Gli antigeni Protetto funzionali globuli rossi dalla membrana innesto di Compact Poligliceroli Hyperbranched
Summary
La modifica membrana cellulare dei globuli rossi (RBC) con poliglicerolo hyperbranched (HPG) è presentato. RBC modificati sono stati caratterizzati da due partizionamento fase acquosa, la fragilità osmotica e lisi complemento mediata. Il camuffamento di proteine di superficie e degli antigeni è stata valutata utilizzando la citometria a flusso e sistema Micro Typing (MTS) carte fenotipizzazione sangue.
Abstract
Globuli rossi (RBC) trasfusione è vitale per il trattamento di una serie di problemi medici acuti e cronici come talassemia e anemia falciforme 1-3. A causa della presenza di numerosi antigeni sulla superficie RBC (~ 308 antigeni noti 4), pazienti in terapia cronica trasfusione sviluppano alloanticorpi causa della partita miss di antigeni minori di eritrociti trasfusi 4, 5. Innesto di polimeri idrofili come polietilene glicole (PEG) e poliglicerolo hyperbranched (HPG) forma uno strato di esclusione sulla membrana RBC che previene l'interazione di anticorpi con antigeni di superficie senza influenzare il passaggio di piccole molecole come l'ossigeno, glucosio, e ioni 3. Attualmente è disponibile alcun metodo per la generazione di globuli rossi donatori universali in parte a causa della difficile sfida presentata dalla presenza di un gran numero di antigeni (proteine e carboidrati base) sulla superficie RBC e la dviluppo di tali metodi migliorerà in modo significativo la sicurezza delle trasfusioni, e drammaticamente migliorare la disponibilità e l'uso di globuli rossi. In questa relazione, gli esperimenti che vengono utilizzati per sviluppare antigene RBC funzionali protetti dalla membrana innesto di HPG e loro caratterizzazione vengono presentati. HPGs sono altamente biocompatibili polimeri compatte 6, 7, e dovrebbero essere situata all'interno della cella glicocalice che circonda la membrana lipidica 8, 9 e maschera RBC antigeni di superficie 10, 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
RBC donatori universali hanno un grande potenziale disponibilità del sangue ed il di sicurezza per la terapia trasfusionale. Globuli rossi sono considerati promettenti veicoli di somministrazione di farmaci per la loro circolazione lungo e biocompatibilità intrinseca 14, 15. Esperimenti presentati in questo documento valutare la caratteristiche in vitro di HPG RBC modificati. La proprietà in vitro e in vivo di circolazione HPG globuli rossi modificati sono stati studiati nel nost…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata finanziata dal Canadian Blood Services (CBS) e gli Istituti di Scienze della Salute canadese (CIHR) Fondo di ricerca di partenariato. Gli autori ringraziano l'hub LMB macromolecola presso il Centro UBC per la ricerca del sangue per l'uso delle loro strutture di ricerca. La struttura infrastruttura è sostenuto dalla Fondazione canadese per l'innovazione (CFI) e Michael Smith Fondazione per la ricerca sulla salute (MSFHR). R. Chapanian è un destinatario di (CIHR / CBS) borse di studio post-dottorato in Scienze trasfusione e un destinatario dell'assegno di ricerca posta MSFHR tirocinante dottorato. JN Kizhakkedathu è un destinatario del Premio alla Carriera Scholar Investigator MSFHR.
Materials
| Glycidol | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| Trimethylolpropane | Fluka | (ON, Canada) | |
| Potassium methylate | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| Anhydrous pyridine | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| 4-Dimethylaminopyridine | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| Succinic anhydride | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| Acetone | Fisher Scientific | (ON, Canada) | |
| Anhydrous dimethyl formamide | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| N-Hydroxysuccinimide | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| N,N’-Diisopropylcarbodiimide | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| MTS cards | Micro Typing System (MTS) cards (FL, USA) | ||
| Dextran 500 kDa | Pharmacia Fine Chemicals | (Sweden) | |
| PEG 8 kDa | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| FITC monoclonal anti-Rhesus D (RhD) | Quotient Biodiagnostics | (PA, USA) | |
| PE monoclonal anti-CD47 | BD Biosciences | (NJ, USA) | |
| Drabkin’s reagent | Sigma Aldrich | (ON, Canada) | |
| Table. Chemicals and reagents used for the grafting of HPG polymers to RBC membrane and their analysis. |
Referenzen
- Bradley, A. J., Murad, K. L., Regan, K. L., Scott, M. D. Biophysical consequences of linker chemistry and polymer size on stealth erythrocytes: size does matter. Biochim. Biophys. Acta. 1561 (2), 147-158 (2002).
- Murad, K. T., Mahany, K. L., Brugnara, C., Kuypers, F. A., Eaton, J. W., Scott, M. D. Structural and functional consequences of antigenic modulation of red blood cells with methoxypoly(ethylene glycol. Blood. 93 (6), 2121-2127 (1999).
- Scott, M. D., Murad, K. L., Koumpouras, F., Talbot, M., Eaton, J. W. Chemical camouflage of antigenic determinants: Stealth erythrocytes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (14), 7566-7571 (1997).
- Daniels, G., Reid, M. E. Blood groups: the past 50 years. Transfusion. 50 (2), 281-289 (2010).
- Murad, K. L., Gosselin, E. J., Eaton, J. W., Scott, M. D. Stealth cells: Prevention of major histocompatibility complex class II-mediated T-cell activation by cell surface modification. Blood. 94 (6), 2135-2141 (1999).
- Kainthan, R. K., Hester, S. R., Levin, E., Devine, D. V., Brooks, D. E. In vitro biological evaluation of high molecular weight hyperbranched polyglycerols. Biomaterials. 28 (31), 4581-4590 (2007).
- Kainthan, R. K., Janzen, J., Levin, E., Devine, D. V., Brooks, D. E. Biocompatibility testing of branched and linear polyglycidol. Biomacromolecules. 7 (3), 703-709 (2006).
- Chapanian, R., Constantinescu, I., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. In vivo circulation, clearance, and biodistribution of polyglycerol grafted functional red blood cells. Biomaterials. 33 (10), 3047-3057 (2012).
- Chapanian, R., Constantinescu, I., Rossi, N. A. A., Medvedev, N., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Influence of polymer architecture on antigens Camouflage, CD47 protection and complement mediated lysis of surface grafted red blood cells. Biomaterials. 33 (31), 7871-7883 (2012).
- Rossi, N. A. A., Constantinescu, I., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Enhanced cell surface polymer grafting in concentrated and nonreactive aqueous polymer solutions. J. Am. Chem. Soc. 132 (10), 3423-3430 (2010).
- Rossi, N. A. A., Constantinescu, I., Kainthan, R. K., Brooks, D. E., Scott, M. D., Kizhakkedathu, J. N. Red blood cell membrane grafting of multi-functional hyperbranched polyglycerols. Biomaterials. 31 (14), 4167-4178 (2010).
- Muzykantov, V. R., Smirnov, M. D., Domogatsky, S. P. Hemolytic complement activity assay in microtitration plates. J. App. Biochem. 7 (3), 223-227 (1985).
- Walter, H., Brooks, D. E., Fisher, D. . Partitioning in aqueous two-phase systems: theory, methods, uses, and applications to biotechnology. , (1985).
- Rossi, L., Serafini, S., Pierige, F., Antonelli, A., Cerasi, A., Franternale, A., et al. Erythrocyte-based drug delivery. Expert Opin. Drug Deliv. 2 (2), 311-322 (2005).
- Walter, H., Krob, E. J., Brooks, D. E. Membrane surface properties other than charge involved in cell separation by partition in polymer, aqueous 2-phase systems. Biochemie. 15 (14), 2959-2964 (1976).
- Muzykantov, V. R., Murciano, J. C., Taylor, R. P., Atochina, E. N., Herraez, A. Regulation of the complement-mediated elimination of red blood cells modified with biotin and streptavidin. Anal Biochem. 241 (1), 109-119 (1996).
