Antígenos funcionais protegidos glóbulos vermelhos pela membrana enxerto de compactos Poligliceróis hiper
Summary
A modificação da membrana celular das células vermelhas do sangue (RBC) com poliglicerol hiper-ramificado (HPG) é apresentada. Hemácias modificadas foram caracterizadas por partição de fase aquosa dois, fragilidade osmótica e lise mediada pelo complemento. A camuflagem de proteínas de superfície e antígenos foi avaliada usando a citometria de fluxo e Sistema de Digitação Micro (MTS) cartões de fenotipagem de sangue.
Abstract
Transfusão de células vermelhas do sangue (RBC) é vital para o tratamento de um certo número de agudos e crónicos problemas médicos, tais como a talassemia major e anemia falciforme 1-3. Devido à presença de grande número de antigénios na superfície de RBC (~ 308 antigénios conhecidos 4), os pacientes no tratamento crónico de transfusão de sangue desenvolvem aloanticorpos devido à falta de correspondência antigénios menores sobre os glóbulos vermelhos transfundidos 4, 5. A enxertia de polímeros hidrofílicos tais como polietileno glicol (PEG) e hiper-ramificado de poliglicerol (HPG) forma uma camada de exclusão da membrana de RBC que impede a interacção dos anticorpos com antigénios de superfície, sem afectar a passagem de moléculas pequenas, tais como o oxigénio, a glucose, e os iões de 3. Actualmente, nenhum método disponível para a geração de células de dador universal vermelhas do sangue, em parte, por causa da grande desafio apresentado pela presença de um grande número de antigénios (proteínas e hidratos de carbono com base) sobre a superfície e o RBC desenvolvimento de tais métodos irá melhorar significativamente a segurança das transfusões, e melhorar drasticamente a disponibilidade eo uso de hemácias. Neste relatório, as experiências que são usados para desenvolver antigénios protegidas RBCs funcionais pela membrana de enxerto de HPG e sua caracterização são apresentados. HPGs são altamente biocompatíveis polímeros compactas 6, 7, e espera-se estar situado no glicocálice celular que rodeia a membrana lipídica 8, 9 e os antigénios de superfície da máscara 10, 11 de RBC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hemácias de doadores universais têm um grande potencial na disponibilidade de sangue e segurança para melhorar a terapia de transfusão de sangue. RBCs também são considerados veículos de entrega de drogas promissoras, devido à sua circulação longa e biocompatibilidade inerente 14, 15. Experiências apresentadas neste trabalho avaliar in vitro as características de HPG RBCs modificados. A propriedades in vitro e in vivo em circulação de RBCs HPG modific…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Esta pesquisa foi financiada pelos Serviços de Sangue canadenses (CBS) e da Canadian Institutes of Health Science Partnership Fund (CIHR) Research. Os autores agradecem o Hub LMB Macromoléculas no Centro UBC para a pesquisa de sangue para o uso de suas instalações de pesquisa. A instalação de infra-estrutura é apoiada pela Fundação Canadense para Inovação (CFI) e do Michael Smith Fundação para a Pesquisa em Saúde (MSFHR). R. Chapanian é um receptor de (CIHR / CBS) bolsas de pós-doutorado em Ciências de Transfusão e um destinatário de MSFHR comunhão pós estagiário pesquisa de doutorado. JN Kizhakkedathu é um receptor de MSFHR Prêmio Acadêmico Carreira Investigador.
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. |
References
- 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. Biochemistry. 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).
