כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליצור וקטור הוכחה של עיקרון סוג אדנווירוס דו הערכי 5 (Ad5) Ad5 / H5-HVR1-קוואס-HVR5-6 על ידי ניצול אסטרטגית Antigen capsid על-ההתאגדות. וקטור זה הודגם להפגין כושר איכותי, היכולת להימלט סרה Ad5 חיובית במבחנה, וantigenicity כמו גם חיסונית לאנטיגנים המשולבים.
סרוטיפ אדנווירוס 5 (Ad5) השתנה באופן נרחב בשיטות מסורתיות transgene לפיתוח החיסון. Efficacies המופחת של וקטורי Ad5 שונה באופן מסורתי אלה בניסויים קליניים יכול להיות מתואם בעיקר עם חסינות Ad5 קיימים מראש (PEI) בקרב רוב האוכלוסייה. כדי לקדם את פיתוח חיסון-וקטורי Ad5 על ידי פתרון הדאגה של Ad5 PEI, אסטרטגית Antigen capsid על-ההתאגדות החדשנית כבר מועסק. על ידי הכשרון של אסטרטגיה זו, Ad5-וקטורים שנבנינו מעבורת hexon ראשונה פלסמיד HVR1-קוואס-HVR5-6 / pH5S ידי subcloning אזור hypervariable (HVR) 1 של hexon לפלסמיד הסעות נבנה בעבר HVR5-6 / pH5S, שהיה לו תג 6 שולב HVR5. בר זה HVR1 DNA המכיל HIV epitope ELDKWAS היה מסונתז. HVR1-קוואס-HVR5-6 / pH5S היה אז לינארית ושיתוף הפך עם pAd5 פלסמיד עמוד השדרה לינארית / ΔH5 (GL),לרקומבינציה ההומולוגית. פלסמיד recombined זה pAd5 / H5-HVR1-קוואס-HVR5-6 היה transfected לתאים לייצר הווקטור הנגיפי Ad5 / H5-HVR1-קוואס-HVR5-6. וקטור זו קיבל תוקף יש כושר איכותי שצוין על ידי כייל פיזי (סמנכ"ל / מיליליטר) נגיפי, כייל זיהומיות (IP / מיליליטר) וסמנכ"ל יחס / IP מתאים. שני epitope HIV והתג 6 שלו היו בקפסיד Ad5 משטח חשוף, ושמר על antigenicity epitope הספציפי משלהם. Assay נטרול הצביע על היכולת של וקטור דו ערכי זה לעקוף נטרול על ידי סרה Ad5 חיובית במבחנה. חיסון עכברים הוכיח את הדור של ספציפי חסינות הלחות החזקה לאפיטופ HIV ו -6. מחקר ההוכחה של עיקרון זה הציע כי הפרוטוקול הקשורים לאסטרטגית Antigen capsid על-ההתאגדות יכול להיות מנוצל יתכן עבור הדור של חיסוני וקטורים-Ad5 ידי שינוי חלבוני קפסיד שונים. פרוטוקול זה יכול אפילו להיות further שונה עבור הדור של חיסונים-וקטורי אדנווירוס נדיר-סרוטיפ.
אדנווירוס אדם (מודעות) הוא וירוס עם nucleocapsid icosahedral מכיל הגנום DNA גדילים כפול בגודל בינוני, שאינו-עטף. מודעות שייכת למשפחת adenoviridae, עם סיווג לשבע קבוצות (עד G). כל קבוצה מכילה וירוס של סרוטיפים שונים. מזה, אדנווירוס סרוטיפ 5 (Ad5) מהקבוצה C כבר בהרחבה הנחקרת ביותר ומיושמים באופן נרחב ביותר לגישות וקטורים כמו ריפוי גנטי וחיסונים.
אסטרטגית transgene המסורתית פותחה ומיושמת לשינויים Ad5, המתאפיין בתזוזה של גנים המוקדמים הווירוס עם גן-של-עניין, והביטוי הממוקד של הגן-של-עניין במארח. דוגמאות לכך הן הבנייה של pENV9 / Ad5hrΔE3 ידי החלפת גנים מוקדמים 3 (E3) עם גן rev של קופי וירוס כשל חיסוני 1, בניית AdCMVGag ידי החלפת גנים מוקדמים 1 (E1) עם גן איסור הפרסום של כשל חיסוני אנושיוירוס (HIV) 2, והבנייה של Z לאק מודעות על ידי החלפת E1 עם גן Z אק 3. היישום הרחב של אסטרטגית transgene המסורתית על Ad5 תלוי בגוף הבא: מגוון הרחב של מארחים לAd5, ההנדסה הגנטית אפשרית בנגיף והתפשטות וירוס, האירוח הגדול של הכנס גן זר והבטיחות של Ad5 4,5. עם זאת, efficacies המופחת של טיפולים קליניים וקטורים-Ad5 על ידי שימוש באסטרטגיה זו היה צוואר בקבוק עיקרי, אשר מופה להיות קשורות בעיקר עם Ad5 PEI, מאז Ad5 היא כל כך נפוץ בקרב רוב הילדים ומבוגרים 4,6.
כדי להתגבר על צוואר הבקבוק העיקרי של Ad5, המטרה העיקרית היא לפתח אסטרטגיה חלופית עקיפת Ad5 PEI. חסינות מולדת 7, חסינות אדפטיבית כגון נוגדנים מנטרלים תגובות תא (nabs) 8-10 וCD8 + T 10 נגד Ad5 הוכחו שיתוףntribute לAd5 PEI, עם Ad5 nabs מופיע לשחק את התפקיד הדומיננטי בתרומות לAd5 PEI 10,11. יתר על כן, Ad5 nabs epitopes היעד ממוקמת בחלבוני קפסיד, כולל hexon העיקרי החלבון, סיבים ובסיס פנטון. מזה, hexon הוא היעד העיקרי של Ad5 nabs 8,11-13. בהתבסס על ממצאים אלה, אסטרטגית Antigen capsid על-התאגדות חדשנית כבר הציגה. אסטרטגית רומן זה מדגישה את ההחלפה או שילוב של חלבונים של ריבית על חלבוני קפסיד Ad5, שעוברים או מסכות epitopes Ad5 נטרול, שמובילה להכרה ירד ב nabs וממשלי וקטור Ad5 יעילים. ראוי לציין כי אסטרטגיה זו היא תחרותית כי זה גם יכול לעזור מארחים לעורר חסינות הלחות חזקה וחסינות תאית חזקה ישירות על ידי הצגת אנטיגנים של עניין למערכת החיסונית 4,14,15. בהתבסס על אסטרטגיה זו, השיבוט המולקולרי והצלת וקטור נגיפי מודעות רקומביננטי ניתן לחלק מבנילארבעה שלבים עיקריים: (א) הכנת בר הגן-של-עניין מתגובה או שרשרת פולימרז (PCR) או סינתזה; (ב) קשירה של בר הגן לפלסמיד הסעות המכיל את קטע הגן-של-עניין וזרועות הומולוגיות לשדרת אדנווירוס; רקומבינציה ההומולוגית על ידי (ג) פלסמיד ההסעות המכיל בר הגן-של-עניין עם פלסמיד עמוד השדרה לינארית pAd5 / ΔH5 (GL) 16 הפיכת שותף; (ד) transfection של פלסמיד adenoviral רקומביננטי לינארית כדי להציל את וקטור מודעות רקומביננטי משולב עם אנטיגנים של עניין.
הקבוצה ועוד כמה שלנו הרחיבו את האסטרטגיה זו חלופת מודעות התאגדות לפיתוח חיסון וקטורי מודעות נגד פתוגנים זיהומיות שונים. דיווחנו הדור של וקטור רקומביננטי מודעת מודעה-HVR1-LGS-6 -V3 על ידי שילוב אנטיגן HIV-1 מתויג V3 לאזור HVR1 של hexon Ad5 (hexon5). וקטור שנוצר זה מופעל על strתגובת אונג הלחות חיסון ספציפית לאפיטופ V3 4. אנחנו גם דיווחו על ההתפתחות של Ad5 / HVR2-MPER-L15ΔE1 על ידי שילוב אזור HIV-1 קרום ectodomain הפרוקסימלי (MPER) לאזור HVR2 של hexon5 2. בנוסף, קבוצתו של ד"ר ג 'והשתמשה ביתרונות של אסטרטגית התאגדות מודעות זו לפתח מודעות סרוטיפ 3 (Ad3) חיסוני וקטורים, כלומר., הדור של R1SP70A3 וקטור הנגיפי על ידי שילוב SP70 epitope נטרול של Enterovirus 71 לHVR1 של Ad3 hexon (hexon3). R1SP70A3 נוצר nabs חזק וייצור IFN-γ הספציפי לSP70 epitope, שיוביל לשיעור הגבוה של הגנה מפני Enterovirus 71 אתגר 15.
לצורך ההתייחסות הטכנית, המחקר שלנו ניצל את אסטרטגית Antigen capsid על-ההתאגדות האיכותית להתמקד בדור של וקטור Ad5 דו ערכי Ad5 / H5-HVR1-קוואס-HVR5-6 על ידי שילוב אנטיגן HIV-1 לHVR1דה תגו לHVR5 של hexon5. הווקטור הנגיפי שנוצר היה גם הערכת מערכת חיסון. אסטרטגית Antigen capsid על-ההתאגדות יכולה להיות מנוצלת לפיתוח גישות חיסון וקטורים-Ad5 נגד מחלות זיהומיות שונות.
היישום של אסטרטגית transgene המסורתית על שינוי Ad5 לפיתוח של חיסונים כבר פחת בעיקר בשל צוואר הבקבוק הקשורים לAd5 PEI 4,6. צוואר בקבוק זה יכול להצטמצם באופן חלקי על ידי יישום של האסטרטגיה החלופית Antigen capsid על-התאגדות (איור 1 א), שכן אסטרטגיה זו יכולה להתחמק נטרול על י…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה בחלקו על ידי המכון הלאומי לבריאות מעניקה 5T32AI7493-20 ו5R01AI089337-03. היו הממנים לא היה תפקיד בעיצוב מחקר, איסוף נתונים וניתוח, החלטה לפרסם, או הכנה של כתב היד.
1x DPBS | Thermo Scientific | SH30256.01 | for cell spliting |
10x DPBS | Thermo Scientific | SH30378.02 | for dialysis buffer preparation |
glycerol | SIGMA | G5516-1L | for dialysis buffer preparation |
SDS | BIO-RAD | 161-0301 | for virus lysis buffer preparation |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Thermo Scientific | SH30910.03 | component of culture medium |
100X Non-Essential Amino Acids | Thermo Scientific | SH30238.01 | component of culture medium |
200mM/L L-glutamine | Cellgro | 25-005-CI | component of culture medium |
penicillin/streptomycin solution | Cellgro | 30-002-CI | component of culture medium |
DMEM with high glucose | Thermo Scientific | SH30081.01 | for HEK293 cell culture |
Minimum Essential Medium Eagle | SIGMA | M5650 | for HeLa cell culture |
phenol:chloroform:isoamyl alcohol | SIGMA | P3803-100ML | for large size of DNA purification |
cesium chloride | Research Products International Corp. | C68050 | for virus purificiation |
HEPES | Cellgro | 25-060-CI | for CsCl solution preparation |
HEK293 | ATCC | 51-0036 | for virus rescue and upscale |
HeLa | ATCC | CCL-2 | for neutralization assay |
T-25 flask | Thermo Scientific | 156367 | for cell culture |
T-75 flask | CORNING | 430641 | for cell culture |
T-175 flask | Thermo Scientific | 159910 | for cell culture |
Ultracentrifuge | BECKMAN | NA | for virus purification |
Ultracentrifuge tube | BECKMAN | 344059 | for virus purification |
dialysis cassette | Thermo Scientific | 66380 | for virus dialysis |
ELISA plate | Thermo Scientific | 442404 | for ELISA |
human anti-gp41 (2F5) mAb | NIH AIDS Reagent Program | 1475 | for immunological assays |
mouse anti-His tag mAb | GenScript | A00186 | for immunological assays |
SOC medium | CORNING | 46-003-CR | for transformation |
PCR master mix solution | QIAGEN | 201445 | for PCR |
Animal lancet (point length at 5mm) | MEDIpoint | for mice bleeding | |
Biophotometer | Eppendorf | for virus physical titer titration |