Summary

piggyBac modificação do sistema Transposon de células T primárias Humanos

Published: November 05, 2012
doi:

Summary

Descreve-se um método para modificar geneticamente células T primárias humanas com um transgene, utilizando o não-viral<em> PiggyBac</em> Sistema de transposon. As células T modificado para utilizar o<em> PiggyBac</em> Transposon sistema mostra a expressão do transgene estável.

Abstract

O piggyBac sistema transposon é naturalmente ativo, originalmente derivado da 1,2 repolho traça looper. Este sistema não-viral é o plasmídeo com base, mais comumente utilizando dois plasmídeos com uma expressão da enzima transposase piggyBac e um transposon plasmídeo que alberga o gene (s) de interesse entre os elementos de repetição invertidos, que são necessários para a actividade de transferência de genes. PiggyBac medeia a transferência de genes através um "corta e cola" o mecanismo através do qual se integra o segmento transposase do transposão no genoma da célula alvo (s) de interesse. piggyBac demonstrou actividade a entrega eficiente de genes em uma ampla variedade de 1,2 insectos, mamíferos 3-5, e humana cells6 incluindo células T primárias humanos 7,8. Recentemente, uma transposase piggyBac hiperactivo foi gerada a melhoria da eficiência de transferência de genes 9,10.

Os linfócitos T humanos são de intere clínicoª para a imunoterapia adoptiva de câncer 11. De nota, o primeiro ensaio clínico envolvendo transposon modificação de células T humanas utilizando o sistema de transposon Sleeping beauty foi aprovado 12. Temos anteriormente avaliaram a utilidade de piggyBac como metodologia não virais para a modificação genética de células T humanas. Encontrámos piggyBac ser eficientes na modificação genética de células T humanas com um gene repórter e um não-imunogénico gene suicida induzível 7. Análise de locais de integração genómicos revelou uma falta de preferência para integração em ou perto de proto-oncogenes conhecidos 13. Usamos a piggyBac gene-modificam linfócitos T citotóxicos para transportar um receptor do antigénio quimérico dirigido contra o antigénio de tumor HER2, e descobriram que as células T modificadas gene-alvo mediada por morte de HER2-positivos de células tumorais in vitro e in vivo num modelo de rato ortotópico 14. Temos também utilizado piggyBacpara gerar células T humanas resistentes a rapamicina, que devem ser úteis em terapias de cancro em que a rapamicina é utilizada 15.

Relata-se um método para utilizar piggyBac para modificar geneticamente células T primárias humanas. Isto inclui o isolamento de células mononucleares de sangue periférico (PBMCs) a partir de sangue humano, seguido por cultura, a modificação do gene, e a activação das células T. Para efeitos do presente relatório, as células T foram modificados com um gene repórter (eGFP), para análise e quantificação da expressão de genes através de citometria de fluxo.

PiggyBac pode ser usado para modificar células T humanas com uma variedade de genes de interesse. Apesar de termos usados ​​piggyBac para dirigir as células T a antigénios de tumor 14, também foram utilizados piggyBac para adicionar um interruptor de segurança induzível de modo a eliminar as células de genes modificados, se necessário 7. A capacidade de carga de grande piggyBac também permitiu a transferência de genes deuma grande molécula de rapamicina mTOR resistente (15 kb) 15. Por conseguinte, apresenta-se uma metodologia não-viral para estável gene modificação de células T primárias humanas para uma grande variedade de finalidades.

Protocol

Dia 0 1. Isolamento de PBMCs a partir de Sangue Humano Recolher 20 ml de sangue humano fresco, utilizando a punção venosa em tubos Vacutainer Na-heparina. Mix de sangue e Avançado RPMI 1640 em 01:01 (v / v) a relação. Adicionam-se 20 ml de meio de Lymphoprep num tubo de centrifugação de 50 ml (25 ° C). Lentamente camada 25-30 ml de RPMI-1640 de sangue mistura no topo da Lymphoprep. Centrifugar a 400 xg durante 40 min sem freios. Recolhe…

Representative Results

Um diagrama esquemático mostrando as etapas na modificação genética de linfócitos T humanos com um gene repórter (eGFP) é mostrado na Figura 1. Estes plasmídeos estão disponíveis mediante solicitação dos autores. A schemtic demonstrando as etapas geneticamente modificados linfócitos T humanos com um gene repórter (eGFP) é showin na Figura 2. É necessário para activar as células T, a fim de levá-los a dividir, expandir e propagar em cultura. Modificados células T huma…

Discussion

O método aqui descrito permite a modificação de transgene estável primárias linfócitos T humanos. Temos anteriormente testado o uso do sistema de transposon piggyBac para modificar as células T para expressar um gene repórter (por mais de 4 semanas), um gene suicida não imunogénica, um receptor do antigénio quimérico para uma imunoterapia adoptiva (por mais de 100 dias), e de projetar a resistência a medicamentos imunossupressores 7,13-15. Non-viral modificação de células T para a imu…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

SS é apoiado em parte pela Med HHMI em Grad Formação Grant através do Programa TBMM. MHW é suportado, em parte, por um prêmio de desenvolvimento de carreira do Departamento de Assuntos de Veteranos eo generoso apoio do Dr. Harold e Sra. M. Selzman. Este trabalho também foi apoiado em parte por linfoma NIH SPORE concessão P50CA126752 e R01 NIH DK093660.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Lympholyte Cedarlane CL5015  
Advanced RPMI 1,640 LifeTechnologies 12633020  
Hyclone Fetal Bovine Serum Fisher Scientific SH3008803  
GlutaMAX-I Supplement LifeTechnologies 35050-061  
Human IL-15 Recombinant Protein eBioscience 14-8159  
EndoFree Plasmid Maxi Kit Qiagen 12362  
Amaxa Nucleofector Lonza AAD-1001S  
Human T Cell Nucleofector Kit Lonza VPA-1002  
CD8-APC Southern Biotech 9536-11  
Anti-Human CD3 eBioscience 16-0037-81  
Anti-Human CD28 BD Pharmingen 555725  
24 Well Tissue Culture Treated Plate BD Falcon 353047  
24 Well Non Tissue Culture Treated Plate BD Falcon 351147  
      Complete T cell media composition
1x Advanced RPMI 1,640
5% Heat Inactivated Fetal Bovine Serum
2 mM GlutamaxIM-I

Referencias

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Citar este artículo
Saha, S., Nakazawa, Y., Huye, L. E., Doherty, J. E., Galvan, D. L., Rooney, C. M., Wilson, M. H. piggyBac Transposon System Modification of Primary Human T Cells. J. Vis. Exp. (69), e4235, doi:10.3791/4235 (2012).

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