Name: electroporation-based genetic modification of primary human pigment epithelial cells using the sleeping beauty transposon system
Uploaded: 2021-02-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electroporation-Based Genetic Modification of Primary Human Pigment Epithelial Cells Using the Sleeping Beauty Transposon System at JoVE.com

이 작업은 연구, 기술 개발 및 시연을위한 유럽 연합의 일곱 번째 프레임 워크 프로그램, 보조금 계약 번호 305134의 지원을 받았습니다. Zsuzsanna Izsvák는 유럽 연구위원회 (European Research Council, ERC Advanced (ERC-2011-ADG 294742)의 자금 지원을 받았습니다. 저자는 탁월한 기술 지원을 해준 Anna Dobias와 Antje Schiefer (안과학과, RWTH Aachen 대학 병원 Aachen)와 인간 기증자의 눈을 제공 한 Aachen 각막 은행 (안과학과, 대학 병원 RWTH Aachen)에게 감사드립니다.

인간 기증자의 눈은 헬싱키 의정서 선언에 따라 정보에 입각 한 동의를 얻은 후 안과학과의 아헨 각막 은행 (RWTH Aachen 대학 병원)에서 획득했습니다. 인체 시료 수집 및 사용 절차는 기관 윤리위원회의 승인을 받았습니다.
1. 1차 인간 RPE 세포의 분리
<ol><li>멸균 보호 복과 장갑을 배치하십시오. 층류 아래에 멸균 드레이프를 놓습니다.</li>
	<li>멸균 준비 도구 및 기타 필요한 멸...

우리 프로젝트에서 우리는 보호 환경의 확립 및 유지를 위한 장기 치료제로 형질감염된 세포를 사용하기 위해 효과적인 인자를 지속적으로 과발현하고 분비하는 유전자 변형 1차 인간 RPE 세포의 비바이러스 생산을 목표로 합니다. 우리는 항 혈관 신생 및 신경 보호 기능을 가진 유비쿼터스 발현 다기능 단백질 인 PEDF를 암호화하는 유전자의 도입을 확립했습니다. 여기에 설명된 프로토콜은 SB10...

고령은 신경 퇴행성 질환의 주요 위험으로 설명됩니다. 60세 이상의 환자에서 심각한 시력 상실을 유발하는 다유전자 질환인 연령 관련 황반변성(AMD)은 실명 및 시력 손상의 가장 흔한 4가지 원인1에속하며 2040년에는 2억 8,800만 명으로 증가할 것으로예상됩니다2. 맥락 모세 혈관과 망막 광 수용체 사이에 위치한 단단히 채워진 세포의 단일 층 인 망막 색소 상피 (RPE)의 기능 장애는 AMD의 발병 기전에 기여합니다. RPE는 정상적인 망막 기능3 에 필수적인 여러 작업을 수행하고 망막과 융모막의 구조적 무결성을 유지하는 데 필수적인 다양한 성장 인자와 인자를 분비하여 광수용체 생존을 지원하고 순환 및 영양소 공급을 위한 기반을 제공합니다.
건강한 눈에서 색소 상피 유래 인자(PEDF)는 혈관 내피 성장 인자(VEGF)의 효과 균형을 유지하고 세포자멸사로부터 뉴런을 보호하고 내피 세포 증식을 방지하며 모세혈관 내피를 안정화시킵니다. 이동 된 VEGF- 대 -PEDF 비율은 동물 모델 4,5뿐만 아니라 AMD 및 증식 성 당뇨병 성 망막증 6,7,8,9,10으로 인한 맥락막 신생 혈관 (CNV) 환자의 샘플에서 관찰 된 안구 신생 혈관과 관련이 있습니다. . 강화된 VEGF 농도는 현재 표준 처리의 표적이다. 항 -VEGF 의약품 인 베바시주맙, 라니비주맙, 아플리버셉트 및 가장 최근에는 브롤루시주맙이 CNV 환자의 약 1/3에서 시력을 개선하거나 90 %의 사례에서 시력을 안정화시킵니다11,12,13. 그러나, 빈번한, 종종 한 달에 한 번씩, 유리체내 주사는 부작용의 위험을 수반하고14, 환자 순응도를 손상시키며, 의료 시스템(15)에 상당한 경제적 부담을 나타낸다. 또한, 특정 비율의 환자 (2 % -20 %)는 항 -VEGF 요법16,17,18,19에 반응하지 않거나 잘 반응하지 않습니다. 이러한 부정적인 수반 물은 대체 치료법, 예를 들어 안내 임플란트, 세포 및 / 또는 유전자 치료 접근법의 개발을 필요로합니다.
유전자 치료는 유전성 및 비 유전성 질환에 대한 유망한 치료법으로 발전했으며 비 기능적 유전자 서열을 복원하거나 오작동하는 유전자 서열을 억제하려고합니다. 원인 인자의 식별 및 대체가 거의 불가능한 다 유전자 질병의 경우, 전략은 보호 인자의 지속적인 전달을 목표로합니다. AMD의 경우, 엔도스타틴 및 안지오스타틴 20의 안정한 발현, VEGF 길항제 가용성 fms-유사 티로신 키나제-1(sFLT-1)21,22, 분화의 보체 조절 단백질 클러스터 59(CD59)23 또는 PEDF 24,25와 같은 다양한 부가 요법이 개발되었습니다. . 눈, 특히 망막은 밀폐 된 구조, 우수한 접근성, 작은 크기 및 면역 특권으로 인해 유전자 기반 약물의 탁월한 표적이며, 따라서 낮은 치료 용량의 국소 전달을 허용하고 이식이 거부 반응에 덜 취약합니다. 또한 눈은 비침습적 모니터링을 가능하게 하며 다양한 이미징 기술로 망막을 검사할 수 있습니다.
바이러스 벡터는, 그의 높은 형질도입 효율 때문에, 치료 유전자를 표적 세포 내로 전달하는 주요 비히클이다. 그러나, 사용된 바이러스 벡터에 따라, 면역 및 염증 반응26, 돌연변이 유발 및 발암 효과27,28, 또는 다른 조직에서의 전파29와 같은 상이한 유해 반응이 설명되었다. 실질적인 제한에는 제한된 포장 크기(30)뿐만 아니라 임상 등급 로트(31,32)의 생산과 관련된 어려움 및 비용이 포함됩니다. 이러한 단점은 리포/폴리플렉스, 초음파 또는 전기천공을 통해 전달되는 비바이러스, 플라스미드 기반 벡터의 추가 개발을 촉진했습니다. 그러나, 숙주 게놈으로의 전이유전자의 게놈 통합은 일반적으로 플라스미드 벡터로 촉진되지 않으며, 따라서 일시적인 발현을 초래한다.
트랜스포존은 유전자 치료에 채택 된 특성 인 게놈 내에서 위치를 변경하는 자연 발생 DNA 단편입니다. 능동적 통합 메커니즘으로 인해, 트랜스포존-기반 벡터 시스템은 삽입된 전이유전자의 연속적이고 일정한 발현을 허용한다. 물고기33에서 발견되는 고대 Tc1/마리너형 트랜스포존으로부터 재구성되고 분자 진화에 의해 더욱 개선되어 과민성 변이체 SB100X34를 초래한 잠자는 숲속의 미녀(SB) 트랜스포존은 다양한 일차 세포에서 효율적인 전이를 가능하게 하고 다양한 질병 모델(35)에서 표현형 교정에 사용되었습니다. 현재 SB 트랜스포존 시스템을 사용하여 13 건의 임상 시험이 시작되었습니다. SB100X 트랜스포존 시스템은 말단 반전 반복(TYR)에 의해 측면에 있는 관심 유전자로 구성된 트랜스포존과 트랜스포존을 동원하는 트랜스포아제의 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 세포로의 플라스미드 DNA 전달 후, 트랜스포아제는 TIR에 결합하고 트랜스포존의 절제 및 세포 게놈으로의 통합을 촉매합니다.
우리는 신생 혈관 AMD 치료를위한 비 바이러스 세포 기반 첨가제 요법을 개발했습니다. 상기 접근법은 SB100X 트랜스포존 시스템36,37,38에 의해 PEDF 유전자를 일차 색소 상피(PE) 세포 내로의 전기천공 기반 삽입을 포함한다. 트랜스포아제와 PEDF의 유전 정보는 별도의 플라스미드에 제공되므로 이상적인 SB100X 대 PEDF 트랜스포존 비율을 조정할 수 있습니다. 전기천공은 표면적을 최소화하면서 전극 사이의 최대화된 갭 크기를 특징으로 하는 피펫 기반 모세관 형질주입 시스템을 사용하여 수행됩니다. 상기 장치는 광범위한 포유동물 세포 39,40,41에서 우수한 형질감염 속도를 달성하는 것으로 나타났다. 작은 전극 표면적은 균일한 전기장을 제공하고 전기분해(42)의 다양한 부작용을 감소시킨다.
형질감염된 색소 상피 세포에 의해 분비되는 PEDF의 항혈관신생 기능성은 인간 제대 정맥 내피 세포(43)의 발아, 이동 및 세포자멸사를 분석하는 다양한 시험관내 실험에서 나타내었다. 또한, 각막 신생혈관의 토끼 모델44 및 CNV43,45,46의 래트 모델에서 PEDF-형질감염된 세포를 이식한 결과 신생혈관의 감소가 나타났다.
여기에서는 모세관 형질주입 시스템을 사용하는 SB100X 트랜스포존 시스템을 통해 PEDF 유전자를 일차 인간 RPE 세포에 안정적으로 삽입하기 위한 상세한 프로토콜을 설명합니다. 형질감염된 세포를 21일 동안 배양한 후, 정량적 중합효소연쇄반응(qPCR)에 의한 PEDF 유전자 발현 및 면역블로팅 및 효소결합면역흡착 분석법에 의한 PEDF 단백질 분비의 관점에서 분석하였다(ELISA, 도 1).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Isolation of primary human RPE cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24-Well Cell Culture Plate</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td>0030722019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amphotericin B [250 &#181;g/mL] (AmphoB)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>A2942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Colibri Forceps</td>
			<td>Geuder, Heidelberg, Germany</td>
			<td>G-18950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved Iris Forceps&#160;</td>
			<td>Geuder, Heidelberg, Germany</td>
			<td>G-18856</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Scalpel (No. 11)</td>
			<td>Feather, Osaka, Japan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Modified Eagle&#8217;s Medium/Ham&#8217;s F-12 Nutrient Mixture (DMEM/F12)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P04-41150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Pointed Eye Scissor&#160;</td>
			<td>Geuder, Heidelberg, Germany</td>
			<td>G-19405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum [0.2 &#181;m Sterile Filtered] (FBS)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P40-37500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Pasteur Pipettes</td>
			<td>Brand, Wertheim, Germany</td>
			<td>747715</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin [10,000 units/mL] and Streptomycin [10 mg/mL] (Pen/Strep)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>P0781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (1000 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (100-1000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Drape</td>
			<td>Lohmann &#38; Rauscher, Rengsdorf, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Gauze Compress&#160;</td>
			<td>Fink-Walter, Merchweiler, Germany</td>
			<td>321063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Gloves</td>
			<td>Sempermed, Wien, Austria</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Petri Dish (Falcon 60 mm x 15 mm)</td>
			<td>Corning, Corning, NY</td>
			<td>351007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Surgical Gown</td>
			<td>Halyard Health, Alpharetta, GA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Iris Forceps&#160;</td>
			<td>Geuder, Heidelberg, Germany</td>
			<td>G-18855</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electroporation of primary human RPE cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mM Tris-HCl (pH 8.5)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12-Well Cell Culture Plate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>150628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24-Well Cell Culture Plate</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td>0030722019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amphotericin B [250 &#181;g/mL] (AmphoB)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>A2942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Modified Eagle&#8217;s Medium/Ham&#8217;s F-12 Nutrient Mixture (DMEM/F12)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P04-41150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safe-Lock Microcentrifuge Tubes (1.5 mL)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum [0.2 &#181;m Sterile Filtered] (FBS)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P40-37500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope</td>
			<td>Leica Mikrosysteme, Wetzlar, Germany</td>
			<td>Leica DMi8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvolume Spectrophotometer (NanoDrop Spectrophotometer)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary Transfection System (Neon Transfection System)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>MPK5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neon Transfection System 10 &#181;L Kit</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>MPK1096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer (Neubauer Chamber)</td>
			<td>Paul Marienfeld, Lauda-K&#246;nigshofen, Germany</td>
			<td>0640110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS Dulbecco w/o Ca2+ w/o Mg2+</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>L182-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin [10,000 units/mL] and Streptomycin [10 mg/mL] (Pen/Strep)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>P0781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (10 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (1000 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (200 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid Maxi Kit</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>12163</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (0.1-10 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (100-1000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (10-200 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0,05&#160;%)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>25300054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analyses of transfected primary human RPE cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% SDS-Polyacrylamide Gel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x Incubation Buffer (50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, 10 mM imidazole, pH 8.0)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x SDS Sample Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4x Incubation Buffer (200 mM NaH2PO4, 1.2 M NaCl, 40 mM imidazole, pH 8.0)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amersham Protran Supported 0.2 &#181;m&#160;Nitrocellulose Blotting Membrane</td>
			<td>Cytiva, Marlborough, MA</td>
			<td>10600015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amphotericin B [250 &#181;g/mL] (AmphoB)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>A2942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-PEDF Antibodies (Rabbit Polyclonal)</td>
			<td>BioProducts, Middletown, MD</td>
			<td>AB-PEDF1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Penta-His Antibodies (Mouse Monoclonal)</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>34660</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Modified Eagle&#8217;s Medium/Ham&#8217;s F-12 Nutrient Mixture (DMEM/F12)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P04-41150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elution Buffer (50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, 250 mM imidazole, pH 8.0)&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum [0.2 &#181;m Sterile Filtered] (FBS)</td>
			<td>PAN-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P40-37500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer (Neubauer Chamber)</td>
			<td>Paul Marienfeld, Lauda-K&#246;nigshofen, Germany</td>
			<td>0640110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horseradish Peroxidase-Conjugated Anti-Mouse Antibodies (Rabbit Polyclonal)</td>
			<td>Agilent Dako, Santa Clara, CA</td>
			<td>P0260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horseradish Peroxidase-Conjugated Anti-Rabbit Antibodies (Goat Polyclonal)</td>
			<td>Abcam, Cambridge, United Kingdom</td>
			<td>ab6721</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human PEDF ELISA Kit&#160;</td>
			<td>BioProducts, Middletown, MD</td>
			<td>PED613</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LAS-3000 Imaging System</td>
			<td>Fujifilm, Minato, Japan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler 1.2 Instrument</td>
			<td>Roche Life Science, Penzberg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler FastStart DNA Master SYBR Green I</td>
			<td>Roche Life Science, Penzberg, Germany</td>
			<td>12239264001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler&#160;Capillaries (20 &#956;l)</td>
			<td>Roche Life Science, Penzberg, Germany</td>
			<td>4929292001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvolume Spectrophotometer (NanoDrop Spectrophotometer)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini-PROTEAN&#160;Tetra Cell Casting Module</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories, Feldkirchen, Germany</td>
			<td>1658015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini-PROTEAN&#160;Tetra Vertical Electrophoresis Cell for Mini Precast Gels, 4-gel</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories, Feldkirchen, Germany</td>
			<td>1658004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ni-NTA Superflow</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>30410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PageRuler Prestained Protein Ladder</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>26616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin [10,000 units/mL] and Streptomycin [10 mg/mL] (Pen/Strep)</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>P0781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (10 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (1000 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (200 &#181;L)</td>
			<td>Starlab, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerPac Basic Power Supply</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories, Feldkirchen, Germany</td>
			<td>1645050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAamp DNA Mini Kit</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>51304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reverse Transcription System&#160;</td>
			<td>Promega, Madison, WI</td>
			<td>A3500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNase-Free DNase Set</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>79254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy Mini Kit&#160;</td>
			<td>Qiagen, Hilden, Germany</td>
			<td>74104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocking Shaker</td>
			<td>Cole-Parmer, Staffordshire, United Kingdom</td>
			<td>SSM3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safe-Lock Microcentrifuge Tubes (1.5 mL)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safe-Lock Microcentrifuge Tubes (2.0 mL)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (0.1-10 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (100-1000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Channel Pipette (10-200 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Hamburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trans-Blot Turbo Transfer System</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories, Feldkirchen, Germany</td>
			<td>1704150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0,05&#160;%)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>25300054</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electroporation-based genetic modification of primary human pigment epithelial cells using the sleeping beauty transposon system

점점 더 고령화되는 사회는 신경 퇴행성 질환의 발병률을 증가시킵니다. 지금까지 병리학 적 메커니즘이 부적절하게 이해되어 정의 된 치료법의 확립을 방해합니다. 보호 인자의 발현 증가를 위한 세포 기반 부가 유전자 요법은 연령 관련 황반변성(AMD)과 같은 신경퇴행성 질환을 치료하기 위한 유망한 옵션으로 간주됩니다. 우리는 잠자는 숲속의 미녀 (SB) 트랜스포존 시스템을 사용하여 신경계에서 신경 보호 및 항 혈관 신생 단백질로 특징 지어지는 색소 상피 유래 인자 (PEDF)를 코딩하는 유전자를 1 차 인간 색소 상피 (PE) 세포의 게놈에 안정적으로 발현시키는 방법을 개발했습니다. 일차 PE 세포를 인간 공여자의 눈으로부터 분리하고 배양물에서 유지하였다. 합류점에 도달한 후, 1 x 104 세포를 11 μL의 재현탁 완충액에 현탁시키고, 30 ng의 과민성 SB (SB100X) 트랜스포자제 플라스미드 및 470 ng의 PEDF 트랜스포존 플라스미드를 함유하는 2 μL의 정제된 용액과 합하였다. 유전자 변형은 다음 매개 변수를 사용하여 모세관 전기 천공 시스템으로 수행되었습니다 : 전압 1,100V 및 너비 20ms의 펄스 2 개. 형질감염된 세포를 소 태아 혈청이 보충된 배지를 함유하는 배양 플레이트로 옮겼고; 항생제와 항진균제가 첫 번째 배지 교환과 함께 추가되었습니다. 성공적인 형질감염은 독립적으로 수행된 실험에서 입증되었다. 정량적 중합효소연쇄반응(qPCR)은 PEDF 전이유전자의 발현 증가를 보여주었다. PEDF 분비는 면역블로팅에 의해 평가되고, 효소-결합 면역흡착 분석법 (ELISA)에 의해 정량화된 바와 같이, 유의하게 상승하였고, 안정하게 유지되었다. SB100X 매개 전달은 PE 세포의 게놈에 안정적인 PEDF 유전자 통합을 허용하고 AMD 또는 기타 망막 퇴행성 질환을 치료하기 위한 세포 기반 유전자 추가 요법의 개발에 중요한 PEDF 의 지속적인 분비를 보장했습니다. 더욱이, 인간 PE 세포로의 PEDF 트랜스포존의 통합 프로파일의 분석은 거의 임의의 게놈 분포를 나타내었다.

일차 인간 RPE 세포의 배양 및 전기천공 우리는 동물 기원의 충분한 수의 1차 RPE 세포의 파종이 착색된, 육각형 모양의 세포(36,37,48)의 통합된 단일층으로의 배양 및 성장을 허용한다는 것을 보여주었다. 단단한 접합을 형성하고, 식세포 활성을 나타내고, 시험관 내48에서...

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Electroporation-Based Genetic Modification of Primary Human Pigment Epithelial Cells Using the Sleeping Beauty Transposon System

우리는 잠자는 숲속의 미녀 (SB) 트랜스포존 시스템을 사용하여 색소 상피 유래 인자 (PEDF)를 코딩하는 유전자로 전기 천공함으로써 1 차 인간 색소 상피 세포를 형질 감염시키는 프로토콜을 개발했습니다. 성공적인 형질감염은 정량적 중합효소연쇄반응(qPCR), 면역블로팅 및 효소-결합 면역흡착 분석(ELISA)에 의해 입증되었다.

잠자는 숲속의 미녀 트랜스포존 시스템을 이용한 1차 인간 색소 상피 세포의 전기천공 기반 유전자 변형

Our increasingly aging society leads to a growing incidence of neurodegenerative diseases. So far, the pathological mechanisms are inadequately ...

이 방법은 잠자는 숲속의 미녀 트랜스포존 시스템을 사용하여 일차 인간 색소 상피 세포의 전기 천공 기반 형질 감염을 입증하며, 이는 전이 유전자 발현 및 단백질 분비에 대한 증거입니다. 잠자는 숲속의 미녀 트랜스포존 시스템과 전기천공의 조합은 일차 인간 색소 상피 세포의 효율적인 형질감염뿐만 아니라 안정적이고 지속적인 전이유전자 발현 및 단백질 분비를 가능하게 합니다. 전반적인 목표는 치료 활성 단백질의 안정적이고 지속적인 분비를 필요로 하는 망막 퇴행성 질환의 치료를 위한 세포 기반 유전자 부가 요법을 확립하는 것입니다.이 절차를 시연하는 것은 실험실의 의료 기술 보조원 인 Anne Freialdenhoven과 Antje Schiefer입니다. 1차 인간 RPE 세포 전기천공을 위한 플라스미드 DNA를 준비하려면 마이크로볼륨 분광 광도계를 사용하여 플라스미드 DNA 함량을 정량화하고 10밀리몰 Tris-HCL에서 마이크로리터당 250나노그램으로 농도를 조정합니다. SB100X 트랜스포자제 플라스미드 DNA의 마이크로리터당 250나노그램 부피 16개와 색소 상피 유래 인자 트랜스포존 플라스미드 DNA 마이크로리터당 250나노그램 16부피를 혼합합니다.생성 된 혈장 혼합물 2 마이크로 리터를 얼음 위의 멸균 1.5 밀리리터 안전 잠금 마이크로 원심 분리기 튜브에 넣고 버퍼 튜브에 3 밀리리터의 버퍼 E를 채 웁니다. 그런 다음 딸깍 소리가 들릴 때까지 튜브를 피펫 스테이션에 삽입하고 형질 주입 장치를 1, 100 볼트, 20 밀리 초 펄스 폭 및 2 펄스로 설정하십시오. 전기 천공을 위해 세포를 준비합니다. 먼저, 위상차 현미경을 통해 1차 RPE 세포 배양의 형태를 확인하여 성장과 컨플루언스를 평가합니다.세포를 세포 배양 인큐베이터에서 7 내지 15분 동안 웰당 500 마이크로리터의 0.05% 트립신 EDTA로 처리한다. 세포가 분리되면 원심분리에 의해 세포를 모으고, 세포를 PBS 1 밀리리터에 재현탁시키고 형질주입 당 4개의 세포 분취량을 1 내지 10회 원심분리하여 반응시킨다. 펠릿을 튜브당 11마이크로리터의 완충액 R에 재현탁시키고 준비된 플라스미드 혼합물 2마이크로리터를 각 튜브에 첨가합니다.클램프가 피스톤의 장착 스템을 완전히 집어 올릴 때까지 형질주입 피펫의 헤드를 10 마이크로리터 형질주입 팁에 삽입하고 세포와 플라스미드 용액을 형질주입 팁에 로드합니다. 딸깍 소리가 날 때까지 피펫 스테이션 내에 배치된 버퍼 튜브에 형질주입 피펫을 삽입하고 시작을 눌러 전기천공 과정을 시작합니다. 형질주입 후 피펫 스테이션으로부터 형질주입 피펫을 조심스럽게 제거하고, 즉시 세포 및 플라스미드 용액을 세포 배양 플레이트의 준비된 웰 내로 피펫팅한다.RPE 세포 배양 상청액으로부터 그의 태그된 색소 상피 유래 인자 융합 단백질을 정제하였다. 먼저 베벨 컷 팁을 사용하여 샘플 당 30 마이크로 리터의 니켈 NTA 슬러리 분취액을 수집하고 원심 분리로 니켈 NTA 수지를 펠릿합니다. 니켈 NTA 수지를 200 마이크로리터의 One X 인큐베이션 완충액으로 조심스럽게 재현탁하고 추가 원심분리로 용액을 2회 펠릿화합니다.두 번째 원심분리 후, 니켈 NTA 수지 펠릿을 샘플당 40마이크로리터의 Four X 인큐베이션 완충액으로 조심스럽게 재현탁시킨다. 다음으로 55 마이크로리터의 전처리된 니켈 NTA 슬러리를 260 마이크로리터의 Four X 인큐베이션 완충액 및 900 마이크로리터의 각 형질감염된 RPE 세포 배양 상청액과 혼합한다. 혼합물을 실온에서 60분 동안 진탕기 진탕기에서 인큐베이션하고, 니켈 NTA 수지 혼합물을 다시 펠렛화한다.175 마이크로 리터의 One X 배양 완충액에 펠릿을 조심스럽게 재현탁하고 혼합물을 두 번 더 원심 분리합니다. 2차 원심분리 후 니켈 NTA 수지 펠렛을 30 마이크로리터의 용출 완충액에 조심스럽게 재현탁시킨 후 샘플을 다시 원심분리하면서 실온에서 20분간 배양하였다. 그런 다음 상청액을 조심스럽게 수집하고 정제된 단백질의 웨스턴 혈액 분석을 위해 Two X SDS 샘플 버퍼와 혼합합니다.인간 공여자의 눈으로부터 분리된 배양된 1차 RPE 세포는 기증자의 연령, 분리 후 시간 또는 배양 시간에 관계없이 전형적인 조약돌 형태를 나타낸다. 일차 인간 RPE 세포에 단기 전기 펄스 적용. 모세관 형질주입 시스템을 사용하는 것은 상피 형태에 악영향을 미치지 않는다.형질감염된 1차 인간 RPE 세포 배양 상청액의 웨스턴 혈액 분석은 500일 이상 동안 전이유전자 침묵 없이 일관된 수준에서 색소 상피 유래 인자 분비를 입증합니다. 연속적으로 수행된 형질주입으로부터의 세포 배양 배지의 대표적인 웨스턴 혈액 분석에서 관찰된 바와 같이, 형질감염 후 21일째에 보편적으로 더 높은 색소 상피 유래 인자 분비 속도가 관찰된다. 추구 된 배양에서 장기간 상승 된 PEDF 분비는 최소 165 일 동안 지속됩니다.또한 ELISA 기반 정량화는 각각의 비형질감염된 대조군 세포에 비해 형질감염된 1차 인간 RPE 세포에서 총 색소 상피 유래 인자 분비의 20배 증가를 보여줍니다. 이러한 증가는 또한 전체 PEDF 발현이 30배 이상 상승시킨 유전자 발현 수준에서도 확인되었다. 이 프로토콜을 시도 할 때 형태가 In Vivo 상태에 해당하는 색소 상피 세포를 사용하는 것이 중요합니다.또한 기포 없이 형질주입 팁에 세포 용액을 끌어올리는 것을 잊지 마십시오. 안정적으로 형질감염된 세포는 이러한 세포 기반 유전자 추가 요법의 기능을 검증하기 위해 다양한 Ex Vivo 또는 in vivo 모델에서 사용될 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

인간의 기본 섬유 아세포의 유도를위한 피부 펀치 생검 절편 문화

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

연구

의학

Identification of Sleeping Beauty Transposon Insertions in Solid Tumors using Linker-mediated PCR

Identification of Sleeping Beauty Transposon Insertions in Solid Tumors using Linker-mediated PCR

의 식별<em&gt; 잠자는 숲속의 미녀</em링커로 인한 PCR을 사용하여 고체 종양의&gt; Transposon의 삽입

Genomic, proteomic, transcriptomic, and epigenomic analyses of human tumors indicate that there are thousands of anomalies within each cancer genome ...

Time-lapse Imaging of Primary Preneoplastic Mammary Epithelial Cells Derived from Genetically Engineered Mouse Models of Breast Cancer

기본 Preneoplastic 유방 상피 세포의 시간 경과 영상은 유방암의 유전자 변형 마우스 모델에서 파생

Time-lapse  imaging can be used to compare behavior of cultured primary preneoplastic  mammary epithelial cells derived from different genetically ...

Isolation, Cryopreservation and Culture of Human Amnion Epithelial Cells for Clinical Applications

분리, 냉동 보존 및 문화 임상 응용 프로그램에 대한 인간 양막 상피 세포

Human amnion epithelial cells (hAECs) derived from term or pre-term amnion membranes have attracted attention from researchers and clinicians as a ...

Performing Subretinal Injections in Rodents to Deliver Retinal Pigment Epithelium Cells in Suspension

서스펜션에 망막 색소 상피 세포를 제공하기 위해 설치류에서 망막 주사를 수행

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment ...

An Organotypic High Throughput System for Characterization of Drug Sensitivity of Primary Multiple Myeloma Cells

차 다발성 골수종 세포의 약물 민감도의 특성에 대한의 Organotypic 높은 처리량 시스템

In this work we describe a novel approach that combines ex vivo drug sensitivity assays and digital image analysis to estimate chemosensitivity and ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

마우스에서 가속 죽상 경화증의 유도: "와이어 부상" 모델

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Isolation of Primary Human Decidual Cells from the Fetal Membranes of Term Placentae

기간 Placentae의 태아 세포 막에서 기본 인간 Decidual 세포의 고립

The decidua, also known as the pregnant endometrium, is a critically important reproductive tissue. Decidual cells, comprised mainly of decidualized ...

Visualization of Endogenous Mitophagy Complexes In Situ in Human Pancreatic Beta Cells Utilizing Proximity Ligation Assay

근접 결찰 분석분석서를 활용한 인간 췌장 베타 세포에서 내인성 미토파기 복합체의 시각화

Mitophagy is an essential mitochondrial quality control pathway, which is crucial for pancreatic islet beta cell bioenergetics to fuel glucose-stimulated ...

Measurement of Carotenoids in Perifovea using the Macular Pigment Reflectometer

황반 색소 반사계를 사용하여 페리포베아에서 카로티노이드 측정

The macular pigment reflectometer (MPR) objectively measures the overall macular pigment optical density (MPOD) and further provides the lutein optical ...