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Artigo de método

Geração de Nanoliposomes catiônica para a entrega eficiente de In Vitro transcrito de RNA mensageiro

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DOI:

10.3791/58444

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1 de fevereiro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Aqui descrevemos um protocolo para a geração de nanoliposomes catiônico, o qual se baseia o método seco-filme e pode ser usado para o cofre e entrega eficiente do in vitro transcrito de RNA mensageiro.

Resumo

O desenvolvimento do RNA mensageiro (mRNA)-com base em terapêutica para o tratamento de várias doenças se torna cada vez mais importante devido o positivo Propriedades in vitro transcrito (IVT) mRNA. Com a ajuda de IVT mRNA, a síntese de novo de uma proteína desejada pode ser induzida sem alterar o estado fisiológico da célula alvo. Além disso, a biossíntese de proteínas pode ser controlada precisamente devido ao efeito transiente de mRNA IVT.

Para a eficiente transfecção de células, nanoliposomes (NLps) pode representar um veículo de entrega segura e eficiente para a terapêutica do mRNA. Este estudo descreve um protocolo para gerar segura e eficiente catiônica NLps consistindo de DC-colesterol e 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (droga) como um vetor de entrega para IVT mRNA. NLps tendo um definido tamanho, uma distribuição homogénea e uma capacidade de complexação de alta e pode ser produzidos usando o método seco-filme. Além disso, apresentamos os sistemas de teste diferente para analisar sua complexação e eficácias de transfeccao usando sintética reforçada proteína verde fluorescente (eGFP) mRNA, bem como seus efeitos sobre a viabilidade celular. No geral, o protocolo apresentado fornece uma abordagem eficaz e segura para complexação de mRNA, que pode avançar e melhorar a administração de terapêutica mRNA.

Introdução

O uso de mRNA modificados para aplicações terapêuticas tem mostrado grande potencial no último par de anos. Em doenças cardiovasculares, inflamatórias e eurogenética, bem como no desenvolvimento de vacinas, o mRNA é um promissor agente terapêutico1.

Terapia de reposição de proteína com mRNA oferece diversas vantagens sobre a terapia de gene clássica, que se baseia a transfeccao de ADN em células alvo2. A função do mRNA inicia diretamente no citosol. Embora o plasmídeo de DNA (pDNA), uma construção de dupla-hélice, circular DNA contendo uma região promotora e uma sequência de genes codificação ....

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Protocolo

1. geração de Nanoliposomes catiônica (Figura 1)

  1. Dissolva os lipídios DC-colesterol (3beta-[N-(N′,N′-dimethylaminoethane)-carbamoil] colesterol cloridrato) e drogas (fosfatidiletanolamina dioleoyl), fornecido como um pó, em clorofórmio para obter uma concentração final de 25 mg/mL.
    Nota: Guarde os lipídios dissolvidos em-20 ° C.
  2. Trabalhar com 25 mg/mL de solução de ambos os lipídios. Mix de 40 µ l do DC-colesterol dissolvido e 80 µ l da droga dissolvida em um balão de vidro.
    Nota: A quantidade de lipídios totais é de 3 mg. Para evitar a rápida evaporação do clorofórmio, coloque os lipídios no gelo durante a pipet....

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Resultados

Usando o protocolo como descrito, NLps consistindo de lipídeos DC-colesterol e droga foram preparadas usando o método seco-filme (Figura 1). Durante a preparação, a solução de nanoliposome mostra diferentes fases na turbidez (Figura 2).

A eficácia de encapsulamento do NLps pode ser analisada após o encapsulamento de 1 µ g de mRNA eGFP-codificação, analisando a quantidad.......

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Discussão

O protocolo apresentado descreve a geração de NLps com eficácia elevada de encapsulamento para mRNA sinteticamente modificado, assim como o transfection confiável de células em vitro. Além disso, os NLps garantir a liberação do mRNA, que por sua vez, é traduzida em uma proteína funcional no interior das células. Além disso, os transfections usando NLps podem ser executadas no meio celular regular, resultando em alta realidades da pilha durante a transfeccao, e durar até três dias depois do transfection.

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Broridrato de (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT)AppliChem, Darmstadt, AlemanhaA2231
(3β-[N-(N′,N′-dimetilaminoetano)-carbamoil]cloridrato de colesterol (DC-Colesterol)Avanti, Alabama, EUA700001
4  ′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, AlemanhaD1306
BD FACScan systemBD Biosciences, Heidelberg, Alemanha
Cell Fix (10x)BD Biosciences, Heidelberg, Alemanha340181
ClorofórmioMerck, Darmstadt, Alemanha102445
Dimetilsulfóxido (DMSO)Serva Electrophoresis GmbH, Heidelberg, Alemanha20385.02
Dioleoyl fosfatidiletanolamina (DOPE)Avanti, Alabama, EUA850725
Microscópio de fluorescênciaZeiss Axio, Oberkochen, Alemanha
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha11668019
Mini extrusoraAvanti, Alabama, EUA
Água livre de nucleaseQiagen, Hilden, Alemanha129114
Opti-MemThermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha11058021
Tampão PBS (sem Ca2+/Mg2+)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha70011044
Kit de reagentes de RNA Quant-iT Ribo Green ThermoFisher Scientific, Darmstadt, AlemanhaQ33140
RPMI (sem vermelho de fenol)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha11835030
Gel de sílicaCarl Roth, Karlsruhe, AlemanhaP077
Tripsina/EDTA (0,05%)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha25300054
Kit de polimerase HotStar HiFidelityQiagen, Hilden, Alemanha202602
Kit de purificação de PCR QIAquickQiagen, Hilden, Alemanha28104

pseudouridina-5'-trifosfato (ψ-UTP)
TriLink Biotechnologies, San Diego, EUAN-1019
5-metilcitidina-5'-trifosfato (metil-CTP)TriLink Biotechnologies, San Diego, EUAN-1014
Cianina 3-CTPPerkinElmer, Baesweiler, Alemanha
RNeasy Mini KitQiagen, Hilden, Alemanha74104
Kit de Transcrição MEGAscript T7Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, AlemanhaAM1333
3&agudo;-O-Me-m7G(5')ppp(5')G RNA Cap Structure AnalógicoNew England Biolabs, Ipswich, EUAS1411L
Fosfatase AntárticaNovo England Biolabs, Ipswich, EUAM0289S
AgaroseThermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha16500-500
GelRedBiotium, Fremont, EUA41003
peqGOLD DNA ladder mixVWR, Pensilvânia, EUA25-2040
Invitrogen 0.5-10kb RNA ladderFisher Scientific, Gö teborg,
Suécia
11528766
NEL580001EA

Referências

  1. Sahin, U., Kariko, K., Tureci, O. mRNA-based therapeutics--developing a new class of drugs. Nature Reviews Drug Discovery. 13 (10), 759-780 (2014).
  2. Yamamoto, A., Kormann, M., Rosenecker, J., Rudolph, C. Current prospoects for mRNA gene delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 71 (3), 484-489 (2009).
  3. Williams, P. D., King....

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Reimpressões e permissões

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