Crescita, purificazione e titolazione del virus Oncolytic Herpes Simplex
Summary
In questo manoscritto, descriviamo un semplice metodo di crescita, purificazione e titolazione del virus dell’herpes simplex oncolitico per uso preclinico.
Abstract
I virus oncolitici (OV), come il virus dell’herpes simplex oncolitico (oHSV), sono una strategia di trattamento in rapida crescita nel campo dell’immunoterapia oncologica. Gli OV, incluso l’oHSV, replicano selettivamente e uccidono le cellule tumorali (risparmiando cellule sane / normali) mentre inducono l’immunità antitumorale. A causa di queste proprietà uniche, le strategie di trattamento basate su oHSV sono sempre più utilizzate per il trattamento del cancro, preclinicamente e clinicamente, incluso il talimogene laherparevec (T-Vec) approvato dalla FDA. La crescita, la purificazione e la titolazione sono tre tecniche di laboratorio essenziali per qualsiasi VS, compresi gli OHSV, prima che possano essere utilizzati per studi sperimentali. In questo articolo viene descritto un semplice metodo passo-passo per amplificare l’oHSV nelle celle Vero. Man mano che gli oHSV si moltiplicano, producono un effetto citopatico (CPE) nelle cellule di Vero. Una volta che il 90-100% delle cellule infette mostra un CPE, vengono raccolte delicatamente, trattate con benzonasi e cloruro di magnesio (MgCl2),filtrate e sottoposte a purificazione utilizzando il metodo del gradiente di saccarosio. Dopo la purificazione, il numero di oHSV infettivi (designati come unità di formatura della placca o PFU) è determinato da un “saggio di placca” nelle cellule di Vero. Il protocollo qui descritto può essere utilizzato per preparare stock di oHSV ad alto titolo per studi in vitro sulla coltura cellulare e esperimenti su animali in vivo.
Introduction
I virus oncolitici (UV) sono una forma emergente e unica di immunoterapia oncologica. I televisori replicano selettivamente nelle cellule tumorali e lenalisi (risparmiando cellule normali / sane)1 mentre inducono l’immunità antitumorale2. Il virus dell’herpes simplex oncolitico (oHSV) è uno dei virus più studiati tra tutti gli UV. È più lontano lungo la clinica, con Talimogene laherparepvec (T-VEC) che è il primo e unico OV a ricevere l’approvazione della FDA negli Stati Uniti per il trattamento del melanoma avanzato3. Oltre al T-VEC, molti altri OHSV geneticamente modificati sono in fase di test preclinicamente e clinicamente in diversi tipidi cancro 3,4,5,6,7,8. L’attuale biotecnologia avanzata del DNA ricombinante ha ulteriormente aumentato la fattibilità dell’ingegneria di nuovi oHSV codificanti per transgeni terapeutici3,5. Un efficiente sistema di propagazione, purificazione e determinazione del tintore oHSV è fondamentale prima che qualsiasi oHSV (di nuova sviluppo) possa essere testato per studi in vitro e in vivo. Questo documento descrive un semplice metodo passo-passo di crescita oHSV (nelle cellule vero), purificazione (con il metodo del gradiente di saccarosio) e titolazione (mediante un saggio di placca oHSV nelle cellule Vero)(Figura 1). Può essere facilmente adottato in qualsiasi ambiente di laboratorio biosicurezza di livello 2 (BSL2) per ottenere uno stock virale di alta qualità per studi preclinici.
Vero, una linea di cellule renali di scimmia verde africana, è la linea cellulare più comunemente usata per la propagazione oHSV9,10,11,12,13 poiché le cellule vero hanno una via di segnalazione dell’interferone antiviraledifettosa 14. Altre linee cellulari con stimolatore inattivato di geni interferoni (STING) possono essere utilizzate anche per la crescita oHSV12,13. Questo protocollo utilizza cellule Vero per la crescita oHSV e il test della placca. Dopo la propagazione, le cellule infettate da oHSV vengono raccolte, lisciviate e sottoposte a purificazione, in cui le cellule lisciviate vengono prima trattate con nucleasi benzonasi per degradare il DNA delle cellule ospiti, prevenire l’aggregazione acido-proteina nucleica e ridurre la viscosità del lisato cellulare. Poiché la corretta attivazione della benzonasi richiede spesso Mg2+,in questo protocollo 15 viene utilizzato1-2 mM MgCl2. I detriti delle cellule ospiti del llysato cellulare trattato con benzonasio vengono ulteriormente eliminati mediante filtrazione seriale prima della centrifugazione ad alta velocità del gradiente di saccarosio. Un cuscino viscoso per la soluzione di saccarosio al 25% aiuta a garantire un tasso più lento di migrazione del virus attraverso lo strato di saccarosio, lasciando componenti correlati alle cellule ospiti nel supernatante, migliorando così la purificazione e limitando la perdita di virus nel pellet16. L’oHSV purificato viene quindi titolato sulle cellule Vero e le placche virali vengono visualizzate da Giemsa chemacchia 17 o colorazione X-gal (per la codifica LacZ oHSV)18.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il protocollo inizia con la crescita di oHSV nelle cellule vero a basso passaggio. La confluenza del monostrato a cellule Vero dovrebbe essere ~80% al momento dell’inoculazione del virus in quanto le cellule invase possono sviluppare strutture fibrose strette che possono ridurre l’ingresso di oHSV nelle cellule Vero20. Una volta osservato il 90-100% cpe, il supernatante della coltura viene rimosso, le cellule vengono raccolte, rimescolate in VB /supernatante (vedi passaggio 1.4.6), congelate a sca…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La ricerca nel laboratorio saha è stata supportata in parte da fondi del DIPARTIMENTO (W81XWH-20-1-0702) e della Dodge Jones Foundation-Abilene. Samuel D. Rabkin e Melissa R.M. Humphrey erano parzialmente supportati da 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 |
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