Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Здесь мы предоставляем подробную процедуру производства, очистки и количественной оценки высокотитерного рекомбинантного вируса болезни Ньюкасла. Этот протокол последовательно дает > 6 × 109 бляшекобразующих единиц / мл, обеспечивая количество вируса, подходящее для исследований in vivo на животных. Описаны дополнительные анализы контроля качества для обеспечения безопасности in vivo .
Вирус болезни Ньюкасла (NDV), также известный как птичий ортоавулавирус серотип-1, является отрицательным чувством, одноцепочечным РНК-вирусом, который был разработан как онколитический вирус, так и вирусная векторная вакцина. NDV является привлекательным лечебно-профилактическим средством благодаря своей хорошо зарекомендовавшей себя системе обратной генетики, мощным иммуностимулирующим свойствам и отличному профилю безопасности. При введении в виде онколитического вируса или вирусно-векторной вакцины NDV вызывает надежный противоопухолевый или антиген-специфический иммунный ответ, активируя как врожденные, так и адаптивные ветви иммунной системы.
Учитывая эти желательные характеристики, NDV был оценен в многочисленных клинических испытаниях и является одним из наиболее хорошо изученных онколитических вирусов. В настоящее время зарегистрировано два клинических испытания с участием NDV: одно оценивает рекомбинантную NDV-векторную вакцину для SARS-CoV-2 (NCT04871737), а второе оценивает рекомбинантный NDV, кодирующий интерлейкин-12 в сочетании с Durvalumab, антителом против PD-L1 (NCT04613492). Для содействия дальнейшему продвижению этого весьма перспективного вирусного вектора необходимы упрощенные методы генерации высокотитерных, in vivo-grade, рекомбинантных NDV (rNDV).
В этой статье описывается подробная процедура амплификации rNDV в определенных эмбриональных куриных яйцах без патогенов (SPF) и очистки rNDV от аллантойной жидкости с улучшениями для уменьшения потерь во время очистки. Также включены описания рекомендуемых анализов контроля качества, которые должны быть выполнены для подтверждения отсутствия загрязняющих веществ и целостности вируса. В целом, эта детальная процедура позволяет синтезировать, очищать и хранить высокотитерный, in vivo-grade, рекомбинантный, лентогенный и мезогенный NDV для использования в доклинических исследованиях.
Вирус болезни Ньюкасла, также известный как Птичий ортоавулавирус-1, представляет собой окутанный птичий парамиксовирус с потенциалом использования как в качестве онколитического вируса, так и в качестве вирусной векторной вакцины 1,2,3,4,5,6,7. Совсем недавно NDV, разработанный для экспрессии спайкового белка SARS-CoV-2, был охарактеризован как эффективная интраназальная вакцина в моделях 7,8,9 мышей и хомяков. При использовании в качестве иммунотерапии рака он приводит к набору врожденных иммунных клеток, в частности естественных клеток-киллеров, производству интерферона I типа и генерации противоопухолевых Т-клеток 10,11,12,13. В дополнение к этим мощным иммуностимулирующим свойствам, NDV имеет сильный профиль безопасности и хорошо зарекомендовавшую себя систему обратной генетики14,15. Эти желательные характеристики побудили к оценке NDV в многочисленных доклинических и клинических испытаниях на людях (NCT04871737, NCT01926028, NCT04764422)16,17. Для дальнейшего продвижения этого многообещающего, иммуностимулирующего вирусного вектора необходимы подробные методы производства и очистки высокотитерного, ультрачистого NDV, который можно безопасно вводить in vivo.
Поскольку NDV является птичьим парамиксовирусом, он чаще всего усиливается в эмбриональных куриных яйцах. Хотя существуют клеточные системы, доступные для распространения NDV, большинство из них не смогли получить титры, аналогичные тем, которые были достигнуты в эмбриональных куриных яйцах18. Тем не менее, есть некоторые недостатки в производстве NDV в яйцах, в том числе тот факт, что производство на основе яиц является длительным и нелегко масштабируемым, получение большого количества куриных яиц SPF может быть проблематичным, и существует потенциал для загрязнения яичными аллергенами 13,18,19,20 . Недавно одна группа показала, что клетки Vero, выращенные в суспензии в среде, свободной от сыворотки, могут поддерживать репликацию NDV к титрам, сопоставимым с теми, которые достигаются в яйцеклетках, до очистки21. Однако для этого требовалось последовательное прохождение вируса для адаптации вируса к клеткам Vero, а оптимизация метода очистки NDV от суспензионных клеток Vero по-прежнему требуется21.
Как подчеркивалось ранее, методы, используемые для очистки вируса с высоким титром in vivo, варьируются в зависимости от вируса, рассматриваемого ввопросе 22. Существует хорошо зарекомендовавшая себя система обратной генетики, доступная для генерации рекомбинантного NDV. Этот процесс, включающий использование клона кДНК, вспомогательных плазмид и вируса-помощника, экспрессирующего Т7-РНК-полимеразу, был ранее подробно описан15,23. Этот протокол может быть применен как к лентогенному, так и к мезогенному NDV. Вирус, описанный в этом протоколе, представляет собой рекомбинантный мезогенный NDV, кодирующий зеленый флуоресцентный белок (GFP) из медузы Aequorea victoria, вставленный между вирусными генами P и M в качестве индивидуальной единицы транскрипции, поскольку это ранее было описано как оптимальное место для введения чужеродных трансгенов24.
Закрытые методы очерчивают очистку NDV исходя из его размера, варьирующегося от 100 до 500 нм, и его плотности15. Это позволило генерировать in vivo-grade, высокотитерные запасы NDV примерно за 3 недели, начиная с момента получения яиц до окончательного титра. Описаны методы, часто используемые в крупномасштабном производстве вирусов на основе яиц, такие как тангенциальная фильтрация потока, глубинная фильтрация и ультрацентрифугирование градиента плотности, что позволяет перевести эти методы в более крупномасштабное производство. Ранее описанные методы очистки NDV были улучшены путем включения стабилизирующего вирус буфера, использования йодиксанола во время ультрацентрифугирования градиента плотности и описания различных мер контроля качества для обеспечения качества in vivo-grade 15. Это позволило очистить NDV in vivo-класса, достигая титров до 3 × 1010 PFU/mL от 0,8 до 1,0 л аллантойной жидкости.
Все работы, связанные с использованием животных, были одобрены Комитетом по уходу за животными Университета Гвельфа в соответствии с Канадским советом по уходу за животными. Вся работа выполняется в лаборатории BioSafety Level 2 (BSL2) в Канаде, где мезогенный NDV является патогеном группы риска 2. Все этапы, связанные с усилением и очисткой NDV, должны выполняться в шкафу биологической безопасности типа IIA в целях безопасности и стерильности.
1. Амплификация NDV с использованием определенных эмбриональных куриных яиц без патогенов
2. Очистка NDV от аллантоевой жидкости
3. Анализы контроля качества
Сбор алнантоевой жидкости
Поскольку аллантоидная жидкость собирается из эмбриональных куриных яиц, она должна казаться прозрачной и прозрачной. Если жидкость выглядит непрозрачной и желтой, это свидетельствует о наличии загрязнений. Включение этой аллантойной жидкости во...
Вирусы, используемые в качестве терапевтических средств в доклинических исследованиях, должны быть высоко очищены, чтобы избежать токсичности при введении in vivo15. Если случайные агенты или загрязняющие вещества не удаляются, это может привести к тяжелым побочным реак...
У авторов нет конфликта интересов, о которых можно было бы заявить.
J.G.E.Y был получателем стипендии Ветеринарного колледжа Онтарио PhD и стипендии для выпускников Онтарио. Эта работа финансировалась Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады Discovery Grants to SKW (грант No 304737) и LS (грант No 401127).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.25% Trypsin | HyClone | SH30042.02 | |
1 mL Slip-Tip Syringe | BD | 309659 | |
10 mL Luer-Lok Syringe | BD | 302995 | |
10% Povidone Iodine Solution | LORIS | 109-08 | |
15 mL Conical Tubes | Thermo-Fisher | 14955240 | |
18G x 1 1/2 in Blunt Fill Needle | BD | 305180 | |
18G x 1 1/2 in Precision Glide Needle | BD | 305196 | |
25 G x 5/8 in Needle | BD | 305122 | |
2-Mercaptoethanol | Thermo-Fisher | 03446I-100 | |
30% Acrylamide/Bis Solution 37.5:1 | BioRad | 1610158 | |
4% Paraformaldehyde-PBS | Thermo-Fisher | J19943-K2 | |
5 mL Luer-Lok Syringe | BD | 309646 | |
96 Well Tissue Culture Plate - Flat Bottom | Greiner Bio One | 655180 | |
Acetic Acid, Glacial | Thermo-Fisher | A38-212 | |
Agarose | Froggabio | A87-500G | |
Alexa-Fluor 488 Goat-Anti-Mouse | Invitrogen | A11001 | |
Allegra X-14 Centrifuge | Beckman Coulter | B08861 | |
Ammonium Persulfate | BioRad | 161-0700 | |
Bleach (5%) | Thermo-Fisher | 36-102-0599 | |
Broad, unserrated tipped forceps | Thermo-Fisher | 09-753-50 | |
Bromophenol Blue | Sigma-Aldrich | 114405-25G | |
Centramate Cassette Holder | PALL | CM018V | |
ChemiDoc XRS+ | BioRad | 1708265 | |
CO2 Incubator | Thermo-Fisher | ||
Coomassie Brilliant Blue R-259 | Thermo-Fisher | BP101-50 | |
DF1 Cells | ATCC | CRL-12203 | |
Diet Gel Recovery | ClearH2O, INC | 72-01-1062 | |
Digital 1502 Sportsman Egg Incubator | Berry Hill | 1502W | |
D-Mannitol | Sigma-Aldrich | M4125-500G | |
Egg Candler | Berry Hill | A46 | |
Ethanol (70%) | Thermo-Fisher | BP82031GAL | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) solution, pH 8.0, 0.5 M in H2O | Thermo-Fisher | BP2482-500 | |
Female Threaded Tee fittings, nylon, 1/8 in NPT(F) | Cole-Parmer | 06349-50 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco | 12483-020 | |
Fine Point High Precision Forceps | Thermo-Fisher | 22-327379 | |
Fluorescent Microscope | ZEISS AXIO | Not necessary if not performing IFA or if NDV does not encode a fluorescent protein | |
Freeze Dry System Freezone 4.5 | LABCONCO | ||
GiBOX Gel Imager | Syngene | Imaging of Agarose Gels | |
Glycerol | Thermo-Fisher | G33-1 | |
Glycine | Thermo-Fisher | BP381-5 | |
High Capacity cDNA Reverse Transcriptase Kit | Thermo-Fisher | 4368814 | |
High Glucose Dulbecco's Modified Essential Medium | Cytiva | SH30022.01 | |
Humidity Kit | Berry Hill | 3030 | |
Iodixanol | Sigma-Aldrich | D1556 | 60% (w/v) solution of iodixanol in water (sterile) |
L-Lysine Monohydrochloride | Sigma-Aldrich | 62929-100G-F | |
Male and Female Luer-Lok a 1/8 in national pipe thread, NPT | Cole-Parmer | 41507-44 | |
Masterflex L/S Digital Drive | Cole-Parmer | RK-07522-20 | Peristaltic Pump with digital display |
Masterflex L/S Easy Load Pump Head for Precision Tubing | Cole-Parmer | RK-07514-10 | |
Masterflex Silicon tubing (Platinum) L/S 16 | Cole-Parmer | 96420-16 | BioPharm Platinum-Cured Silicone |
MC Pro 5 Thermocycler | Eppendorf | EP950040025 | |
Methanol | Thermo-Fisher | A412-4 | |
Mini Protean Tetra Cell | BioRad | 1658000EDU | SDS-PAGE cast and running appartus |
Mouse-Anti-NDV | Novus Biologicals | NBP2-11633 | Clone 6H12 |
Normal Goat Serum | Abcam | AB7481 | |
NP-40 | Thermo-Fisher | 85124 | |
Omega Membrane LV Centramate Cassette, 100K | PALL | OS100T02 | |
Optima XE-90 Ultracentrifuge | Beckman Coulter | A94471 | |
OWL Easycast B1A Mini Gel Electrophoresis System | Thermo-Fisher | B1A | |
PBS 10X Solution | Thermo-Fisher | BP399-20 | |
Poly(Ethylene Glycol) Average Mn 20,000 | Sigma-Aldrich | 81300-1KG | |
PowePac 300 | BioRad | Model 1655050 - for Agarose gel electrophoresis | |
Q5 High Fidelity 2X Master Mix | New England Biolabs | M0492S | |
QIA Amp Viral RNA Mini Kit | Qiagen | 52904 | |
RedSafe | Thermo-Fisher | 50999562 | |
Slide-a-lyzer Dialysis Cassette (Extra Strength), 10,000 MWCO 0.5-3 mL | Thermo-Fisher | 66380 | |
Sodium Dodecyl Sulfate | Thermo-Fisher | BP166-500 | |
Sodium Hydroxide (Pellets) | Thermo-Fisher | S318-10 | |
Specific pathogen free eggs | CFIA | NA | Supplier will vary depending on location |
Sucrose | Thermo-Fisher | S5-3 | |
Supracap 50 Depth Filter | PALL | SC050V100P | |
Surgical Scissors | Thermo-Fisher | 08-951-5 | |
Sw41Ti Rotor | Beckman Coulter | 331362 | Used in protocol step 2.3.1, 2.3.6, 2.3.7 |
SX4750 Rotor | Beckman Coulter | 369702 | |
SxX4750 Adaptor for Concial-Bottom Tubes | Beckman Coulter | 359472 | |
TEMED | Invitrogen | 15524-010 | |
Thin-Wall Ultraclear centrifuge tubes (9/16 in x 3 1/2 in) | Beckman Coulter | 344059 | |
Tris Base | Thermo-Fisher | BP152-5 | |
Tubing Screw Clamp | PALL | 88216 | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | P1379-1L | |
Utility Pressure Gauges | Cole-Parmer | 68355-06 |
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