina-Streptomycyna | Gibco | 15140-122 | Odczynnik |
| Końcówki do pipet (10 μ L) | Materiał eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | TF102-10-Q |
| Końcówki do pipet (100 μ L) | Materiał eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | TF113-100-Q |
| Końcówki do pipet (1000 μ L) | Materiał eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | TF112-1000-Q |
| Pipety serologiczne (5 ml) | Thermo fisher scientific | 170355N | eksploatacyjne |
| Pipety serologiczne (10 ml) | eksploatacyjny | Thermo fisher scientific | 170356N |
| Trypsyna/EDTA | Gibco | 25200-072 | Odczynnik |
| Varioskan Flash | Thermo fisher naukowy | -- | Sprzęt / Czytnik mikropłytek |
| Inkubator z płaszczem wodnym | Thermo fisher scientific | 3111 | Sprzęt / Inkubator komórkowy |
| Sól sodowa Pentobarbital | Sigma | 57-33-0 | Odczynnik |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.