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Este protocolo para coleta e criopreservação de PBMC foi implementado com sucesso por indivíduos com e sem treinamento prévio em laboratório de pesquisa. Em nossa aplicação, o FACS e o sequenciamento de RNA de monócitos altamente viáveis purificados de PBMCs armazenados resultaram em sequências de alta qualidade.
Um dos principais pontos fortes deste protocolo é sua acessibilidade. A técnica apresentada no protocolo utiliza tubos pré-embalados com um meio gradiente de densidade sólida. Como resultado, o sangue total pode ser coletado diretamente no tubo e, em seguida, processado imediatamente para isolar PBMCs. É necessário um número relativamente pequeno de soluções pré-fabricadas e equipamentos especializados, facilitando a colaboração entre o laboratório de pesquisa, onde os reagentes podem ser preparados, e o laboratório clínico, onde as amostras são coletadas e processadas. Os protocolos escritos e de vídeo são voltados para operadores em qualquer nível de treinamento.
Embora este protocolo utilize sangue total fresco para isolar PBMCs e, portanto, tenha um rendimento e pureza esperados relativamente altos de >90%, ele pode não ser adequado para aplicações que necessitem de purezas excepcionalmente altas de >98%26,27. Além disso, os tubos de centrifugação com gradiente de densidade podem ser caros de obter, especialmente se um grande número de amostras precisar ser coletado.
Métodos alternativos de coleta de PBMC incluem o uso de um meio de gradiente de densidade líquida ou depleção imunomagnética28,29. Resumidamente, o primeiro envolve a camada de um meio de gradiente de densidade pré-fabricado sob sangue total heparinizado, seguido de centrifugação. Este último utiliza anticorpos marcados magneticamente para rotular não-PBMCs, que são então retidos em uma coluna magnética enquanto os PBMCs não marcados passam sem serem afetados.
Em relação ao protocolo apresentado, o uso de um meio de gradiente de densidade líquida é menos dispendioso e requer muito menos material devido à falta de tubos de centrifugação de gradiente de densidade; O isolamento de PBMC pode ser realizado em um tubo padrão de 50 mL8. No entanto, essa técnica é mais elaborada, tem um tempo de processamento mais longo e pode estar sujeita a um risco maior de erro do usuário. A heparina deve ser adicionada com precisão para evitar a diluição excessiva e o meio gradiente de densidade deve ser cuidadosamente colocado em camadas nas quantidades corretas para garantir uma boa separação do PBMC26.
Em relação ao protocolo apresentado, o uso de depleção imunomagnética oferece maior rendimento e pureza, manuseio reduzido devido à falta de centrifugação, tempo de processamento mais rápido e requer muito menos material 30,31,32. No entanto, a principal desvantagem é que esse método é o mais caro dos três métodos descritos, especialmente em escala.
Embora este protocolo seja robusto, certas etapas críticas podem exigir atenção adicional. Ao longo do protocolo, certifique-se de que as amostras não sejam misturadas e colocadas nos tubos devidamente rotulados, especialmente ao trabalhar com vários pacientes ou condições simultaneamente. Para a etapa 1.4, certifique-se de que nenhum PBMCs seja descartado; o excesso de plasma apenas diminuirá a concentração de PBMCs, o que é menos crítico na manutenção da viabilidade e qualidade da amostra. Separadamente, a presença de precipitados em PBMCs coletados sugere que pedaços do meio de gradiente de densidade foram desalojados. Pipete mais suavemente na etapa 1.5 para evitar esse problema. Nas etapas 1.10 e 3.6, certifique-se de que o pellet de célula centrifugada não seja descartado. Trabalhar rapidamente é fundamental para as etapas 1.12 e 3.3, pois a Solução 3 contém DMSO, que é tóxico para as células à temperatura ambiente33. Também é importante observar que o armazenamento de PBMCs em nitrogênio líquido é recomendado em vez do armazenamento a -80 ° C. O armazenamento de longo prazo a -80 ° C tem sido associado à diminuição da viabilidade celular e alteração da expressão gênica34,35.
Este protocolo pode ser adaptado de acordo com as necessidades experimentais. A adição de flavopiridol, um inibidor da RNA polimerase e da síntese de mRNA, nas soluções 2 e 3 destina-se a evitar qualquer manuseio e artefato induzido por estresse com o sequenciamento de RNA36. No entanto, o flavopiridol pode ser omitido se forem desejados estudos funcionais ou ex vivo utilizando PBMCs.
O plasma coletado dos tubos de EDTA ficará contaminado com EDTA, um agente quelante. Como resultado, o plasma de EDTA é inadequado para ensaios envolvendo coagulação ou íons cálcio37,38. Se desejado, a camada de plasma nos tubos do meio de gradiente de densidade pós-centrifugação pode ser coletada na etapa 1.4. Esses tubos contêm heparina sódica como anticoagulante, que pode ser removida com a adição de heparinase39. Notavelmente, a heparina inibe a transcriptase reversa e a amplificação por PCR, tornando o plasma coletado inadequado para experimentos de PCR sem a adição de um agente bloqueador de heparina40.
O revestimento leucocitário coletado dos tubos de EDTA não é armazenado em uma solução contendo DMSO ou flavopiridol. O DMSO é importante na redução da formação de cristais de gelo e da morte celular41. O flavopiridol é importante para a inibição da síntese de RNA36. Assim, o revestimento leucocitário é inadequado para análises ex vivo e transcriptômicas. Se desejado, as etapas 1.6 a 1.15 podem ser executadas usando o revestimento buffy coletado para maximizar a viabilidade celular e inibir a síntese de RNA.
Embora este protocolo tenha sido projetado para sequenciamento de RNA, aplicações potenciais adicionais de PBMCs coletadas e criopreservadas usando este protocolo incluem cultura de células, edição de genes, estudos funcionais ex-vivo, análises de células únicas, fenotipagem por citometria de fluxo ou citometria por tempo de voo, isolamento de DNA / RNA ou proteínas, lâminas para imuno-histoquímica, entre outros.