Summary

Preparação de Vírus da Influenza Aviária H5 Pseudotipados com Método de Transfecção de Fosfato de Cálcio e Mensuração da Atividade Neutralizante de Anticorpos

Published: November 22, 2021
doi:

Summary

Aqui descrevemos um protocolo para empacotamento de pseudovírus e a medição da atividade neutralizante de anticorpos.

Abstract

Desde 1996, os vírus H5 da linhagem A/ganso/Guangdong/Guangdong/1/96 da gripe aviária de alta patogenicidade (HPAI) têm causado surtos de gripe em aves de capoeira e aves selvagens. Ocasionalmente, os seres humanos também são vítimas dela, o que resulta em alta mortalidade. No entanto, a pesquisa do vírus da GAAP é frequentemente dificultada, considerando que deve ser manuseada dentro de laboratórios de nível de biossegurança 3. Para resolver essa questão, pseudovírus são adotados como uma alternativa aos vírus selvagens em alguns experimentos de estudos de IAAP H5. Os pseudovírus provam ser as ferramentas ideais para estudar anticorpos neutralizantes contra os vírus H5 da GAAP. Este protocolo descreve os procedimentos e etapas críticas das preparações de pseudovírus H5 GAAP e ensaios de neutralização de pseudovírus. Além disso, discute a solução de problemas, limitação e modificações desses ensaios.

Introduction

Desde 1996, os vírus H5 da linhagem A/ganso/Guangdong/1/96 da gripe aviária de alta patogenicidade (HPAI) têm causado surtos contínuos de gripe em aves de capoeira e aves selvagens, sendo responsáveis por enormes perdas socioeconômicas na indústria avícola global. Algumas vezes, os seres humanos também se infectam com ela, diante de uma alta taxa de letalidade 1,2. No entanto, a pesquisa do vírus da IAAP é frequentemente dificultada, uma vez que não pode ser manuseada fora dos laboratórios de nível de biossegurança 3. Para resolver essa questão, pseudovírus são adotados como uma alternativa aos vírus selvagens em alguns experimentos de estudos de IAAP H5. Os pseudovírus são seguros o suficiente para serem praticados em laboratórios de nível 2 de biossegurança.

Os pseudovírus H5 da GAAP pertencem a vírus quiméricos que consistem em núcleos de vírus substitutos, envelopes lipídicos com glicoproteínas de superfície de vírus influenza e genes repórteres. Os núcleos de pseudovírus são geralmente derivados do vírus da imunodeficiência humana lentiviral (HIV), retrovírus como o vírus da leucemia murina (MLV) e o vírus da estomatite vesicular (VSV)3. Especificamente, o sistema de embalagem do HIV-1 é amplamente utilizado para produzir pseudovírus influenza, onde os genes primários fornecidos são gag e pol. O gene da mordaça do HIV expressa proteínas centrais. O gene pol expressa a integrase e a transcriptase reversa, ambas necessárias para a expressão do gene repórter em células transduzidas. Mimetizando o genoma do vírus substituto, o gene repórter é abraçado no núcleo do pseudovírus na forma de RNA. O gene repórter expressará a proteína nas células hospedeiras. Os níveis de expressão gênica dos genes repórteres podem ser usados para medir a eficiência da infecção por pseudovírus 3,4. O repórter primário é a luciferase de vagalume para medir as unidades de luminescência relativa (RLU) ou atividade relativa de luciferase (RLA) em células transduzidas. Outros repórteres como lacZ, Gaussia e Renilla luciferase também são usados, só que em menor grau5.

Os pseudovírus são ferramentas ideais para o estudo de anticorpos neutralizantes contra o vírus H5 HAPI. Para medir a potência do anticorpo neutralizante, ensaios de neutralização de pseudovírus (NP)6 são usados. A hemaglutinina (HA) e a neuraminidase (NA) são glicoproteínas da superfície do vírus influenza A 7,8. O AH é composto por um domínio da cabeça globular para ligação ao receptor e um domínio do tronco para fusão da membrana. A proteína NA tem atividade de sialidase para facilitar a liberação do vírus 7,8. Um ensaio de NP pode medir anticorpos neutralizantes direcionados às proteínas HA. Anticorpos neutralizantes direcionados para a região da cabeça e tronco do AH também podem ser detectados por ensaios de adesão e entrada viral. Em comparação com vírus selvagens, os experimentos de neutralização de pseudovírus têm valores de detecção mais sensíveis, podem ser manuseados com segurança em um laboratório de biossegurança de nível 2 e geralmente são mais fáceis de operar na prática.

Este protocolo apresenta em detalhes os procedimentos e etapas críticas das preparações de pseudovírus H5 da GAAP e ensaios de NP. Além disso, discute a solução de problemas, limitação e modificações desses ensaios. Neste estudo, a cepa A/Thailand/1(KAN)-1/2004(TH) do vírus H5N1 da GAAP foi usada como exemplo. Para a obtenção dos soros imunes utilizados nos ensaios, esse protocolo selecionou a proteína HA originária da cepa TH como imunogênio para imunizar camundongos.

Protocol

Todas as operações experimentais relacionadas a pseudovírus foram realizadas sob condição ABSL2 no Institut Pasteur da Academia Chinesa de Ciências de Xangai (IPS, CAS). Os experimentos com animais foram realizados com base nos protocolos animais aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do IPS, CAS. 1. Embalagem de pseudovírus com transfecção cálcio-fosfato Realizar suspensões unicelulares de células HEK293FT (9 x 105 p…

Representative Results

Expressão das proteínas p24 HA, NA e HIV-1 do pseudovírus influenzaPara identificar a eficiência da embalagem viral, os estoques de pseudovírus influenza foram detectados pela primeira vez pelo ensaio de AH (Figura 2A). As unidades de AH por mililitro de pseudovírus influenza são 643 (Tabela 3). Ensaios de western-blot e ELISA sanduíche foram usados para testar a expressão das proteínas HA, NA e HIV-1 p24. Em seguida, foram calculadas as propor…

Discussion

HEK293FT células são geralmente usadas como células de empacotamento para produzir pseudovírus. A detecção regular de micoplasma é essencial durante a cultura celular. A contaminação por micoplasma pode diminuir drasticamente o rendimento do pseudovírus e, às vezes, próximo de zero. Comparadas com outras contaminações, as contaminações por micoplasma não levam a alterações no valor de pH ou turbidez do meio de cultura celular. Mesmo uma alta concentração de micoplasma não é visível a olho nu ou ao…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado pelas bolsas de pesquisa do Projeto de Capacitação em Inovação da província de Jiangsu (BM2020019), Projeto Científico e Tecnológico de Shenzhen (No. JSGG20200225150702770), Programa de Pesquisa Estratégica Prioritária da Academia Chinesa de Ciências (XDB29030103), Projeto Científico e Tecnológico de Guangdong (No. 2020B1111340076) e o Programa de Pesquisa Aberta do Laboratório da Baía de Shenzhen (No. SZBL202002271003).

Materials

1% Chiken Erythrocyte Bio-channel BC-RBC-C001 Reagent
96-well cell culture plates (flat-bottom) Thermo fisher scientific 167008 consumable material
96-well cell culture plates (round-bottom) Thermo fisher scientific 163320 consumable material
Allegra X-15R Beckman coulter Equipment/Centrifuge
BD Insulin Syringes BD 324910 consumable material
Calcium Chloride Anhydrous AMRESCO 1B1110-500G Reagent
chloroquine diphosphate Selleck S4157 Reagent
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) Gibco 12100-046 Reagent
Fetal Bovine Serum Gibco 16000-044 Reagent
HEK293FT Gibco R700-07 Cell line
HEPES FREE ACID AMRESCO 0511-250G Reagent
HIV-1 p24 Antigen ELISA ZeptoMetrix 801111 Reagent kit
Luciferase Assay System Freezer Pack Promega E4530 Reagent kit
MDCK.1 ATCC CRL-2935 Cell line
Microcentrifuge Tubes 1.5 mL Thermo fisher scientific 509-GRD-Q consumable material
Nunc Conical Centrifuge Tubes 15 mL Thermo fisher scientific 339650 consumable material
Nunc Conical Centrifuge Tubes 50 mL Thermo fisher scientific 339652 consumable material
Nunc EasYFlask 75 cm2 Thermo fisher scientific 156499 consumable material
Penicillin-Streptomycin Gibco 15140-122 Reagent
Pipette Tips (10 μL) Thermo fisher scientific TF102-10-Q consumable material
Pipette Tips (100 μL) Thermo fisher scientific TF113-100-Q consumable material
Pipette Tips (1000 μL) Thermo fisher scientific TF112-1000-Q consumable material
Serological pipets (5 mL) Thermo fisher scientific 170355N consumable material
Serological pipets (10 mL) Thermo fisher scientific 170356N consumable material
Trypsin/EDTA Gibco 25200-072 Reagent
Varioskan Flash Thermo fisher scientific Equipment/Microplate reader
Water Jacket Incubator Thermo fisher scientific 3111 Equipment/Cell incubator
Pentobarbital sodium salt Sigma 57-33-0 Reagent

References

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Cite This Article
Chang, X., Zhou, K., Liu, Y., Duan, L., Zhang, L., Zhang, G., Wang, H., Wang, G. Preparation of Pseudo-Typed H5 Avian Influenza Viruses with Calcium Phosphate Transfection Method and Measurement of Antibody Neutralizing Activity. J. Vis. Exp. (177), e62626, doi:10.3791/62626 (2021).

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