Orale kombinierte antiretrovirale Behandlung bei HIV-1-infizierten humanisierten Mäusen

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt eine neuartige Methode zur Verabreichung oraler antiretroviraler Kombinationsmedikamente, die die HIV-1-RNA-Replikation in humanisierten Mäusen erfolgreich unterdrücken.

Zusammenfassung

Die HIV-1-Pandemie breitet sich weltweit unvermindert weiter aus, und derzeit gibt es keinen Impfstoff gegen HIV. Obwohl die kombinierte antiretrovirale Therapie (cART) die Virusreplikation erfolgreich unterdrückt hat, kann sie das Reservoir von HIV-infizierten Personen nicht vollständig beseitigen. Eine sichere und wirksame Heilungsstrategie für HIV-Infektionen erfordert mehrgleisige Methoden, und daher sind die Fortschritte von Tiermodellen für HIV-1-Infektionen entscheidend für die Entwicklung der HIV-Heilungsforschung. Humanisierte Mäuse rekapitulieren Schlüsselmerkmale der HIV-1-Infektion. Das humanisierte Mausmodell kann mit HIV-1 infiziert werden und die virale Replikation kann mit cART-Therapien kontrolliert werden. Darüber hinaus führt die cART-Unterbrechung zu einem sofortigen viralen Rebound bei humanisierten Mäusen. Die Verabreichung von cART an das Tier kann jedoch unwirksam, schwierig oder toxisch sein, und viele klinisch relevante cART-Therapien können nicht optimal genutzt werden. Die Verabreichung von cART durch ein häufig verwendetes intensives tägliches Injektionsverfahren ist nicht nur potenziell unsicher für Forscher, sondern induziert auch Stress durch körperliche Zurückhaltung des Tieres. Die in diesem Artikel beschriebene neuartige orale cART-Methode zur Behandlung von HIV-1-infizierten humanisierten Mäusen führte zu einer Unterdrückung der Virämie unterhalb der Nachweisgrenze, einer erhöhten Rate der CD4+-Wiederherstellung und einer verbesserten allgemeinen Gesundheit bei HIV-1-infizierten humanisierten Mäusen.

Einleitung

Die Lebenserwartung von chronischen HIV-infizierten Personen hat sich mit einer kombinierten antiretroviralen Behandlung (cART) signifikant ^{verbessert1,2}. cART reduziert erfolgreich die HIV-1-Replikation und erhöht die CD4+ T-Zellzahl bei der Mehrheit der chronisch infizierten HIV-1-Teilnehmer auf Normalität³, was zu einer verbesserten allgemeinen Gesundheit und einer dramatisch reduzierten Krankheitsprogression führt⁴. Das latente HIV-1-Reservoir wird jedoch auch dann etabliert, wenn ART während der akuten Infektion^{initiiert wird 5,6....}

Protokoll

Anonymisiertes menschliches fetales Gewebe wurde kommerziell erworben. Tierversuche wurden nach Protokollen durchgeführt, die von der University of California, Los Angeles, und (UCLA) Animal Research Committee (ARC) in Übereinstimmung mit allen Bundes-, Landes- und lokalen Richtlinien genehmigt wurden. Insbesondere wurden alle Experimente in Übereinstimmung mit den Empfehlungen und Richtlinien für die Unterbringung und Pflege von Labortieren der National Institutes of Health (NIH) und der Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AALAC) International unter der UCLA ARC-Protokollnummer 2010-038-02B durchgeführt. Alle Operationen wurden....

Ergebnisse

Unter der Annahme, dass eine durchschnittliche Maus mit einem Gewicht von 25 g 4 g Nahrung pro Tag aufnimmt, entspricht die tägliche Arzneimitteldosis durch orale Einnahme 2,88 mg/kg TFV, 83 mg/kg FTC und 768 mg/kg RAL. Um zu testen, ob die optimierte Ernährung toxisch ist und die allgemeine Gesundheit im Vergleich zur täglichen Injektion von cART beeinflusst, wurde das Gewicht der Mäuse wöchentlich vor und während der cART durch orale oder subkutane Injektion überwacht. Es gab keine signifikanten Gewichtsuntersch.......

Diskussion

Hier wird eine orale cART-Verabreichungsmethode für HIV-1-infizierte humanisierte Mäuse entwickelt, indem drei antiretrovirale Medikamente in nährstoffreicher Nahrung kombiniert werden. Im Vergleich zur Verabreichung durch tägliche Injektionen ist die orale Verabreichung einfacher anzuwenden, begrenzt die Verabreichungshäufigkeit, reduziert die Handhabung von Tieren, minimiert Stress und verbessert die Sicherheit⁵⁵. Bis zu diesem Zeitpunkt haben nur wenige Studien an humanisierten Mäusen

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
60 mm petri dish	Thermo Scientific Nunc	150288	For aliquoting ART food
APC anti-human CD8 Antibody	Biolegend	344722	For flow cytometry
BD LSRFortessa	BD biosciences		For flow data collection
CD34 microbeads	Miltenyi Biotec	130-046-702	For NSG-BLT mice generation
Centrifuge tubes	Falcon	14-432-22	For dissolving ART
DietGel Boost	ClearH2O	72-04-5022	For making ART food
Elvitegravir	Gilead		Gifted from Gilead
Emtricitabine	Gilead		Gifted from Gilead
FITC anti-human CD3 Antibody	Biolegend	317306	For flow cytometry
Flowjo software	FlowJo		For flow cytometry data analysis
HIV-1 forward primer: 5′-CAATGGCAGCAATTTCACCA-3′;	IDT	Customized	For viral load RT-PCR
HIV-1 probe: 5′-[6-FAM]CCCACCAACAGGCGGCCT TAACTG [Tamra-Q]-3′;	IDT	Customized	For viral load RT-PCR
HIV-1 reverse primer: 5′-GAATGCCAAATTCCTGCTTGA-3′;	IDT	Customized	For viral load RT-PCR
Human fetal tissue	Advanced Bioscience Resources, Inc
Mice, strain NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ	The Jackson Laboratory	5557	For constructing the humanized mice
Pacific Blue anti-human CD45	Biolegend	304022	For flow cytometry
PerCP anti-human CD4 Antibody	Biolegend	300528	For flow cytometry
QIAamp Viral RNA Kits	Qiagen	52904	For measuring viral load
Raltegravir	Merck		Gifted from Merck
Sterile cell scrapers	Thermo Scientific	179693	For aliquoting ART food
TaqMan RNA-To-Ct 1-Step Kit	Applied Biosystems	4392653	For plasma viral load detection
Tenofovir disoproxil fumarate	Gilead		Gifted from Gilead
Trimethoprim-Sulfamethoxazole	Pharmaceutical Associates	NDC 0121-0854-16	For keeping ART food sterile. Each 5mL teaspoon contains 200 mg Sulfamethoxazole, USP 40 mg Trimethoprim, USP NMT 0.5% Alcohol