Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Methods to evaluate the efficacy and toxicity of RNA molecules targeting post-integration steps of the HIV-1 replication cycle are described. These methods are useful for screening new molecules and optimizing the format of existing ones.
Small RNA therapies targeting post-integration steps in the HIV-1 replication cycle are among the top candidates for gene therapy and have the potential to be used as drug therapies for HIV-1 infection. Post-integration inhibitors include ribozymes, short hairpin (sh) RNAs, small interfering (si) RNAs, U1 interference (U1i) RNAs and RNA aptamers. Many of these have been identified using transient co-transfection assays with an HIV-1 expression plasmid and some have advanced to clinical trials. In addition to measures of efficacy, small RNAs have been evaluated for their potential to affect the expression of human RNAs, alter cell growth and/or differentiation, and elicit innate immune responses. In the protocols described here, a set of transient transfection assays designed to evaluate the efficacy and toxicity of RNA molecules targeting post-integration steps in the HIV-1 replication cycle are described. We have used these assays to identify new ribozymes and optimize the format of shRNAs and siRNAs targeting HIV-1 RNA. The methods provide a quick set of assays that are useful for screening new anti-HIV-1 RNAs and could be adapted to screen other post-integration inhibitors of HIV-1 replication.
Ограничение текущего лечения ВИЧ-1 является то, что они должны быть хронически введены, чтобы предотвратить прогрессирование заболевания. Пересадка ВИЧ-1 , резистентных Т - лимфоцит или гемопоэтических стволовых клеток, имеет потенциал для обеспечения долгосрочного контроля репликации ВИЧ-1 в отсутствие лекарственной терапии 1,2 , а также может быть эффективным подходом к достижению ВИЧ-1 - лекарство 3. Один из способов визуализации клеток , устойчивых к репликации ВИЧ-1, чтобы вставить один или несколько генов , кодирующих анти-ВИЧ-1 РНК или пептидов в клетки зараженного человека во время аутогенной трансплантации 4. Гены Несколько кандидатом анти-ВИЧ-1 были разработаны с учетом некоторых в клинических случаях, в комбинации из двух или трех 5 6, чтобы предотвратить развитие ВИЧ-1 , устойчивость к любым одним геном.
Анти-ВИЧ-1 РНК входят в число кандидатов для генной терапии комбинацией из-за их низкого потенциала, чтобы вызывать иммунный ответ и потому что онитранскрибируются с очень коротких последовательностей генов. Некоторые анти-ВИЧ-1 РНК были разработаны, чтобы предназначаться проникновение вируса и интеграции. Тем не менее, большинство анти-ВИЧ-1 РНК целевых шагов после интеграции в жизненном цикле вируса (рисунок 1). Ингибиторы после интеграции включают приманка РНК, нацеливание ВИЧ-1 регуляторные белки Tat или Rev 1, и антисмыслового на основе РНК, ориентированных на различные сайты в РНК ВИЧ-1, такие как рибозимы , 7, 8 и shRNAs U1i РНК 9. Методы , которые были использованы для сравнения эффективности анти-ВИЧ-1 РНК включает мониторинг вирусной репликации в клетках , трансдуцированных гены , кодирующие кандидатов РНК и измерения вирусного производства в клетках временно трансфицированных плазмидами , экспрессирующими кандидатских РНК и экспрессионной плазмиды ВИЧ-1 10 -13. Ранее мы использовали производственный анализ на ВИЧ-1 для скрининга РНК ВИЧ-1 для новых сайтов - мишеней рибозима 13-15. Эти методы, так как были усовершенствованы с целью оптимизации формата РНКмолекулы интерференции , экспрессированный из плазмиды ДНК в качестве shRNA или поставляется в виде синтетического миРНК 16. Анализ измеряет производство зрелых вирусов из эмбриональной почки (НЕК) 293Т клеток человека, и может быть использовано для сравнения эффектов ингибиторов , которые нацелены на шаги после интеграции в цикле репликации ВИЧ-1 (фигура 1). Для ингибиторов , которые нацелены на стадии предварительной интеграции, альтернативные анализы , такие как TZM-бл клеток инфективности 17 необходимы для оценки противовирусной эффективности.
Основные проблемы безопасности для доставки анти-ВИЧ-1 РНК в клинике включают потенциальные эффекты вне цели на человека РНК или белков, а также активации врожденного иммунитета датчиков. Для оценки токсичности анти-ВИЧ-1 киРНК, мы использовали анализ на жизнеспособность клеток в различных клеточных линиях 16. Мы также измерили активацию двухцепочечных иммунных датчиков РНК, РНК-активированная протеинкиназа R (PKR) и Toll подобные рецепторы 3 (TLR3), а также эксприжимное интерферона стимулируется гена, ADAR1 P150. Эти анализы могут быть использованы для подтверждения того, что эффективность анти-ВИЧ-1 РНК не из-за косвенного воздействия на жизнеспособность клеток или активации иммунной датчика. Они также полезны в исключении кандидатов в РНК с потенциальными токсичностью от дальнейшего развития.
В следующих протоколов, процедур для выявления новых терапевтических РНК и оптимизировать формат существующих описаны. Эти методы полезны для скрининга РНК на основе ингибиторов пост-интеграционным репликации ВИЧ-1 и может быть адаптирована для скрининга других ингибиторов после интеграции, такие как малые молекулы , направленных Rev опосредованного экспорта вирусной РНК 18 или CRISPR / Системы Cas , предназначенные для целевой интегрированной ДНК ВИЧ-1 19.
1. Клетки и Трансфекция
2. Вирусный Анализ производства,
3. Жизнеспособность клеток Анализ
4. Анализ активации иммунной системы
Общая схема процедур показан на рисунке 2 , с примерным планом для трансфекции трех тестовых РНК и РНК управления , предоставленному на фигуре 2В. Для вирусных производства и жизнеспособность клеток анализы, неизменяемый для каждой испытательной кон?...
Анализ производства ВИЧ-1 описано проводили с использованием клетки HEK293T (рисунок 2) и аналогично анализов , используемых для скрининга ВИЧ-1 РНК для эффективного рибозима 13, shRNA 10,29, миРНК 30 и U1i РНК 11,31 сайтов - мишеней. Используя различные методы для количе...
The authors have nothing to disclose.
Работа, представленная здесь, была поддержана Канадского института исследований в области здравоохранения (CIHR) (гранты DCB-120266, PPP-133377 и HBF-348967 к AG).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
DMEM HyClone | GE Healthcare | SH30243.01 | |
FBS HyClone | GE Healthcare | SH30396.03 | |
Penicillin/Streptomycin Gibco | Thermo Fisher | 15140-122 | |
Cell culture plates, 96 well, 24 well, 6 well. | Corning | 353075, 353047, 353043 | |
Micro tubes Axygen | Corning | 311-08-051 | |
Low molecular weight Poly I:C | InvivoGen | 3182-29-6 | |
DharmaFECT-1 | Dharmacon | T-2001-01 | transfection reagent for synthetic RNAs |
TransIT-LT1 | Mirus | MIR 2300 | transfection reagent for RNA expression plasmids |
Nonidet P40 (NP-40) | USB | 19628 | |
[32P]dTTP | Perkin Elmer | BLU505H | |
poly(A) RNA template | Sigma-Aldrich | 10108626001 | |
oligo(dT)12-18 DNA primer | Thermo Fisher | 18418-012 | |
DEAE filtermat paper | Perkin Elmer | 1450-522 | |
Microplate scintillation counter | Perkin Elmer | 1450-024 | |
MTT | Sigma-Aldrich | M-2128 | |
DPBS HyClone | GE Healthcare | SH30028.02 | |
Microplate spectrophotometer | Bio-rad | 1706930 | |
Lysis buffer tablets | Roche | 4693159001, 4906837001 | protease and phosphatase inhibitors |
Microcentrifuge | Eppendorf | 5415R | |
Bradford reagent | Bio-rad | 500-0006 | |
Gel running chamber | Hoefer | SE600 | |
Semi-dry transfer cell | Bio-rad | 1703940 | |
Protein ladder EZ-Run | Thermo Fisher | BP3603-500 | |
Nitrocellulose membrane | Bio-rad | 162-0094 | |
BSA | Sigma-Aldrich | A9647-1006 | |
Antibody stripping solution | Millipore | 2504 | |
ECL - Pierce | Thermo Fisher | PI32106 | |
ADAR1 antibody | from Dr. B.L. Bass | ||
phospho-T446-PKR antibody | Abcam | ab32036 | |
phospho-S396-IRF3 antibody | Cell Signaling | 4947 | |
PKR antibody | from Dr. A. Hovanessian | ||
IRF3 antibody | Cell Signaling | 11904 | |
Actin antibody | Millipore | MAB1501 | |
Peroxidase-labeled goat anti-rabbit | KPL | 474-1506 | |
Peroxidase-labeled goat anti-mouse | KPL | 474-1806 | |
Ponceau S | Sigma-Aldrich | 6226-79-5 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены