Évaluation des réponses de l’hôte-pathogène et l’efficacité du vaccin chez la souris
Summary
Nous présentons ici un protocole élégant pour in vivo l’évaluation du vaccin hôte et l’efficacité des réponses immunitaires. Ce protocole peut être adapté pour des modèles de vaccin qui étudient les virus, bactéries ou parasites pathogènes.
Abstract
Les vaccins sont une merveille médical de 20ème siècle. Ils ont fortement réduit la morbidité et la mortalité causées par les maladies infectieuses et a contribué à une augmentation frappante de l’espérance de vie dans le monde entier. Déterminer l’efficacité du vaccin reste néanmoins un défi. Des preuves nouvelles suggèrent que le vaccin acellulaire (aPV) pour Bordetella pertussis (b. pertussis) induit l’immunité sous-optimale. Par conséquent, un défi majeur est de concevoir un vaccin de nouvelle génération qui induit une immunité protectrice sans les effets secondaires d’un vaccin à germes entiers (PVS). Nous décrivons ici un protocole que nous avons utilisé pour tester l’efficacité d’un adjuvant prometteur, roman qui biaise la réponse immunitaire à un phénotype Th1/Th17 protectrice et favorise un meilleur dégagement d’un défi de b. pertussis dans le tractus respiratoire murin. Cet article décrit le protocole de vaccination de souris, l’inoculation bactérienne, tissu récolte et analyse des réponses immunitaires. En utilisant cette méthode, au sein de notre modèle, nous avons avec succès élucidé les mécanismes cruciaux induites par un vaccin acellulaire contre la coqueluche prometteuse génération. Cette méthode peut être appliquée à n’importe quel modèle de maladies infectieuses afin de déterminer l’efficacité du vaccin.
Introduction
Les vaccins représentent l’une des plus grandes réalisations du XXe siècle la santé publique, mais nous ne comprenons toujours pas entièrement les mécanismes par lesquels vaccins efficaces stimulent l’immunité protectrice. L’identification des signatures moléculaires (e.g., marqueurs d’activation cellulaire, expansion des sous-types cellulaires et des caractéristiques de l’expression génique) induite après vaccination fournit une multitude d’informations pour prévoir et générant un efficace réponse immunitaire. La complexité des réponses de l’hôte-pathogène ne peut être reproduite adéquatement à l’aide du systèmes in vitro cell culture1. Les modèles in vivo vaccin visent à évaluer simultanément plusieurs types de cellules immunitaires chez l’hôte. Cela procure un avantage lorsque caractérisant le vaccin antigène traitement et présentation, la sécrétion de cytokines différentielle et expansion des cellules immunitaires. Le protocole décrit ici fournit une méthode détaillée pour déterminer l’efficacité du vaccin par l’évaluation de la réponse immunitaire systémique et locale et quantification de la charge pathogène dans les tissus d’intérêt. L’exemple fourni ici teste l’efficacité d’un vaccin expérimental pour l’agent pathogène Bordetella pertussis (b. pertussis).
B. pertussis est une bactérie Gram-négative qui est l’agent étiologique de la maladie respiratoire coqueluche (pertussis)2,3. Contact étroit avec des personnes infectées (symptomatiques ou asymptomatiques) conduit à la transmission, la colonisation et la maladie. Malgré le vaccin global significatif couverture4, la coqueluche est considéré comme une résurgence de la maladie dans de nombreux pays dans le monde entier et est des principales causes évitables chez les enfants morts5,6,7, 8. en 2015, b. pertussis et la coqueluche ont été inclus dans l’Institut National des allergies et maladies infectieuses (NIAID) émergents liste pathogène/maladies infectieuses, en insistant sur la nécessité pour le développement d’un meilleur vaccin qui confère immunité protectrice longue durée de vie.
Une région active d’enquête pour contrôler la recrudescence de la coqueluche est actuellement, développement d’un vaccin acellulaire contre la coqueluche de prochaine génération (aPV) avec une combinaison optimale de nouveaux adjuvants et antigènes pour imiter la réponse immunitaire provoquée par la cellule entière coqueluche vaccin (PVS)9. En utilisant le protocole décrit, nous avons récemment rapporté que la modification des aPV cours approuvé par la FDA par l’ajout d’un nouvel adjuvant, facteur de colonisation Bordetella A (BcfA), donné lieu à une réduction plus efficace de la charge bactérienne de b. pertussis de poumons de souris10,11. Cette protection accrue a été accompagnée par l’inclinaison d’une réponse immunitaire Th1/Th2 induite par l’alun au plus protecteur du profil immunitaire Th1/Th1710. Ce protocole est détaillé et complet, permettant à l’enquêteur se renseigner maximale durant l’évaluation simultanée de l’hôte et de la réponse immunitaire à une variété de pathogènes.
Le protocole décrit ici suit le calendrier de vaccination représentatif, illustré à la Figure 1, pour assurer des réponses immunitaires hôte optimale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le protocole complet décrit ici afin d’étudier l’immunité induite par le vaccin à l’infection par b. pertussis permettra également l’évaluation des réponses de l’hôte à une variété d’autres pathogènes. Le protocole traite de méthodes pour livrer des immunisations, déterminer qui suit l’efficacité vaccin pathogène défi et dissection parallèle de la fonction immunitaire. Dans l’adaptation du protocole afin d’étudier d’autres agents pathogènes, plusieurs paramètres devront ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par des fonds 1R01AI125560-01 et le démarrage de la Ohio State University.
Materials
| 2L induction chamber | Vet Equip | 941444 | |
| Fluriso | Vet One | V1 501017 | any brand is appropriate |
| Bordet Gengou Agar Base | BD bioscience | 248200 | |
| Casein | Sigma | C-7078 | |
| Casamino acids | VWR | J851-500G | Strainer Scholte (SS) media components |
| L-Glutamic acid | Research Products Int | G36020-500 | |
| L-Proline | Research Products Int | P50200-500 | |
| Sodium Chloride | Fisher | BP358-10 | |
| Potassium Phosphate monobasic | Fisher | BP362-1 | |
| Potassium Chloride | Fisher | P217-500 | |
| Magnesium Chloride hexahydrate | Fisher | M2670-500G | |
| Calcium Chloride | Fisher | C75-500 | |
| Tris base | Fisher | BP153-1 | |
| L-cysteine HCl | Fisher | BP376-100 | SS media suplements |
| Ferrous Sulfate heptahydrate | Sigma | F-7002 | |
| Niacin | Research Products Int | N20080-100 | |
| Glutathione | Research Products Int | G22010-25 | |
| Ascorbic acid | Research Products Int | A50040-500 | |
| RPMI 1640 | ThermoFisher Scientific | 11875093 | |
| FBS | Sigma | F2442-500mL | any US source, non-heat inactivated |
| gentamicin | ThermoFisher Scientific | 15710064 | |
| B-mercaptoethanol | Fisher | BP176-100 | |
| 15mL dounce tissue grinder | Wheaton | 357544 | any similar brand is appropriate |
| Cordless Hand Homogenizer | Kontes/Sigma | Z359971-1EA | any similar brand is appropriate |
| Instruments – scissors, curve scissors, forceps, fine forceps, triangle spreaders | any brand is appropriate | ||
| 3mL syringes | BD bioscience | 309657 | |
| 15mL conical tubes | Fisher | 339651 | |
| 1.5mL microfuge tubes | Denville | C2170 | |
| 70um cell strainers | Fisher | 22363548 | |
| 60mm plates | ThermoFisher Scientific | 130181 | |
| 48-well tissue culture plates | ThermoFisher Scientific | 08-772-1C | |
| 1mL insulin syringe 28G1/2 | Fisher Scientific/Excel Int. | 14-841-31 | |
| Mouse IFN-gamma ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-21 | |
| Mouse IL-17 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-77 | |
| Mouse IL-5 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-172-09 |
References
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