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Artigo de método

Usando CRISPR/Cas9 para knock out GM-CSF em células CAR-T

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DOI:

10.3791/59629

22 de julho de 2019

Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para editar geneticamente as células CAR-T através de um sistema CRISPR/Cas9.

Resumo

A terapia de célula T (CAR-T) do receptor de antígeno quimérico é uma aresta de corte e uma nova opção de tratamento potencialmente revolucionária para câncer. No entanto, existem limitações significativas para o seu uso generalizado no tratamento do cancro. Estas limitações incluem o desenvolvimento de toxicidades originais tais como a síndrome da liberação do citocinas (CRS) e a neurotoxicidade (NT) e a expansão limitada, as funções efetoras, e a atividade antitumoral em tumores contínuos. Uma estratégia para melhorar a eficácia do CAR-T e/ou as toxicidades de controle das células CAR-t é editar o genoma das próprias células CAR-t durante a fabricação de células CAR-T. Aqui, nós descrevemos o uso da edição do gene de crispr/Cas9 em pilhas de Car-T através da transdução com uma construção lentivirais que contem um RNA do guia ao fator deestimulação da colônia do macrófago do granulocyte (GM-CSF) e Cas9. Como um exemplo, nós descrevemos o nocaute negociado CRISPR/Cas9 de GM-CSF. Nós mostramos que estas pilhas do carro-T do GM-CSFk/o produzem eficazmente menos GM-CSF ao manter a função crítica da pilha de t e resultam na atividade antitumoral aumentada in vivo comparada às pilhas selvagens do tipo Car-t.

Introdução

O receptor quimérico T do antígeno (carro-T) a terapia da pilha exibe a grande promessa no tratamento do cancro. 1. º , 2 duas terapias da pilha do carro-T que alvejaram CD19 (CART19) foram aprovadas recentemente nos Estados Unidos indicados e em Europa para o uso em malignidades da pilha de B após ter provado resultados impressionantes em ensaios clínicos multicêntrico. 3. º , 4. º , 5 as barreiras ao uso mais difundido de pilhas de Car-T são atividade limitada em tumores contínuos e em toxicidades associadas que inc....

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Protocolo

Este protocolo segue as diretrizes do Conselho de revisão institucional da clínica Mayo (IRB) e do Comitê de biossegurança institucional (IBC).

produção da pilha 1. CART19

  1. Isolamento de células T, estimulação e cultura ex vivo
    1. Realize todo o trabalho da cultura de pilha em uma capa da cultura de pilha que utiliza o equipamento protetor pessoal apropriado. Colher células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) de cones sanguíneos de doadores normais coletados durante a aférese, pois estes são conhecidos por serem uma fonte viável de PBMCs.13
    2. Para isolar PBMCs, adicione 15 mL de um meio....

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Resultados

A Figura 1 mostra a redução do GM-CSF nas células GM-CSFk/o CART19. Para verificar se o genoma das células T foi alterado para nocaute GM-CSF, o sequenciamento de TIDE foi utilizado nas células GM-CSFk/o CART19 (Figura 1a). A mancha da superfície da pilha de CAR-T verifica que as pilhas de T expressam com sucesso o receptor de superfície do carro in vitro gating em pilhas CD3 + vivos (Fi.......

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Discussão

Neste relatório, nós descrevemos uma metodologia para utilizar a tecnologia de CRISPR/Cas9 para induzir modificações secundárias em pilhas de CAR-T. Especificamente, isso é demonstrado usando transdução lentivirais com um vetor viral que contém grna visando o gene de interesse e Cas9 para gerar células GM-CSFk/o CART19. Nós tínhamos mostrado previamente que a neutralização de GM-CSF melhora CRS e NT em um modelo do xenograft. 12 como descrito previamente, as pilhas do carro-t do GM-CSF<.......

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Divulgações

SSK é um inventor em patentes no campo da terapia de célula T do carro que são licenciadas a Novartis (sob um acordo entre a clínica de Mayo, a Universidade de Pensilvânia, e o Novartis). Estes estudos foram financiados em parte por uma subvenção do Humanigen (SSK). RMS, MJC, RS e SSK são inventores de patentes relacionadas a este trabalho. O laboratório (SSK) recebe financiamento de tolero, Humanigen, kite, Lentigen, Morphosys e actínio.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado através de subvenções da K12CA090628 (SSK), da rede nacional de câncer abrangente (SSK), do centro de clínica Mayo para medicina individualizada (SSK), da Fundação Predolin (SSK), do escritório da clínica Mayo de tradução para a prática (SSK), e o programa de treinamento de cientista médico da clínica Mayo Robert L. Howell bolsa de estudos médico-cientista (RMS).

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Anticorpo Monoclonal CD3 (OKT3), PE, eBioscienceInvitrogen12-0037-42
Anticorpo Monoclonal CD3 (UCHT1), APC, eBioscienceInvitrogen17-0038-42
Escolha Taq Blue MastermixDenville ScientificC775Y51
CTS (Sistemas de Terapia Celular) Dynabeads CD3/CD28Gibco40203D
CytoFLEX System B4-R2-V2Citômetro de fluxoBeckman CoulterC10343
dimetilsulfóxidoMillipore SigmaD2650-100ML
Solução salina tamponada com fosfato DulbeccoGibco 14190-144 
Dynabeads MPC-S (Concentrador de Partículas Magnéticas)Applied BiosystemsA13346
Easy 50 EasySep MagnetSTEMCELL Technologies18002
EasySep Kit de Isolamento de Células T Humanas STEMCELL Technologies17951esferas magnéticas de seleção negativa; 17951RF inclui pontas e tampão
Soro fetal bovinoMillipore SigmaF8067
FITC Mouse Anti-Human CD107a BD Pharmingen555800
Meio de Fixação (Meio A)InvitrogenGAS001S100
GenCRISPR gRNA Construct: Nome: CSF2
RNA guia CRISPR 1; Espécies: Humano, Vetor:
pLentiCRISPR v2; Resistência: Ampicilina; Número da cópia:
Alto; Preparação de plasmídeo: Entrega padrão: 4 μ g (Gratuito
de custo)
GenScriptN/Apedido personalizado
Anticorpo secundário de adsorção cruzada IgG (H+L) de cabra anti-rato, Alexa Fluor 647InvitrogenA-21235
https://tide.nki.nl.Soro AB Humano da Desktop Genetics
; Doadores do sexo masculino; tipo AB; USCorning35-060-CI
IFN gama Monoclonal Anticorpo (4S. B3), APC-eFluor 780, eBioscienceInvitrogen47-7319-42
Reagente de Transfecção Lipofectamine 3000InvitrogenL3000075
LIVE/DEAD Kit de coloração de células mortas Aqua fixáveis, para excitação de 405 nmInvitrogenL34966
LymphoprepSTEMCELL Technologies07851
Monensin Solution, 1000XBioLegend420701
Clone anti-humano CD28 do rato CD28.2BD Pharmingen559770
Clone anti-humano do rato CD49d 9F10BD Pharmingen561892
MIP-1&beta do rato anti-humano; PE-Cy7BD Pharmingen560687
Mr. Frosty Recipiente de CongelamentoThermo Scientific5100-0001
NALM6, clone G5 celular de leucemia linfoblástica agudaATCCCRL-3273
Água livre de nucleasePromegaP119C
Sistemas de filtro a vácuo Olympus, 500 mL, membrana PES, 0,22 uM, estérilGenesee Scientific25-227
Unidades de filtro descartáveis estéreis de fluxo rápido Nalgene com membrana CN 0,45 uMThermo Scientific Nalgene450-0045
Opti-MEM I Reduced-Serum Médio (1X), LíquidoGibco31985-070
PE-CF594 Mouse Anti-Human IL-2BD Horizon562384
Penicilina-Estreptomicina-Glutamina (100X), LíquidoGibco10378-016
Meio de Permeabilização (Meio B)InvitrogenGAS002S100
PureLink Genomic DNA Mini KitInvitrogenK182001
Cloridrato de puromicinaMP Biomedicals, Inc.Kit de extração de
gel 0210055210 QIAquickQIAGEN28704
Rato Anti-Humano GM-CSF BV421BD Horizon562930
RoboSep-SSTEMCELL Technologies21000Separador de Células Totalmente Automatizado
SepMate-50 (IVD)STEMCELL Technologies85450
Azida de Sódio, 5% (p/v)Ricca Chemical7144.8-16
X-VIVO 15 Meio de Células Hematopoiéticas Sem SoroLonza04-418Q
Linha

Referências

  1. Kenderian, S. S., Ruella, M., Gill, S., Kalos, M. Chimeric antigen receptor T-cell therapy to target hematologic malignancies. Cancer Research. 74 (22), 6383-6389 (2014).
  2. Lim, W. A., June, C. H. The Principles of Engineering Immune Cells to Treat Cancer. Cell. 168

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

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