Transduction transitoire des formes strobilées d’Echinococcus granulosus
Summary
Nous décrivons une technique de transduction transitoire rapide à différents stades de développement d’Echinococcus granulosus en utilisant des vecteurs lentiviraux de troisième génération.
Abstract
L’échinococcose kystique ou maladie hydatide est l’une des maladies parasitaires zoonotiques les plus importantes causées par Echinococcus granulosus, un petit ténia hébergé dans l’intestin des chiens. Il est urgent de mener des recherches en génétique appliquée pour comprendre les mécanismes de la pathogenèse et du contrôle et de la prévention des maladies. Cependant, l’absence d’un système efficace d’évaluation des gènes entrave l’interprétation directe de la génétique fonctionnelle des parasites cestodes, y compris l’espèce Echinococcus . La présente étude démontre le potentiel de transduction transitoire du gène lentiviral dans les formes métacestode et strobilée d’E. granulosus. Les protoscoléces (CSP) ont été isolées à partir de kystes hydatides et transférées dans des milieux de culture biphasiques spécifiques pour se développer en vers strobilés. Les vers ont été transfectés avec le lentivirus de troisième génération récolté, ainsi que des cellules HEK293T comme contrôle du processus de transduction. Une fluorescence prononcée a été détectée chez les vers strobilés sur 24 h et 48 h, indiquant une transduction lentivirale transitoire chez E. granulosus. Ce travail présente la première tentative de transduction transitoire à base de lentivirus chez les ténias et démontre les résultats prometteurs avec des implications potentielles dans des études expérimentales sur la biologie des vers plats.
Introduction
L’échinococcose kystique (EC) est l’une des plus importantes maladies helminthes causées par Echinococcus granulosus, un petit ténia de la famille des Taeniidae 1,2. Des études approfondies sur le développement d’immunodiagnostics et de vaccins contre E. granulosus ont été réalisées. Cependant, une connaissance insuffisante de la base moléculaire de la biologie parasitaire pose des limites majeures dans le diagnostic, la gestion et la prévention de la maladie hydatide 3,4,5,6.
Au cours des dernières années, en raison du développement du séquençage du génome et des méthodes transcriptomiques, un large éventail d’études moléculaires ont été menées sur les vers plats par plusieurs groupes de recherche 7,8,9. Cependant, dans le monde des parasites, les progrès de la technologie de transfert de gènes chez les vers plats parasites sont encore limités par rapport aux méthodes de transduction transitoire hautement reproductibles développées pour certains protozoaires 10,11,12.
L’utilisation de systèmes d’administration virale est devenue un outil essentiel pour l’administration de transgènes et les études de gènes et de protéines au cours des deux dernières décennies13. Le lentivirus infecte à la fois les cellules en division et les cellules non divisées, ce qui permet d’infecter les cellules postmitotiques 14,15,16. Des preuves récentes indiquent que l’utilisation d’un système de transduction à base de lentivirus dans les cellules de mammifères offre le potentiel de surmonter la plupart des limites des techniques précédentes d’entrée et de renversement. La conception et la construction de vecteurs lentiviraux d’expression avec des marqueurs moléculaires appropriés, tels que l’expression GFP, ont été décrites précédemment16. Par conséquent, nous évaluons la transduction transitoire lentivirale d’un gène rapporteur GFP chez les protoscolèces et les vers strobilés d’E. granulosus.
Protocol
Representative Results
Discussion
Comprendre la base moléculaire des nématodes et la biologie de Platyhelminthes est crucial pour comprendre la pathogénicité des parasites zoonotiques27. L’absence d’un système efficace d’évaluation des gènes est un obstacle majeur à l’interprétation directe de la génétique fonctionnelle des parasites cestodes, y compris les espèces d’Echinococcus 12,27. La présente étude démontre l’excellent potentiel du…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La recherche rapportée dans cette publication a été soutenue par Elite Researcher Grant Committee sous le numéro de bourse 958680 de l’Institut national pour le développement de la recherche médicale (NIMAD), Téhéran, Iran.
Materials
| 12-well culture plates | SPL Life Sciences | 30012 | |
| 25 cm2 culture flask | SPL Life Sciences | 70325 | |
| 6-well culture plates | SPL Life Sciences | 30006 | |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich | C4901-500G | Working concentration: 2.5 mM |
| CMRL 1066 medium | Thermo Fisher Scientific | 11530037 | |
| CO2 incubator | memmert | ICO150 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma-Aldrich | G8270-1KG | |
| DMEM | Life Technology | 12100046 | |
| Dog bile | Isolated from a euthanized dog and sterilized by 0.2 μm syringe filter | ||
| Eosin Y | Sigma-Aldrich | E4009-5G | prepare 0.1% of Eosin for working exclusion test |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | DNAbiotech | DB9723-100ml | Heat inactivation of FBS (30 min in 40 °C) |
| Fetal Bovine Serum (FCS) | DNAbiotech | DB9724-100ml | Heat inactivation of FCS (30 min in 40 °C) |
| HEK293T cells | BONbiotech | BN_0012.1.14 | Human embryonic kidney 293T |
| HEPES buffered saline (HBS) | Sigma-Aldrich | 51558-50ML | 2x concentrate |
| Inverted fluorescence microscope | OLYMPUS | IX51 | |
| Penicillin | Sigma-Aldrich | P3032-10MU | Working concentration: 100 IU/mL |
| Pepsin | Roche | 10108057001 | Working concentration: 2 mg/mL, pH 2 |
| Phosphate-buffered saline (PBS) | DNAbiotech | DB0011 | This reagent solve in less than 1 min in D.W |
| Polybrene (Transfection reagent) | Sigma-Aldrich | TR-1003-G | |
| RPMI medium | BioIdea | BI-1006-05 | |
| Sodium bicarbonate (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761-1KG | |
| Streptomycin | Sigma-Aldrich | S9137-25G | Working concentration: 100 μg/mL |
| Third-generation lentiviral plasmid (pCDH513b) | SBI System Biosciences (BioCat GmbH) | CD513B-1-SBI | Transfer vector (obtained commercially from Molecular Medicine Research Department of Iranian Academic Center for Education, Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran) |
| Third-generation lentiviral plasmid (pLPI and pLPII) | Invitrogen (Life Technologies) | K4975-00 | Helper vector (obtained commercially from Molecular Medicine Research Department of Iranian Academic Center for Education, Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran) |
| Third-generation lentiviral plasmid (pMD2G) | Addgene | Plasmid 12259 | Helper vector (obtained commercially from Molecular Medicine Research Department of Iranian Academic Center for Education, Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran) |
| Tris/EDTA Buffer (TE) | DNAbiotech | DB9713-100ml | |
| Trypsin | Sigma-Aldrich | T9935-50MG | 1x working solutions (pH 7.4–7.6) |
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