Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Проведение полногеномного скрининга CRISPR in vitro в Т-клетках химерного антигенного рецептора

1.6K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/67338

⸱

31 января 2025 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

В статье описан протокол применения in vitro модели истощения для завершения полногеномного скрининга нокаута CRISPR в Т-клетках здорового донорского химерного антигенного рецептора.

Аннотация

Клеточная терапия химерным антигенным рецептором Т (CART) является инновационной формой таргетной иммунотерапии, которая произвела революцию в лечении рака. Тем не менее, долгосрочная реакция остается ограниченной. Недавние исследования показали, что эпигенетический ландшафт преинфузионных клеточных продуктов CART может влиять на ответ на терапию, и в качестве решения было предложено редактирование генов. Тем не менее, необходимо провести дополнительную работу, чтобы определить оптимальную стратегию редактирования генов. Полногеномный скрининг CRISPR стал популярным инструментом как для исследования механизмов устойчивости, так и для оптимизации стратегий редактирования генов. Тем не менее, их применение к первичным клеткам сопряжено со многими проблемами. Здесь мы описываем метод завершения полногеномного скрининга нокаута CRISPR в клетках CART от здоровых доноров. В качестве экспериментальной модели мы разработали этот метод для исследования развития истощения в клетках CART, нацеленных на антиген CD19. Тем не менее, мы считаем, что этот подход может быть использован для рассмотрения различных механизмов резистентности к терапии в различных конструкциях CAR и моделях опухолей.

Введение

Клеточная терапия химерным антигенным рецептором Т (CART) показала впечатляющие успехи в лечении злокачественных новообразований В-клеток; Тем не менее, устойчивая реакция ограничена 30-40%1,2,3,4,5. В то время как исследователи разработали и протестировали несколько подходов к устранению механизмов резистентности к клеточной терапии CART, включая оптимизацию дизайна CAR, редактирование генов и комбинированную терапию, развитие резистентности остается в значительной степени....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Важно отметить, что протокол, изложенный ниже, соответствует рекомендациям и получил одобрение Институционального наблюдательного совета клиники Майо (IRB 18-005745) и Институционального комитета по биобезопасности (IBC HIP00000252.43). Все работы с клеточными культурами, включая производство лентивирусов, должны проводиться в капюшоне для клеточных культур с соответствующими средствами индивидуальной защиты. В частности, лентивирусная работа должна проводиться в соответствии с мерами предосторожности уровня биобезопасности 2 (BSL-2), включая использование 10% отбеливателя для дезинфекции предметов перед утилизацией.

1. Расширение биб....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Чтобы исследовать гены и пути, которые могут быть отредактированы для улучшения активности клеток CART непредвзятым образом, мы разработали полногеномный скрининг CRISPR in vitro (рис. 1). Этот экран имеет две фазы: фазу производства ячейки CART и фазу селективного давления. На этапе производства CART-клеток не менее 110 × 106 Т-клеток сначала выделяют из здоровых донорских PBMC и активируют с помощью гранул CD3+/CD28+. На следующий день, в 1.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Редактирование генов стало мощным инструментом как в понимании механизмов устойчивости к терапии, так и в разработке новых методов клеточной терапии CART для увеличения продолжительности жизни и активности клеток CART 16,17,26. В то время как некоторые стратегии редактирования генов показали улучшение активности клеток CART как в доклинических моделях, так и в клинических испытаниях, еще предсто.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

SSK является изобретателем патентов в области иммунотерапии CAR, лицензированных компаниями Novartis (по соглашению между клиникой Майо, Университетом Пенсильвании и Novartis), Humanigen (через клинику Майо), Mettaforge (через клинику Майо) и MustangBio (через клинику Майо), а также Chymal therapeutics (через клинику Майо). CS, CMR и SSK являются изобретателями по патентам, лицензированным Immix Biopharma. SSK получает финансирование на исследования от Kite, Gilead, Juno, BMS, Novartis, Humanigen, MorphoSys, Tolero, Sunesis/Viracta, LifEngine Animal Health Laboratories Inc. и Lentigen. SSK принимала участие в консультативных совещаниях с компаниями Kite/Gilead, Calibr, Luminary Therapeutics, Humanigen, Juno/BMS, Capstan Bio и Novartis. SSK входила в состав совета по безопасности и мониторингу данных в компаниях Humanigen и Carisma. SSK расторгла контракты с консультантами по Torque, Calibr, Novartis, Capstan Bio, BMS, Carisma и Humanigen. CMS и SSK являются изобретателями интеллектуальной собственности, полученной в результате использования этого протокола.

Благодарности

Это исследование было частично профинансировано Центром индивидуализированной медицины клиники Майо (SSK), Комплексным онкологическим центром клиники Майо (SSK), Клиническим центром регенеративной биотерапии Майо (SSK), Национальными институтами здравоохранения K12CA090628 (SSK) и R37CA266344-01 (SSK), Грантом CA201127 Министерства обороны (SSK), Фондом Преддолина (SSK) и Миннесотским партнерством по биотехнологии и медицинской геномике (SSK). CMS поддерживается Высшей школой биомедицинских наук клиники Майо. Схема экрана CRISPR (рис. 1) была создана с помощью BioRender.com (Siegler, L. (2022) https://BioRender.com/k7....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
293T клеткиATCCCRL-3216Клетки, используемые для производства лентивируса
Biotin ProteinL АнтителоGenScriptM00097антикаппа цепное антитело для обнаружения CAR
Бычий сывороточный альбуминMillipore SigmaA7906
Карбенициллин динатриевая сольMillipore SigmaC1389-1GКарбенициллин антибиотик
CD4 Выделение БусиныMiltenyi Biotec130-045-101 
CD8 Изолирующие бусиныMiltenyi Biotec130-045-201
CTS (Системы клеточной терапии) Dynabeads CD3/CD28Gibco40203D
CytoflexBeckman CoulterNC2279958
ДНКазная водаInvitrogenAM9937
модифицированная орлиная среда Дульбекко (DMEM)Corning10-017-CV
Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt BufferedGibco14190-144
EasySep Набор для изоляции Т-клеток человекаSTEMCELL Technologies17951RFНабор для отрицательной изоляции
Endura Electrocompetent Cells Biosearch Technologies60242-1Электрокомпетентные клетки с восстанавливающей средой
ЭтанолMillipore SigmaE7023
Фетальная бычья сыворотка (FBS)Corning35-010-CV
GeCKO v2 CRISPR Knockout Pooled Library AAddGene1000000048CRISPR Библиотека плазмид
Ген Pulser II Bio-RAD165-2105Электропоратор
гликогенаМиллипор Сигма10901393001
JeKo-1ATCCCRL-3006CD19+ клеток-мишеней 
Lipofectamine 3000 Transfection ReagentThermoFisher ScientificL3000075Набор реагентов для трансфекции с реагентом для трансфекции (Lipofectamine 3000 Reagent) и нейтральным со-липидным реагентом (p3000)
LIVE/DEAD AquaInvitrogenL34966
LymphoprepSTEMCELL Technologies7851Градиентная среда
плотности Machery-Nagel NucleoBond Xtra Maxi KitsThermoFisher Scientific12748412Maxi-prep kit
NEBNext High-Fidelity 2X PCR MasterMixNew England BioLabsM0541SHigh Fidelity PCR mastermix
Opti-MEM I Сниженная сыворотка средаGibco31985-070Восстановленная сыворотка
среда pCMVR8.74AddGene22036Лентивирусная упаковка плазмида
Пеннициллин-стрептомицин-глутамин (100X)Life Technologies10378-016
pMD2.GAddGene12259VSV-G оболочка, экспрессирующая плазмиду
Pooled Human AB Serum Инновационные исследованияISERABHI
PuromycinMillipore SigmaP8833
QIAquick Gel Extraction KitQiagen28704Gek Extraction
Kit Qucik-DNA Midiprep Plus KitZymo ResearchD4075Kit used for isolata gDNA
RoboSep-SSTEMCELL Technologies21000Автоматизированный сепаратор клеток
Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium (RPMI)Gibco21870092
SepMate-50STEMCELL Technologies85450Градиентная разделительная трубка
Ацетат натрияInvitrogenAM9740
Азид натрияFisher Scientific71448-16
Антитело к стрептавидину (PE)BioLegend405203Вторичное антитело используется для обнаружения CAR
Термоамплификатор T100Bio-Rad1861096
ультрацентрифуга (Optima XPN-80)BeckmanCoulterA99839
Вакуумные фильтрующие системы, 0,22 &; mThermoFisher Scientific567-0020
Вакуумные фильтрующие системы, 0.45 & микро; mThermoFisher Scientific165-0045
X-VIVO 15 Бессывороточная гемопоэтическая клеточная средаLonza04-418QГемопоэтическая клеточная среда

Ссылки

  1. Neelapu, S. S., et al. 5-year follow-up supports curative potential of axicabtagene ciloleucel in refractory large B-cell lymphoma (zuma-1). Blood. 141 (19), 2307-2315 (2023).
  2. Neelapu, S. S., et al. Axicabtag....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

CAR-T-клеткиобщегеномный скринингиммунотерапия ракаредактирование геновистощение Т-клетоксеквенирование следующего поколениявыделение геномной ДНКантиген CD19среда для культивирования Т-клеток