Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
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.
Mevcut HIV-1 terapileri sınırlaması, kronik hastalığın ilerlemesini engellemek için de uygulanabilir olmasıdır. HIV-1 karşı T lenfosit veya hematopoietik kök hücre nakli, ilaç tedavisi 1,2 yokluğunda HIV-1 replikasyonu, uzun süreli kontrolünü sağlama potansiyeline sahiptir ve aynı zamanda, bir HIV-1 ilacı elde etmek için etkili bir yaklaşım olabilir 3.. HIV-1 replikasyonu dirençli hücre oluşturmak için bir yolu, otolog transplant 4 sırasında enfekte bireyin hücrelerine anti-HIV-1 RNA veya peptitler kodlayan bir ya da daha fazla gen eklemektir. Çeşitli aday anti-HIV-1 genlerinin herhangi bir tek genin HIV-1 direnç gelişmesini önlemek için, iki adet 5 ya da üç 6 kombinasyonları bazı giren klinik çalışmalarda dizayn edilmiştir.
Anti-HIV-1 RNA immün yanıtları ortaya çıkarmak için düşük potansiyel ve onlar için kombine gen terapisi için en iyi adaylar arasındaÇok kısa bir gen sekanslarından transkribe edilmektedir. Bazı anti-HIV-1 RNA, viral giriş ve bütünleşmesini hedeflemek üzere dizayn edilmiştir. Bununla birlikte, en anti-HIV-1 RNA, viral yaşam çevriminde sonrası entegrasyon adımlar (Şekil 1) hedefler. Sonrası entegrasyon inhibitörleri ribozimler 7, 8 ve shRNAs U1i RNA'lar 9 olarak, HİV-1 düzenleyici proteinleri tat veya rev 1 ve antisens dayalı RNA hedef HIV-1 RNA farklı sitesi hedef, yem RNA içerir. Anti-HIV-1 RNA etkinliğini karşılaştırmak için kullanılmış olan yöntemler genlerin aday RNA'lar kodlayan ve viral geçici aday RNA ifade eden plasmidler ile transfekte edilen hücrelerde üretim ve HIV-1 ifade plazmid ölçüm ile dönüştürülmüş hücrelerin viral replikasyonu izlenmesini, 10 -13. Daha önce yeni bir ribozim, hedef siteye 13-15 HIV-1 RNA taranması için bir HIV-1 üretimi deneyi kullandık. Bu yöntemler beri bir RNA biçimini optimize etmek için rafine edilmişgirişim molekülü, bir shRNA plazmid DNA'sından ifade edilen ya da sentetik bir siRNA 16 olarak verilir. Deney insan embriyonik böbrek (HEK) 293T hücrelerinde olgun virüs üretimini ölçer ve (Şekil 1), HIV-1 replikasyon döngüsünde sonrası entegrasyon evreleri hedefleyen önleyicilerinin etkilerini karşılaştırmak için kullanılabilir. Ön entegrasyon basamakları hedefleyen inhibitörleri, böyle bir tzm-bl hücre enfektivite tahlil 17 gibi alternatif deneyler antiviral etkinliğini değerlendirmek için gereklidir.
Klinikte anti-HIV-1 RNA teslimi için önemli güvenlik kaygıları, insan RNA veya protein ve doğuştan gelen bağışıklık sensör aktivasyonu üzerindeki potansiyel hedef dışı etkiler bulunmaktadır. Anti-HIV-1 siRNA'lar toksisitesini değerlendirmek için, farklı hücre hatları 16 bir hücre canlılığı deneyi kullandık. Ayrıca, iki iplikçikli bir RNA bağışıklık sensörler aktivasyonu ölçülmüştür RNA aktive edilmiş protein kinaz R (PKR) reseptör 3 (TLR3) Toll benzeri gibi exinterferon pression geni ADAR1 P150 uyarılmış. Bu deneyler, anti-HIV-1 RNA etkinliği hücre canlılığı veya immün sensör aktivasyon dolaylı etkileri nedeniyle olmadığını teyit etmek için kullanılabilir. Ayrıca, daha da geliştirilmesi, potansiyel toksisite aday RNA'ların hariç yararlıdır.
Aşağıdaki protokollerde, prosedürler yeni tedavi RNA'lar belirlemek ve mevcut biçimi açıklanmıştır optimize etmek. Yöntemleri, HIV-1 replikasyonu tarama RNA temelli sonrası entegrasyon inhibitörleri için faydalı olan ve bu tür viral RNA 18 ya da CRISPR Rev aracılı ihracat hedefleme küçük moleküller gibi diğer sonrası entegrasyon inhibitörlerinin taranması için adapte edilebilir / tasarlanan Cas sistemleri entegre hedef HIV-1 DNA'sı 19.
1. Hücre ve Transfeksiyonlar
2. Viral Üretim Deneyi
3. Hücre Canlılık Testi
4. Bağışıklık Aktivasyon Testi
Prosedürleri genel şematik bir üç test RNA ve Şekil 2B'de sağlanan bir kontrol RNA için bir örnek transfeksiyon planı, Şekil 2 'de gösterilmiştir. Viral üretimi ve hücre yaşayabilirliği tahlilleri için, her bir test yapı için Okuması bir negatif kontrol normalize edilir. Her test RNA bitişiğindeki negatif kontrol normalize böylece çoğaltır, setler halinde transfekte edilir. Bu durum, örneğin, negatif kontroller tüm bi...
Tanımlanan HIV-1 üretimi deneyi HEK293T hücreleri (Şekil 2) kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve etkili bir ribozim 13 shRNA 10,29, siRNA 30 ve U1i RNA 11,31 hedef sitesi HIV-1 RNA taramak için kullanılan deneyler benzer edildi. HIV-1 üretimini ölçmek için çeşitli yöntemler kullanılarak, çalışmaların çoğu, aday RNA'lar ile bir HIV-1 ifade plazmidinin Müşterek transfeksiyon sonrasında, virüs üretimini 48 saat ölçtük. HIV-1 ü...
The authors have nothing to disclose.
Burada sunulan çalışma Sağlık Araştırması (CIHR) Kanada Enstitüleri tarafından desteklenmiştir (DCB-120266, PPP-133377 ve AG için HBF-348967 verir).
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır