Пероральное комбинированное антиретровирусное лечение у ВИЧ-1 инфицированных гуманизированных мышей
October 6th, 2022
Этот протокол описывает новый метод доставки пероральных комбинированных антиретровирусных препаратов, которые успешно подавляют репликацию РНК ВИЧ-1 у гуманизированных мышей.
Этот протокол описывает новый метод доставки пероральных комбинированных антиретровирусных препаратов, или АРТ, который успешно подавляет репликацию РНК ВИЧ у гуманизированных мышей. Новый пероральный метод АРТ превосходит предыдущие попытки доставки благодаря своей безопасности, простоте подготовки и введения, а также снижению стресса животных в результате ежедневной инъекции. Предлагаемый метод пероральной доставки для подавления репликации РНК ВИЧ у гуманизированных мышей будет очень ценным для доклинических исследований по разработке новых методов лечения, которые точно имитируют доставку лекарств у хронических ВИЧ-инфицированных людей.
Продемонстрировать процедуру будет Валери Резак, заведующая лабораторией и техник из нашей лаборатории. Начните с взвешивания отдельных препаратов. Сделайте 10 пищевых стаканчиков с cART, используя стерильные клеточные скребки, чтобы взвесить 250 миллиграммов FTC, 375 миллиграммов TDF и 500 миллиграммов RAL или ELV в отдельные стерильные 50-миллилитровые центрифужные трубки в шкафу биобезопасности.
Добавьте DMSO в трубку FTC и TDF, чтобы составить конечную концентрацию 250 миллиграммов на миллилитр, и в трубку RAL или ELV до конечной концентрации 500 миллиграммов на миллилитр. Смешайте раствор препарата путем перемешивания и пипетирования до получения прозрачного раствора. Стерилизуйте растворы с помощью 0,22-микрометрового гидрофильного мембранного фильтра PVDF со стерильным шприцем.
Отдельные лекарственные растворы можно хранить при минус 20 градусах Цельсия в течение 12 недель. Только что разморозьте по одной аликвоте каждого раствора препарата перед применением при 37 градусах Цельсия до тех пор, пока раствор не станет прозрачным. Хорошо перемешать с помощью пипетки.
Смешайте препараты, растворенные в ДМСО, и хорошо перемешайте, чтобы получить мастер-микс, содержащий один миллилитр FTC, 1,5 миллилитра TDF и один миллилитр ELV или RAL. Добавьте 350 микролитров раствора cART master mix в чашку, чтобы приготовить одну чашку диетического геля для повышения cART. Добавьте в чашку 0,75 миллилитра триметоприма сульфаметоксазола.
Тщательно перемешайте, используя одномиллилитрные стерильные наконечники пипетки. Используя наконечник пипетки, аликвотируйте чашку с пищей, содержащую cART, на 60-миллиметровую чашку Петри. Рассчитайте количество cART в чашке с пищей, взвесив пищу для каждой клетки в соответствии с количеством мышей.
Выньте обычный чау из клетки и замените его чашкой с пищей, содержащей cART. Обновляйте пищу cART три раза в неделю. Взвешивайте использованные чашки для контроля потребления.
Затем взвешивайте мышей еженедельно, чтобы подтвердить потребление. После четырех недель заражения ВИЧ-1 мышей лечили еще 7,5 недель, либо схемой FTC/TDF/RAL через подкожную инъекцию, либо пероральным введением FTC/TDF/RAL или FTC/TDF/ELV. Вес мышей постоянно снижался во время ежедневной подкожной инъекции кАРТ.
Напротив, диетический гель восстанавливал вес мышей до уровня до начала АРТ после пяти недель перорального приема кАРТ. Кроме того, не наблюдалось значительных изменений веса между группами RAL или ELV. В течение четырех недель режим питания FTC/TDF/ELV и RAL/ART подавлял репликацию вируса на 100% и 80% соответственно.
70% мышей, получавших инъекцию SC, достигли неопределяемых уровней после четырех недель лечения. Результаты подтвердили, что пероральное введение подавляло репликацию вируса быстрее и эффективнее, чем подкожные инъекции. Кроме того, режим питания cART предотвращал дальнейшее снижение соотношения CD4 к CD8 в периферической крови раньше, чем ежедневные инъекции.
Крайне важно поддерживать стерильность любого материала, участвующего в протоколе, в течение всего процесса и избегать многократного замораживания и оттаивания раствора запасов cART.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Обзор
Этот протокол описывает новый метод доставки комбинированных антиретровирусных препаратов перорально, который успешно подавляет репликацию РНК ВИЧ у гуманизированных мышей. Метод улучшает предыдущие методы доставки за счет повышения безопасности и снижения стресса, связанного с ежедневными инъекциями.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Вирусология
- Фармакология
Предыстория
- Репликация РНК ВИЧ-1 представляет значительные трудности в лечении.
- Текущие методы часто включают стрессовые ежедневные инъекции.
- Пероральные методы доставки могут улучшить приверженность пациентов.
- Гуманизированные мыши служат ценной моделью для изучения лечения ВИЧ.
Цель исследования
- Разработать более безопасный и эффективный пероральный метод доставки АРТ.
- Снизить стресс у животных-моделей во время введения препаратов.
- Предоставить предклиническое доказательство концепции для будущих лечебных методов исцеления от ВИЧ.
Используемые методы
- Приготовление комбинированных антиретровирусных препаратов (АРТ) в стерильных условиях.
- Взвешивание отдельных препаратов для точного составления.
- Использование стерильных емкостей для пищи для доставки препаратов мышам.
- Демонстрация процедуры лабораторным персоналом.
Основные результаты
- Новый пероральный метод АРТ эффективно подавляет репликацию РНК ВИЧ.
- Сниженный стресс у животных по сравнению с методами инъекций.
- Повышенная безопасность и удобство приготовления для введения препаратов.
- Потенциал для применения у хронически ВИЧ-инфицированных людей.
Выводы
- Пероральный метод доставки показывает перспективы для будущих исследований лечения ВИЧ.
- Он может привести к лучшей приверженности в сценариях хронического лечения.
- Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения его эффективности у людей.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
Oral combinational antiretroviral treatment (cART) in HIV-1 infected humanized mice addresses a critical preclinical challenge by enabling sustained viral suppression with reduced animal stress and improved safety. This model enhances predictive confidence for evaluating HIV cure strategies by closely mimicking chronic drug delivery in humans. The approach supports translational continuity from early discovery through preclinical proof-of-concept for novel HIV interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust interrogation of antiretroviral efficacy in a humanized in vivo system.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses targeting HIV-1 reservoirs.
- Facilitates biological de-risking by modeling clinically relevant drug exposure and response.
- Improves predictive confidence for advancing cure strategies in the pipeline.
Screening & Assay Development
- Provides a validated animal model for quantitative assessment of viral suppression.
- Standardizes drug administration, reducing variability and enhancing reproducibility.
- Enables scalable, less invasive workflows for compound evaluation in vivo.
- Supports reliable measurement of CD4+ restoration and viremia suppression endpoints.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical drug delivery with human chronic treatment paradigms.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on translationally relevant outcomes.
- Facilitates continuity from discovery through preclinical validation of HIV cure candidates.
- Supports biomarker-driven assessment of immune restoration and viral rebound.
Pipeline & Workflow Integration
This oral cART model integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling hypothesis testing, lead evaluation, and translational validation for HIV cure research.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by isolating drug effects on viral replication and immune restoration.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative readouts of viremia and CD4+ cell dynamics.
- Analytics: Enables statistical comparison of treatment regimens and administration routes.
- Translational Research: Bridges preclinical findings to clinical scenarios by modeling chronic oral therapy.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating diverse antiretroviral combinations and cure strategies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in HIV cure research.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of in vivo studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and optimizes resource allocation for preclinical programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of HIV cure candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in humanized mouse handling and antiretroviral pharmacology.
- Demands sterile technique and controlled drug formulation infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of dosing and intake monitoring protocols.
- Adaptation may be needed for different antiretroviral regimens or mouse models.
- Strict attention to sterility and storage conditions is essential to maintain drug efficacy.
