概要

Croissance, purification et titrage du virus oncolytique de l’herpès simplex

Published: May 13, 2021
doi:

概要

Dans ce manuscrit, nous décrivons une méthode simple de croissance, de purification, et de titrage du virus oncolytique de simplex d’herpès pour l’usage préclinique.

Abstract

Les virus oncolytiques (OV), tels que le virus oncolytique de l’herpès simplex (oHSV), sont une stratégie de traitement en croissance rapide dans le domaine de l’immunothérapie du cancer. Les VQ, y compris le VSS O, se répliquent sélectivement dans les cellules cancéreuses et les tuent (épargnant les cellules saines/normales) tout en induisant une immunité antitumorale. En raison de ces propriétés uniques, les stratégies de traitement basées sur le vHS OHS sont de plus en plus utilisées pour le traitement du cancer, précliniquement et cliniquement, y compris le talimogene laherparevec (T-Vec) approuvé par la FDA. La croissance, la purification et le titrage sont trois techniques de laboratoire essentielles pour tout OV, y compris les VHSO, avant qu’ils ne puissent être utilisés pour des études expérimentales. Cet article décrit une méthode simple étape par étape pour amplifier l’oHSV en cellules de Vero. À mesure que les vhso se multiplient, ils produisent un effet cytopathique (CPE) dans les cellules vero. Une fois que 90-100% des cellules infectées montrent un CPE, elles sont doucement récoltées, traitées avec de la benzonase et du chlorure de magnésium (MgCl2),filtrées, et soumises à la purification utilisant la méthode de saccharose-gradient. Après purification, le nombre d’oHSV infectieux (désigné comme unités formant plaque ou PPU) est déterminé par un « test de plaque » dans les cellules Vero. Le protocole décrit ici peut être employé pour préparer le stock d’oHSV de haut-titre pour des études in vitro dans la culture cellulaire et les expériences in vivo d’animal.

Introduction

Les virus oncolytiques (VE) sont une forme émergente et unique d’immunothérapie du cancer. Les OV se répliquent sélectivement dans les cellules tumorales et les lysent (épargnant les cellules normales/saines)1 tout en induisant une immunité antitumorale2. Le virus oncolytique de l’herpès simplex (oHSV) est l’un des virus les plus étudiés parmi tous les OVs. Il est le plus avancé dans la clinique, talimogene laherparepvec (T-VEC) étant le premier et le seul OV à recevoir l’approbation de la FDA aux États-Unis pour le traitement du mélanome avancé3. En plus du T-VEC, de nombreux autres oHSVs génétiquement modifiés sont testés précliniquement et cliniquement dans différents types de cancer3,4,5,6,7,8. La biotechnologie avancée actuelle de l’ADN recombinant a encore augmenté la faisabilité de l’ingénierie de nouveaux oHSVs codant pour le(s) transgène(s) thérapeutique(s)3,5. Un système efficace de propagation, de purification et de détermination du titre de l’oHSV est essentiel avant qu’un oHSV (nouvellement développé) puisse être testé pour des études in vitro et in vivo. Cet article décrit une méthode simple étape par étape de croissance de l’oHSV (dans les cellules vero), de purification (par la méthode de gradient de saccharose) et de titrage (par un dosage de plaque de l’oHSV dans les cellules de Vero)(Figure 1). Il peut être facilement adopté dans n’importe quel laboratoire de niveau de biosécurité 2 (BSL2) pour obtenir un stock viral de haute qualité pour les études précliniques.

Vero, une lignée cellulaire de rein de singe vert africain, est la lignée cellulaire la plus couramment utilisée pour la propagation de l’oHSV9,10,11,12, 13carles cellules Vero ont une voie de signalisation antivirale d’interférondéfectueuse 14. D’autres lignées cellulaires avec stimulateur inactivé des gènes d’interféron (STING) signalisation peuvent également être utilisés pour la croissance de l’oHSV12,13. Ce protocole utilise des cellules Vero pour la croissance d’oHSV et l’analyse de plaque. Après la propagation, les cellules infectées par le vHSo sont récoltées, lysées et soumises à une purification, dans laquelle les cellules lysées sont d’abord traitées avec de la nucléase benzonase pour dégrader l’ADN de la cellule hôte, empêcher l’agrégation acide nucléique-protéine et réduire la viscosité du lysat cellulaire. Comme l’activation correcte de la benzonase nécessite souventmg2+,1-2 mMMgCl2 est utilisé dans ce protocole15. Les débris de cellules hôtes du lysat de cellules benzonase-traités sont en outre éliminés par filtration en série avant la centrifugation à gradient de saccharose à grande vitesse. Un coussin visqueux de solution de saccharose à 25% aide à assurer un taux de migration plus lent du virus à travers la couche de saccharose, laissant les composants liés à la cellule hôte dans le surnageant, améliorant ainsi la purification et limitant la perte de virus dans la pastille16. L’oHSV purifié est ensuite titré sur les cellules Vero, et les plaques virales sont visualisées par coloration Giemsa17 ou coloration X-gal (pour lacZ codant oHSVs)18.

Protocol

1) Croissance de l’oHSV NOTA : Assurer l’approbation du comité de biosécurité de l’établissement avant de travailler avec le VSSO. Cette étude a été menée dans le cadre du Protocole N° 18007 approuvé par le CIB. Maintenir les précautions BSL2 : blanchir toutes les pipettes, pointes, tubes et autres matières qui entrent en contact avec le virus. Vaporisez les gants avec 70% d’alcool isopropylique avant que les mains ne quittent la hotte de culture cellulaire BSL2. Lavez-vous t…

Representative Results

Un bref aperçu de l’ensemble du protocole est représenté à la figure 1,qui représente les étapes critiques impliquées dans la croissance, la purification et le titrage de l’oHSV. Les CPE dans les cellules Vero peuvent être détectées dès 4 h après l’infection par le VHS19. La figure 2 montre l’ŒP dans les cellules Vero à trois moments différents suivant l’infection par le VHSO. Le niveau du CPE augmente au fil du t…

Discussion

Le protocole commence par la croissance de l’oHSV dans les cellules Vero à faible passage. La confluence de la monocouche de cellules Vero devrait être d’environ 80% au moment de l’inoculation du virus, car les cellules envahies par la prolifération peuvent développer des structures fibreuses serrées qui peuvent réduire l’entrée de l’oHSV dans les cellules vero20. Une fois que 90-100% CPE est observé, le surnageant de culture est retiré, les cellules sont récoltées, remises en…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

La recherche dans le laboratoire Saha a été financée en partie par des fonds du DOD (W81XWH-20-1-0702) et de la Fondation Dodge Jones-Abilene. Samuel D. Rabkin et Melissa R.M. Humphrey ont été partiellement soutenus par les NIH (R01 CA160762).

Materials

1.7 mL centrifuge tubes Sigma CLS3620
15 mL polypropylene centrifuge tubes Falcon 352097
5 mL polypropylene tubes Falcon 352063
50 mL polypropylene centrifuge tubes Falcon 352098
6-well cell culture plates Falcon 353046
Benzonase Nuclease Sigma E8263-25KU
Cell scraper Fisher Scientific 179693
Dimethyl sulfoxide Sigma D2650-100ML
Dulbecco’s Modified Eagle Medium Corning MT-10-013-CV
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline Corning MT-21-031-CV
Fetal Bovine Serum Hyclone SH3007003
Giemsa Stain Sigma G3032
Glutaraldehyde Fisher Scientific 50-262-23
Glycerol Sigma G5516
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) Corning MT-21-021-CV
High-Glucose Dulbecco’s Phosphate-buffered Saline Sigma D4031
Human immune globulin Gamastan NDC 13533-335-12
Magnesium chloride Fisher Chemical M33-500
Media Sterilization filter, 250 mL Nalgene, Fisher Scientific 09-740-25E
Media Sterilization filter, 500 mL Nalgene, Fisher Scientific 09-740-25C
Neutral Red solution Sigma N4638
Paraformaldehyde Fisher scientific  15710S
Plate rocker Fisher 88861043
Potassium Ferricyanide Sigma P8131
Potassium Ferrocyanide Sigma P9387
Sodium chloride Fisher Chemical S271-3
Sorvall ST 16R Centrifuge ThermoFisher Scientific 75004381
Sorvall ST 21R Centrifuge ThermoFisher Scientific 75002446
Sterile Microcentrifuge Tubes with Screw Caps Fisher Scientific 02-681-371
Sucrose Fisher Scientific BP220-1
Syringe Filter, 0.45 PVDF MilliporeSigma SLHV033RS
Syringe Filter, 0.8 MCE MilliporeSigma SLAA033SS
Syringe filter, 5 µm PVDF MilliporeSigma SLSV025LS
T150 culture flask Falcon 355001
Tris-HCl MP Biomedicals LLC 816116
Ultrasonic water bath Branson CPX-952-116R
X-gal Corning 46-101-RF

参考文献

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記事を引用
Nguyen, H., Sah, N., Humphrey, M. R. M., Rabkin, S. D., Saha, D. Growth, Purification, and Titration of Oncolytic Herpes Simplex Virus. J. Vis. Exp. (171), e62677, doi:10.3791/62677 (2021).

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