February 19th, 2020
Tutaj opisujemy solidną metodę określania tożsamości i czystości komórek odpornościowych za pomocą sygnatur epigenetycznych wykrytych za pomocą ilościowego PCR (qPCR). Demetylacja DNA w określonym locus służy jako unikalny identyfikator dla określonego typu komórki i umożliwia identyfikację limfocytów T CD8 +, regulatorowych lub Th17.
Protokół ten oferuje ustandaryzowaną metodę określania tożsamości i czystości komórek odpornościowych oraz rozwiązuje problemy związane z cytometrią przepływową, takie jak wymagania dotyczące dużej próby, duża zmienność między użytkownikami i subiektywna analiza danych. Test ten zawiera zautomatyzowany szablon analizy danych, który pozwala użytkownikom obiektywnie ocenić tożsamość i czystość komórek odpornościowych. To, wraz z wieloma testami kontrolnymi, oferuje gotową, łatwą do ustandaryzowania metodę oceny tożsamości i czystości komórek odpornościowych.
Technikę tę zademonstruje Jerry Guzman, naukowiec z naszego laboratorium. Po wyizolowaniu genomowego DNA z próbki komórek krwiotwórczych, która jest przedmiotem zainteresowania, użyj jednego mikrolitra genomowego DNA do zmierzenia czystości próbki na spektrofotometrze, uzyskując gęstość optyczną na 260, 280 i 230 nanometrach. Następnie rozcieńczyć od 400 do 1200 nanogramów próbki genomowego DNA do końcowej objętości 142 mikrolitrów z buforem elucyjnym z zestawu do izolacji genomowego DNA.
Dodać 75 mikrolitrów kalibratora do 67 mikrolitrów buforu elucyjnego. I rozcieńczyć 1200 nanogramów referencyjnego genomowego DNA do całkowitej objętości 142 mikrolitrów z buforem elucyjnym. Następnie inkubuj probówki przez pięć minut w temperaturze 56 stopni Celsjusza i 900 obrotów na minutę w mieszalniku termicznym.
W celu konwersji wodorosiarczynu dodaj 270 mikrolitrów wodorosiarczynu amonu i 90 mikrolitrów THFA do wszystkich probówek. I wymieszaj rurki, aby zapewnić dokładne wymieszanie. Krótko odwiruj próbki, aby zebrać ciecz i umieść probówki w mieszalniku termicznym na 45 minut w temperaturze 80 stopni Celsjusza i 900 obrotach na minutę.
Następnie ponownie krótko odwirować próbki i pozostawić je do ostygnięcia do temperatury pokojowej przez trzy do pięciu minut. W celu oczyszczenia DNA po konwersji wodorosiarczynu, należy wirować kulki paramagnetyczne izolacji DNA przez 30 sekund. Dodaj etanol i izopropanol do do płukania zgodnie z objętościami podanymi na butelkach.
Wiruj ponownie, aż kulki zostaną całkowicie ponownie zawieszone i przy 870 mikrolitrach buforu wiążącego lizę i 105 mikrolitrach DNA wiążącego kulki paramagnetyczne do każdej probówki. Zagmatwać probówki, aby wymieszać, a następnie na krótko odwirować próbki. Dodaj 570 mikrolitrów 2-propanolu do każdej probówki i wymieszaj przez wirowanie.
Inkubuj probówki przez siedem minut w temperaturze pokojowej i 50 obr./min na minutę, a następnie ponownie krótko odkręć probówki i umieść je na stojaku magnetycznym na pięć minut. Pod koniec inkubacji usunąć supernat, nie naruszając kulek. Przemyć próbkę buforem 1 i wymieszać probówki.
Po krótkim odwirowaniu umieść probówki z powrotem w stojaku na trzy minuty i usuń supernat, nie naruszając kulek. Przemyć próbkę dwukrotnie buforem płuczącym 2 i suszyć probówki w temperaturze 65 stopni Celsjusza przez 15 minut. Następnie dodaj 60 mikrolitrów buforu ewolucyjnego do każdej probówki.
Po siedmiominutowej inkubacji w temperaturze pokojowej i 1400 obrotach na minutę, na krótko odkręć rurki i włóż je z powrotem do magnesu na dwie minuty. Pod koniec inkubacji przenieś 55 mikrolitrów biosiarczynu zawartego w nim przekształconego DNA do nowej probówki bez naruszania kulek. Aby przeprowadzić ilościowy PCR na próbkach, przypisz każdemu wzorcowi standard zadania w ilościowym oprogramowaniu PCR i określ końcowe numery kopii zgodnie z tabelą.
Przygotować seryjne rozcieńczenia wzorcowego DNA i przygotować jeden ilościowy koktajl wzorcowy PCR dla docelowego typu komórki. I jeden ilościowy koktajl PCR master mix dla GAPDH, zgodnie z tabelą. Załadować trzy mikrolitry DNA z matrycy do odpowiednich studzienek 96-dołkowej zaokrąglonej płytki dolnej, a następnie siedem mikrolitrów mieszanki wzorcowej.
Po załadowaniu wszystkich studzienek zamknij płytkę ilościową folią PCR i krótko obróć płytkę przed załadowaniem jej do ilościowego przyrządu do PCR. Następnie uruchom reakcję zgodnie ze wskazaniami w tabeli. Po zakończeniu przebiegu wyeksportuj ilościowe dane PCR jako plik txt lub xlsx.
Po oczyszczeniu DNA przekształconego w wodorosiarczyn za pomocą uderzeń paramagnetycznych, jak pokazano, eluuj 25 mikrolitrów DNA. Przenieś DNA przekształcone w wodorosiarczyn do nowej probówki i dodaj dwa mikrolitry próbki do pojedynczych probówek paskowych PCR. Dodaj dwa mikrolitry wody do probówki kontrolnej bez matrycy i przygotuj główny miks preamplifikacji dla wszystkich próbek zgodnie z tabelą.
Dodaj 23 mikrolitry mieszanki głównej do każdej probówki i nakrętki, odwiruj i krótko odwiruj probówki. Następnie uruchom protokół preamplifikacji na termocyklerze za pomocą podgrzewanej pokrywy. Po zakończeniu przebiegu na krótko odwiruj probówki i przenieś do mikrolitrów amplifikowane DNA do nowych probówek.
Następnie rozcieńczyć próbki w 78 mikrolitrach wody do stężenia od 1 do 40 i przeprowadzić ilościowy PCR próbek, jak pokazano. Tutaj pokazano reprezentatywne dane z testu limfocytów T CD8 + uzyskanego z analizy zarówno krwi obwodowej, komórek jednojądrzastych, jak i limfocytów T od trzech różnych dawców przy użyciu zarówno cytometrii przepływowej, jak i testów metylacji. Tendencje między tymi dwiema metodami u wszystkich dawców w obu typach komórek były podobne.
Te reprezentatywne dane z testu Treg również wykazują podobne wyniki między metodami. Jednak we wszystkich przypadkach ten test metylacji dał wyższe wartości zarówno w warunkach stymulowanych, jak i niestymulowanych. Czułość i swoistość każdego testu wykazano za pomocą wartości granicy ślepej próby, granicy wykrywalności i granicy oznaczalności.
Ponieważ ten test oferuje zautomatyzowany szablon analizy danych, poprawia obiektywną analizę i zwiększa możliwości standaryzacji. Jest to idealne rozwiązanie do produkcji terapii komórkowych, gdzie ustandaryzowane metody mają kluczowe znaczenie dla stworzenia spójnego produktu terapii komórkowej.
Ten artykuł przedstawia standaryzowaną metodę określania tożsamości i czystości komórek odpornościowych za pomocą podpisów epigenetycznych wykrywanych przez ilościową PCR (qPCR). Metoda radzi sobie z ograniczeniami cytometrii przepływowej i oferuje zautomatyzowany szablon analizy danych do obiektywnej oceny.
Accurate immune cell identity and purity assessment is critical for cell therapy development, impacting both product consistency and regulatory compliance. This epigenetic-based qPCR method addresses the limitations of flow cytometry by enabling objective, high-throughput, and standardized quantification of immune cell subtypes. Its robust, automated analysis supports reliable in-process and product release testing, enhancing predictive confidence at key manufacturing inflection points.
This method integrates into the cell therapy pipeline from early discovery through manufacturing quality control, supporting both lead identification and product release.