Lentiviral vectores de expresión son los medios más eficaces para que expresan establemente diferentes moléculas efectoras o reportero construcciones para dividir y no dividir las células de mamíferos y organismos enteros. A continuación presentamos un protocolo sobre cómo empaquetar construcciones lentivirus de expresión en las partículas pseudoviral y la transducción de las células diana utilizando las partículas pseudoviral.
Como con el estándar de vectores plasmídicos, es posible transfectar lentivectors en forma de plásmido en las células con bajo a mediano eficiencia para obtener la expresión transitoria de efectores. Constructos de embalaje lentiviral expresión en partículas pseudoviral, sin embargo, permite hasta 100% de transducción, incluso con difíciles de transfectar células, tales como tallo principal, y las células diferenciadas. Además, la entrega lentiviral no produce las respuestas celulares específicos asociados típicamente con transfecciones químicos, tales como la muerte celular resultante de la toxicidad del reactivo de transfección 1, 2. Cuando transducidas en las células diana, el constructo lentiviral integra en el ADN genómico y proporciona la expresión estable de la horquilla pequeño ARN (shRNA), gen microARN ADNc, o reportero 3, 4. Las células diana que expresan establemente la molécula efectora se puede aislar utilizando un marcador seleccionable contenida en el vector de expresión construir tales como puromicina o GFP. Después de pspartículas eudoviral infectar las células diana, no puede replicarse dentro de las células diana debido a que los genes estructurales víricas están ausentes y las repeticiones terminales largas (LTR) están diseñados para ser auto-inactivación en la transducción de 5, 6.
Hay tres componentes principales necesarios para el envasado eficiente lentiviral 1, 5, 6, 7.
Una visión general del protocolo de producción viral puede verse en la Figura 1. Producción viral se inicia por la co-transfección de células productoras 293TN con el vector de expresión lentiviral y los plásmidos de embalaje. Las partículas virales son secretadas en los medios de comunicación. Después de 48-72 horas, los medios de cultivo celular se cosecha. Los restos celulares se retira de los medios de cultivo celular, y las partículas virales se precipitó por centrifugación con PEG-que para la concentración. Producido partículas lentiviral luego se titularon y se puede utilizar para transducir células diana. Los detalles de Titulación viral no están incluidos en este protocolo, pero se puede encontrar en:
anco "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
Este protocolo ha sido optimizado con los productos específicos que se indican. Otros reactivos puede ser sustituido, pero el mismo resultado no puede ser garantizada.
Este embalaje viral y la transducción de las células objetivo del Protocolo ha sido optimizado para su uso con los reactivos de empaque virales de SBI. La sustitución de otros reactivos pueden afectar el resultado del protocolo. Este protocolo sólo se ha optimizado para la producción lentiviral y puede no ser adecuado para producir otros tipos de virus o pseudoviruses.
Envases viral exitosa depende de varios pasos clave. Las células 293TN expresan el antígeno T de SV40 grande, que es absolutamente necesario para la secreción de las partículas lentiviral en el sobrenadante del cultivo celular. La densidad en el que las células son 293TN en el momento de la transfección es especialmente importante para que el reactivo PureFection para transferir suficientemente el lentivirus y plásmidos de envasado en las células. Adición de la mezcla PureFection a la placa de cultivo de tejidos de una manera gota a gota seguido por agitación a fondo la placa es importante para la dispersión de los plásmidos de envasadoy lentivirus construir a lo largo de todas las células. El fracaso para distribuir apropiadamente los vectores puede resultar insuficiente partículas lentiviral que se producen. La reacción de envases viral puede ser ampliado para la producción de virus de alto título, basado en el área de la superficie de las placas de cultivo de tejidos. Uno puede elegir a la placa de varios platos de cultivo de tejidos de células 293TN por constructo que necesita ser embalado. La concentración de los sobrenadantes virales es especialmente útil en la creación de alto título de virus. Sobrenadante viral a partir de placas múltiples de células pueden ser combinadas y se concentraron para su uso en experimentos in vivo, o para las células que son difíciles de transducir.
Titulación de las partículas producidas lentiviral es importante para el cálculo de una precisa MOI a utilizar para la transducción de las células diana. Conociendo el momento de inercia que se utilizó en una transducción dado permite reparación en el caso de que la transducción no es correcta. Por ejemplo, utilizando una MOI que esdemasiado baja puede dar lugar a células diana que expresan muy pocos el constructo de interés. El uso de un momento de inercia que es demasiado alto, sin embargo, puede dar lugar a células diana que muestran signos de estrés. El objetivo es usar una MOI que maximiza la expresión del constructo de interés, preservando la salud de las células. Aunque se recomienda un protocolo titering qPCR basado en que mide copias integradas del constructo lentiviral en las células HT1080, otros enfoques tituló también se puede utilizar, tales como ELISA p24 o estimación del porcentaje de células positivas GFP.
El éxito de la transducción de las células diana es también dependiente de varios factores clave. TransDux es un reactivo de infección único que permite una alta eficiencia de transducción, pero que no es tóxico para las células. TransDux puede utilizarse en lugar de polibreno, que a menudo es tóxico para las células diana. La inclusión de TransDux en la transducción de las células diana ayuda para neutralizar las cargas sobre las partículas virales y permite que el virus en la células. Desde TransDux no es tóxico para las células, se puede permitir que las partículas lentiviral a permanecer en contacto con las células durante 72 horas (el tiempo en que los constructos virales han integrado en el genoma de la célula huésped), aumentando así la probabilidad de que el partículas virales de entrar en la célula. Para algunas células difíciles de transduce, transducción se puede repetir en días sucesivos para aumentar la eficiencia de transducción. Por ejemplo, transducir las células en el día 1, permitir que las células para descansar en el día 2 y, a continuación transducir las células de nuevo el día 3. Es importante que esperar 72 horas después de la transducción última antes de la selección principio, experimentos adicionales o caracterización de las células diana.
Embalaje viral eficiente es también depende del tamaño del constructo lentiviral, entre el 5 'y regiones 3'LTR. Esta sección de la construcción lentiviral debe ser de aproximadamente 9 kb o menos, lo que corresponde al tamaño del genoma del VIH nativo. Superior al 9 kb de mayo deaumentar el título de las partículas producidas pseudoviral. La nueva tecnología, como piggyBac vectores de transposones, permitir la integración fiable y estable de los transgenes de hasta 100 kb a través de una sola transfección. Este enfoque puede ser utilizado para las construcciones que exceden el límite de tamaño para los vectores lentiviral, en los casos en que es posible transfectar células diana, y proporciona la ventaja adicional de no requerir una etapa de envasado viral 9,10.
Las partículas producidas pseudoviral que utilizan este protocolo son infecciosos en que pueden infectar a la mayoría de tipos de células de mamíferos. Los productos utilizados en este protocolo, sin embargo, son de tercera generación BIOSAFE ya que producen no replicativa y pseudoviruses auto-inactivantes. Por lo tanto, una vez traducida en las células diana o los animales, las células diana o animales no son infecciosas o contagiosas. La sustitución de otros lentivirus plásmidos que no son de tercera generación BIOSAFE es posible aunque no es recomendable a partir de una seguridad de la biotecnologíaperspectiva. El protocolo de la producción viral y la transducción de las células diana siguiente debería llevarse a cabo bajo nivel de bioseguridad 2, de acuerdo con las directrices del NIH 11, y los investigadores siempre deben usar una bata de laboratorio y guantes para manipular las partículas virales. Las pilas de productores 293TN, tubos de partículas virales, y pipetas desechables se deben tirar en un contenedor de riesgo biológico correspondiente. Pipetas reutilizables y material de vidrio deben ser descontaminados con cloro y autoclave para disminuir la exposición del personal.
The authors have nothing to disclose.
Nos gustaría agradecer al personal y los científicos en el OSE por su apoyo en el desarrollo y prueba de estos protocolos.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
DMEM High Glucose Medium | Gibco | 11995-073 | |
293TN Cells | SBI | LV900A-1 | |
pPACKH1 | SBI | LV500A-1 | For HIV-based lentivectors |
pPACKF1 | SBI | LV100A-1 | For FIV-based lentivectors |
Any Lentiviral vector | SBI | Various | cDNA, shRNA, microRNA, transcription reporters |
PureFection | SBI | LV750A-1 LV750A-5 |
|
PEG-it | SBI | LV810A-1 LV825A-1 |
|
Global UltraRapid Titering kit | SBI | LV961A-1 | Not described in this protocol, but needed to titer the viral particles |
TransDux | SBI | LV850A-1 |