Valutazione delle risposte ospite-patogeno e l'efficacia del vaccino nei topi
Summary
Qui presentiamo un elegante protocollo per la valutazione in vivo di vaccino efficacia e host le risposte immunitarie. Questo protocollo può essere adattato per i modelli di vaccino che studiano virale, batterica o parassitari patogeni.
Abstract
I vaccini sono una meraviglia medica di 20th secolo. Hanno drasticamente ridotto la morbilità e la mortalità causata da malattie infettive e contribuito ad un aumento notevole nella speranza di vita intorno al globo. Tuttavia, determinare l’efficacia del vaccino rimane una sfida. La prova emergente suggerisce che l’attuale vaccino acellulare (aPV) per Bordetella pertussis (pertosse del b.) induce immunità non ottimali. Di conseguenza, una sfida importante è la progettazione di un vaccino di prossima generazione che induce immunità protettiva senza gli effetti collaterali di un vaccino a cellule intere (wPV). Qui descriviamo un protocollo che abbiamo usato per testare l’efficacia di un adiuvante promettente, romanzo che inclina le risposte immunitarie ad un fenotipo Th1/Th17 protettivo e promuove una migliore distanza di una sfida di b. pertussis dal tratto respiratorio murino. Questo articolo viene descritto il protocollo per l’immunizzazione del mouse, inoculazione batterica, tessuto raccolta e analisi delle risposte immunitarie. Utilizzando questo metodo, all’interno del nostro modello, abbiamo con successo Abbiamo delucidato meccanismi cruciali suscitate da un vaccino di pertosse acellulare promettente, generazione. Questo metodo può essere applicato a qualsiasi modello di malattia infettiva al fine di determinare l’efficacia del vaccino.
Introduction
I vaccini rappresentano uno dei più grandi successi di salute pubblica del ventesimo secolo, ma noi ancora non comprendiamo pienamente i meccanismi da cui successo vaccini stimolano l’immunità protettiva. L’identificazione di marcatori molecolari (ad es., gli indicatori di attivazione delle cellule, espansione dei sottotipi cellulari e pattern di espressione genica) indotto dopo vaccinazione offre una pletora di informazioni per la previsione e generando un efficace risposta immunitaria. La complessità delle risposte ospite-patogeno non può essere replicata adeguatamente utilizzando in vitro delle cellule di coltura sistemi1. In vivo vaccino modelli sono progettati per valutare simultaneamente più tipi di cellule immunitarie all’interno dell’host. Questo fornisce un vantaggio quando che caratterizzano vaccino antigene elaborazione e presentazione, secrezione di citochine differenziale ed espansione delle cellule immuni. Il protocollo descritto qui fornisce un metodo dettagliato per determinare l’efficacia del vaccino attraverso la valutazione delle risposte immunitarie sistemiche e locali e la quantificazione del carico dell’agente patogeno nei tessuti di interesse. L’esempio qui fornito prove dell’efficacia di un vaccino sperimentale per l’agente patogeno Bordetella pertussis (pertosse del b.).
B. pertussis è un batterio gram-negativo che è l’agente eziologico della malattia respiratoria pertosse (pertosse)2,3. Stretto contatto con persone infette (sintomatiche o asintomatiche) conduce alla trasmissione, la colonizzazione e la malattia. Nonostante vaccino globale significativa copertura4, pertosse è considerata una malattia resurging in molte nazioni nel mondo ed è delle principali cause di infanzia evitabili morti5,6,7, 8. nel 2015, b. pertussis e pertosse sono stati inclusi nel Istituto nazionale dell’allergia e delle malattie infettive (NIAID) emergenti elenco agente patogeno/malattia infettiva, sottolineando la necessità per lo sviluppo di un vaccino migliore che conferisce immunità protettiva longevo.
Attualmente, un’area attiva di ricerca per controllare la rinascita di pertosse è lo sviluppo di un vaccino di pertosse acellulare di prossima generazione (aPV) con una combinazione ottimale di nuovi adiuvanti e antigeni per simulare la risposta immunitaria provocata dall’intero-cellula pertosse vaccino (wPV)9. Mediante il protocollo descritto, abbiamo recentemente riportato che la modifica di un attuale approvato dalla FDA aPV con l’aggiunta di un romanzo ausiliario, fattore di colonizzazione di Bordetella A (BcfA), ha provocato più efficiente riduzione della carica batterica di b. pertussis da del mouse polmoni10,11. Questa protezione aumentata è stata accompagnata dall’inclinazione di una risposta di immunitaria Th1/Th2 allume-indotta al più protettivo Th1/Th17 profilo immunitario10. Questo protocollo è dettagliata e completa, che consente al ricercatore di ottenere informazioni massimale attraverso la valutazione simultanea dell’host e le risposte immunitarie ai vari agenti patogeni.
Il protocollo descritto qui segue la pianificazione di vaccino rappresentativo, illustrata nella Figura 1, affinché le risposte immunitarie ospite ottimale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il protocollo completo descritto qui per studiare l’immunità indotta dal vaccino all’infezione di b. pertussis permetterà anche la valutazione della risposta ospite ad una varietà di altri agenti patogeni. Il protocollo viene descritto metodi per consegnare le immunizzazioni, determinare vaccino efficacia segue agente patogeno sfida e dissezione parallela della funzione immune. Adattare il protocollo al fine di studiare altri agenti patogeni, diversi parametri avrebbero bisogno di essere modificati. Questi in…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato da fondi 1R01AI125560-01 e Start-up da The Ohio State University.
Materials
| 2L induction chamber | Vet Equip | 941444 | |
| Fluriso | Vet One | V1 501017 | any brand is appropriate |
| Bordet Gengou Agar Base | BD bioscience | 248200 | |
| Casein | Sigma | C-7078 | |
| Casamino acids | VWR | J851-500G | Strainer Scholte (SS) media components |
| L-Glutamic acid | Research Products Int | G36020-500 | |
| L-Proline | Research Products Int | P50200-500 | |
| Sodium Chloride | Fisher | BP358-10 | |
| Potassium Phosphate monobasic | Fisher | BP362-1 | |
| Potassium Chloride | Fisher | P217-500 | |
| Magnesium Chloride hexahydrate | Fisher | M2670-500G | |
| Calcium Chloride | Fisher | C75-500 | |
| Tris base | Fisher | BP153-1 | |
| L-cysteine HCl | Fisher | BP376-100 | SS media suplements |
| Ferrous Sulfate heptahydrate | Sigma | F-7002 | |
| Niacin | Research Products Int | N20080-100 | |
| Glutathione | Research Products Int | G22010-25 | |
| Ascorbic acid | Research Products Int | A50040-500 | |
| RPMI 1640 | ThermoFisher Scientific | 11875093 | |
| FBS | Sigma | F2442-500mL | any US source, non-heat inactivated |
| gentamicin | ThermoFisher Scientific | 15710064 | |
| B-mercaptoethanol | Fisher | BP176-100 | |
| 15mL dounce tissue grinder | Wheaton | 357544 | any similar brand is appropriate |
| Cordless Hand Homogenizer | Kontes/Sigma | Z359971-1EA | any similar brand is appropriate |
| Instruments – scissors, curve scissors, forceps, fine forceps, triangle spreaders | any brand is appropriate | ||
| 3mL syringes | BD bioscience | 309657 | |
| 15mL conical tubes | Fisher | 339651 | |
| 1.5mL microfuge tubes | Denville | C2170 | |
| 70um cell strainers | Fisher | 22363548 | |
| 60mm plates | ThermoFisher Scientific | 130181 | |
| 48-well tissue culture plates | ThermoFisher Scientific | 08-772-1C | |
| 1mL insulin syringe 28G1/2 | Fisher Scientific/Excel Int. | 14-841-31 | |
| Mouse IFN-gamma ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-21 | |
| Mouse IL-17 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-173-77 | |
| Mouse IL-5 ELISA Ready-SET-Go! Kit | Invitrogen / eBioscience | 50-172-09 |
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