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Artigo de método

Vascular transferência de genes de Metallic Stent superfícies usando Adenoviral Vetores Tethered através hidrolisável reticulantes

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DOI:

10.3791/51653

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12 de agosto de 2014

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Neste artigo

Resumo

Esses estudos relatam a ligação reversível de vetores genéticos adenovirais a superfícies metálicas sem revestimento de stents e discos de malha modelo. A liberação sustentada de partículas virais competentes para transdução contingentes à hidrólise de reticuladores usados para imobilização vetorial resulta em uma expressão transgênica durável e específica do local em células vasculares e em artérias com stent.

Resumo

Reestenose intra-stent apresenta uma das principais complicações de procedimentos de revascularização à base de stents utilizados para restabelecer o fluxo de sangue através de segmentos criticamente estreitados de artérias coronárias e periféricas. Stents endovasculares capazes de liberação ajustável de genes com atividade anti-reestenose pode apresentar uma estratégia alternativa para actualmente utilizado stents farmacológicos. A fim de atingir tradução clínico que os stents de genes deve apresentar uma cinética previsível de libertação do gene vector imobilizada-stent e transdução específica do local da vasculatura, evitando ao mesmo tempo uma resposta inflamatória excessiva normalmente associado com os revestimentos de polímero utilizados para a retenção física do vector. Este artigo descreve uma metodologia detalhada para tethering sem casaco de vetores de genes de adenovírus para stents com base em uma ligação reversível das partículas de adenovírus para polialilamina bifosfonato (PABT) -Modified superfície de aço inoxidável via reticulantes hidrolisáveis ​​(HC). Uma família debifuncional HC (aminas e tiol-reactivo) com uma média de t 1/2 de hidrólise do éster em cadeia que varia entre 5 e 50 dias foram utilizados para ligar o vector com o stent. O procedimento de imobilização vector é tipicamente levada a cabo a cerca de 9 horas e consiste em várias etapas: 1) a incubação das amostras de metal numa solução aquosa de PABT (4 horas); 2) desprotecção de grupos tiol instalados em PABT com tris (2-carboxietil) fosfina (20 min); 3) aumento da capacidade de tiol reactivo da superfície do metal por reacção das amostras com polietilenoimina derivatizados com grupos piridilditio) (PDT (2 h); 4) a conversão dos grupos tióis a PDT com ditiotreitol (10 min); 5) alteração de adenovírus com HC (1 hora); 6) purificação de partículas de adenovírus modificados por meio de cromatografia de exclusão de tamanho da coluna (15 min) e 7) a imobilização de partículas adenovirais tiol-reactivo na superfície de aço tiolada (1 hr). Esta técnica tem uma ampla aplicabilidade potencial além stentsfacilitando a engenharia de superfícies de dispositivos bioprostéticas para melhorar sua biocompatibilidade com a entrega de genes mediada por substrato para as células de interface do material estranho implantado.

Introdução

A eficácia da terapia do gene como uma modalidade terapêutica é dificultada pela capacidade de direccionamento pobre de vectores de terapia génica 1,2. A falta de segmentação resultados adequados nos níveis sub-terapêuticos de expressão do transgene no local de destino e leva a uma ampla disseminação de vetores de órgãos não-alvo 3, incluindo os responsáveis ​​pela montagem respostas imunes contra tanto o vetor e codificado produto terapêutico 4, 5. Um potencial significa para compensar a promiscuidade de transdução e promover a segmentação é introduzir vetores de genes no local desejado de uma forma que impede a sua disseminação atra....

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Protocolo

1 Preparação de Cy3 marcado adenovírus para as experiências de libertação

  1. Suspender 2 x 10 12 partículas de anúncio vazio (aproximadamente 2 x 10 11 unidades infecciosas) em 650 mL de tampão de carbonato / bicarbonato (CBB; pH 9,3).
  2. Dissolve-se o conteúdo de um frasco (0,2 mg) de corante fluorescente reactivo com amina (Cy3 (NHS) 2) em 1 ml de BC a uma concentração final de 0,2 mg / ml.
  3. Adicionar 100 ul da solução de corante a uma suspensão de vírus, de vórtice durante 5 segundos e incubar durante 1 hora a 28 ° C com agitação (100-200 rpm).
  4. Equilibrar uma coluna de 20 ml de Sepharose....

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Resultados

Experimentos Vector lançamento

Ancoragem de vectores adenovirais para a superfície dos implantes, incluindo dispositivos de intervenção, tais como stents, aproxima-se o vector para o local da doença, evitando parcialmente a falta de orientação física dos vectores. No entanto, para ser capaz de atingir os efeitos terapêuticos através da transdução de tecido alvo, o vector tem de ser libertado a partir da superfície (Figura 2). A utilização de agentes de ligaç.......

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Discussão

O protocolo apresentado descreve um método operacional para a entrega de genes mediada substrato conseguida através de fixação reversível de vectores adenovirais sem casaco para as superfícies de aço inoxidável. Embora desenvolvido para a finalidade específica de terapia genética baseada em stent de reestenose vascular, esta técnica tem aplicações muito mais amplas nas áreas de biomateriais, implantes biomédicos e terapia gênica.

Embora os estudos apresentados têm apenas utilizado aço .......

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Divulgações

O desenvolvimento do protocolo e os estudos apresentados neste artigo foram apoiados em parte pelas bolsas de Desenvolvimento de Cientistas da American Heart Association (I.F. 0735110N e M.C. 10SDG4020003), pela concessão HL 72108 (R.J.L.) do Instituto Nacional do Coração, Pulmão e Sangue dos EUA T32 007915 (S.P.F.). Os cateteres de angioplastia foram gentilmente doados pela NuMED (Hopkinton, NY). Os autores desejam agradecer a assistência de secretariado da Sra. Susan Kerns.

Agradecimentos

Os autores não têm interesses financeiros concorrentes a divulgar.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
316 discos de malha de aço inoxidávelElecton Microscopy SciencesE200-SS
Stents genéricos de aço inoxidável de grau 304Pedido
de Laserage AdeGFPUniversity of Pennsylvania Vector CoreAD-5-PV0504
AdLucUniversity of Pennsylvania Vector CoreAD-5-PV1028
AdEMPTYUniversidade da Pensilvânia Vector CoreA858
Cy3(NHS)2GE HealthcarePA23000
Sepharose 6BSigma-Aldrich6B100-500ML
UV placas de 96 poçosCostar3635
Fluorometria placas de 96 poçosCostar3915
Placas de cultura celular de 96 poçosFalcon353072
Cloridrato de Tris(2-carboxietil)fosfina (TCEP)Pierce Thermo Scientific20490
Ditiotreitol (DTT)Pierce Thermo Scientific20290
sulfo-LC-SPDPPierce Thermo Scientific21650
EspectrofotômetroMolecular Devices SpectraMax 190
SpectrofluorômetroMolecular DevicesIncubadora Orbital SpectraMax Gemini EM
VWR1575R
Forno de fluxo de ar horizontalShel Lab1350 FM
Centra-CL2 centrífuga International Equipment Company426
Misturador de vórtice digitalFisher Thermo Scientific02-215-370
Microscópio de fluorescência Eclipse TE300Nikon TE300
DC 500LeicaDC-500
7500 Sistema de PCR em tempo realApplied Biosystemsnão disponível
Estação de bioluminescência IVIS SpectrumPerkins-Elmernão disponível
Sal dipotássico EDTASigma-AldrichED2P
Soro bovino albumina fração V (BSA)Fisher Thermo ScientificBP1600-100
Tween-20Sigma-AldrichP1379
Dumont fórcepsFine Science Tools11255-20
A10 linha celular ATCCCRL-1476
Células endoteliais aórticas bovinasLonzaBW-6002
Luciferina, sal de potássioGold BiotechnologyLUCK-1Ge
Pluronic F-127Sigma-AldrichP2443-250G
PBS sem cálcio e magnésioGibco14190-136
Soro bovino fetalGemini Bio-Products100-106
Solução de penicilina/estreptomicinaGibco11540-122
DMEM, alta glicoseCorning cellgro10-013-CV
0,25% Tripsina/EDTAGibco25200-056
QIAamp DNA micro kitQiagen56304
Power Sybr Green PCR Master MixApplied Biosystems4367659
Placa de Reação Óptica MicroAmp de 96 poçosApplied BiosystemsN8010560
Filme Adesivo Óptico MicroAmpApplied Biosystems4360954
Cephazolin Apotexnão disponível
Loxicom (Meloxicam)Norbrooknão disponível
Heparina sódicaAPP Pharmaceuticalsnão disponível
Ketavet (Cetamina)VEDCOnão disponível
Anased (Xylazine) Lloidnão disponível
Forano (Isoflurano) Baxternão disponível
Pinça curva de íris MoriaFerramentas de ciências finas11370-31
Pinça Graefe extrafina curvaFerramentas de ciências finas11152-10
Pinça Dumont # 5Ferramentas de ciências finas11252-20
Tesoura de mola VannasFerramentas de ciências finas15018-10
Tesoura fina - ToughCutTesoura cirúrgica Fine Science Tools14058-09
FineScience Tools14101-14
Sutura Vicryl (5-0)EthiconJ385
Sutura (4/0 seda) Fine Science Tools18020-40
Michel clipes de suturaFine Science Tools12040-02
Dilatador de feridas (espéculos oculares de Lancaster)KLS Martin34-149-07
Esterilizador de esferas quentesFine Science Tools18000-45
Aplicador de clipe de sutura MichelFine Science Tools112028-12
Insyte Autoguard 24 G IV cateterBeckton-Dickinson381412
2F Fogarty cateterEdwards Lifesciences120602F
Tubo de teflonVention041100BST
PTA cateterNuMedencomenda
Compressas de gazeKendall Healthcare9024
Aplicadores de algodãoSolon ManufacturingWOD1003
Seringa SalineBaxter281321
10 ml (Luer-Lok)Beckton-Dickinson309604
seringa de 1 ml (Luer-Lok)Beckton-Dickinson309628
Clippers com lâmina #40Oster 78005-314
Transpore fita cirúrgica3MMM 15271
Puralube vet pomadaPharmadermnão disponível
personalizadoCâmera CCD personalizada

Referências

  1. Boeckle, S., Wagner, E. Optimizing targeted gene delivery: chemical modification of viral vectors and synthesis of artificial virus vector systems. AAPS J. 8, E731-E742 (2006).
  2. Waehler, R., Russell, S. J., Curiel, D. T. Engineering targeted viral ....

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Reimpressões e permissões

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