ES2307509T3 - Complejo ribonucleoproteico en paramixovirus. - Google Patents
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Abstract
Un complejo que comprende (a) un ARN monocatenario de cadena negativa obtenido a partir de un virus de la familia Paramyxoviridae, en donde dicho ARN se modifica de modo que no exprese al menos una de las proteínas de la envoltura de los virus Paramyxoviridae, y (b) una proteína codificada por dicho ARN monocatenario de cadena negativa que se une al mismo, y en donde el complejo es incapaz de liberar partículas víricas infecciosas.
Description
Complejo ribonucleoproteico en
paramixovirus.
La presente invención se refiere a un complejo
ribonucleoproteico obtenido a partir de paramixovirus y a la
utilización del mismo.
El paramixovirus es un virus que comprende como
genoma ARN de cadena con polaridad negativa. Los vectores víricos
de ARN de cadena negativa tienen diversas características,
significativamente diferentes de los retrovirus, de los virus de
ADN o de los vectores de virus de ARN de cadena positiva. Los
genomas o los antigenomas de los virus de ARN de cadena negativa no
actúan directamente como ARNm, de modo que no pueden iniciar la
síntesis de proteínas víricas y la replicación del genoma. El
genoma y el antigenoma de ARN de estos virus está siempre en forma
de un complejo ribonucleoproteico (RNP), de modo que apenas causa
problemas con las cadenas complementarias tales como interferir con
el ensamblaje del genoma al RNP debido a que el ARNm se hibrida con
el ARN genómico desnudo, como en el caso de los virus de ARN de
cadena positiva. Estos virus comprenden sus propias polimerasas de
ARN, realizando la transcripción de los ARNm víricos o la
replicación de los genomas víricos empleando un complejo de RNP
como molde. Es digno de mención que los virus de ARN de cadena
negativa (ARNcn) proliferan sólo en el citoplasma de células
hospedadoras, causando la falta de integración de los mismos en los
cromosomas debido a que pasan a través de una fase de ADN. Además,
se ha observado una recombinación no homóloga entre los ARNs. Estas
propiedades se consideran que contribuyen en gran medida a la
estabilidad y a la seguridad de los virus de ARN de cadena negativa
como vectores que expresan genes.
Entre los virus de ARN de cadena negativa, los
presentes inventores han dirigido su atención hacia el virus Sendai
(VSe). El virus Sendai es un virus de ARN de cadena negativa y del
tipo no segmentado, que pertenece al género paramixovirus y es un
virus del tipo parainfluenza de múridos. Este virus se describe como
no patógeno hacia los seres humanos. Además, se ha aislado una cepa
de laboratorio atenuada (cepa Z) del virus Sendai que sólo induce
una neumonía leve en roedores, los hospedadores naturales (J.
General Virology (1997) 78, 3207-3215). Esta cepa
se ha empleado ampliamente como un modelo en la investigación para
estudios a nivel molecular del mecanismo de
transcripción-replicación del paramixovirus. El
virus Sendai se une a la membrana de la célula hospedadora y causa
la fusión de las membranas a través de dos glicoproteínas de la
envoltura, la hemaglutinina-neuraminidasa (HN) y la
proteína de fusión (F), y libera de forma eficaz su propia
polimerasa de ARN y el genoma de ARN que está en forma de complejo
ribonucleoproteico (RNP) en el citoplasma de las células
hospedadoras, para realizar en el mismo la transcripción del ARNm
vírico y la replicación del genoma (Bitzer, M. y col., J. Virol.
71(7):5481-5486, 1997).
Los presentes inventores han desarrollado un
método para recuperar partículas infecciosas del virus Sendai, a
partir del ADNc correspondiente al genoma del virus Sendai. En este
método, por ejemplo, después de infectar células
LLC-MK2 con el virus vaccinia que codifica la
polimerasa T7 de ARN, las células se transfectan también
simultáneamente con tres plásmidos que codifican el antigenoma del
virus Sendai, bajo el control del promotor de T7, la nucleoproteína
(NP) del virus Sendai y las proteínas (P y L) de las polimerasas de
ARN, respectivamente, para formar complejos de ribonucleoproteínas
antigenómicas (RNPs) como elementos intermedios en la replicación
del genoma vírico en las células, y a continuación se replican los
RNPs genómicos biológicamente activos (funcionales), capaces de
iniciar la transcripción de proteínas víricas y el ensamblaje de las
partículas víricas. Cuando se recupera el virus Sendai de tipo
silvestre, estos RNPs genómicos funcionales se inyectan en el saco
corioalantoideo de huevos de pollo junto con células reconstituidas
para realizar la multiplicación de los viriones (Kato, A. y col.,
Genes Cells 1, 569-579
(1996)).
(1996)).
Sin embargo, el virus Sendai es conocido por
incorporar proteínas de la célula hospedadora en el mismo, durante
la formación del virión (J. Biol. Chem. (1997) 272,
16578-16584), y dichas proteínas incorporadas pueden
ser la causa posible de antigenicidad y toxicidad cuando se
transfieren a las células diana.
Por ello, a pesar de la necesidad obvia que
existe de emplear RNP como vectores, sin utilizar partículas del
virus Sendai, no se ha descrito ningún uso de este tipo.
Un objeto de la presente invención es aislar un
RNP obtenido a partir de un virus perteneciente a la familia
Paramyxoviridae y proporciona su uso como vector. En una
realización preferida, se proporcionan vectores que comprenden un
complejo de RNP con un compuesto catiónico.
Los presentes inventores han preparado RNPs a
partir de virus Sendai, pertenecientes a la familia
Paramyxoviridae y han investigado su uso como vector.
Específicamente, en primer lugar, los presentes
inventores han preparado un ADNc genómico del virus Sendai carente
del gen para la proteína F, que es una de las proteínas de la
envoltura del virus, de modo que no se producen virus Sendai de
tipo silvestre en las células diana, y además construyeron un vector
para expresar el ADNc en células (el gen GFP se inserta en el
vector como un gen informador en el sitio carente del gen F). El
vector preparado de ese modo, se transfirió a células que expresaban
las proteínas necesarias para la formación de RNP para producir una
RNP que comprendiera un genoma carente del gen F. A continuación, el
RNP se retiró de las células repitiendo ciclos de congelación
descongelación de las células, se mezclaron con un reactivo para
lipofección catiónico y se transfirieron a células que expresaban el
gen F. Como resultado, la expresión de GFP como agente informador
se detectó en las células a las que se había transfectado RNP.
Es decir, los presentes inventores tuvieron
éxito no sólo preparando RNP funcional a partir del virus Sendai,
sino que también encontraron una posibilidad para expresar un gen
foráneo comprendido en RNP, incluso cuando este RNP se transfería a
células diana utilizando, por ejemplo, un reactivo de transferencia
génica tal como un liposoma catiónico, en lugar de sólo infectar
las células con RNP como elemento constituyente del virus Sendai, y
realizando de este modo esta invención.
Es decir, esta invención se refiere a RNP
obtenido a partir de paramixovirus y a su utilización como vector,
más específicamente a:
- (1)
- un complejo que comprende (a) un ARN monocatenario de cadena negativa, obtenido a partir de un paramixovirus, en donde dicho ARN se modifica para que no exprese al menos una de las proteínas de la envoltura de los virus Paramyxoviridae y (b) una proteína codificada por dicho ARN monocatenario y de cadena negativa y que se une al mismo;
- (2)
- un complejo de acuerdo con (1), en donde dicho ARN monocatenario de cadena negativa, se modifica de modo que exprese las proteínas NP, P y L, pero no las proteínas F, HN o M, o cualquier combinación de las mismos;
- (3)
- un complejo de acuerdo con (1) o (2), en donde dicho ARN monocatenario de cadena negativa se obtiene a partir del virus Sendai;
- (4)
- un complejo de acuerdo con cualquiera de (1) a (3), en donde dicho ARN monocatenario de cadena negativa, codifica adicionalmente un gen foráneo;
- (5)
- una composición para la transferencia de genes que comprende un complejo de acuerdo con (4) y un lípido catiónico;
- (6)
- una composición para la transferencia de genes que comprende un complejo según (4) y un polímero catiónico; y
- (7)
- un método para expresar un gen foráneo en una célula, que comprende la etapa de introducir la composición para la transferencia génica de acuerdo con (5) o (6) en una célula, con la condición de que la identidad de la línea germinal de seres humanos no se modifique.
"Genes NP, P, M, F, HN y L" de virus que
pertenecen a la familia Paramyxoviridae se refieren a genes
que codifican la nucleocápsida, las fosfoproteínas, las proteínas
de la matriz, de la fusión, la neuraminidasa de hemaglutinina y las
proteínas grandes, respectivamente. Los genes respectivos de virus
pertenecientes a las subfamilias de la familia
Paramyxoviridae se presentan en general del modo siguiente.
Gen NP se describe generalmente también como el "gen N".
Los números de entrada en la base de datos para
las secuencias de nucleótidos de los genes del virus Sendai,
clasificados como Respirovirus de la familia Paramyxoviridae
son; M29343, M30202, M30203, M30204, M51331, M55565, M69046 y
X17218 para el gen NP, M30202, M30203, M30204, M55565, M69046,
X00583, X17007 y X17008 para el gen P, D11446, K02742, M30202,
M30203, M30204, M69046, U31956, X00584 y X53056 para el gen M,
D00152, D11446, D17334, D17335, M30202, M30203, M30204, M69046,
X00152 y X02131 para el gen F, D26475, M12397, M30202, M30203,
M30204, M69046, X00586, X02808 y X56131 para el gen HN, y D00053,
M30202, M30203, M30204, M69040, X00587 y X58886 para el gen L.
La presente invención se refiere a un complejo
ribonucleoproteico (RNP) obtenido a partir de virus pertenecientes
a la familia Paramyxoviridae que carece de cualquiera de los
genes de la envoltura. El complejo se modifica de modo que se no
produzca el virus que tiene la proteína de la envoltura en las
células diana en ausencia de la proteína de la envoltura. Es decir,
el RNP de acuerdo con esta invención comprende (a) un ARN
monocatenario de cadena negativa que se origina en paramixovirus,
modificado de modo que no se exprese al menos una de las proteínas
de la envoltura de los virus Paramyxoviridae (b) una proteína
codificada por dicho ARN monocatenario de cadena negativa y que se
une al mismo.
Las proteínas capaces de unirse a un ARN
monocatenario de cadena negativa, son proteínas que se unen directa
y/o indirectamente al ARN monocatenario de cadena negativa para
formar un complejo de RNP con el ARN monocatenario de cadena
negativa. En general, el ARN monocatenario de cadena negativa (ARN
genómico) del paramixovirus se une a las proteínas NP, P y L. El
ARN contenido en este RNP sirve como molde para la transcripción y
la replicación del ARN (Lamb, R. A., y D. Kolakofsky, 1996,
Paramyxoviridae: The viruses and their replication, págs.
1177-1204. En Fields Virology, 3ª ed., Fields, B.
N., D. M. Knipe y P.M. Howley y col. (compiladores), Raven Press,
Nueva York, N. Y.). Los complejos de esta invención incluyen los que
comprenden ARNs monocatenarios y de cadena negativa que se originan
en los paramixovirus y las proteínas que también se originan en los
paramixovirus que se unen a los ARNs. Los complejos de esta
invención son complejos de RNP que comprenden, por ejemplo, ARN
monocatenario de cadena negativa al cual se unen estas proteínas
(proteínas NP, P y L). En general, los complejos de RNP de los
paramixovirus son capaces de autorreplicación autónoma en las
células hospedadoras. Por tanto, los RNPs transferidos a células
intracelularmente, proliferan para incrementar el número de copias
del gen (el ARN contenido en el complejo de RNP), conduciendo de
este modo a un alto nivel de expresión de un gen foráneo, a partir
del RNP que es portador del gen foráneo. Los vectores de esta
invención son preferentemente los que son capaces de replicar el
ARN comprendido en los complejos (RNP) en células transfectadas.
El origen de los complejos de RNP de esta
invención no está limitado, mientras que sea un virus de la familia
Paramyxoviridae, pero el virus Sendai que pertenece al género
Paramyxovirus, se prefiere especialmente. Además del virus Sendai,
los RNPs de esta invención se pueden obtener a partir del virus del
sarampión, del virus de la parainfluenza de simios (SV5) y del
virus de la parainfluenza humana de tipo 3, sin embargo, el origen
no se limita a los anteriores.
Los ARNs monocatenarios de cadena negativa
contenidos en los RNPs de esta invención, se construyen de modo que
inhiban la expresión de al menos una de las proteínas de la
envoltura de los virus Paramyxoviridae. Ejemplos de
proteínas de la envoltura, cuya expresión está inhibida, son, la
proteína F, la proteína HN o la proteína M, o cualquier combinación
de las mismas. Los ARNs monocatenarios de cadena negativa se
construyen de modo que se expresen las proteínas NP, P y L que sean
necesarias para la formación de los RNPs. Los ARNs monocatenarios
de cadena negativa contenidos en los RNPs de esta invención, se
pueden modificar, por ejemplo, de modo que se expresen las
proteínas NP, P y L pero no las proteínas F y/o HN.
En el caso del virus Sendai (VSe), el genoma del
virus silvestre tiene aproximadamente 15.000 nucleótidos de tamaño
y la cadena negativa comprende seis genes que codifican las
proteínas de NP (nucleocápsida), P (fosfo), M (matriz), F (fusión),
HN (neuraminidasa de hemaglutinina) y L (grande), alineadas en una
fila siguiendo a la región líder corta 3' y una región remolque 5'
en el otro extremo. En esta invención, este genoma se puede
modificar de modo que no exprese las proteínas de la envoltura,
diseñando un genoma que carezca de cualquiera de los genes F, HN y
M o cualquier combinación de los mismos. Se prefiere la carencia del
gen F o del gen HN, o de ambos. Puesto que estas proteínas no son
necesarias para la formación del RNP, los RNPs de esta invención se
pueden preparar transcribiendo este ARN genómico (la cadena negativa
o la positiva) en presencia de proteínas NP, P y L. La formación
del RNP se puede realizar, por ejemplo, en células
LLC-MK2 o similares. Las proteínas NP, P y L se
pueden proporcionar introduciendo en células vectores de expresión
que sean portadores de los genes respectivos para estas proteínas
(véanse los ejemplos). Cada gen se puede incorporar también en los
cromosomas de células hospedadoras, con la condición de que la
identidad de la línea germinal de seres humanos no se modifique.
Los genes NP, P y L que se tienen que expresar para la formación de
RNP, no tienen que ser completamente idénticos a los genes
codificados en el genoma contenido en RNP. Es decir, las secuencias
de aminoácidos de las proteínas codificadas por estos genes no
tienen que ser idénticas a las de las proteínas codificadas por el
genoma de RNP, mientras que se puedan unir al ARN genómico y sean
capaces de replicar el RNP en las células, y pueden tener
mutaciones o se pueden reemplazar con un gen homólogo procedente de
otros virus. Una vez que se ha formado un RNP, los genes NP, P y L
se expresan a partir de este RNP, para replicar el RNP de forma
autónoma en las células.
Para reconstituir y amplificar un RNP en las
células, el RNP se transfiere a células (células cooperadoras) que
expresan proteínas de la envoltura, cuya expresión se inhibe
modificando el ARN monocatenario de cadena negativa contenido en el
RNP, o el RNP se puede reconstituir en esas células. Por ejemplo,
para amplificar el RNP a partir de ARN monocatenario de cadena
negativa que se he modificado de forma que no exprese el gen F, la
proteína F se dispone de modo que se exprese junto con las proteínas
NP, P y L en las células. De este modo, se construye un vector
vírico que conserva las proteínas de la envoltura y se amplifica a
través de su infección en células cooperadoras.
Además, también es posible emplear proteínas de
la envoltura que sean diferentes de las que se ha inhibido la
expresión, modificando el ARN monocatenario de cadena negativa. No
hay una limitación particular sobre el tipo de tales proteínas de
la envoltura. Un ejemplo de otras proteínas de la envoltura vírica
es la proteína G (VSV-G) del virus de la
estomatitis vesicular (VSV). Los complejos de RNP de esta invención
se pueden amplificar, por ejemplo, empleando células que expresan
la proteína G (VSV-G) de VSV.
Los complejos de esta invención se pueden
preparar generalmente (a) introduciendo un vector de ADN que
codifica ARN monocatenario de cadena negativa, obtenido a partir de
paramixovirus, que se ha modificado de modo que no exprese al menos
una de las proteínas de la envoltura vírica de los virus
Paramyxoviridae, o una cadena complementaria de dicho ARN,
en células (células cooperadoras) que expresan proteínas de la
envoltura para expresar los ARNs, y (b) cultivando las células para
recuperar los complejos de RNP a partir del material sobrenadante
del cultivo o de extractos celulares. Mediante la coexpresión de las
proteínas NP, L y P al mismo tiempo que se realiza la expresión del
ADN del vector, se forman los RNPs y se construye un virus que tiene
las proteínas de la envoltura.
El ADN del vector que se va a expresar en las
células cooperadoras, codifica ARN monocatenario de cadena negativa
(cadena negativa) o su cadena complementaria (cadena positiva),
contenido en los complejos de esta invención. Aunque la cadena que
se va a transcribir dentro de las células puede ser una cadena
positiva o negativa, es preferible disponerlo de forma que se
transcriba la cadena positiva para mejorar la eficacia de la
reconstitución del complejo. Por ejemplo, el ADN que codifica el
ARN monocatenario de cadena negativa o su cadena complementaria, se
une aguas abajo a un promotor de T7 que se va a transcribir en ARN
con la polimerasa de ARN de T7.
Por ejemplo, un virus que comprende un complejo
de RNP se puede reconstituir mediante la transfección a las células
hospedadoras de un plásmido que expresa un genoma recombinante del
virus Sendai, que carece de los genes de la envoltura, junto con un
vector que expresa la proteína que falta en la envoltura y los
vectores de expresión de las proteínas NP, P/C y L.
Alternativamente, el complejo de RNP se puede preparar empleando,
por ejemplo, células hospedadoras que tienen el gen F incorporado en
sus cromosomas. Las secuencias de aminoácidos de estos grupos de
proteínas aportadas desde el exterior del genoma vírico no es
necesario que sean idénticas a las obtenidas a partir del virus.
Mientras que estas proteínas sean igualmente activas o más activas
que las proteínas de tipo silvestre en la transferencia de ácidos
nucleicos a las células, los genes que codifican estas proteínas se
pueden modificar introduciendo una mutación o sustituyendo con genes
homólogos procedentes de otros virus. Ya que se conoce en general,
que el cultivo a largo plazo de células hospedadoras puede ser a
veces problemático debido a la citotoxicidad y a la actividad que
altera la forma celular de las proteínas de la envoltura, se pueden
disponer de modo que se expresen sólo cuando el vector esté
reconstituido bajo el control de un promotor inducible (véanse los
ejemplos).
Una vez formado el RNP o el virus que comprende
el RNP, se pueden amplifica los complejos de esta invención
introduciendo de nuevo este RNP o virus en las células cooperadoras
mencionadas anteriormente y cultivándolas. Este proceso comprende
las etapas de (a) introducir el complejo de esta invención o el
vector vírico que comprende el complejo, en células que expresan
proteínas de la envoltura, y (b) cultivar las células y recuperar
partículas de virus a partir del material sobrenadante del cultivo
o de los extractos celulares.
El RNP se puede introducir en células en forma
de un complejo formado junto con, por ejemplo, lipofectamina y
liposoma policatiónico. Específicamente, se puede utilizar una
variedad de reactivos para transfección. Ejemplos de los mismos son
DOTMA (Boehringer), SuperFect (QIAGEN, nº 301305), DOTAP, DOPE,
DOSPER (Boehringer nº 1811169), etc. La cloroquina se puede añadir
para evitar que el RNP se descomponga en endosomas (Calos, M. P.,
1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:3015).
Una vez que el vector vírico se ha construido de
esta forma en las células hospedadoras, se puede amplificar
adicionalmente los complejos de esta invención o el vector vírico
que comprende los complejos, mediante el cocultivo de estas células
con células que expresan las proteínas de la envoltura. Tal y como
se describe en el Ejemplo 12, un ejemplo preferible es el método de
células de recubrimiento que expresan proteínas de la envoltura
sobre células que producen virus.
Los complejos de esta invención, por ejemplo,
pueden comprender un gen vírico codificado en ARN en el complejo
que se ha modificado para reducir la antigenicidad o mejorar la
eficacia de la transcripción y de la replicación del ARN.
Los complejos de esta invención pueden incluir
ARN que codifica un gen foráneo en su ARN monocatenario de cadena
negativa. Como gen foráneo se puede emplear cualquier gen que se
desee expresar en las células diana. Por ejemplo, cuando se desea
una terapia génica, se inserta un gen para tratar la enfermedad en
cuestión, en el ADN del vector que codifica el ARN contenido en los
complejos. En este caso, cuando un gen foráneo se inserta en el ADN
del vector, por ejemplo, el ADN del vector del virus Sendai, se
prefiere insertar una secuencia que comprende un número de
nucleótidos que sea múltiplo de seis, entre la secuencia de
terminación de la transcripción (E) y la secuencia de iniciación de
la transcripción (S), etc. (Journal of Virology, vol. 67, nº 8,
1993, págs. 4822-4830). El gen foráneo se puede
insertar antes o después de cada uno de los genes víricos (genes
NP, P, M, F, HN y L) (véanse los ejemplos). La secuencia
E-I-S (secuencia de iniciación de la
transcripción -secuencia intercalada- secuencia de terminación de
la transcripción) o una porción de la misma, se inserta de forma
adecuada antes o después de un gen foráneo, de modo que no
interfiera con la expresión de los genes anteriores o posteriores
al gene foráneo. El nivel de expresión del gen foráneo insertado se
puede regular por el tipo de secuencia de iniciación de la
transcripción añadida aguas arriba del gen foráneo, así como el
sitio de la inserción del gen y de las secuencias de nucleótidos
antes y después del gen. Por ejemplo, en el virus Sendai, cuanto
más cercano sea el sitio de inserción al extremo 3' del ARN de
cadena negativa (en la disposición génica sobre el genoma del virus
de tipo silvestre, el más cercano es el gen NP), mayor será el
nivel de expresión del gen insertado. Para asegurar un alto nivel de
expresión de un gen foráneo, es preferible insertar el gen foráneo
aguas arriba del gen NP (el lado 3' en la cadena negativa), o entre
los genes NP y P. Por el contrario, cuanto más cercano sea el sitio
de inserción al extremo 5' del ARN de cadena negativa (en la
disposición génica sobre el genoma del virus de tipo silvestre, el
más cercano es el gen L), menor será el nivel de expresión del gen
insertado. Para inhibir la expresión de un gen foráneo hasta un
nivel bajo, el gen foráneo se inserta, por ejemplo, en el lado 5'
más alejado de la cadena negativa, es decir, aguas abajo del gen L
en el genoma del virus de tipo silvestre (el lado 5' adyacente al
gen L en la cadena negativa) o aguas arriba del gen L (el lado 3'
adyacente al gen L en la cadena negativa). Para facilitar la
inserción de un gen foráneo, se puede diseñar un sitio de clonación
en la posición de la inserción. El sitio de la clonación se puede
disponer para que sea, por ejemplo, la secuencia de reconocimiento
de enzimas de restricción. Los fragmentos del gen foráneo se pueden
insertar en el sitio de las enzimas de restricción en el ADN del
vector que codifica el genoma. El sitio de clonación se puede
disponer para que sea un sito de denominado de
multi-clonación, que comprende una pluralidad de
secuencias de reconocimiento de enzimas de restricción. El genoma
del ARN en los complejos de esta invención se puede recuperar en los
sitios de inserción de los genes foráneos distintos a los descritos
anteriormente.
Los vectores víricos comprenden el complejo de
RNP, obtenido a partir del virus Sendai recombinante portador de un
gen foráneo, se pueden construir del modo siguiente, de acuerdo con,
por ejemplo, la descripción en "Kato, A. y col., 1997, EMBO J.
16:578-587" y "Yu, D. y col., 1997, Genes Cells
2:457-466".
En primer lugar, se prepara una muestra de ADN
que comprende la secuencia de nucleótidos de ADNc de un gen foráneo
deseado. Se prefiere que la muestra de ADN se pueda identificar
electroforéticamente como un plásmido aislado, en concentraciones
de 25 ng/\mul o superiores. Un caso en el que un gen foráneo se
inserta en un ADN que codifica el genoma vírico, utilizando el
sitio de NotI, se describirá a continuación como un ejemplo. Cuando
el sitio de reconocimiento de NotI está incluido en la secuencia de
nucleótidos del ADNc diana, es preferible delecionar el sitio NotI
antes, modificando la secuencia de nucleótidos mediante el empleo de
mutagénesis específica del sitio y un método tal que no altere la
secuencia de aminoácidos codificada por el ADNc. A partir de esta
muestra de ADN, se amplifica y se recupera el fragmento génico
deseado mediante PCR. Para tener los sitios NotI en ambos extremos
del fragmento de ADN amplificado y para añadir adicionalmente una
copia de la secuencia de terminación de la transcripción (E), una
secuencia intercalada (I) y una secuencia de inicio de la
transcripción (S) (secuencia EIS) del virus Sendai en un extremo, se
prepara una secuencia de ADN sintética del lado directo y una
secuencia de ADN sintético del lado inverso (cadena no codificante),
como una pareja de cebadores que contiene la secuencia del sitio de
corte para la enzima de restricción NotI, la secuencia de
terminación de la transcripción (E), la secuencia intercalada (I),
la secuencia de iniciación de la transcripción (S) y una secuencia
parcial del gen deseado.
Por ejemplo, para asegurar el corte con NotI, la
secuencia de ADN sintético del lado directo, se dispone de forma
que se seleccionen dos o más nucleótidos cualquiera (preferentemente
4 nucleótidos, excluyendo GCG y GCC, secuencias que originan en
NotI el sitio de reconocimiento, más preferentemente ATCC) sobre el
lado 5' del ADN sintético, se añade el sitio de reconocimiento de
NotI "gcggccgc" a su lado 3' y al lado 3' del mismo, se añaden
9 nucleótidos cualesquiera deseados o 9 nucleótidos más un múltiplo
de 6 nucleótidos como secuencia espaciadora y, al lado 3' del
mismo, se añade un ORF equivalente a aproximadamente 25 nucleótidos
que incluye el codón de iniciación ATG del ADNc deseado. Es
preferible selecciona aproximadamente 25 nucleótidos a partir del
ADNc deseado, como la secuencia de ADN sintético del lado directo,
de modo que tenga G o C como nucleótido final en su extremo 3'.
En la secuencia de ADN sintético del lado
inverso, se seleccionan dos o más nucleótidos cualesquiera
(preferentemente 4 nucleótidos, excluyendo las secuencias GCG y GCC
que originan el sitio de reconocimiento de NotI, más preferentemente
ACTT) a partir del lado 5' del ADN sintético. El sitio de
reconocimiento de NotI "gcggccgc" se añade a su lado 3' y a su
lado 3' adicional, se añade un oligo ADN como fragmento de inserción
para ajustar la longitud. Este oligo ADN se diseña de modo que el
número total de nucleótidos que incluyen el sitio de reconocimiento
de NotI "gcggccgc", la secuencia complementaria de ADNc y la
secuencia de nucleótidos EIS del genoma del virus Sendai que se
origina en el virus descrito a continuación, sea un múltiplo de seis
(la denominada "regla del seis"; Kolakofski, D. y col., J.
Virol. 72:891-899, 1998). Además del lado 3' del
fragmento insertado, se añade una secuencia complementaria a la
secuencia S del virus Sendai, preferentemente
5'-CTTTCACCCT-3', la secuencia I,
preferentemente 5'-AAG-3' y una
secuencia complementaria a la secuencia E, preferentemente
5'-TTTTTCTTACTACGG-3' y además al
lado 3' del mismo, se selecciona y se añade una secuencia
complementaria equivalente a aproximadamente 25 nucleótidos,
contados en la dirección inversa, desde el codón de terminación de
la secuencia de ADNc deseada, cuya longitud se ajusta para que
tenga G o C como nucleótido final, como extremo 3' del ADN sintético
del lado inverso.
La PCR se puede realizar de acuerdo con el
método usual, por ejemplo, con polimerasa ExTaq (Takara Shuzo).
Preferentemente, la PCR se realiza empleando la polimerasa Vent
(NEB) y los fragmentos deseados amplificados de este modo, se
digieren con NotI, a continuación se insertan en el sitio de NotI
del vector del plásmido pBluescript. Las secuencias de nucleótidos
de los productos de la PCR obtenidos de este modo, se confirman con
un secuenciador para seleccionar un plásmido que tenga la secuencia
correcta. El fragmento insertado se escinde del plásmido utilizando
NotI y se clona en el sitio de NotI del plásmido portador del ADNc
genómico que carece de genes de la envoltura. Alternativamente,
también es posible obtener el ADNc del virus Sendai recombinante,
insertando directamente el fragmento en el sitio de NotI sin la
mediación del vector del plásmido pBluescript.
También es posible transcribir un vector de ADN
que codifica el genoma del virus en tubos de ensayo o en células,
reconstituir el RNP con las proteínas víricas L, P y NP y producir
el vector vírico que comprende este RNP. La reconstitución del
virus a partir del vector de ADN se puede realizar según los métodos
conocidos en la técnica, empleando células que expresan proteínas
de la envoltura (documento WO97/16539 y 97/16538: Durbin, A. P. y
col., 1997, Virology 235:323-332; Whelan, S.P. y
col., 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:8388-8392;
Schnell, M. J. y col., 1994, EMBO J. 13:4195-4203;
Radecke, F. y col., 1995, EMBO J. 14:5773-5784;
Lawson, N. D. y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA
92:4477-4481; Garcin, D. y col., 1995, EMBO J.
14:6087-6094; Kato, A. y col., 1996, Genes Cells
1:569-579; Baron, M. D. y Barrett, T., 1997, J.
Virol. 71:1265-1271; Bridgen, A. y Elliott, R. M.
1996, Proc. Natl. Acad. Sci. USA
93:15400-15404).
Cuando los genes F, HN y/o M se delecionan en un
vector de ADN vírico, no forman partículas víricas infecciosas. Sin
embargo, es posible formar partículas víricas infecciosas y
amplificar el virus que comprende el complejo, transfiriendo
separadamente estos genes que faltan, genes que codifican otras
proteínas de la envoltura vírica y los parecidos a las células
hospedadoras y expresarlos en las mismas.
Los métodos para transferir un vector de ADN a
las células, incluyen los siguientes métodos: 1) el método para
preparar material de ADN precipitado que puede ser captado por las
células diana; 2) el método para preparar un ADN que comprende un
complejo que es adecuado para ser captado por las células diana y
que tampoco es muy citotóxico y que tiene carga positiva y 3) el
método para perforar instantáneamente en la membrana celular diana,
poros que sean lo suficientemente anchos para permitir el paso de
moléculas de ADN a través de los mismos mediante impulsos
eléctricos.
En el Método 2), se puede utilizar una variedad
de reactivos de transfección, siendo ejemplos DOTMA (Boehringer),
SuperFect (QIAGEN nº 301305), DOTAP, DOPE, DOSPER (Boehringer nº
1811169), etc. Un ejemplo del Método 1) es un método de
transfección que emplea fosfato de calcio, en el que el ADN que ha
entrado en las células se incorpora en fagosomas y una cantidad
suficiente se incorpora también en el núcleo (Graham, F. L. y Van
der Eb, J., 1973, Virology 52:456; Wigler, M. y Silverstein, S.,
1977, Cell 11:223). Chen y Okayama han investigado la mejora de la
técnica de transferencia, notificando que el material de ADN
precipitado óptimo se puede obtener bajo condiciones en las que 1)
las células se incuban con ADN en una atmósfera de 2 a 4% de
CO_{2} a 35ºC durante 15 a 24 h, 2) se emplea ADN cíclico con una
actividad de formación de precipitado superior a la del ADN lineal,
y 3) la concentración de ADN en la mezcla precipitada es de 20 a 30
\mug/ml (Chen, C. y Okayama, H., 1987, Mol. Cell. Biol. 7:2745).
El Método 2) es adecuado para una transfección transitoria. Un
método antiguo es conocido en la técnica, en el que se prepara una
mezcla de DEAE-dextrano (Sigma nº
D-9885, P.M. 5 x 10^{5}) con una proporción de
concentración de ADN deseada para realizar la transfección. Puesto
que la mayoría de los complejos se descomponen dentro de los
endosomas, la cloroquina se puede añadir para mejorar los efectos
de la transfección (Calos, M.P., 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA
80:3015). Al Método 3) se hace referencia como electroporación y es
más versátil comparado con los Métodos 1) y 2) porque no tiene
selectividad celular. Se dice que el Método 3) es eficaz bajo
condiciones óptimas para una duración de la corriente eléctrica con
impulsos, forma de impulsos, potencia del campo eléctrico,
conductividad de los tampones, concentración del ADN y densidad
celular.
Entre las tres categorías descritas
anteriormente, los reactivos de la transfección (Método 2)) son
adecuados en esta invención debido a que el Método 2) es de fácil
puesta en práctica y facilita el examen de muchas muestras de
pruebas, empleando una gran cantidad de células. Preferentemente, se
emplea el reactivo de transfección (QIAGEN, nº de cat. 301305) o el
reactivo para la transfección de liposomas DOSPER (Boehringer
Mannheim, nº de cat. 1811169).
Específicamente, la reconstitución del vector
vírico procedente de ADNc se puede realizar del modo siguiente.
Células LLC-MK2 obtenidas a
partir del riñón de simios, se cultivan en placas de cultivo de
plástico con 24 a 6 pocillos o en una placa de cultivo de 100 mm de
diámetro, empleando un medio esencial mínimo (MEM) que contiene 10%
de suero de ternera fetal (FCS) y antibióticos (100 unidades/ml de
penicilina G y 100 \mug/ml de estreptomicina) hasta obtener una
confluencia del 70 a 80%, y se infectan, por ejemplo, con virus
vaccinia recombinante vTF7-3 que expresa la
polimerasa de T7 con 2 UFP/célula. Este virus ha sido inactivado con
un tratamiento con radiación ultravioleta durante 20 minutos, en
presencia de 1 \mug/ml de psoraleno (Fuerst, T. R. y col., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 83: 8122-8126, 1986; Kato, A. y
col., Genes Cells 1:569-579, 1996). La cantidad de
psoraleno añadida y el tiempo de la radiación UV se pueden ajustar
de forma adecuada. Una hora después de la infección, las células se
transfectan con 2 a 60 \mug, más preferentemente con 3 a 5 \mug
del ADNc del virus Sendai recombinante descrito anteriormente, por
el método de la lipofección y empleando dichos plásmidos (24 a 0,5
\mug de pGEM-N, 12 a 0,25 \mug de
pGEM-P y 24 a 0,5 \mug de pGEM-L,
más preferentemente 1 \mug de pGEM-N, 0,5 \mug
de pGEM-P y 1 \mug de pGEM-L)
(Kato, A. y col., Genes Cells 1:569-579, 1996) que
expresan las proteínas víricas transactivadas, necesarias para la
producción del genoma del virus Sendai de longitud completa, junto
con SuperFect (QIAGEN). Las células transfectadas se cultivan en un
medio MEM exento de suero que contiene 100 \mug/ml de rifampicina
(Sigma) y 100 \mu/ml de arabinósido de citosina (AraC) si se
desea, más preferentemente contiene sólo 40 \mug/ml de arabinósido
de citosina (AraC) (Sigma) y las concentraciones de los reactivos
se determinan de forma óptima de modo que se reduzca al máximo la
citotoxicidad debida al virus vaccinia y se aumente al máximo la
tasa de recuperación del virus (Kato, A., y col., 1996, Genes Cells
1, 569-579). Después de cultivar durante
aproximadamente 48 a 72 h después de la transfección, las células
se recuperan, se rompen repitiendo tres ciclos de congelación y
descongelación, se transfectan a células LLC-MK2
que expresan proteínas de la envoltura, y se cultivan. Después de
cultivar las células durante 3 a 7 días, se recoge la solución del
cultivo. Alternativamente, los vectores víricos infecciosos se
pueden obtener de forma más eficaz, transfectando las células
LLC-MK2 que ya expresan las proteínas de la
envoltura con plásmidos que expresan las proteínas NP, L y P o
transfectando junto con un plásmido que exprese la envoltura. Los
vectores víricos se pueden amplificar cultivando estas células
recubiertas sobre células LLC-MK2 que expresan
proteínas de la envoltura (véanse, los ejemplos). El título vírico
contenido en el material sobrenadante del cultivo, se puede
determinar midiendo la actividad hemaglutinadora (HA) que se puede
someter a ensayo mediante el "método de dilución de punto
final" (Kato, A. y col., 1996, Genes Cells 1,
569-579). La reserva de virus así obtenida se puede
almacenar a -80ºC.
El tipo de células hospedadoras empleadas para
la reconstitución de los virus no está limitado particularmente,
mientras que el complejo de RNP o el vector vírico se pueda
reconstituir dentro de las mismas. Por ejemplo, en la
reconstitución del vector del virus Sendai o del complejo de RNP, se
pueden utilizar células de cultivo tales como células
CV-I y células LLC-MK2 obtenidas a
partir de riñón de simios y las células BHK obtenidas a partir de
riñón de hámster, etc. Las partículas víricas infecciosas que tienen
la envoltura, también se pueden obtener expresando proteínas
adecuadas de la envoltura en estas células. Para obtener el vector
del virus Sendai en grandes cantidades, el virus se puede
amplificar, por ejemplo, mediante la inoculación de RNP o de un
vector vírico obtenido a partir de las células hospedadoras
descritas anteriormente, en embriones de pollo, junto con vectores
que expresan los genes de la envoltura. Alternativamente, los
vectores víricos se pueden producir empleando huevos de pollo
transgénicos incorporados con genes de proteínas de la envoltura.
Los métodos para preparar fluido vírico empleando huevos de pollo,
ya se han desarrollado (Nakanishi y col., (compiladores), 1993,
``Shinkei-kagaku Kenkyu-no
Sentan-gijutu, Protocolo III (High Technology
Procotol III of Neuroscience Research), Molecular Neurocyte
Physiology, Kosesha, Osaka, págs. 153-172).
Específicamente, por ejemplo, los huevos fertilizados se colocan en
una incubadora y se incuban durante 9 a 12 días a 37 a 38ºC, para
que crezcan los embriones. El vector del virus Sendai o el complejo
de RNP se inocula junto con vectores que expresan las proteínas de
la envoltura, en la cavidad corioalantoidea de los huevos y se
cultivan durante varios días hasta que el virus prolifera. Las
condiciones tales como la duración del cultivo, pueden variar
dependiendo del tipo de virus Sendai recombinante utilizado. A
continuación, el fluido corioalantoideo que comprende el virus, se
recoge. La separación y la purificación del vector del virus Sendai
se puede realizar según métodos convencionales (Tashiro, M.
"Virus Experiment Protocols", Nagai e Ishihama (compiladores),
Medicalview, págs. 68-73 (1995)).
Como vector que expresa las proteínas de la
envoltura, se pueden utilizar complejos de esta invención o vectores
víricos que comprenden ellos mismos los complejos de esta
invención. Por ejemplo, cuando dos tipos de complejos de RNP en los
que el gen de la envoltura ausente, procedente del genoma vírico es
diferente, se transfieren a la misma célula, la proteína de la
envoltura que falta en un complejo de RNP, es proporcionada por la
expresión del otro complejo para complementarse entre si,
conduciendo de este modo a la formación de partículas víricas
infecciosas y a la activación del ciclo de replicación para
amplificar el virus. De este modo, cuando dos o más tipos de
complejos de RNP de esta invención o vectores víricos que comprenden
estos complejos, se inoculan en células en combinaciones que se
complementen entre sí las proteínas de la envoltura, se pueden
producir a gran escala y con bajo coste mezclas de vectores víricos
que carecen de las proteínas de la envoltura respectivas. Los virus
mezclados así producidos son útiles para la producción de vacunas y
similares. Debido a los genes de la envoltura que faltan, estos
virus tienen un genoma de menor tamaño, comparado con el del virus
completo, de modo que pueden albergar un gen foráneo largo.
También, debido a que estos virus originalmente no infecciosos se
diluyen de forma extracelular, y a la dificultad de mantener su
coinfección, se vuelven estériles, lo que es ventajoso para
manipular su liberación al entorno.
La preparación del RNP de esta invención a
partir de un virus se puede realizar por ejemplo, empleando el
método de ultracentrifugación del modo siguiente. Se añade Triton
X-100 a un fluido de filtración que comprende
partículas víricas, para que la concentración final sea de 0,5% y la
mezcla se deja reposar a temperatura ambiente durante 10 a 15
minutos. El material sobrenadante así obtenido se deposita en capas
sobre un gradiente de densidad de sacarosa de 10 a 40% y se
centrífuga de 20.000 hasta 30.000 rpm durante 30 minutos para
recuperar las fracciones que comprenden el RNP.
Alternativamente, el virus se disuelve en una
mezcla que contiene 0,6% de NP40, 1% de desoxicolato sódico, KCl 1
M, \beta-mercaptoetanol 10 mM,
Tris-HCl 10 mM (pH 7,4) y EDTA 5 mM (concentraciones
finales), seguido de reposo a 20ºC durante 20 minutos y a
continuación centrifugar a 11.000 x g durante 20 minutos. El
material sobrenadante que comprende RNP se deposita en capas sobre
glicerol al 50% que comprende 0,2% de NP40, NaCl 30 mM,
Tris-HCl 10 mM y EDTA 1 mM y se centrifuga a 39.000
rpm durante 2 h a 4ºC para recuperar los materiales precipitados.
El complejo de RNP contenido en el material precipitado se puede
purificar mediante dispersión del material precipitado de nuevo en
una solución que contiene Triton X-100 al 0,5%,
depositando en capas la dispersión sobre un gradiente de densidad
de sacarosa de 10 a 40% y centrifugándolo de 20.000 hasta 30.000
rpm durante 30 min para recuperar una banda aislada que contiene un
RNP altamente purificado.
Los complejos de esta invención se pueden diluir
de forma adecuada, por ejemplo, con solución salina fisiológica y
solución salina fisiológica tamponada con fosfato (PBS) para
preparar una composición. Cuando los complejos de esta invención se
hacen proliferar en huevos de pollo y similares, la composición
puede incluir fluido corioalantoideo. Las composiciones que
comprenden los complejos de esta invención pueden contener medios
fisiológicamente aceptables, tales como agua desionizada, solución
acuosa de dextrosa al 5% y otras, adicionalmente también pueden
estar contenidos otros agentes estabilizantes y antibióticos.
Una vez que se ha preparado el ARN que comprende
el RNP insertado con un gen foráneo, se puede transferir a las
células diana empleando reactivos de transferencia génica. Como
reactivos de transferencia génica se prefieren los lípidos
catiónicos o los polímeros catiónicos.
Los lípidos catiónicos incluyen compuestos
representados por la Fórmula (I) en el documento de la Traducción
Japonesa publicada de la Publicación Internacional Hei nº
5-508626. Preferentemente, los lípidos catiónicos
también pueden ser compuestos lipídicos sintéticos. Los lípidos
catiónicos también pueden ser compuestos de diéteres o de
diésteres, preferentemente éteres alifáticos. Ejemplos específicos
son los siguientes compuestos:
DOGS (Transfectam®) o DOTMA (Lipofectin®)
(compuesto diéter),
DOTAP (compuesto diéster),
DOPE (dioleoilfosfatidiletanolamina),
DOPC (dioleoilfosfatidilcolina),
DPRI inhibidor de Rosenthal (RI) (derivado de
dipalmitoilo de bromuro de
DL-2,3-diestearoiloxipropil(dimetil)-\beta-hidroxietilamonio
(Sigma), y
DORI (derivado de dioleilo del compuesto
anterior).
Los polímeros catiónicos son compuestos
moleculares muy catiónicos, preferentemente moléculas sintéticas.
Ejemplos específicos son polilisina, poliaminas alifáticas,
polietilenimina, etc.
Los complejos de esta invención se pueden
mezclar con los lípidos catiónicos o los polímeros catiónicos
descritos anteriormente, para preparar composiciones para la
transferencia de genes. Esta composición para la transferencia
génica se puede combinar adecuadamente con un medio tal, como una
solución salina fisiológica y solutos tales como sales, agentes
estabilizantes, etc. Añadiendo la composición para la transferencia
génica de esta invención a las células, el complejo de esta
invención se puede transferir a las células para expresar el gen
procedente del ARN contenido en el complejo, con la condición de
que la identidad de la línea germinal de seres humanos no se
modifique.
La terapia génica se permite cuando un gen
terapéutico se emplea como el gen foráneo. En la aplicación de
complejos de esta invención a la terapia génica, es posible expresar
un gen foráneo de cuyo tratamiento se esperan resultados o un gen
endógeno que el cuerpo del paciente no aporta suficientemente,
mediante administración directa o indirecta (ex vivo) del
complejo, con la condición de que la identidad de la línea germinal
de seres humanos no se modifique. No existe una limitación
particular sobre el tipo de gen foráneo y, además de los ácidos
nucleicos que codifican proteínas, puede haber ácidos nucleicos que
no codifican proteínas, tales como una hebra complementaria o una
ribozima. Adicionalmente, cuando se emplean genes que codifican
antígenos de bacterias o de virus implicados en enfermedades
infecciosas como genes foráneos, se puede inducir inmunidad en los
animales administrando estos genes a los animales. Es decir, estos
genes se pueden utilizar como vacunas.
Cuando se emplean como vacunas, se pueden
aplicar, por ejemplo, a cánceres, enfermedades infecciosas y otras
enfermedades generales. Por ejemplo, como tratamiento del cáncer, es
posible expresar genes con efectos terapéuticos sobre las células
tumorales o las células presentadoras de antígenos (APC), tales como
las células DC. Ejemplos de tales genes son los que codifican el
antígeno tumoral Muc-1 o el péptido con repeticiones
en tándem de la mutina similar a Muc-1 (Patente de
EE.UU. nº 5.744.144), el antígeno gp100 del melanoma, etc. Tales
tratamientos con genes se han aplicado ampliamente a cánceres en la
glándula mamaria, colon, páncreas, próstata, pulmón, etc. La
combinación con citocinas para potenciar el efecto cooperador,
también es eficaz en la terapia génica. Ejemplos de tales genes son
i) IL-12 monocatenario en combinación con
IL-2 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (15):
8591-8596, ii) interferón-\gamma
en combinación con IL-2 (Patente de EE.UU. nº
5.798.100), iii) factor estimulador de colonias de granulocitos
(GM-CSF) empleado de forma aislada y iv)
GM-CSF dirigido al tratamiento de un tumor cerebral
en combinación con IL-4 (J. Neurosurgery, 90 (6),
1115-1124 (1999)), etc.
Ejemplos de genes empleados para el tratamiento
de enfermedades infecciosas, son los que codifican la proteína de
la envoltura del tipo de la cepa virulenta H5N1 del virus de la
gripe, la proteína quimera de la envoltura del virus de la
encefalitis japonesa (Vaccine, vol. 17, nº 15-16,
1869-1882 (1999)), la proteína gag del VIH o gag
del VIS del virus del SIDA (J. Immunology (2000), vol. 164,
4968-4978), la proteína de la envoltura del VIH que
se incorpora como una vacuna oral encapsulada en micropartículas de
copolímero de polilactato-glicol, para la
administración (Kaneko, H. y col., Virology 267,
8-16 (2000)), la subunidad B (CTB) de la toxina del
cólera (Arakawa, T. y col., Nature Biotechnology (1998) 16 (10):
934-8; Arakawa, T. y col., Nature Biotechnology
(1998) 16 (3): 292-297), la glicoproteína del virus
de la rabia (Lodmell, D. L. y col., 1998, Nature Medicine 4 (8):
949-52) y la proteína L1 de la cápsida del virus 6
del papiloma humano, que causa el cáncer
cérvico-uterino (J. Med. Virol., 60,
200-204
(2000)).
(2000)).
La terapia génica también se puede aplicar a
enfermedades generales. Por ejemplo, en el caso de diabetes, la
expresión del fragmento peptídico de la insulina, mediante la
inoculación del ADN plasmídico que codifica el péptido, se ha
realizado en animales con un modelo de diabetes de tipo I (Coon, B.
y col., J. Clin. Invest., 1999, 104
(2):189-94).
La Figura 1 es una fotografía que muestra un
resultado analítico de la expresión de la proteína F a través del
sistema de expresión inducible con Cre-loxP,
mediante transferencia de tipo Western. Se muestra el resultado de
detectar proteínas sobre una membrana de transferencia que tiene una
reacción cruzada con el anticuerpo
anti-SeV-F mediante un método
quimioluminiscente.
La Figura 2 indica un diagrama que muestra un
resultado analítico de la presentación en la superficie celular de
la proteína F, cuya expresión se indujo mediante el sistema
Cre-loxP. Se muestran los resultados del análisis
con citometría de flujo de LLC-MK2/F7 con el
anticuerpo anti-SeV-F.
La Figura 3 indica una fotografía que muestra el
resultado que confirma el corte con tripsina de la proteína F
expresada, empleando transferencia de tipo Western.
La Figura 4 indica unas fotografías que muestran
el resultado que confirma la expresión en la superficie celular de
HN en un experimento de adsorción a la superficie celular sobre
eritrocitos.
La Figura 5 indica unas fotografías que muestran
el resultado obtenido con un intento de recoger los virus ausentes,
empleando células que expresaban la proteína ausente. Se reveló que
la expresión de la proteína F en la línea de células cooperadoras
fue rápidamente detenida por los virus vaccinia empleados en la
reconstitución de VSe carente de F.
- 1.
- LLC-MK2 y CV-1 representan material lisado celular de los tipos celulares respectivos aislados.
- 2.
- LLC-MK2/F+ad y CV-1/F+ad representan material lisado celular procedente de las células respectivas que se han sometido a la inducción de la expresión y a las que se ha añadido adenovirus AxCANCre.
- 3.
- LLC-MK2/F-ad y CV-1/F-ad representan material lisado celular procedente de las respectivas líneas celulares en las que se ha introducido el gen F pero no adenovirus AxCANCre.
- 4.
- LLC-MK2/F+ad 3rd representa un material lisado celular procedente de células en las que se indujo la expresión con el adenovirus AxCANCre y con las que luego se realizaron 3 pases adicionales.
- 5.
- 1d y 3d indican respectivamente un día y tres días después de la inducción de la expresión.
- 6.
- Vac1d y Vac3d indican respectivamente células un día y tres días después de la infección con virus vaccinia.
- 7.
- AraC1d y AraC3d indican respectivamente células un día y tres días después de la adición de AraC.
- 8.
- CHX 1d y CHX 3d indican respectivamente células un día y tres días después de la adición de inhibidor de la síntesis proteica cicloheximida.
La Figura 6 indica fotografías que muestran el
resultado que se obtuvo observando la expresión de GFP tras
transfectarse el ADNc de VSe carente de F, que comprende GFP
(pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP) en células
LLC-MK2 en las que no se expresó F (detección de
RNP). En un grupo testigo, se intercambió el gen F por el gen NP en
el extremo 3' y luego se empleó el ADNc de VSe (VSe con F
intercambiado), en el que se había introducido GFP en el sitio
carente de F. El marcador "todo" indica células transfectadas
con plásmidos que dirigen la expresión del gen NP, del gen P y del
gen L (pGEM/NP, pGEM/P y pGEM/L), junto con ADNc de VSe al mismo
tiempo; "ADNc" indica células transfectadas con ADNc
(pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP) solo. Para la
transfección de RNP, se recogieron células P0 que expresaban GFP;
las células se suspendieron (10^{7} células/ml) en OptiMEM (GIBCO
BRL); se mezcló 100 \mul del material lisado preparado después de
tratar tres veces con ciclos de
congelación-descongelación con 25 \mul de liposoma
catiónico DOSPER (Boehringer Mannheim) y se dejó en reposo a
temperatura ambiente, durante 15 minutos; y se añadió la mezcla a
las células (+ad) en las que se había inducido la expresión de F
para conseguir la transfección de RNP. Se emplearon células que
expresaban ADN recombinasa Cre, en las que no se había inducido el
adenovirus recombinante, como un grupo testigo de células (-ad). El
resultado mostró que se expresaba GFP dependiendo de la formación de
RNP de VSe en P0 en las células LLC-MK2; y se
amplificó el virus carente de F, dependiendo de la inducción de la
expresión de F en P1.
La Figura 7 indica fotografías que muestran el
resultado que se obtuvo estudiando si se pudiese rescatar el RNP
funcional reconstituido con ADNc genómico carente de F, a través de
células cooperadoras que expresaban F y formar viriones infecciosos
del virus ausente. RNP/o representa las células recubiertas con RNP;
RNP/t representa las células que se transfectaron con RNP.
La Figura 8 indica fotografías que muestran la
evidencia de que el crecimiento específico de las células que
expresaban F del virus carente de F. El material lisado que
comprende RNP funcional, construido a partir del genoma que carece
del gen se sometió a lipofección en las células que expresaban
F,según se describe en el Ejemplo 2; y a continuación se recuperó
el material sobrenadante del cultivo. Este material sobrenadante del
cultivo se añadió al medio de las células que expresaban F para
conseguir la infección; al tercer día, se recuperó el material
sobrenadante del cultivo y se añadió de manera concurrente tanto a
las células que expresaban F como a las células que no habían
expresado F; y después se cultivaron las células en presencia o en
ausencia de tripsina durante tres días. El resultado se muestra en
esta memoria. Los virus se amplificaron sólo en presencia de
tripsina en las células que expresaban F.
La Figura 9 indica fotografías que muestran
evidencia de liberación específica del virus carente de F, en el
material sobrenadante del cultivo, después de la introducción en
células que expresaban F. Se sometió a lipofección el material
lisado que comprendía RNP funcional, construido a partir del genoma
que carecía del gen en las células que expresaban F, según se
describe en el Ejemplo 2, y a continuación se recuperó el material
sobrenadante del cultivo. Este material sobrenadante del cultivo se
añadió al medio de las células que expresaban F, para conseguir la
infección; al tercer día, se recuperó el material sobrenadante del
cultivo y se añadió de manera concurrente tanto a las células que
expresaban F como a las células que no expresaban F; y
posteriormente las células se cultivaron en presencia o en ausencia
de tripsina durante tres días. El panel inferior muestra el
resultado con material sobrenadante de las células que no expresaban
F.
La Figura 10 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido recuperando los virus a partir del material
sobrenadante del cultivo de las células que expresaban F, extrayendo
el ARN total y realizando una transferencia de tipo Northern
empleando F y HN como sondas, para verificar la estructura genómica
del virión recuperado a partir del ADNc carente de F. En los virus
recuperados a partir de las células que expresaban F, se detectó el
gen HN, pero no pudo detectarse el gen F; y por tanto quedó claro
que el F no estaba presente en el genoma vírico.
La Figura 11 indica fotografías que muestran el
resultado de la RT-PCR que muestra que el gen GFP
está presente en el locus en el que se había delecionado F, así
como en la estructura artificial del ADNc. 1: +18-NP
para la confirmación de la presencia del sitio +18 NotI. 2:
M-GFP, para la confirmación de la presencia del gen
GFP en la región carente del gen F. 3: gen F, para la confirmación
de la presencia del gen F. Las estructuras genómicas de VSe de tipo
silvestre y de VSe que expresa GFP carente de F, se muestran en el
panel superior. Se verificó que el gen GFP estaba presente en el
locus carente de F, el sitio NotI obtenido a partir de +18 estaba
presente en el extremo 3' de NP y el gen F estaba ausente en
cualquier parte del genoma de ARN.
La Figura 12 indica fotografías que se
obtuvieron mediante el examen con microscopio inmunoelectrónico con
IgG unida a coloide de oro (anti-F,
anti-HN) que reaccionaba específicamente con F o HN
del virus. Quedó claro que la estructura puntiaguda de la envoltura
del virus, comprendía las proteínas F y HN.
La Figura 13 indica diagramas que muestran el
resultado de la RT-PCR, lo que muestra que las
estructuras de los genes, excepto del gen GFP, eran las mismas que
las del tipo silvestre.
La Figura 14 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido examinando la morfología de la partícula vírica
carente de F, mediante microscopía electrónica. Como las partículas
víricas de tipo silvestre, las partículas víricas carentes de F
tenían una estructura de RNP helicoidal y dentro una estructura
puntiaguda.
La Figura 15 indica fotografías que muestran el
resultado de la transferencia génica in vitro a una variedad
de células, empleando un vector de VSe carente de F con una alta
eficacia.
La Figura 16 indica diagramas que muestran el
resultado analítico obtenido, tras la introducción del vector de
VSe carente de F, en células primarias de la médula ósea de ratón
(BM c-kit+/-). Las barras en blanco representan
positivo para PE/negativo para GFP; las barras en negro representan
positivo para PE/positivo para GFP.
La Figura 17 indica fotografías que muestran el
resultado de la administración in vivo del vector en el
ventrículo cerebral de la rata.
La Figura 18 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido empleando el material sobrenadante del cultivo
que comprende virus VSe que carecen de F, recuperados a partir de
las células que expresaban F, para infectar células
LLC-MK2 que no expresaban F, cultivando las células
en presencia o en ausencia de tripsina durante tres días, para
confirmar la presencia de virus en el material sobrenadante mediante
el ensayo de HA.
La Figura 19 es una fotografía que muestra el
resultado obtenido realizando el ensayo de HA de líquidos
corioalantoideos, después de incubar durante 2 días un huevo de
gallina, fecundado en el que se había inoculado líquido
corioalantoideo (pistas 11 y 12) procedente de huevos fecundados
positivos para HA en la Figura 18B.
La Figura 20 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido examinando el líquido vírico que es positivo
para HA y no tiene infectividad, mediante microscopía
inmunoelectrónica. Se verificó la presencia de las partículas
víricas y se observó que la envoltura del virión era reactiva frente
al anticuerpo que reconoce la proteína HN marcada con coloide de
oro, pero no era reactiva frente al anticuerpo que reconoce la
proteína F marcada con coloide de oro.
La Figura 21 indica fotografías que muestran el
resultado de la transfección en células de partículas de virus
carentes de F.
La Figura 22 indica fotografías que muestran el
resultado de la creación de células que coexpresaban F y HN que se
evaluaron mediante inmunotransferencia de tipo Western.
LLC/VacT7/pGEM/FHN representa las células obtenidas transfectando
células LLC-MK2 infectadas con virus vaccinia, con
el plásmido pGEM/FHN; LLC/VacT7 representa las células
LLC-MK2 infectadas con vaccinia.
LLC-MK2/FHNmix representa las células
LLC-MK2 en las que se introdujeron los genes F y HN
pero que no se clonaron. LLC/FHN representa células
LLC-MK2 en las que se introdujeron los genes F y HN
y se indujo la expresión con adenovirus (después de 3 días);
1-13, 2-6, 2-16,
3-3, 3-18, 3-22,
4-3 y 5-9 son los números de las
líneas celulares (nombres) en la clonación.
La Figura 23 indica fotografías que muestran el
resultado para confirmar la generación de virus, dependiendo de la
presencia o la ausencia de pGEM/FHN. Se mezcló ADNc de VSe que
expresaba GFP carente de FHN, pGEM/NP, pGEM/P, pGEM/L y pGEM/FHN y
se introdujo en células LLC-MK2. Tres horas después
de la transferencia génica, se cambió el medio por MEM que contenía
AraC y tripsina y, a continuación, las células se cultivaron
adicionalmente durante tres días. Dos días después de la
transferencia génica, se llevó a cabo una observación con un
microscopio estereoscópico de fluorescencia para evaluar la
diferencia dependiendo de la presencia o de la ausencia de pGEM/FHN
y se verificó la generación de virus, basándose en la diseminación
de las células que expresaban GFP. El resultado se muestra en esta
memoria. Cuando se añadía pGEM/FHN en el momento de la
reconstitución, se reconocía la diseminación de células que
expresaban GFP; pero cuando no se añadía pGEM/FHN, la expresión de
GFP se observó únicamente en una sola célula.
La Figura 24 indica fotografías que muestran el
resultado de la reconstitución mediante la transfección de RNP y el
crecimiento de virus carentes de FHN. Tres días después de inducir
la expresión, las células que coexpresaban FHN se sometieron a
lipofección (12 pocillos) usando recubrimiento de RNP P0 o DOSPER, y
a continuación se observó GFP después de 4 días. Cuando se realizó
la transfección de RNP, la recogida de virus fue satisfactoria para
las células P1 que expresaban FHN, como lo fue para las carentes de
F (parte superior). Se verificó el crecimiento de los virus
carentes de FHN, después de inocular un líquido que comprendía los
virus en células en las que se había inducido la expresión de la
proteína FHN, 6 horas o más, después de la infección con Ade/Cre
(panel inferior).
La Figura 25 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido tras inocular el líquido que comprendía los
virus reconstituidos, procedentes de ADNc que expresaba GFP carente
de FHN, en LLC-MK2, LLC-MK2/F,
LLC-MK2/HN y LLC-MK2/FHN y
cultivarlos en presencia o en ausencia de tripsina. Se verificó la
diseminación de las células que expresaban la proteína GFP, 3 días
después del cultivo. El resultado se muestra en esta memoria. Se
observó la expansión de GFP sólo con LLC-MK2/FHN y,
por tanto, se verificó que el virus contenido en el líquido se hizo
crecer de manera específica para la coexpresión de FHN y dependiente
de tripsina.
La Figura 26 es una fotografía que muestra el
resultado en el que se realizó la confirmación de la estructura
genómica del ARN obtenido a partir de material sobrenadante de las
células que expresaban FHN.
La Figura 27 es una fotografía que muestra el
resultado en el que se confirmó la estructura genómica del ARN
obtenido a partir de material sobrenadante de las células que
expresaban F, infectadas con los virus carentes de FHN.
La Figura 28 es un diagrama que muestra la
inactivación del virus vaccinia y la actividad de T7 cuando se
varió la concentración de psoraleno a psoraleno/radiación UV.
La Figura 29 es un diagrama que muestra la
inactivación del virus vaccinia y la actividad polimerasa de ARN de
T7 cuando se varió la duración de la radiación UV en
psoraleno/radiación UV.
La Figura 30 indica fotografías que muestran una
citotoxicidad (CPE) del virus vaccinia después del
psoraleno/radiación UV. Se sembraron 3 x 10^{5} células
LLC-MK2 en una placa de 6 pocillos. Tras cultivar
durante una noche, se infectaron las células con virus vaccinia con
moi = 2. Después de 24 horas, se determinó la CPE. El resultado de
la CPE con el tratamiento simulado de virus vaccinia, se muestra en
A; la CPE después del tratamiento con virus vaccinia durante 15, 20
o 30 minutos se muestra en B, C y D, respectivamente.
La Figura 31 es un diagrama que indica la
influencia de la duración del tratamiento con UV del virus vaccinia,
sobre la eficacia de la reconstitución del virus Sendai.
La Figura 32 es un diagrama que indica el título
de virus vaccinia que puede replicarse que permanece en las
células, después de del experimento de reconstitución del virus
Sendai.
La Figura 33 es una fotografía que muestra un
resultado del análisis de la inmunotransferencia de tipo Western,
empleando anticuerpo anti-VSV-G.
La Figura 34 indica un diagrama que muestra los
resultados del análisis de la citometría de flujo, empleando
anticuerpo anti-VSV-G. Se muestra el
resultado del análisis de la línea celular LLC-MK2
(L1) para inducir la expresión de VSV-G al cuarto
día después de la infección con AxCANCre (moi = 0, 2,5, 5). El
anticuerpo primario usado fue el anticuerpo
anti-VSV-G (AcMo
I-1); el anticuerpo secundario fue Ig
anti-ratón marcada con FITC.
La Figura 35 indica fotografías que muestran un
resultado en el que se recuperó el material sobrenadante después de
infectar con cantidades alteradas de AxCANCre (MOI = 0, 1,25, 2,5,
5, 10) y una cantidad constante de virus Sendai seudotipo que tenía
un genoma del gen F y además se empleó el material sobrenadante para
infectar células antes (-) de la inducción VSV-G y
después (+) de la inducción, y se observaron las células que
expresaban GFP después de 5 días.
La Figura 36 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido durante el transcurso del tiempo de producción
de virus.
La Figura 37 indica fotografías que muestran el
resultado obtenido al examinar si la infectividad está influida por
el tratamiento del virus Sendai seudotipo, que tiene el genoma
carente del gen F, que se estableció con la línea celular que
expresaba VSV-G y el virus Sendai carente de FHN,
tratado con el anticuerpo anti-VSV.
La Figura 38 indica las fotografías que muestran
el resultado de cuando se sometió a ensayo la expresión del gen GFP
como un índice para determinar la presencia de producción del virus
seudotipo que tenía VSV-G en su cápsida, después de
infectar las células LLCG-L1 que expresaban el gen
VSV-G, con el virus Sendai carente de F y de HN que
comprendía el gen GFP.
La Figura 39 indica fotografía que muestran el
resultado que confirma que los virus que se dejaron crecer en las
células que expresaban el gen VSV-G, carecían de los
genes F y HN, mediante un análisis de tipo Western de las proteínas
en el extracto de las células infectadas.
La Figura 40 indica fotografías que muestran el
resultado de la observación de células que expresaban GFP con un
microscopio de fluorescencia.
La Figura 41 es un diagrama que muestra la
mejora en la eficacia para la reconstitución de
SeV/\DeltaF-GFP mediante el uso combinado del
plásmido que expresa la envoltura y el recubrimiento celular. Se
reconoció una mejora considerable en d3 a d4 (día 3 a día 4) de P0
(antes del pase).
La Figura 42 es un diagrama que muestra el
resultado de cuando se evaluaron las condiciones del tratamiento
para la reconstitución de SeV/\DeltaF-GFP,
mediante el uso combinado del plásmido que expresa la envoltura y
el recubrimiento celular. Las células positivas para GFP representan
la cantidad de virus reconstituido.
La Figura 43 es un diagrama que muestra el
resultado en el que se sometió a ensayo el rescate de los virus
Sendai carentes de F, a partir del ADNc. Se muestra la mejora en la
eficacia para la reconstitución de SeV/\DeltaF-GFP
mediante el uso combinado del plásmido que expresa la envoltura y
el recubrimiento celular. Todos los ensayos fueron positivos al
séptimo día. Sin embargo, se evaluó la eficacia al tercer día en el
que la probabilidad de éxito era mediana.
La Figura 44 indica fotografías que muestran el
resultado de la expresión de lacZ por el vector del virus Sendai
que comprende LacZ y carece de F, que no comprende GFP.
La Figura 45 indica diagramas que muestran la
subclonación de un fragmento de ADNc genómico del virus Sendai (A)
y estructuras de 5 ADNc genómicos del virus Sendai, construidos con
un sitio NotI recién introducido (B).
La Figura 46 es un diagrama que muestra
estructuras de plásmidos que van a emplearse para la clonación, para
añadir el sitio NotI, la señal de iniciación de la transcripción,
la secuencia intercalada y la señal de terminación de la
transcripción en SEAP.
La Figura 47 indica fotografías que muestran el
resultado del ensayo de placas de lisis de cada vector del virus
Sendai. Se muestra una imagen de fluorescencia parcial en el ensayo
de placas de lisis, obtenida mediante LAS1000.
La Figura 48 es un diagrama que muestra el
resultado de cuando se compararon los niveles de expresión alterados
del gen indicador (SEAP) con otro de los respectivos vectores del
virus Sendai. Se tomaron los datos de SeV18+/SEAP como 100 y se
indicaron los respectivos valores con respecto a él. Se encontró que
la actividad, concretamente el nivel de expresión, disminuyó según
se puso el gen SEAP más aguas abajo.
La Figura 49 indica fotografías microscópicas
que muestran la expresión de GFP en células P1 que coexpresaban
FHN.
La Figura 50 indica fotografías que muestran el
resultado del análisis de inmunotransferencia de tipo Western de
los extractos de las células infectadas con VSe seudotipo
VSV-G/\DeltaF-GFP, empleando un
anticuerpo anti-F (anti-F), un
anticuerpo anti-HN (anti-HN) y un
anticuerpo anti-virus Sendai
(anti-VSe).
La Figura 51 indica fotografías que muestran la
fluorescencia de GFP a partir de células carentes de F y HN,
infectadas con VSe seudotipo VSV-G, en presencia o
en ausencia de un anticuerpo neutralizante (anticuerpo VGV).
La Figura 52 indica fotografías que muestran
resultados del análisis de tipo Western para virus Sendai seudotipo
VSV-G que tienen un genoma con el gen F o carente
del gen F y del gen HN, que se fraccionaron mediante
ultracentrifugación en gradiente de densidad.
La Figura 53 indica fotografía que muestran el
ensayo de hemaglutinación mediada con virus Sendai que tienen un
genoma carente del gen F o con virus Sendai seudotipo
VSV-G que tienen un genoma carente del gen F o
carente del gen F y del gen HN.
La Figura 54 indica diagramas que muestran la
especificidad de la infección para las células del cultivo de virus
Sendai que tienen un genoma carente del gen F o del virus Sendai
seudotipo VSV-G.
La Figura 55 indica fotografías que muestran la
confirmación de las estructuras del virus Sendai carente de F que
expresa NGF (NGF/SeV/\DeltaF).
La Figura 56 es un diagrama que muestra la
actividad de NGF expresado por las células que comprenden NGF
infectadas con VSe carente de F. Al inicio del cultivo, se añadió
material sobrenadante diluido de las células infectadas con VSe o
con proteína NGF (testigo) a un cultivo disociado de neuronas
primarias del ganglio de la raíz dorsal (GRD) de pollo. Después de
tres días, se contaron las células viables usando como un índice (n
= 3), la actividad de reducción mitocondrial. La cantidad de
material sobrenadante del cultivo añadido, se correspondía a una
dilución de 1000 veces.
La Figura 57 indica fotografías que muestran la
actividad de NGF expresado por las células que comprenden NGF,
infectadas con VSe carente de F. Al comienzo del cultivo, se añadió
material sobrenadante diluido de células infectadas con VSe o con
proteína NGF (testigo) a un cultivo disociado de neuronas primarias
del ganglio de la raíz dorsal (GRD) de pollo. Después de tres días,
se observaron las muestras con un microscopio,
- A)
- testigo (sin NGF);
- B)
- adición de proteína NGF (10 ng/ml);
- C)
- adición de material sobrenadante del cultivo (diluido 100 veces) de células infectadas con SeV/NGF;
- D)
- adición de material sobrenadante del cultivo (diluido 100 veces) de células infectadas con SeV/NGF;
- E)
- adición de material sobrenadante del cultivo (diluido 100 veces) de células infectadas con SeV/\DeltaF/NGF; y
- F)
- adición de material sobrenadante del cultivo (diluido 100 veces) de células infectadas con SeV/\DeltaF- GFP/NGF.
La Figura 58 es una fotografía que muestra la
moi de Ad-Cre y el nivel de expresión de la proteína
F.
La Figura 59 indica fotografías que muestran la
expresión de LLC-MK2/F mediante
Adeno-Cre.
La Figura 60 es una fotografía que muestra la
durabilidad de la expresión con los pases.
La Figura 61 indica fotografías que muestran la
localización de la proteína F con los pases.
La Figura 62 es un diagrama que muestra la
correlación entre GFP-UIC y
anti-VSe-UIC.
La presente invención se ilustra más
detalladamente a continuación, haciendo referencia a los Ejemplos,
pero no ha de considerarse que está limitada a los mismos.
El ADNc genómico de longitud completa del virus
Sendai (VSe), pSeV18^{+} b(+) (Hasan, M. K. y col., 1997, J.
General Virology 78:2813-2820) ("pSeV18^{+}
b(+)" también denominado "pSeV18^{+}") se digirió con
SphI/KpnI y se recuperó el fragmento resultante (14673 pb) y se
clonó en pUC18 que se denominó plásmido pUC18/KS. El sitio
interrumpido en F se construyó en este pUC18/KS. Se realizó la
interrupción del gen F mediante el uso combinado del método de
ligamiento con PCR y como resultado, se eliminó el ORF para el gen F
(ATG-TGA = 1698 pb); por tanto se ligó
atgcatgccggcagatga (SEQ ID NO: 1) a él para construir el ADNc
genómico de VSe carente de F (pSeV18^{+}/\DeltaF). En la PCR,
un producto de la PCR generado empleando un par de cebadores
(directo: 5'-gttgagtactgcaagagc/SEQ ID NO: 2,
inverso:
5'-tttgccggcatgcatgtttcccaaggggagagttttgcaacc/SEQ ID
NO: 3) se ligó aguas arriba del gen F y otro producto de la PCR
generado usando un par de cebadores (directo:
5'-atgcatgccggcagatga/SEQ ID NO: 4, inverso:
5'-tgggtgaatgagagaatcagc/SEQ ID NO: 5) se ligó aguas
abajo del gen F, en el sitio EcoT22I. El plásmido resultante se
digirió con SacI y SalI y a continuación se recuperó el fragmento
(4931 pb) que abarca la región que comprende el sitio en el que se
interrumpe F y se clonó en pUC18 para generar pUC18/dFSS. Este
pUC18/dFSS se digirió con DraIII. Se recuperó el fragmento
resultante y se sustituyó por un fragmento DraIII de la región que
comprende el gen F de pSeV18^{+}; y se realizó el ligamiento para
generar el plásmido pSeV18^{+}/\DeltaF.
Además, con el fin de construir un ADNc
(pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP) en el que se ha
introducido el gen EFGP en el sitio en el que se interrumpió F, se
amplificó el gen EGFP con PCR. Para fijar el gen EGFP con un
múltiplo de 6 (Hausmann, S. y col., RNA 2,
1033-1045 (1996)), se llevó a cabo una PCR con un
cebador con cola NsiI (5'- atgcatatggtgatgcggttttggcagtac: SEQ ID
NO: 6) para el extremo 5' y un cebador con cola NgoMIV
(5'-Tgccggctattattacttgtacagctcgtc: SEQ ID NO: 7)
para el extremo 3'. Los productos de la PCR se digirieron con las
enzimas de restricción NsiI y NgoMIV y a continuación, se recuperó
el fragmento del gel; el fragmento se ligó en el sitio de pUC18/dFSS
entre los sitios de las enzimas de restricción NsiI y NgoMIV en los
que se localiza el F interrumpido y se determinó la secuencia. Se
eliminó un fragmento DraIII que comprendía el gen EGFP y se recuperó
del sitio, y se sustituyó por un fragmento DraIII en la región que
comprendía el gen F de pSeV18^{+}; a continuación se hizo un
ligamiento para obtener el plásmido
pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP.
Por otro lado, se construyó el plásmido de
expresión inducible con Cre-loxP para la expresión
del gen F amplificando el gen F de SeV con PCR, confirmando la
secuencia, e insertándola en el sitio único SwaI del plásmido
pCALNdlw (Arai y col., J. Virology 72, 1998, págs.
1115-1121), en el que se había diseñado la expresión
de productos génicos para inducirse con la recombinasa de ADN Cre,
para obtener el plásmido pCALNdLw/F.
Para recuperar partículas víricas infecciosas a
partir del genoma carente de F, se estableció una cepa de células
cooperadoras que expresaban la proteína SeV-F. La
célula utilizada fue la célula LLC-MK2 que se emplea
normalmente para el crecimiento de VSe y es una cepa celular
obtenida a partir de riñón de mono. Se cultivaron las células
LLC-MK2 en MEM que contenía 10% de suero bovino
fetal (FBS) inactivado, tratado con calor, penicilina G sódica (50
unidades/ml) y estreptomicina (50 \mug/ml) a 37ºC bajo 5% de
CO_{2} gas. Dado que el producto del gen SeV-F es
citotóxico, se introdujo el plásmido mencionado anteriormente
pCALNdLw/F, diseñado para inducir la expresión del producto del gen
F a través de la recombinasa de ADN Cre en células
LLC-MK2 mediante el método de fosfato de calcio
(equipo de reactivos para la transfección en mamíferos
(Stratagene)), según el protocolo de transferencia génica.
Se introdujeron 10 \mug de plásmido pCANLdLw/F
en células LLC-MK2 que se hicieron crecer para ser
confluentes al 40% en una placa de 10 cm y se cultivaron las
células en 10 ml de MEM que contenía un 10% de FBS a 37ºC bajo un
5% de CO_{2} durante 24 horas en una incubadora. Después de 24
horas, se rasparon las células y se suspendieron en 10 ml de medio;
a continuación se sembraron las células en 5 placas con un diámetro
de 10 cm (una placa con 5 ml; 2 placas con 2 ml; 2 placas con 0,2
ml) en MEM que contenía 10 ml de FBS al 10% y 1200 \mug/ml de
G418 (GIBCO-BRL) para el cultivo. Se continuó el
cultivo durante 14 días mientras que el medio se cambió a
intervalos de dos días, para seleccionar las líneas celulares en las
que el gen se había introducido de manera estable. Se recuperaron
30 cepas celulares como células resistentes a G418 que se habían
hecho crecer en el medio, usando anillos de clonación. Cada clon se
cultivó para que fuera confluente en placas de 10 cm.
Después de infectar cada clon con adenovirus
AxCANCre recombinante que expresaba la recombinasa de ADN Cre, se
sometieron a ensayo las células para determinar la expresión de la
proteína SeV-F mediante inmunotransferencia de tipo
Western, empleando IgG monoclonal anti-proteína
SeV-F (f236; J. Biochem.
123:1064-1072), del modo siguiente.
Después de que los clones crecieran hasta
confluencia en placas de 6 cm, se infectó cada uno con adenovirus
AxCANCre con moi = 3, según el método de Saito y col., (Saito y
col., Nucl. Acids Res. 23:3816-3821 (1995); Arai, T
y col., J. Virol. 72, 1115-1121 (1998)). Después de
la infección, las células se cultivaron durante 3 días. Se desechó
el material sobrenadante del cultivo y las células se lavaron dos
veces con tampón PBS, se separaron por rascado con un rascador y se
recogieron mediante centrifugación a 1500 x g durante cinco
minutos.
Las células se mantienen a -80ºC y pueden
descongelarse cuando se usan. Las células recogidas se suspendieron
en 150 \mul de tampón PBS y a continuación se añadió al mismo una
cantidad igual de tampón de carga de muestra 2x
Tris-SDS-BME (Tris 0,625 M, pH 6,8,
un 5% de SDS, un 25% de 2-ME, un 50% de glicerol, un
0,025% de BPB; Owl). La mezcla se trató térmicamente a 98ºC durante
3 minutos y a continuación se empleó como muestra para
electroforesis. La muestra se fraccionó (1 x 10^{5} células/pista)
mediante electroforesis en un gel de
SDS-poliacrilamida (Multi Gel 10/20, Daiichi Pure
Chemicals). Las proteínas fraccionadas se transfirieron a una
membrana de transferencia de PVDF (membranas de transferencia de
Immobilon-P; Millipore) mediante inmunotransferencia
semiseca. La transferencia se realizó bajo una corriente constante
de 1 mA/cm^{2}, durante 1 hora sobre la membrana de transferencia
que se había empapado con metanol al 100% durante 30 segundos y a
continuación con agua durante 30 minutos.
La membrana de transferencia se agitó en una
solución de bloqueo que contenía un 0,05% de Tween 20 y un 1% de
BSA (BlockAce; Snow Brand Milk Products) durante una hora y, a
continuación, se incubó a temperatura ambiente durante 2 horas, con
un anticuerpo anti-VSe-F (f236) que
se había diluido 1000 veces con una solución de bloqueo que
contenía un 0,05% de Tween 20 y un 1% de BSA. La membrana de
transferencia se lavó tres veces con 20 ml de
PBS-0,1% de Tween 20 mientras que se agitaba durante
5 minutos y a continuación se lavó con tampón PBS mientras que se
agitaba durante 5 minutos. La membrana de transferencia se incubó a
temperatura ambiente durante una hora en 10 ml de anticuerpo
anti-IgG de ratón, conjugado con peroxidasa
(anticuerpo de cabra anti-IgG de ratón; Zymed)
diluido 2000 veces con la solución de bloqueo que contenía un 0,05%
de Tween 20 y un 1% de BSA. La membrana de transferencia se lavó 3
veces con 20 ml de PBS-0,1% de Tween 20, mientras
que se agitaba durante 5 minutos y después se lavó con tampón PBS
mientras que se agitaba durante 5 minutos.
Se realizaron detecciones para determinar las
proteínas que tienen una reacción cruzada con el anticuerpo
anti-SeV-F sobre la membrana de
transferencia, por el método de quimioluminiscencia (reactivos de
detección de la inmunotransferencia de tipo Western ECL; Amersham).
El resultado se muestra en la Figura 1. Se detectó la expresión de
SeV-F específica de la infección con AxCANCre, para
confirmar la generación de células LLC-MK2 que
inducen la expresión de un producto del gen
SeV-F.
Se analizó una de las diversas líneas celulares
resultantes, la célula LLC-MK2/F7, mediante
citometría de flujo con un anticuerpo
anti-SeV-F (Figura 2).
Específicamente, se precipitaron 1 x 10^{5} células mediante
centrifugación a 15.000 rpm a 4ºC, durante 5 minutos, se lavaron con
200 \mul de PBS y se dejó que reaccionaran en PBS con FACS
(NIKKEN CHEMICALS) que contenía anticuerpo monoclonal
anti-F (f23), diluido 100 veces, un 0,05% de azida
sódica, un 2% de FCS a 4ºC durante 1 hora, en un sitio oscuro. Las
células se precipitaron de nuevo a 15.000 rpm a 4ºC durante 5
minutos, se lavaron con 200 \mul de PBS y a continuación se dejó
que reaccionaran frente a anti-IgG de ratón,
marcado con FITC (CAPPEL) de 1 \mug/ml en hielo durante 30
minutos. A continuación, las células se lavaron de nuevo con 200
\mul de PBS y después se precipitaron mediante centrifugación a
15.000 rpm a 4ºC durante 5 minutos. Las células se suspendieron en 1
ml de PBS para FACS y a continuación se analizaron usando un láser
de argón FPICS ELITE (Coulter), con una longitud de onda de
excitación de 488 nm y con una longitud de onda de fluorescencia de
525 nm. El resultado mostró que LLC-MK2/F7
presentaba una alta reactividad frente al anticuerpo de manera
específica para la inducción de la expresión del gen
SeV-F y, por tanto, se verificó que expresaba la
proteína SeV-F en la superficie celular.
Se sometió a ensayo si la proteína
SeV-F, cuya expresión la habían inducido células
cooperadoras, conservaba la función de la proteína original o
no.
Después de sembrar las células
LLC-MK2/F7 en una placa de 6 cm y dejarlas crecer
hasta confluencia, se infectaron con adenovirus AxCANCre con moi =
3, según el método de Saito y col. (descrito anteriormente). A
continuación, las células se cultivaron en MEM (exento de suero)
que contenía tripsina (7,5 \mug/ml; GIBCO BRL) a 37ºC, bajo un 5%
de CO_{2} en una incubadora durante tres días.
El material sobrenadante se desechó del cultivo
y las células se lavaron dos veces con tampón PBS, se separaron por
rascado con un rascador y se recogieron mediante centrifugación a
1500 x g durante cinco minutos. Se verificó la escisión de la
proteína F expresada con tripsina, mediante inmunotransferencia de
tipo Western, tal y como se ha descrito anteriormente (Figura 3).
La proteína SeV-F se sintetiza como F0 que es un
precursor proteico no activo, y a continuación el precursor se
activa después de digerirse en dos subunidades F1 y F2, mediante
proteolisis con tripsina. Las células LLC-MK2/F7,
después de inducir la expresión de la proteína F de este modo, como
células ordinarias, continúan expresando la proteína F, incluso tras
el pase, y no se observó citotoxicidad mediada por la proteína F
expresada de este modo, así como tampoco se observó fusión celular
de las células que expresaban la proteína F. Sin embargo, cuando se
transfectó el plásmido de expresión de SeV-HN
(pCAG/SeV-HN) en las células que expresaban F y las
células se cultivaron en MEM que contenía tripsina durante 3 días,
se observó frecuentemente fusión celular. La expresión de HN se
confirmó en la superficie celular en un experimento que empleaba la
adsorción de eritrocitos sobre la superficie celular (ensayo de
hematoadsorción; ensayo Had) (Figura 4). Específicamente, se añadió
un 1% de eritrocitos de pollo a las células en el cultivo, con una
concentración de 1 ml/placa y se dejó reposar la mezcla a 4ºC
durante 10 minutos. Las células se lavaron 3 veces con tampón PBS y
a continuación se observaron colonias de eritrocitos sobre la
superficie celular. Se reconoció fusión celular en células en las
que los eritrocitos se agregaban; se encontró que la fusión celular
se inducía a través de la interacción de la proteína F con HN; y,
por tanto, se mostró que la proteína F, cuya expresión se mantenía
en LLC-MK2/F7, conservaba la función original de la
misma.
Para recuperar los viriones a partir de virus
carentes, es necesario emplear células que expresaban la proteína
carente. Por tanto, se intentó recuperar los virus carentes con
células que expresaban la proteína carente, pero se observó que la
expresión de la proteína F en la línea de células cooperadoras
estaba detenida debido a los virus vaccinia empleados en la
reconstitución de VSe carente de F (Figura 5), y por ello fracasaba
la reconstitución vírica, basada en el suministro directo de
proteína F a partir de la línea de células cooperadoras. Se ha
informado sobre la inactivación de la capacidad de replicación del
virus vaccinia, pero la actividad de expresión de T7 no se ve
alterada por el tratamiento del virus vaccinia con luz ultravioleta
con longitudes de onda largas (UV de onda larga) en presencia de
psoraleno añadido (tratamiento PLWUV) (Tsung y col., J. Virol 70,
165-171, 1996). Por tanto, se intentó la
reconstitución vírica empleando el virus vaccinia tratado con PLWUV
(PLWUV-VacT7). Se emplearon irradiadores UV
Stratalinker 2400 (nº de catálogo 400676 (100 V); Stratagene, La
Jolla, CA, EE.UU.) equipados con cinco bombillas de 15 vatios para
la irradiación de luz ultravioleta. El resultado mostró que la
expresión de la proteína F se inhibió de las células que expresaban
F, usadas en la reconstitución, pero el virus vaccinia apenas
creció en presencia de AraC, después de infectar el material lisado
de las células reconstituidas con este PLWUV-VacT7
para las células cooperadoras, y también se encontró que la
expresión de la proteína F en la línea de células cooperadoras,
apenas se vio influida. Además, esta reconstitución de VSe de tipo
silvestre empleando este PLWUV-VacT7, permite la
recuperación de virus incluso a partir de 10^{3} células,
mientras que con los métodos previos, esto no era posible a menos
que hubiera más de 10^{5} células o más, y por tanto la eficacia
de la reconstitución vírica mejoró enormemente. Empleando este
método, se intentó la reconstitución de virus VSe carentes de F.
Se observó la expresión de GFP después de
transfectar células LLC-MK2 con
pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP mencionado
anteriormente, en el que se había introducido el gen de la proteína
fluorescente verde mejorada (EGFP) como indicador del sitio en el
que se había interrumpido F, según la regla 6n, en la forma descrita
a continuación. También se sometió a ensayo la influencia de la
presencia de los genes NP, P y L obtenidos a partir del virus, que
son los tres componentes necesarios para la formación de RNP.
Las células LLC-MK2 se
extendieron en placas Petri de 100 mm, con una concentración de 5 x
10^{6} células/placa y se cultivaron durante 24 horas. Tras
completarse el cultivo, las células se trataron con psoraleno y luz
ultravioleta de longitud de onda larga (365 nm) durante 20 minutos y
las células se infectaron con virus vaccinia recombinante que
expresaba la polimerasa de ARN de T7 (Fuerst, T.R. y col., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 83, 8122-8126 (1986)) a
temperatura ambiente durante una hora (moi = 2) (moi = 2 a 3;
preferentemente moi = 2). Después de lavar 3 veces las células, los
plásmidos pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP, pGEM/NP,
pGEM/P y pGEM/L (Kato y col., Genes Cells 1,
569-579 (1996)) en cantidades respectivas de 12
\mug, 4 \mug, 2 \mug y 4 \mug/placa en OptiMEM (GIBCO); se
añadió al mismo reactivo de transfección SuperFect (1 \mug de
ADN/5 \mul de SuperFect; QIAGEN); se dejaron las mezclas en
reposo a temperatura ambiente durante 10 minutos; a continuación se
añadieron a 3 ml de OptiMEM que contenía un 3% de FBS; se añadieron
las células al mismo y se cultivaron. El mismo experimento se
realizó empleando ADNc genómico de VSe de tipo silvestre (pSeV(+)
(Kato, A. y col., Genes Cells 1, 569-579 (1996))
como testigo en lugar de pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP.
Después de cultivar durante 3 horas, las células se lavaron dos
veces con MEM que no contenía suero, y a continuación se cultivaron
en MEM que contenía
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC, 40 \mug/ml; Sigma) y tripsina (7,5 \mug/ml;
GIBCO) durante 70 horas. Estas células se recogieron y el sedimento
se suspendió en OptiMEM (10^{7} células/ml). Después de repetir
tres veces el tratamiento de congelación y descongelación, las
células se mezclaron con reactivo de lipofección DOSPER (Boehringer
Mannheim) (10^{6} células/25 \mul de DOSPER) y se dejaron en
reposo a temperatura ambiente durante 15 minutos. A continuación,
la línea de células LLC-MK2/F7 que expresa F se
transfectó (10^{6} células/pocillo en placas de 12 pocillos) y
las células se cultivaron en MEM que no contenía suero (que contenía
40 \mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de tripsina).
El resultado mostraba que se reconoció la
expresión de GFP sólo cuando estaban presentes los tres componentes,
NP, P y L obtenidos a partir del virus y se podía generar el virus
RNP carente que expresaba genes foráneos (Figura 6).
Se sometió a ensayo si se podía rescatar el RNP
funcional reconstituido mediante ADNc genómico carente de F,
mediante el método tal y como se describió anteriormente, con las
células cooperadoras que expresaban F y formar viriones infecciosos
de virus carente de F. Los lisados celulares se mezclaron con
liposoma catiónico; los lisados se prepararon mediante la
congelación/descongelación de las células reconstituidas en
condiciones en las que se forma RNP funcional (condición en la que
se transfectan al mismo tiempo
pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP, pGEM/NP, pGEM/P y
pGEM/L) o condiciones en las que no se forma RNP funcional
(condiciones en las que se transfectan dos plásmidos.
pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP y pGEM/NP), tal y como se
describió anteriormente, los lisados se sometieron a lipofección en
células que expresaban F y en células que no lo expresaban; se
observó la generación de partículas víricas basándose en la
expansión de la distribución de las células que expresaban GFP. El
resultado mostraba que la expansión de la distribución de las
células que expresaban GFP, sólo se reconocía cuando se llevaba a
cabo la introducción en las células que expresaban F, empleando un
lisado obtenido en condiciones en las que se reconstituye el RNP
funcional (Figura 7). Además, incluso en un ensayo de placas de
lisis, sólo se observó la formación de placas de lisis en las
mismas condiciones. A partir de estos resultados, se reveló que los
RNP funcionales generados a partir del genoma del virus carente de
F, se convirtieron adicionalmente en partículas víricas
infecciosas, en presencia de proteína F obtenida a partir de células
que expresaban F y las partículas se liberaron desde las
células.
La demostración de la presencia de viriones
infecciosos carentes de F en el material sobrenadante del cultivo,
se realizó con el experimento siguiente. El material lisado que
comprendía el RNP funcional construido a partir del genoma carente
del gen F, se sometió a lipofección en células que expresaban F,
según se ha descrito en el Ejemplo 2, y se recuperó el material
sobrenadante del cultivo. Este material sobrenadante del cultivo se
añadió al medio de células que expresaban F para obtener la
infección; al tercer día, se recuperó el material sobrenadante del
cultivo y se añadió de manera concurrente tanto a las células que
expresaban F como a las células que no expresaban F; y a
continuación las células se cultivaron en presencia o en ausencia de
tripsina durante tres días. En las células que expresaban F, los
virus se amplificaron sólo en presencia de tripsina (Figura 8).
También se observó que las partículas víricas no infecciosas se
liberaron en el material sobrenadante de las células que no
expresaban F (en el panel inferior de la Figura 9) o desde las
células que expresaban F, cultivadas en ausencia de tripsina. Un
resumen de las descripciones anteriores es el siguiente: el
crecimiento de virus carentes de F que expresaban GFP es específico
de las células que expresaban F y depende de la proteolisis con
tripsina. El título de virus Sendai carentes de F infecciosos, que
se hizo crecer así, osciló desde 0,5 x 10^{7} hasta 1 x 10^{7}
UIC/ml.
Con el fin de confirmar la estructura genómica
de los viriones recuperados a partir del ADNc carente de F, se
recuperaron los virus a partir del material sobrenadante del cultivo
de las células que expresaban F, se extrajo el ARN total y a
continuación se realizó un análisis de la transferencia de tipo
Northern, usando F y HN como sondas. El resultado mostraba que
podía detectarse el gen HN, pero no podía detectarse el gen F en
los virus recogidos de las células que expresaban F y quedó claro
que el gen F no estaba presente en el genoma vírico (Figura 10).
Además, mediante RT-PCR de GFP, se confirmó que el
gen estaba presente en el locus delecionado para F, tal y como se
mostraba en la estructura artificial del ADNc (Figura 11) y que las
estructuras de otros genes eran las mismas que las del tipo
silvestre. Basándose en los hallazgos anteriores, se mostró que no
se había producido una reestructuración del genoma durante la
reconstitución vírica. Además, se examinó la morfología de las
partículas víricas carentes de F recuperadas, mediante microscopía
electrónica. Como el virus de tipo silvestre, las partículas
víricas carentes de F, tenían dentro la estructura helicoidal de
RNP y la estructura puntiaguda (Figura 14). Además, se examinaron
los virus mediante microscopía inmunoelectrónica con IgG conjugada
con coloide de oro (anti-F, anti-HN)
que reaccionaba específicamente frente a F o a HN. El resultado
mostraba que la estructura puntiaguda de la envoltura del virus
comprendía proteínas F y HN (Figura 12), lo que demostró que la
proteína F producida por las células cooperadoras estaba incorporada
eficazmente en los viriones. El resultado se describirá a
continuación con más detalle.
El ARN total se extrajo a partir del material
sobrenadante del cultivo, obtenido 3 días después de infectar las
células LLC-MK2/F7 que expresaban F, con los virus,
empleando el miniequipo de reactivos de ARN vírico QIAamp (QIAGEN),
según el protocolo. El ARN total purificado (5 \mug) se separó
mediante electroforesis en gel de agarosa desnaturalizante al 1%
que contenía formaldehído, y a continuación se transfirió a una
membrana Hybond-N+ en un dispositivo de
transferencia a vacío (Amersham-Pharmacia). La
membrana preparada se fijó con NaOH 0,05 M, se aclaró con tampón
SSC diluido 2 veces (Nacalai tesque) y después se sometió a una
prehibridación en una solución de hibridación (Boehringer Mannheim)
durante 30 minutos; se añadió a la misma una sonda para el gen F o
HN, preparada marcando el ADN con cebadores al azar (equipo de
reactivos para marcar ADN con DIG; Boehringer Mannheim) empleando
digoxigenina (DIG)-dUTP (sensible al medio alcalino)
y a continuación se realizó la hibridación durante 16 horas.
Después, se lavó la membrana y se dejó que reaccionara frente al
anticuerpo anti-DIG, conjugado con fosfatasa
alcalina (anti-digoxigenina-AP); se
llevó a cabo el análisis empleando un equipo de reactivos para la
detección de DIG. El resultado mostraba que se podía detectar el gen
HN, pero no se podía detectar el gen F en los virus recogidos a
partir de las células que expresaban F, y se demostró que el gen F
no estaba presente en el genoma vírico (Figura 10).
Además, se realizó un análisis detallado
mediante RT-PCR. En la RT-PCR, se
sintetizó el ADNc de la primera hebra a partir del ARN del virus
purificado, empleando el sistema de preamplificación SUPERSCRIPTII
(Gibco BRL) según el protocolo; en la PCR se emplearon las
siguientes condiciones con el equipo de reactivos para LA PCR
(TAKARA ver. 2.1): 94ºC/3 min; 30 ciclos para la amplificación con
94ºC/45 seg., 55ºC/45 seg., 72ºC/90 seg.; incubación a 72ºC durante
10 minutos; después la muestra se sometió a electroforesis en un gel
de agarosa al 2% a 100 v durante 30 minutos, el gel se tiñó con
bromuro de etidio para obtener una imagen fotográfica. Los
cebadores empleados para confirmar que el gen M y EGFP estaban
insertados en el sitio carente de F, fueron: directo 1:
5'-atcagagacctgcgacaatgc (SEQ ID NO: 8), e inverso
1: 5'-aagtcgtgctgcttcatgtgg (SEQ ID NO: 9); los
cebadores empleados para confirmar que EGFP está insertado en el
sitio carente de F y el gen HN fueron: directo 2:
5'-acaaccactacctgagcacccagtc (SEQ ID NO: 10) e
inverso 2: 5'-gcctaacacatccagagatcg (SEQ ID NO:
11); y se confirmó la unión entre el gen M y el gen HN empleando el
cebador directo 3: 5'-acattcatgagtcagctcgc (SEQ ID
NO: 12) y el inverso 2 (SEQ ID NO: 11). El resultado mostraba que el
gen GFP estaba presente en el locus carente de F, tal y como se
muestra en la estructura artificial del ADNc (Figura 11) y que las
estructuras de otros genes eran las mismas que las del tipo
silvestre (Figura 13). A partir de los hallazgos mostrados
anteriormente, queda claro que no se había producido una
reestructuración del genoma durante la reconstitución vírica.
Se examinó con microscopía electrónica la
morfología de las partículas víricas recuperadas, carentes de F. En
primer lugar, el material sobrenadante del cultivo de las células
infectadas con los virus carentes, se centrifugó a 28.000 rpm
durante 30 minutos, para obtener un sedimento vírico; a
continuación, el sedimento se resuspendió en PBS diluido 10 veces
con una concentración de 1 x 10^{9} UHA/ml; se dejó caer una gota
de la suspensión sobre una microrrejilla con un filtro de soporte y
a continuación se secó la rejilla a temperatura ambiente: la
rejilla se trató con PBS que contenía un 3,7% de formalina durante
15 minutos para la fijación y después se trató previamente con una
solución de PBS que contenía un 0,1% de BSA durante 30 minutos;
además, se dejó caer anticuerpo monoclonal anti-F
(f236) o anticuerpo monoclonal anti-HN (Miura, N. y
col., Exp. Cell Res. (1982) 141:409-420) diluido
200 veces con la misma solución sobre la rejilla, y se dejó que
reaccionaran en condiciones húmedas durante 60 minutos.
Posteriormente, se lavó la rejilla con PBS y luego se dejó caer
anticuerpo anti-IgG de ratón, conjugado con coloide
de oro, diluido 200 veces y se dejó que reaccionaran en condiciones
húmedas durante 60 minutos. A continuación, la rejilla se lavó con
PBS y después con agua estéril destilada, y se secó al aire a
temperatura ambiente; se puso una solución de acetato de uranio al
4% sobre la rejilla para teñir durante 2 minutos y se secó la
rejilla; la muestra se observó y se fotografió en un microscopio
electrónico JEM-1200EXII (JEOL.). El resultado
mostraba que la estructura puntiaguda de la envoltura del virus
comprendía proteínas F y HN (Figura 12), lo que demostraba que la
proteína F producida por las células cooperadoras se había
incorporado de manera eficaz en los viriones. Además, como el virus
de tipo silvestre, las partículas víricas carentes de F, tenían una
estructura de RNP helicoidal y una estructura puntiaguda dentro
(Figura 14).
Las células del cultivo primario de neuronas de
la corteza cerebral, se prepararon y se cultivaron del modo
siguiente: una rata SD (SPF/VAF Crj: CD, hembra 332 g, hasta 9
semanas de edad; Charles River) se anestesió profundamente el
decimoctavo día de gestación con éter dietílico y a continuación se
sacrificó por sangría desde las arterias axilares. Se extrajeron
los fetos del útero a través de una sección abdominal. Se cortaron
los huesos y la piel del cráneo y se extirparon los cerebros. Con
ayuda de un microscopio estereoscópico, se transfirieron los
hemisferios cerebrales a un DMEM de solución de trabajo (que
contenía 5% de suero de caballo, 5% de suero de ternera y 10% de
DMSO); se hicieron cortes finos y se añadió a los mismos una
solución de papaína enfriada en hielo (1,5 U, 0,2 mg de cisteína,
0,2 mg de albúmina sérica bovina, 5 mg de glucosa, ADNasa con 1
mg/ml); la solución que contenía los tejidos cortados se incubó
durante 15 minutos, mientras que se agitaba invirtiendo el vial
cada 5 minutos a 32ºC. Tras verificarse que la suspensión se había
vuelto suficientemente turbia y que las secciones de tejido se
habían vuelto translúcidas, las secciones del tejido se trituraron
en pequeños trozos mediante pipeteo. La suspensión se centrifugó a
1200 rpm a 32ºC, durante 5 minutos y luego las células se
resuspendieron en medio basal neural, complementado con B27 (Gibco
BRL, Burlington, Ontario, Canadá). Las células se sembraron en una
placa recubierta con poli-d-lisina
(Becton Dickinson Labware, Bedford, MA, EE.UU.) con una densidad de
1 x 10^{5} células/placa y a continuación se cultivaron a 37ºC
bajo un 5% de CO_{2}.
Tras realizarse un cultivo primario de las
células nerviosas de la corteza cerebral (5 x 10^{5}/pocillo)
durante 5 días, las células se infectaron con el vector de VSe
carente de F (moi = 5) y se cultivaron adicionalmente durante tres
días. Las células se fijaron en una solución de fijación que
contenía un 1% de paraformaldehído, un 5% de suero de cabra y un
0,5% de Triton-X a temperatura ambiente, durante
cinco minutos. La reacción de bloqueo para las células se realizó
empleando BlockAce (Snow Brand Milk Products) a temperatura ambiente
durante 2 horas y a continuación se incubaron con IgG de cabra
anti-proteína 2 asociada a microtúbulos
(MAP-2) anti-rata diluida 500 veces
(Boehringer) a temperatura ambiente durante una hora.
Posteriormente, se lavaron las células tres veces con PBS (-) cada
15 minutos y luego se incubaron con IgG anti-ratón
conjugada con cys3, diluida 100 veces con un suero de cabra al 5%/
PBS, a temperatura ambiente durante una hora. Además, después de
lavar las células tres veces con PBS (-) cada 15 minutos, se añadió
a las células medio de montaje Vectashield (Vector Laboratories,
Burlingame, EE.UU.); las células que se habían teñido doblemente con
inmunotinción de MAP-2 y fluorescencia de GFP, se
observaron mediante fluorescencia, empleando un microscopio confocal
(Nippon Bio-Rad MRC 1024, Japón) y un microscopio
invertido Nykon Diaphot 300, equipado con un filtro de paso de banda
de excitación de 470-500 nm o
510-550 nm. El resultado mostró que GFP se había
introducido en casi el 100% de las células nerviosas que eran
positivas para MAP2 (Figura 15).
Se adquirieron células de músculo liso humanas
normales, células hepáticas humanas normales y células endoteliales
capilares pulmonares humanas y normales (Cell Systems) de DAINIPPON
PHARMACEUTICAL y se cultivaron con un equipo de reactivos de medio
SFM CS-C (Cell Systems) a 37ºC bajo un 5% de gas
CO_{2}.
Las células humanas normales, tales como células
del músculo liso humano normales (Figura 15, músculo), células
hepáticas humanas normales (Figura 15, hígado) y células
endoteliales capilares pulmonares humanas normales (Figura 15
pulmón), se infectaron con el vector de VSe carente de F (m.o.i.= 5)
y a continuación se observó la expresión de GFP. Se verificó que la
eficacia de la introducción era casi del 100% y que el gen GFP se
expresaba a niveles muy altos en todas las células (Figura 15).
A continuación, se realizó un experimento en el
que se separaron células primarias de la médula ósea de ratón,
utilizando marcadores de la estirpe y se infectaron con el vector de
VSe carente de F. En primer lugar se administró
5'-fluorouracilo (5-FU, Wako Pure
Chemical Industries) a un ratón C57BL (macho de 6 semanas de edad)
con una dosis de 150 mg/kg, mediante inyección intraperitoneal
(inyección i.p.); 2 días después de la administración, se
recogieron las células ósea del fémur. Se separaron las células
mononucleares mediante centrifugación en gradiente de densidad,
usando Lympholyte-M (Cedarlane). Se añadió una
mezcla (3 x 10^{7}) de perlas magnéticas de estreptavidina
(Pharmingen; Funakoshi) que se habían recubierto con
anti-CD45R marcado con biotina (B220),
anti-Ly6G (Gr-1),
anti-Ly-76
(TER-119), anti-1 (Thy1.2) y
anti-Mac-1, a las células
mononucleares (3 x 10^{6} células) y se permitió que la mezcla
resultante reaccionara a 4ºC durante 1 hora; se recuperó una
fracción de la que se habían eliminado las células Lin^{+}
mediante un imán (células Lin^{-}) (Erlich, S. y col., Blood
1999, 93(1), 80-86). Se añadió VSe de 2 x
10^{7} UHA/ml, con 4 x 10^{5} células de las células Lin^{-}
y además se añadieron a las mismas SCF de rata recombinante (100
ng/ml, BRL) e IL-6 humana recombinante (100 U/ml).
También se añadió VSe carente de F de 4 x 10^{7} UHA/ml, a 8 x
10^{5} de las células de la médula ósea totales y se añadió
GFP-VSe de 5 x 10^{7} UHA/ml a 1 x 10^{6}
células. Se preparó GFP-VSe insertando un fragmento
NotI amplificado por PCR, que contenía el gen de la proteína
fluorescente verde (GFP) (la longitud del gen estructural es de 717
pb) al que se añadieron una señal de iniciación de la transcripción
(R1), una de terminación (R2) y una secuencia intercalada (IG), al
sitio de escisión NotI de la enzima de restricción, de la unidad de
transcripción de VSe pUC18/T7HVJRz.DNA(+18) (Genes Cells, 1996,
1:569-579). La reconstitución de los virus que
comprenden el gen GFP se realizó según un método conocido (Genes
Cells, 1996, 1:569-579), usando células
LLC-MK2 y embriones de pollo, y a continuación se
recuperaron los virus que comprendían el gen de interés. Después de
cultivar durante 48 horas después de la infección con
GFP-VSe, las células se dividieron en dos grupos;
uno de ellos se dejó que reaccionara frente a
anti-CD117 marcado con ficoreritrina (PE)
(c-kit; Pharmingen) durante 1 hora; el otro era un
grupo testigo. Las células se lavaron 3 veces con PBS, a
continuación se analizaron en un citómetro de flujo (EPICS Elite
ESP; Coulter Miami, FL).
El resultado mostraba que el vector de VSe
carente de F, también había infectado las células de la médula ósea
enriquecidas, mediante anticuerpo
anti-c-kit que se había utilizado
como marcador para las células madre primitivas sanguíneas y se
observó la expresión del gen GFP (Figura 16). Se confirmó la
presencia de partículas infecciosas en el material sobrenadante del
cultivo, determinando la presencia de células que expresaban GFP,
tres días después de la adición del material sobrenadante del
cultivo celular, tratado con tripsina, a las células
LLC-MK2. Quedó claro que ninguna de estas células
liberaba partículas víricas infecciosas.
Ratas (F334/Du Crj, hembras, de 6 semanas de
edad, Charles River) se anestesiaron mediante inyección
intraperitoneal de solución de nembutal sódico (Dainabot) diluida
10 veces (5 mg/ml) con solución salina fisiológica (Otsuka
Pharmaceutical Co., Ltd). El virus se administró empleando un
aparato estereotáxico cerebral para animales pequeños (DAVID KOPF).
Se inyectaron 20 \mul (10^{8} UIC) en el punto a 5,2 mm hasta el
bregma desde la línea interauricular, 2,0 mm hasta el oído derecho
desde lambda, 2,4 mm por debajo de la superficie cerebral,
empleando agujas intercambiables 30G (Hamilton). Se observó un alto
nivel de expresión de la proteína GFP en las células ependimarias
ventriculares (Figura 17). Además, en el caso del vector de VSe
carente de F, sólo se observó la expresión de la proteína GFP en
células ependimarias o en células nerviosas alrededor del sitio de
la inyección, que entran en contacto con el virus, y no se encontró
una lesión en esta región. No se observaron anomalías en el
comportamiento, ni cambios en el peso corporal en las ratas, con la
administración hasta la disección. Después de la disección, no se
observó ninguna lesión en el cerebro ni en ninguno de los tejidos
ni órganos analizados, tales como el hígado, el pulmón, el riñón, el
corazón, el bazo, el estómago, el intestino, etc.
<1>
Se infectaron células LLC-MK2
que no expresaban F y células LLC-MK2 que expresaban
F (LC-MK2/F7) con virus VSe carentes de F y se
cultivaron con (+) y sin (-) tripsina. En la Figura 18A, se muestra
el resultado del ensayo de HA del material sobrenadante del cultivo
celular después de 3 días. El material sobrenadante del cultivo se
inoculó en embriones de pollo y el resultado del ensayo de HA de
líquidos corioalantoideos tras un cultivo de 2 días se muestra en
la Figura 18B. "C" en la parte superior del panel indica PBS
empleado como grupo testigo. Los números indicados bajo
"Dilución" indican las veces que se diluyó la solución vírica.
Además, los líquidos corioalantoideos positivos para HA en los
embriones de pollo (pistas 11 y 12), se inocularon de nuevo en
embriones de pollo, y después de cultivar durante dos días, se
examinó el líquido corioalantoideo con el ensayo de HA (Figura
19C). Como resultado, se encontró que las células que no expresaban
F o los embriones de pollo, infectados con virus VSe carentes de F,
eran positivos para HA. Sin embargo, los virus no se habían
propagado después de la reinoculación en embriones de pollo, lo que
prueba que la solución vírica positiva para HA no tiene
infectividad secundaria.
<2>
La solución vírica no infecciosa amplificada en
células que no expresaban F, se examinó para determinar la
existencia de partículas víricas. Se realizó un análisis de
transferencia de tipo Northern para el ARN total, preparado a
partir del material sobrenadante del cultivo de las células que
expresaban F, del líquido corioalantoideo no infeccioso positivo
para HA y VSe de tipo silvestre, mediante el miniequipo de reactivos
de ARN vírico QIAamp (QIAGEN), empleando el gen F y el gen HN como
sondas. Como resultado se detectaron bandas para el ARN obtenido a
partir del líquido corioalantoideo o de virus en el material
sobrenadante del cultivo de las células que expresaban F, cuando se
empleó el gen HN como sonda, mientras que no se detectaron bandas
cuando se empleó la sonda del gen F (Figura 10). Se mostró que el
líquido no infeccioso, positivo para HA, tiene partículas de tipo
vírico no infecciosas con un genoma carente de F. Además, el
análisis de la solución vírica no infecciosa, positiva para HA
mediante microscopía inmunoelectrónica, reveló la existencia de
partículas víricas y la envoltura del virión reaccionó frente al
anticuerpo que reconoce la proteína HN marcada con coloide de oro,
pero no frente al anticuerpo que reconoce la proteína F marcada con
coloide de oro (Figura 20). Este resultado mostró la existencia de
viriones sin F, probando que el virus puede formarse como un virión
con la proteína HN aislada, incluso sin la existencia de la
proteína F. Se ha mostrado que el virión de VSe puede formarse sólo
con F (Leyer, S. y col., J. Gen. Virol 79, 683-687
(1998)) y el presente resultado probó por primera vez que el virión
de VSe se puede formar sólo con proteína HN. Por tanto, el hecho de
que se puedan producir de forma transitoria viriones sin F en masa,
en embriones de pollo, muestra que los viriones que empaquetan el
RNP carente de F de VSe, se pueden producir en masa.
<3>
Tal y como se ha descrito anteriormente, los
viriones de virus sin F, amplificados de forma transitoria en
embriones de pollo, no son infecciosos en absoluto frente a células
infectadas con el virus Sendai. Para confirmar que las estructuras
de RNP funcionales se empaquetan en las envolturas, se mezclaron las
células que expresaban F y las células que no lo expresaban con
liposoma catiónico (DOSPER, Boehringer Mannheim) y se transfectaron
mediante incubación durante 15 minutos a temperatura ambiente. Como
resultado no se observaron en absoluto células que expresaban GFP
cuando no se mezclan las células con el liposoma catiónico, mientras
que todas las células expresaron GFP cuando se mezclaron con
liposoma catiónico. En las células que no expresaban F, sólo se
observó la expresión de GFP en células individuales y no se extendió
a las células adyacentes, mientras que en las células que
expresaban F, se extendieron las células que expresaban GFP para
formar colonias (Figura 21). Por tanto, quedó claro que los
viriones no infecciosos, amplificados de forma transitoria en
embriones de pollo, podrían expresar un gen cuando se introducen en
células por métodos tales como la transfección.
Para construir el ADNc genómico de VSe carente
de FHN (pSeV18^{+}/\DeltaFHN), se digirió pUC18/KS en primer
lugar con EcoRI para construir pUC18/Eco y, a continuación, se
delecionó la secuencia completa desde el codón de iniciación del
gen F hasta el codón de terminación del gen HN
(4866-8419), después se ligó en el sitio BsiwI
(cgtacg). Tras confirmarse la secuencia de la región con FHN
delecionado, mediante secuenciación de las bases, se recuperó el
fragmento EcoRI (4057 pb) de los geles para sustituirlo por el
fragmento EcoRI de pUC18/KS, para realizar la construcción. Se
recuperó un fragmento KpnI/SphI (14673 pb) que comprendía la región
con FHN delecionado de los geles, para sustituirlo por el fragmento
KpnI/SphI de pSeV18^{+}, para obtener el plásmido
pSeV18^{+}/\DeltaFHN.
Por otro lado, se consiguió la construcción de
ADNc de VSe carente de FHN con GFP introducido del modo siguiente.
Se recuperó el fragmento SalI/XhoI (7842 pb) de
pSeV18^{+}/\DeltaFHN y se clonó en pGEM11Z (Promega). El
plásmido resultante se denominó pGEM11Z/SXdFHN. En el sitio carente
de FHN de pGEM11Z/SXdFHN se ligó el producto de la PCR con los
sitios BsixI en ambos extremos de ATG-TAA (846 pb)
de d2EGFP (Clontech), digiriendo con la enzima BsixI. El plásmido
resultante se denominó
pSeV18^{+}/\DeltaFHN-d2GFP.
El plásmido que expresa el gen F es idéntico al
empleado para el establecimiento de la línea celular que coexpresa
la proteína, carente de FHN y se construyó de manera similar el
plásmido que expresa el gen HN y el fragmento que comprende el ORF
de HN se insertó en el único sitio SwaI de pCALNdlw (Arai y col.,
descrito anteriormente) para obtener el plásmido denominado
pCALNdLw/HN.
Las células LLC-MK2 se mezclaron
con la misma cantidad o con una cantidad diferente de pCALNdLw/F y
pCALNdLw/HN, para introducir los genes usando un equipo de
reactivos para la transfección en mamíferos (Stratagene), según el
protocolo del fabricante. Las células se clonaron después de
seleccionar durante tres semanas con G418. Los clones obtenidos
resistentes a los fármacos se infectaron con un adenovirus
recombinante (Ade/Cre, Saito y col., descrito anteriormente) (moi =
10), que expresaba la recombinasa de ADN Cre. A continuación, se
recogieron las células 3 días después de inducir la expresión de la
proteína F y HN, después de lavar 3 veces con PBS(-) y se trataron
con una sonda con IgG monoclonal de anti-proteína F
de VSe y anti-proteína HN de VSe, usando un método
de inmunotransferencia de tipo Western (Figura 22).
Los fragmentos de F y HN empleados para la
construcción de pCALNdLw/F y pCALNdLw/HN se clonaron en pGEM4Z y
pGEM3Z (Promega) para obtener pGEM4Z/F y pGEM3Z/HN, respectivamente.
Se recuperó un fragmento obtenido mediante digestión con PvuII de
la región que comprende el promotor de T7 y HN de pGEM3Z/HN y se
ligó en el sitio de extremos romos cortado en el sitio único de
SacI, aguas abajo del gen F de pGEM4Z/F. Se confirmaron las
proteínas F y HN mediante inmunotransferencia de tipo Western,
usando anticuerpos monoclonales anti-F o
anti-HN que van a expresarse simultáneamente cuando
se alinean en la misma dirección.
Se realizó la reconstitución del virus carente
de FHN (P0) de dos formas. Una fue usando el método de transfección
de RNP empleado en la reconstitución del virus carente de F, y el
otro fue empleando T7 para suministrar plásmidos que se
coexpresaban. Concretamente, con la regulación del promotor de T7,
se construyeron por separado plásmidos que expresaban las proteínas
F y HN, y empleando estos plásmidos se suministraron las proteínas F
y HN para la reconstitución. En ambos métodos, se amplificaron los
virus reconstituidos por células que coexpresaban FHN. El ADNc de
VSe carente de FHN que expresaba GFP
(pSeV18^{+}/\DeltaFHN-d2GFP), pGEM/NP, pGEM/P,
pGEM/L y pGEM/FHN se mezcló en la proporción de 12 \mug/placa de
10 cm, 4 \mug/ placa de 10 cm, 2 \mug/ placa de 10 cm, 4
\mug/placa de 10 cm y 4 \mug/placa de 10 cm (volumen total
final, 3 ml/placa de 10 cm) para introducir los genes en células
LLC-MK2 de la misma forma que en la reconstitución
de VSe carente de F, descrita anteriormente. Tres horas después de
introducir los genes, se cambió el medio a MEM que contenía AraC (40
\mug/ml, SIGMA) y tripsina (7,5 \mug/ml, GIBCO) y se cultivó
adicionalmente durante 3 días. Se realizó la observación mediante
un microscopio estereoscópico de fluorescencia, 2 días después de la
introducción de los genes. Se analizó el efecto de la adición de
pGEM/FHN y se confirmó la formación de virus mediante la
diseminación de las células que expresaban GFP. Como resultado, se
observó una diseminación de las células que expresaban GFP cuando
se añadía pGEM/FHN en la reconstitución, mientras que no se observó
diseminación cuando no se añadió pGEM/FHN y sólo se observó la
expresión de GFP en una sola célula (Figura 23). Se muestra que la
adición en la reconstitución de la proteína FHN, produjo la
formación del virión del virus. Por otro lado, en el caso de la
transfección de RNP, se logró satisfactoriamente la recuperación del
virus en células que expresaban FHN de P1, como en el caso de la
falta de F (Figura 24, panel superior).
La amplificación vírica se confirmó después de
la infección de la solución vírica carente de FHN en células
inducidas para que expresaran proteína FHN, 6 horas o más después de
la infección con Ade/Cre (Figura 24, panel inferior).
La solución de virus reconstituidos a partir del
ADNc de VSe carente de FHN que expresa GFP, se infectó en células
LLC-MK2, LLC-MK2/F,
LLC-MK2/HN y LLC-MK2/FHN y se
cultivaron con o sin la adición de tripsina. Después de cultivar
durante 3 días, se analizó la diseminación de las células que
expresaban la proteína GFP. Como resultado, sólo se observó la
diseminación de GFP en LLC-MK2/FHN, confirmando que
la solución vírica puede amplificarse específicamente mediante la
coexpresión de FHN y de manera dependiente de tripsina (Figura
25).
Para confirmar el genoma vírico carente de FHN,
se centrifugó el material sobrenadante del cultivo recuperado a
partir de células LLC-MK2/FHN y se extrajo el ARN
empleando el miniequipo de reactivos para ARN vírico de QIAamp
(QIAGEN) según el protocolo del fabricante. Se empleó el ARN para la
síntesis del molde de la RT-PCR, empleando el
sistema de preamplificación Superscript para la síntesis de la
primera hebra (GIBCO BRL) y se realizó la PCR usando TAKARA
Z-Taq (Takara). Se usó el virus carente de F como
grupo testigo. Se seleccionaron conjuntos de cebadores para la PCR
como la combinación del gen M y el gen GFP, o la combinación del gen
M y el gen L (para la combinación del gen M y el gen GFP
(M-GFP), directo:
5'-atcagagacctgcgacaatgc/SEQ ID NO: 13, inverso:
5'-aagtcgtgctgcttcatgtgg/SEQ ID NO: 14; para la
combinación del gen M y el gen L (M-L), directo:
5'-gaaaaacttagggataaagtccc/SEQ ID NO: 15, inverso:
5'-gttatctccgggatggtgc/SEQ ID NO: 16). Como
resultado se obtuvieron bandas específicas para virus, tanto
carentes de F como carentes de FHN, en condiciones de RT, cuando se
empleaban los genes M y GFP como cebadores. En el caso en el que se
emplearon los genes M y L como cebadores, se detectaron bandas
alargadas con el tamaño que comprenden el gen HN por el carente de
F. Por tanto, se comprobó la carencia de FHN en la estructura
genómica (Figura 26).
Por otro lado, se infectó un virus carente de
FHN en células que expresaban F de manera similar a cuando se
empleaba el virus carente de F, y se recuperó el material
sobrenadante del cultivo después de 4 días, para realizar el
experimento de la infección frente a LLC-MK2,
LLC-MK2/F y LLC-MK2/FHN. Como
resultado, no se observaron células con expresión de GFP en ninguna
de las células infectadas, lo que muestra que el virus no tenía
infecciosidad frente a estas células. Sin embargo, ya se ha
notificado que la proteína F aislada es suficiente para formar
partículas víricas (Kato, A. y col., Genes Cells, 1,
569-579 (1996)) y que el receptor de la
asialoglucoproteína (ASG-R) mediaba en la infección
específica de hepatocitos (Spiegel y col., J. Virol. 72,
5296-5302, 1998). Por tanto, se pueden liberar
viriones que comprenden el genoma de ARN carente de FHN, con la
envoltura vírica configurada sólo con la proteína F, en el material
sobrenadante del cultivo de las células que expresaban F. Por
tanto, se recuperó el material sobrenadante del cultivo de las
células que expresaban F, infectadas con virus carente de FHN, y
tras la centrifugación, se extrajo el ARN tal y como se ha descrito
anteriormente y se analizó mediante RT-PCR con el
método descrito anteriormente. Como resultado se comprobó la
existencia de ARN que comprendía el genoma carente de FHN, tal y
como se muestra en la Figura 27.
El análisis de la inmunotransferencia de tipo
Western del virión vírico, convertido en seudotipo con
VSV-G, muestra claramente que las proteínas F y HN
no se expresaban. Podría decirse que en la presente memoria se
estableció el sistema de producción de viriones víricos carentes de
FHN.
Además, los viriones liberados de las células
que expresaban la proteína F, se recubrieron sobre células
LLC-MK2 que expresaban o no FHN, con o sin mezclado
con un liposoma catiónico (50 \mul de DOSPER/500 \mul/pocillo).
Como resultado se observó la diseminación de las células que
expresaban GFP cuando se recubrieron como mezcla con DOSPER,
mientras que sólo el virión sin HN no tuvo infecciosidad en
absoluto, sin mostrar células que expresaban GFP, tal y como se
observó en el caso de las partículas sin F, descrito anteriormente.
En las células que no expresaban FHN, se observaron células que
expresaban GFP, pero no se encontraron evidencias de una nueva
formación y diseminación de los virus.
Estas partículas de tipo vírico recuperadas a
partir de células que expresaban F, pueden infectar células que
expresaban continuamente el gen de ASG-R, células
que no expresaban ASG-R o hepatocitos, y se puede
examinar si la infección es específica del hígado o específica de
ASG-R, mediante el método de Spiegel y col.
- 1.
- El RNP carente de F, amplificado en el sistema descrito anteriormente, está encerrado por la envoltura del virus sin F. La envoltura puede introducirse en las células, añadiendo cualquier capacidad deseada de introducción en células, en la envoltura mediante métodos de modificación química y similares, o mediante reactivos para la introducción de genes o pistolas génicas o similares (transfección de RNP o inyección de RNP) y el genoma de ARN recombinante puede replicarse y producir proteínas de manera autónoma y continua en las células.
- 2.
- Puede producirse vector que puede dar direccionamiento específico, cuando se deja tal cual el dominio intracelular de HN y se fusiona el dominio extracelular de HN con ligandos que pueden dirigirse a otros receptores de manera específica, y se incorpora un gen recombinante que puede producir proteína quimérica en el genoma vírico incorporado. Además, se puede preparar el vector en células que producen la proteína recombinante. Estos vectores pueden ser aplicables a la terapia génica, como vacunas o similares.
- 3.
- Puesto que se ha realizado con éxito la reconstitución del virus VSe carente de ambos FHN, se puede producir el vector de direccionamiento, introduciendo el gen de la proteína quimérica de la envoltura que puede dar direccionamiento hacia el sitio de la deleción de FHN, en lugar del gen GFP, reconstituyéndolo mediante el mismo método que en el caso del vector carente de FHN, amplificando el resultante una vez en las células que expresan FHN, infectando el resultante en las células que no lo expresan y recuperando los viriones formados sólo con la proteína de la envoltura quimérica que puede dar direccionamiento, transcrita desde el genoma vírico.
- 4.
- Se ha informado sobre un minigenoma del virus Sendai y un virión formado sólo con la proteína F que se empaqueta en el minigenoma introduciendo el gen NP, P, L y F en las células (Leyer y col., J. Gen. Virol 79, 683-687, 1998). También se ha informado sobre un vector en el que el virus de la leucemia de múridos se convierte en seudotipo mediante la proteína F de Sendai (Spiegel y col., J. Virol 72, 5296-5302, 1998). También se ha informado hasta la fecha, el direccionamiento específico de la proteína F escindida con tripsina hacia hepatocitos, mediado con ASG-R (Bitzer y col., J. Virol. 71, 5481-5486, 1997). Los sistemas en los informes previos son sistemas de formación de partículas transitorias, lo que hace difícil recuperar de manera continua las partículas del vector. Aunque Spiegel y col. han informado sobre el vector de retrovirus convertido en seudotipo por la proteína F de Sendai, este método conlleva problemas intrínsecos, como que el retrovirus sólo puede introducir genes en células mitóticas. Las partículas víricas recuperadas en la presente invención con un genoma vírico de VSe cocarente de FHN y sólo la proteína F como la proteína de la envoltura, son vectores de ARN eficaces que pueden dar replicación autónoma en el citoplasma independientemente de la mitosis celular. Son partículas víricas novedosas, y es un sistema práctico que facilita la producción en masa.
Se han establecido las técnicas de
reconstitución de partículas víricas infecciosas a partir de ADNc
que clonó el genoma vírico para muchos virus de ARN de cadena
negativa monocatenaria, tales como el virus Sendai, el virus del
sarampión.
En la mayoría de los sistemas, se lleva a cabo
la reconstitución introduciendo plásmidos introducidos con ADNc,
genes NP, P y L aguas abajo del promotor de T7 en las células y
expresando el ADNc y cada gen usando polimerasa de T7. Para
suministrar polimerasa de T7, se usa principalmente virus vaccinia
recombinante que expresa polimerasa de T7.
El virus vaccinia que expresa T7 puede expresar
la polimerasa de T7 de manera eficaz en la mayoría de las células.
Sin embargo, debido a la citotoxicidad inducida por el virus
vaccinia, las células infectadas sólo pueden vivir durante 2 o 3
días. En la mayoría de los casos, se usa rifampicina como reactivo
anti-vaccinia. En el sistema de Kato y col. (Kato,
A. y col., Genes Cells 1, 569-579 (1996)), se empleó
AraC junto con rifampicina para inhibir el crecimiento del virus
vaccinia hasta un nivel mínimo, y la reconstitución eficaz del virus
Sendai.
Sin embargo, la eficacia de la reconstitución de
virus de ARN de cadena negativa, representados por el virus Sendai,
es de varias partículas o menos en 1 x 10^{5} células, bastante
inferior a otros virus tales como los retrovirus. Puede darse
citotoxicidad debida al virus vaccinia y al proceso de
reconstitución del complejo (la proteína transcrita y traducida se
une por separado al ARN desnudo para formar una estructura similar
a RNP, y tras ésto, se produce la transcripción y la traducción con
una polimerasa) como los motivos de esta baja eficacia de la
reconstitución.
Además del virus vaccinia, se examinó un sistema
de adenovirus como medio para suministrar polimerasa de T7, pero no
se obtuvo un buen resultado. El virus vaccinia codifica la enzima de
formación de la caperuza de ARN que funciona en el citoplasma como
la enzima por sí misma, además de la polimerasa de T7 y se cree que
la enzima mejora la eficacia traduccional mediante la formación de
la caperuza del ARN transcrito por el promotor de T7 en el
citoplasma. La presente invención trató de mejorar la eficacia de la
reconstitución del virus Sendai, tratando virus vaccinia con el
método de psoraleno-UV de onda larga para evitar la
citotoxicidad debida al virus vaccinia.
Mediante la reticulación del ADN con psoraleno y
luz ultravioleta de onda larga, se puede obtener el estado en el
que se inhibe la replicación del virus con genoma de ADN, sin
efectuar la expresión génica temprana en particular. El notable
efecto observado por la inactivación del virus en el sistema, puede
atribuirse al virus vaccinia que tiene un genoma largo (Tsung, K. y
col., J. Virol. 70, 165-171 (1996)).
En el caso del virus de tipo silvestre que puede
propagarse de manera autónoma, incluso una sola partícula de virus
formada mediante reconstitución, hace posible que se propague el
virus Sendai, inoculando las células transfectadas en los embriones
de pollo. Por lo tanto, no hay que tener en cuenta la eficacia de la
reconstitución y el virus vaccinia residual.
Sin embargo, en el caso de una reconstitución de
diversos virus mutantes para investigar la replicación vírica, el
mecanismo de formación de partículas, etc., puede ser obligatorio
usar líneas celulares que expresan una proteína derivada de virus y
similares, no embriones de pollo, para la propagación del virus.
Además, puede ser muy posible que el virus mutante o el virus
carente se propague de manera marcadamente más lenta que el virus
de tipo silvestre.
Para propagar el virus Sendai con tales
mutaciones, las células transfectadas deben recubrirse sobre células
de la siguiente generación y cultivarse durante un largo periodo de
tiempo. En tales casos, la eficacia de la reconstitución y el
título residual de los virus vaccinia, pueden ser problemáticos. En
el presente método, el título de virus vaccinia supervivientes
disminuyó satisfactoriamente, mientras que la eficacia de la
reconstitución aumentó.
Usando el presente método, se ha obtenido
satisfactoriamente un virus mutante mediante reconstitución, que
podría no haberse obtenido nunca con el sistema previo que empleaba
un virus vaccinia no tratado (virus carente de FHN, F). El presente
sistema sería una gran herramienta para la reconstitución de un
virus mutante que se haría en el futuro. Por tanto, los presentes
inventores examinaron la cantidad de psoraleno y de luz ultravioleta
(UV) y las condiciones de la inactivación del virus vaccinia.
En primer lugar, se sometió a ensayo la
concentración de psoraleno con un tiempo de radiación fijo de 2 min.
Se sometió a ensayo la inactivación midiendo el título de virus
vaccinia mediante la formación de placas de lisis y midiendo la
actividad polimerasa de T7 con el plásmido
pGEM-luci, bajo el control del promotor de T7 y el
minigenoma del virus Sendai. La medición de la actividad de la
polimerasa de T7 del minigenoma del virus Sendai es un sistema en
el que se transfectan células de manera concomitante con plásmido
del minigenoma del virus Sendai y los plásmidos pGEM/NP, pGEM/P y
pGEM/L, que expresan proteína NP, P y L del virus Sendai a través
de T7, para examinar la transcripción de la proteína enzima
luciferasa con la polimerasa de ARN del virus Sendai tras la
formación del complejo de ribonucleoproteína.
Después de irradiar con luz UV durante 2 min, se
observó una disminución en el título del virus vaccinia que
dependía de la concentración de psoraleno. Sin embargo, la actividad
polimerasa de T7 permaneció inalterada para una concentración de
psoraleno de hasta 0, 0,3 y 1 \mug/ml, pero disminuyó hasta
aproximadamente una décima parte con 10 \mug/ml (Figura 28).
Además, fijando la concentración de psoraleno en
0,3 \mug/ml, se examinó el tiempo de radiación UV. De acuerdo con
el aumento en el tiempo de radiación, disminuyó el título de virus
vaccinia, aunque no se encontró ningún efecto sobre la actividad
polimerasa de T7 hasta una radiación de 30 min. En este caso, en las
condiciones de 0,3 \mug/ml y radiación de 30 min, se pudo
disminuir el título hasta 1/1000 sin afectar a la actividad
polimerasa de T7 (Figura 29).
Sin embargo, en virus vaccinia con un título
disminuido de 1/1000, la CPE 24 horas después de la infección con
una moi = 2, calibrada para el título de pretratamiento (moi = 0,002
como título residual después del tratamiento), no fue diferente a
la del virus no tratado infectado con una moi = 2 (Figura 30).
Usando el virus vaccinia tratado en las
condiciones descritas anteriormente, se examinó la eficacia de la
reconstitución del virus Sendai. Se llevó a cabo la reconstitución
mediante el procedimiento descrito a continuación, modificando el
método de Kato y col., mencionado anteriormente. Se sembraron
células LLC-MK2 en microplacas de 6 pocillos con 3
x 10^{5} células/pocillo, y después de cultivar durante una noche,
se diluyó el virus vaccinia hasta el título de 6 x 10^{5} ufp/100
\mul, calibrado antes del tratamiento con PLWUV y se infectó en
células lavadas con PBS. Una hora después de la infección, se
añadieron 100 \mul de OPTI-MEM añadidos con 1,
0,5, 1 y 4 \mug de plásmido pGEM-NP y se añadió
además P, L y ADNc, respectivamente con 10 \mul de SuperFect
(QIAGEN) y se dejó en reposo durante 15 min. a temperatura ambiente,
y tras añadir 1 ml de OPTI-MEM (GIBCO) (que
contenía rif. y AraC), se recubrió sobre las células.
Dos, tres y cuatro días después de la
transfección, las células se recuperaron, se centrifugaron y se
suspendieron en 300 \mul/pocillo de PBS. Se inocularon 100 \mul
de la solución que contenía las células, preparada a partir de la
propia suspensión o diluyendo la suspensión 10 o 100 veces, en
embriones de pollo en el día 10 después de la fertilización, 4
huevos para cada dilución (1 x 10^{5}, 1 x 10^{4} y 1 x 10^{3}
células, respectivamente). Tres días después, se recuperó el
líquido alantoideo y se examinó con el ensayo de HA (Tabla 1). Los
huevos con actividad HA, se puntuaron con 1 punto, 10 puntos y 100
puntos para los huevos inoculados con 1 x 10^{5}, 1 x 10^{4} y
1 x 10^{3} células, respectivamente, para calcular la puntuación
de la reconstitución (Figura 31). La fórmula es tal como la que se
muestra en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
También los títulos residuales del virus
vaccinia medidos 2, 3, y 4 días después de la transfección en las
células, fueron inferiores en el grupo tratado en proporción al
título dado, antes de la transfección (Figura 32).
Inactivando el virus vaccinia mediante PLWUV,
pudo disminuirse el título hasta 1/1000 sin afectar a la actividad
polimerasa de T7. Sin embargo, la CPE obtenida a partir del virus
vaccinia no difirió de la del virus no tratado, con un título 1000
veces superior, tal y como se reveló mediante observaciones
microscópicas.
Usando los virus vaccinia tratados con la
condición descrita anteriormente, para la reconstitución del virus
Sendai, la eficacia de la reconstitución aumentó desde diez hasta
cien veces (Figura 31). Al mismo tiempo, el título residual del
virus vaccinia tras la infección no era 5 ufp/10^{5} células o
más. Por tanto, la supervivencia del virus vaccinia replicable se
mantuvo al 0,005% o menos.
Debido a que el producto del gen
VSV-G tiene citotoxicidad, se creó un transformante
estable en células LLC-MK2 usando el plásmido
pCALNdLG (Arai T. y col., J. Virology 72 (1998) pág.
1115-1121) en el que se puede inducir el producto
del gen VSV-G mediante la recombinasa Cre. Se logró
la introducción del plásmido en las células LLC-MK2
mediante el método del fosfato de calcio (equipo de reactivos para
la transfección en mamíferos Cal-PhosTM, Clontech),
según el manual adjunto.
Se introdujeron diez microgramos de plásmido
pCALNdLG en las células LLC-MK2 hechas crecer hasta
una confluencia del 60% en una placa de cultivo de 10 cm. Se
cultivaron las células durante 24 horas con 10 ml de medio
MEM-FCS al 10% en una incubadora con 5% de CO_{2}
a 37ºC. Después de 24 horas, se separaron las células por rascado y
se suspendieron en 10 ml de medio y, a continuación, usando cinco
placas de cultivo de 10 cm, se sembraron 1, 2 y 2 placas con 5 ml,
2 ml y 0,5 ml, respectivamente. A continuación se cultivaron durante
14 días en 10 ml de medio MEM-FCS al 10% que
contenía 1200 \mug/ml de G418 (GIBCO-BRL)
cambiando el medio cada dos días para seleccionar los
transformantes estables. Se recuperaron 28 clones resistentes a
G418, hechos crecer en el cultivo, empleando anillos de clonación.
Cada clon se expandió hasta confluencia en una placa de cultivo de
10 cm.
Para cada clon, se examinó la expresión de
VSV-G mediante inmunotransferencia de tipo Western,
descrita a continuación, empleando un anticuerpo monoclonal
anti-VSV-G, después de infectar con
adenovirus AxCANCre recombinante que contenía recombinasa Cre.
Cada clon se hizo crecer en una placa de cultivo
de 6 cm hasta confluencia y tras eso, se infectó adenovirus
AxCANCre MOI = 10, mediante el método de Saito y col. (véase más
arriba), y se cultivó durante 3 días. Después de eliminar el
material sobrenadante del cultivo, las células se lavaron con PBS y
se separaron de la placa de cultivo añadiendo 0,5 ml de PBS que
contenía 0,05% de tripsina y 0,02% de EDTA (ácido
etilendiaminotetraacético) e incubando a 37ºC, 5 min. Después de
suspender en 3 ml de PBS, las células se recogieron mediante
centrifugación a 1500 x g, 5 min. Las células obtenidas se
resuspendieron en 2 ml de PBS y a continuación se centrifugaron de
nuevo a 1500 x g, 5 min. para recoger las células.
Las células se pueden almacenar a -20ºC y se
pueden usar mediante descongelación según las necesidades. Las
células recogidas se lisaron en 100 \mul de solución de lisis
celular (tampón RIPA, Boehringer Mannheim) y se realizó la
inmunotransferencia de tipo Western, usando la proteína completa de
las células (1 x 10^{5} células por pista). El material lisado
celular se disolvió en tampón de la muestra de electroforesis en gel
de SDS-poliacrilamida (tampón que comprende
Tris-HCl 6 mM (pH 6,8), 2% de SDS, 10% de glicerol,
5% de 2-mercaptoetanol) y se presentaron como
muestras para electroforesis, después de calentar a 95ºC, 5 min. Las
muestras se separaron mediante electroforesis empleando un gel de
SDS-poliacrilamida (Multigel 10/20, Daiichi, Pure
Chemicals Co., Ltd.) y después la proteína separada se transfirió a
la membrana de transferencia (membranas de transferencia
Immobilon-P, Millipore) mediante el método de
inmunotransferencia semiseca. La transferencia se realizó usando la
membrana de transferencia empapada con metanol al 100% durante 20
seg. y con agua durante 1 hora, a una corriente constante de 1
mA/cm^{2} durante 1 hora.
La membrana de transferencia se agitó en 40 ml
de solución de bloqueo (Block-Ace, Snow Brand Milk
Products Co., Ltd.) durante 1 hora y se lavó una vez con PBS.
La membrana de transferencia y 5 ml de
anticuerpo anti-VSV-G (clon P4D4,
Sigma) diluido 1/1000 con PBS que contenía un 10% de solución de
bloqueo, se sellaron en una bolsa de vinilo y se dejaron en reposo a
4ºC.
La membrana de transferencia se empapó dos veces
con 40 ml de PBS-Tween 20 al 0,1% durante 5 min y
después de lavar, se empapó con PBS durante 5 min. para el
lavado.
La membrana de transferencia y 5 ml de
anticuerpo IgG anti-ratón marcado con peroxidasa
(inmunoglobulina anti-ratón, Amersham) diluido
hasta 1/2500 en PBS que contenía 10% de solución de bloqueo, se
sellaron en una bolsa de vinilo y se agitaron a temperatura
ambiente durante 1 hora.
Después de agitar, la membrana de transferencia
se empapó dos veces con PBS-0,1% de Tween 20 durante
5 min. y después del lavado, se empapó con PBS durante 5 min. para
lavar.
La detección de proteínas en la membrana que
reaccionan de manera cruzada con el anticuerpo
anti-VSV-G, se realizó con el
método de luminiscencia (reactivos de detección de la
inmunotransferencia de tipo Western ECL, Amersham). El resultado se
muestra en la Figura 33. Tres clones mostraron una expresión de
VSV-G específica de la infección con AxCANCre, lo
que confirma el establecimiento de las células
LLC-MK2 en las que se puede inducir el producto del
gen VSV-G.
Entre los clones obtenidos, un clon denominado
LLCG-L1 se sometió a un análisis de citometría de
flujo usando el anticuerpo anti-VSV (Figura 34).
Como resultado, se detectó la reactividad con un anticuerpo
específico para la inducción del gen VSV-G en
LLCG-L1, lo que confirmaba que la proteína
VSV-G se expresaba en la superficie celular.
Se infectó el virus Sendai que comprende un
genoma carente del gen F, en células que expresaban el gen
VSV-G y se examinó si se puede observar o no la
producción de virus seudotipo con VSV-G como
cápsida, empleando un virus Sendai carente de F que comprende el
gen GFP descrito en los ejemplos anteriores, y la expresión del gen
GFP como un índice. Como resultado, se introdujo el gen vírico en
LLCG-L1 sin infección de adenovirus AxCANCre
recombinante que comprende la recombinasa Cre, mediante infección
con el virus Sendai carente de F y se detectaron las células que
expresaban GFP, aunque no aumentó el número de células con
expresión. En las células inducidas con VSV-G, se
encontró un aumento cronológico de las células que expresaban GFP.
Cuando se añadió adicionalmente 1/5 del material sobrenadante a las
células recién inducidas con VSV-G, no se observó
una introducción de los genes en el primer material sobrenadante;
aunque se observó que el aumento de las células que expresaban GFP,
así como una introducción de genes en el segundo material
sobrenadante. También, en el caso de que el material sobrenadante
segundo, se añadiera a las células LLCG-L1 sin
inducción de VSV-G, se introdujo el gen, pero no se
observó un aumento de las células que expresaban GFP. Resumiendo, se
encontró una propagación vírica específica para las células que
expresaban VSV-G y se observó la formación de virus
carente de F seudotipo, con VSV-G.
Una cierta cantidad de virus Sendai seudotipo
con genomas carentes del gen F, se infectó cambiando la cantidad de
infección de AxCANCre (MOI = 0, 1,25, 2,5, 5 y 10) y se recuperó el
material sobrenadante del cultivo el día 7 o el día 8. A
continuación, el material sobrenadante se infectó en las células
antes y después de la inducción de VSV-G y después
de 5 días, se comparó el número de células que expresaban GFP para
observar el efecto de la cantidad de expresión del gen
VSV-G. Como resultado, no se encontró una producción
vírica con MOI = 0 y se encontró producción máxima con MOI = 10
(Figura 35). Además, cuando se analizó el transcurso del tiempo de
la producción vírica, el nivel de producción empezó a aumentar desde
el día 5 o después, continuando hasta el día 8 (Figura 36). Se
logró la medición del título vírico calculando el número de
partículas infectadas en las células en la solución vírica (UIC),
contando las células que expresaban GFP, 5 días después de la
infección con soluciones víricas diluidas en serie (10 veces cada
una) de las células aún no inducidas con VSV-G.
Como resultado, se encontró que la producción vírica máxima era de 5
x 10^{5} UIC/ml.
Para examinar si el virus Sendai seudotipo con
genoma carente del gen F, obtenido empleando células que expresaban
VSV-G, comprendía la proteína VSV-G
en la cápsida, se evaluó la actividad neutralizadora para observar
si la infecciosidad se veía afectada usando el anticuerpo
anti-VSV. La solución vírica y el anticuerpo se
mezclaron y se dejaron en reposo a temperatura ambiente durante 30
minutos y a continuación se infectaron en células
LLCG-L1 sin inducción de VSV-G. El
día 5, se examinó la capacidad de introducción de genes, mediante la
existencia de células que expresaban GFP. Como resultado, se
observó una inhibición perfecta de la infecciosidad mediante el
anticuerpo anti-VSV, mientras que en el virus Sendai
con el genoma carente del gen F, que tiene la cápsida original, no
se observó la inhibición (Figura 37). Por tanto, se mostró
claramente que el presente virus obtenido es un virus Sendai
seudotipo, que comprende la proteína VSV-G en su
cápsida, en el que se puede inhibir específicamente la
infecciosidad del virus mediante un anticuerpo.
Se realizó un análisis de inmunotransferencia de
tipo Western de un extracto celular de las células infectadas, para
examinar si el presente virus propagado en las células que
expresaban el gen VSV-G es del tipo carente de F.
Se realizó un análisis de tipo Western mediante el método descrito
anteriormente. Como anticuerpos primarios, se emplearon anticuerpo
policlonal anti-virus Sendai, preparado a partir de
conejo, anticuerpo monoclonal anti-proteína F
preparado a partir de ratón y anticuerpo monoclonal
anti-proteína HN, preparado a partir de ratón. Como
anticuerpos secundarios se emplearon anticuerpo IgG
anti-conejo marcado con peroxidasa en el caso del
anticuerpo policlonal anti-virus Sendai y anticuerpo
IgG anti-ratón marcado con peroxidasa en el caso de
anticuerpo monoclonal anti-proteína F y anticuerpo
monoclonal anti-proteína HN. Como resultado, no se
detectó proteína F, mientras que se detectó proteína obtenida a
partir del virus Sendai y proteína HN, lo que confirma que es del
tipo carente de F.
Se analizó si se observa una producción de virus
seudotipo con VSV-G en su cápsida, después de
infectar el virus Sendai con genoma carente del gen F y HN en
células LLCG-L1 que expresaban el gen
VSV-G empleando la expresión del gen GFP como
indicador y el virus Sendai carente del gen F y de HN que comprende
el gen GFP, descrito en los ejemplos anteriores, mediante un método
similar al descrito en los ejemplos anteriores. Como resultado, se
observó una propagación vírica específica de las células que
expresaban VSV-G y se observó la producción de
virus Sendai carente de F y de HN que es un seudotipo con
VSV-G (Figura 38). Se llevó a cabo la medición del
título vírico, calculando el número de partículas infectadas en las
células en la solución vírica (UIC), contando las células que
expresaban GFP, 5 días después de la infección de soluciones víricas
diluidas en serie (10 veces cada una) en células no inducidas aún
con VSV-G. Como resultado, la producción vírica
máxima fue de 1 x 10^{6} UIC/ml.
Se realizó una inmunotransferencia de tipo
Western de proteínas en un extracto celular de células infectadas,
para analizar si el presente virus propagado en células que
expresaban VSV-G, es del tipo carente de F y de HN.
Como resultado, no se detectaron las proteínas F y HN, mientras que
se detectaron proteínas obtenidas a partir del virus Sendai, lo que
confirma que es del tipo carente de F y de HN (Figura 39).
\vskip1.000000\baselineskip
Se sembraron células LLC-MK2 en
placas de cultivo de 100 mm, con 5 x 10^{6} células/placa. Después
de cultivar durante 24 horas, las células se lavaron una vez con
medio MEM sin suero, y a continuación se infectaron con virus
vaccinia recombinante que expresaba la polimerasa de ARN de T7
(Fuerst, T.R. col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83,
8122-8126 (1986)) (vTF7-3) a
temperatura ambiente durante 1 hora (moi = 2) (moi = 2 a 3,
preferentemente se usa moi = 2). El virus empleado en el presente
documento se trató previamente con 3 \mug/ml de psoraleno y luz
ultravioleta de onda larga (365 nm) durante 5 min. Los plásmidos
pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP, pGEM/NP, pGEM/P y
pGEM/L (Kato, A. y col., Genes Cells 1, 569-579
(1996)) se suspendieron en medio Opti-MEM (GIBCO),
a una razón de 12 \mug, 4 \mug, 2 \mug y 4 \mug/placa,
respectivamente. A continuación, se añadió reactivo de transfección
SuperFect (1 \mug de ADN/5 \mul, QIAGEN) y se dejó en reposo a
temperatura ambiente durante 15 min. y se añadieron 3 ml de medio
Opti-MEM que contenía un 3% de FBS. Después, las
células se lavaron dos veces con medio MEM sin suero y se añadió
mezcla de ADN-SuperFect. Después de cultivar durante
3 horas, las células se lavaron dos veces con medio MEM sin suero y
se cultivaron 70 horas en medio MEM que contenía 40 \mug/ml de
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC, Sigma). Se recogieron las células y el material
sobrenadante del cultivo como muestras P0-d3. Los
sedimentos de P0-d3 se suspendieron en medio
Opti-MEM (10^{7} células/ml). Se congelaron y se
descongelaron tres veces y a continuación se mezclaron con reactivos
de lipofección DOSPER (Boehringer Mannheim) (10^{6} células/25
\mul de DOSPER) y se dejaron en reposo a temperatura ambiente
durante 15 min. A continuación se transfectaron las células
LLC-MK2/F7 que expresaban F con la mezcla (10^{6}
células/pocillo en placas de 24 pocillos) y se cultivaron con medio
MEM sin suero (que contenía 40 \mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de
tripsina). Se recuperó el material sobrenadante del cultivo en día 3
y el día 7 y las muestras se denominaron P1-d3 y
P1-d7.
Se llevó a cabo la transfección de manera
similar a como se ha descrito anteriormente, excepto que se
añadieron 4 \mug/placa de plásmido de la envoltura pGEM/FHN.
Después de cultivar durante 3 h, las células se lavaron dos veces
con medio MEM sin suero y se cultivaron 48 horas en medio MEM que
contenía 40 \mug/ml de
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC, Sigma) y 7,5 \mug/ml de tripsina. Después de
eliminar el material sobrenadante del cultivo, las células se
recubrieron con 5 ml de solución de suspensión celular de una placa
de 100 mm de células LLC-MK2/F7 que expresaban F,
suspendidas con medio MEM sin suero (que contenía 40 \mug/ml de
AraC y 7,5 \mug/ml de tripsina). Después de cultivar durante 48
h, las células y el material sobrenadante se recuperaron y las
muestras se denominaron P0-d4. Los sedimentos de
las muestras P0-d4 se suspendieron en medio
Opti-MEM (2 x 10^{7} células/ml) y se congelaron
y se descongelaron tres veces. A continuación, se recubrieron las
células LLC-MK2/F7 que expresaban F, con la
suspensión (2 x 10^{6} células/pocillo, placas de 24 pocillos) y
se cultivaron en medio MEM sin suero (que contenía 40 \mug/ml de
AraC y 7,5 \mug/ml de tripsina). Se recuperó el material
sobrenadante del cultivo el día 3 y el día 7, y se denominaron
muestras P1-d3 y P1-d7,
respectivamente. Como testigo se realizó el experimento empleando
el mismo método, tal y como se ha descrito anteriormente, pero sin
recubrimiento y añadiendo sólo el plásmido de la envoltura.
Se sembraron las células LLC-MK2
en una placa con 12 pocillos, con 2 x 10^{5} células/pocillo, y
después de cultivar durante 24 h, se lavaron los pocillos una vez
con medio MEM sin suero. Después las células se infectaron con 100
\mul/pocillo de las muestras diluidas de manera adecuada, tal y
como se ha descrito anteriormente (P0-d3 o
P0-d4, P1-d3 y
P1-d7) en las que se diluyeron las muestras de modo
que contenían de 10 a 100 células positivas en 10 cm^{2}. Después
de 15 min., se añadió 1 ml/pocillo de medio MEM exento de suero y
tras otro cultivo de 24 h, se observaron las células bajo
microscopio de fluorescencia para contar las células que expresaban
GFP.
Se sembraron células LLC-MK2 en
una placa de 12 pocillos con 2 x 10^{5} células/placa y después de
cultivar durante 24 h, se lavaron las células una vez con medio MEM
sin suero. A continuación, las células se infectaron con 100
\mul/pocillo de las muestras descritas anteriormente, en las que
el vector vírico contenido se designó
SVe/\DeltaF-GFP. Después de 15 min, se añadió 1
ml/pocillo de medio MEM sin suero y se cultivó durante otras 24
horas. Tras el cultivo, las células se lavaron con PBS (-) tres
veces y se secaron dejándolas en reposo a temperatura ambiente,
durante aproximadamente 10 min. a 15 min. Para fijar las células, se
añadió 1 ml/pocillo de acetona y se eliminó inmediatamente y
después las células se secaron de nuevo dejándolas en reposo a
temperatura ambiente durante aproximadamente 10 min. a 15 min. Se
añadió a las células 300 \mul/pocillo de anticuerpo policlonal
anti-VSe (DN-1) preparado a partir
de conejo, diluido 100 veces con PBS(-) y se incubaron durante 45
min. a 37ºC. A continuación se lavaron tres veces con PBS(-) y se
añadieron 300 \mul/pocillo de anticuerpo secundario marcado con
fluorescencia IgG (H+L) anti-conejo (Alexa® 568,
Molecular Probes), se diluyeron 200 veces con PBS (-) y se
incubaron durante 45 min a 37ºC. Después de lavar con PBS (-) tres
veces, se observaron las células bajo microscopio de fluorescencia
(emisión: 560 nm, absorción: 645 nm, filtros Leica) para hallar las
células fluorescentes (Figura 40).
Como testigos, se infectaron las muestras
descritas anteriormente (SeV/\DeltaF-GFP) con 100
\mul/pocillo y después de 15 min, se añadió 1 ml/pocillo de MEM
sin suero y tras un cultivo de 24 h, se observaron las células bajo
microscopio de fluorescencia (emisión: 360 nm, absorción: 470 nm,
filtros Leica) para hallar las células que expresaban GFP sin el
procedimiento después del cultivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Las células LLC-MK2 se sembraron
en placas de cultivo de 100 mm con 5 x 10^{6} células/placa y
después de cultivar durante 24 h, se lavaron las células una vez
con medio MEM sin suero. A continuación, se infectaron las células
con virus vaccinia recombinante (vTF7-3) (Fuerst,
T.R. y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83,
8122-8126 (1986)) que expresaba la polimerasa de ARN
de T7 a temperatura ambiente, durante 1 hora (moi = 2) (moi = 2 a 3
preferiblemente se emplea moi = 2). El virus empleado en esta
memoria, se trató previamente con 0,3 a 3 \mug/ml de psoraleno y
luz ultravioleta de onda larga (365 nm) durante 2 a 20 min. Los
plásmidos pSeV18^{+}/\DeltaF-GFP, pGEM/NP,
pGEM/P y pGEM/L (Kato, A. y col., Genes Cells, 1
569-579 (1996)) se suspendieron en medio
Opti-MEM (GIBCO) a una razón de 12 \mug, 4 \mug,
2 \mug y 4 \mug/placa, respectivamente. A continuación, se
añadió el reactivo de transfección SuperFect (1 \mug de ADN/5
\mul, QIAGEN) y se dejó en reposo a temperatura ambiente durante
15 min. y se añadieron 3 ml de medio Opti-MEM que
contenía 3% de FBS. Después, las células se lavaron dos veces con
medio MEM sin suero y a continuación se añadió la mezcla de
ADN-SuperFect. Después de cultivar durante 3 h, las
células se lavaron dos veces con medio MEM sin suero y se
cultivaron 48 horas en medio MEM que contenía 40 \mug/ml de
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC, Sigma). Se observó aproximadamente 1/20 del campo
de visión en una placa de cultivo de 100 mm, con un microscopio de
fluorescencia y se contaron las células que expresaban GFP. Para
someter a ensayo la inactivación del virus vaccinia
(vTF7-3), se llevó a cabo la medición del título
mediante la formación de placas de lisis (Yoshiyuki Nagai y col.,
Virus Experiment Protocols, págs. 291-296,
1995).
Además, al fijar el tiempo de recuperación tras
la transfección hasta el día 3, se examinó el psoraleno y el tiempo
de radiación UV. Empleando virus vaccinia (vTF7-3)
tratado con cada tratamiento con PLWUV, se examinó la eficacia de
la reconstitución del virus Sendai. Se realizó la reconstitución
modificando el método de Kato y col, concretamente mediante el
procedimiento descrito a continuación. Se sembraron células
LLC-MK2 en una microplaca de 6 pocillos con 5 x
10^{5} células/pocillo y después de cultivar durante una noche,
(se consideró que las células crecían hasta 1 x 10^{6}
células/pocillo), se infectaron las células lavadas con PBS, con
virus vaccinia (vTF7-3) diluido hasta 2 x 10^{6}
ufp/100 \mul, calibrado mediante el título antes del tratamiento
con PLWUV. Después de infectar durante 1 hora, se añadieron 50
\mul de medio Opti-MEM (GIBCO) con 1, 0,5, 1 y 4
\mug de plásmido pGEM/NP, pGEM/P, pGEM/L y ADNc de VSe de tipo
adicional (pSeV18^{+}b(+)) (Hasan, M. K. y col., J. General
Virology 78:2813-2820, 1997), respectivamente. Se
añadieron adicionalmente 10 \mul de SuperFect (QIAGEN) y se dejó
en reposo a temperatura ambiente durante 15 min. A continuación, se
añadió 1 ml de medio Opti-MEM (que contenía 40
\mug/ml de AraC) y se recubrió sobre las células. Se recuperaron
las células 3 días después de la transfección, a continuación se
centrifugaron y se suspendieron en 100 \mul/pocillo de PBS. La
suspensión se diluyó 10, 100 y 1000 veces y se inocularon 100 \mul
de la solución celular resultante en los embriones de pollo, 10
días después de la fertilización, empleando 3 huevos para cada
dilución (1 x 10^{5}, 1 x 10^{4}, 1 x 10^{3} células,
respectivamente). Después de 3 días, se recuperó el líquido
alantoideo de los huevos y se examinó la reconstitución vírica
mediante el ensayo de HA. Para calcular la eficacia de la
reconstitución, los huevos que mostraban actividad de HA, a los que
se había inoculado 1 x 10^{5}, 1 x 10^{4}, 1 x 10^{3}
células, se contaron como 1, 10 y 100 puntos, respectivamente.
En las Figuras 40 a 43 y en la Tabla 2, se
muestran los resultados de los Ejemplos 12 y 13. La combinación del
plásmido que expresa la envoltura y el recubrimiento celular aumentó
la eficacia de la reconstitución de
SeV/\DeltaF-GFP. Se obtuvo una mejora notable en
d3, a d4 (día 3 a día 4) de P0 (antes del subcultivo) (Figura 41).
En la Tabla 2, se inocularon los huevos con células 3 días después
de la transfección. Se obtuvo la mayor eficacia de la
reconstitución el día 3 cuando se trataron con 0,3 \mug/ml de
psoraleno durante 20 min. Por tanto, estas condiciones se
consideraron como óptimas (Tabla 2).
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Para construir el ADNc que comprende el gen LacZ
en el sitio de restricción de NotI existente en la región aguas
arriba del gen NP de pSeV18^{+}/\DeltaF descrito en el Ejemplo 1
(pSeV(+18:LacZ)/DF), se realizó una PCR para amplificar el gen
LacZ. Se llevó a cabo una PCR ajustando el gen LacZ a múltiplos de 6
(Hausmann, S. y col., RNA 2, 1033-1045 (1996)) y
empleando el cebador
(5'-GCGCGGCCGCCGTACGGTGGCAACCATGTCGTTTACTTTGACCAA-3'/SEQ
ID NO: 17) que comprende el sitio de restricción de NotI para el
extremo 5', y el cebador (5'-GCGCGGCCGC
GATGAACTTTCACCCTAAGTTTTTCTTACTACGGCGTACGCTATTACTTCTGACACCAGACCAACTGGTA3'/
SEQ ID NO: 18) que comprende la señal de terminación de la transcripción de VSe (E), la secuencia intercalada (I), la señal de iniciación de la transcripción (S) y el sitio de restricción de NotI para el extremo 3', usando pCMV-\beta (Clontech) como molde. Las condiciones de la reacción fueron del modo siguiente. Se mezclaron 50 ng de pCMV-\beta, dNTP 200 \muM (Pharmacia Biotech), cebadores 100 pM, 4 U de polimerasa Vent (New England Biolab), con el tampón acompañante y se usaron 25 ciclos con una temperatura de reacción de 94ºC durante 30 seg., 50ºC durante 1 min, 72ºC durante 2 min. Los productos resultantes se sometieron a electroforesis en gel de agarosa. A continuación, se cortó un fragmento de 3,2 kb y se digirió con NotI después de la purificación. Se obtuvo pSeV(+18:LacZ)/\DeltaF mediante ligamiento con el fragmento digerido con NotI de pSeV18^{+}/\DeltaF.
GATGAACTTTCACCCTAAGTTTTTCTTACTACGGCGTACGCTATTACTTCTGACACCAGACCAACTGGTA3'/
SEQ ID NO: 18) que comprende la señal de terminación de la transcripción de VSe (E), la secuencia intercalada (I), la señal de iniciación de la transcripción (S) y el sitio de restricción de NotI para el extremo 3', usando pCMV-\beta (Clontech) como molde. Las condiciones de la reacción fueron del modo siguiente. Se mezclaron 50 ng de pCMV-\beta, dNTP 200 \muM (Pharmacia Biotech), cebadores 100 pM, 4 U de polimerasa Vent (New England Biolab), con el tampón acompañante y se usaron 25 ciclos con una temperatura de reacción de 94ºC durante 30 seg., 50ºC durante 1 min, 72ºC durante 2 min. Los productos resultantes se sometieron a electroforesis en gel de agarosa. A continuación, se cortó un fragmento de 3,2 kb y se digirió con NotI después de la purificación. Se obtuvo pSeV(+18:LacZ)/\DeltaF mediante ligamiento con el fragmento digerido con NotI de pSeV18^{+}/\DeltaF.
Se sembraron células LLC-MK2 en
placas de cultivo de 100 mm a 5 x 10^{6} células/placa y tras un
cultivo de 24 horas, las células se lavaron una vez con medio MEM
sin suero. A continuación, las células se infectaron con virus
vaccinia recombinante (vTF7-3) (Fuerst, T. R. y
col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 8122-8126
(1986)) que expresa polimerasa de ARN de T7 a temperatura ambiente
durante 1 hora (moi = 2 a 3, preferentemente se emplea moi = 2). El
virus empleado en la presente memoria se trató previamente con 3
\mug/ml de psoraleno y luz ultravioleta de onda larga (365 nm)
durante 5 min. El ADNc del vector del virus Sendai que comprende
LacZ, del tipo carente de F (pSeV(+18:LacZ)/\DeltaF), pGEM/NP,
pGEM/P y pGEM/L (Kato, A. y col., Genes Cells 1,
569-579 (1996)) se suspendieron en medio
Opti-MEM (GIBCO) a una razón de 12 \mug, 4 \mug,
2 \mug y 4 \mug/placa, respectivamente, se añadieron 4
\mug/placa de plásmido de la envoltura pGEM/FHN y el reactivo de
transfección SuperFect (1 \mug de ADN/5 \mul, QIAGEN) y se
dejaron en reposo a temperatura ambiente durante 15 min. A
continuación se añadieron 3 ml de medio Opti-MEM que
contenía un 3% de FBS y las células se lavaron dos veces con medio
MEM sin suero y después se añadió la mezcla de
ADN-SuperFect. Tras un cultivo de 3 h, las células
se lavaron dos veces con medio MEM sin suero y se cultivaron durante
24 horas en medio MEM que contenía 40 \mug/ml de
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC, Sigma) y 7,5 \mug/ml de tripsina. El material
sobrenadante de los cultivos se eliminó y las células se recubrieron
con 5 ml de una suspensión de una placa de cultivo de 100 mm de
células LLC-MK2/F7, que expresaban F, en medio MEM
sin suero (que contenía 40 \mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de
tripsina). Después de cultivar durante 48 h, las células y el
material sobrenadante se recuperaron y se designaron muestras
P0-d3. Los sedimentos de P0-d3 se
suspendieron en medio Opti-MEM (2 x 10^{7}
células/ml) y después de congelar-descongelar 3
veces, se mezclaron con reactivo de lipofección DOSPER (Boehringer
Mannheim) (10^{6} células/25 \mul de DOSPER) y se dejaron en
reposo a temperatura ambiente durante 15 min. A continuación, las
células LLC-MK2/F7 que expresaban F, se
transfectaron con la mezcla (10^{6} células/pocillo, placas de 24
pocillos) y se cultivaron con medio MEM sin suero (que contenía 40
\mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de tripsina). Se recuperó el
material sobrenadante del cultivo el día 7 y las muestras se
designaron P1-d7. Además, se infectaron los
volúmenes totales de material sobrenadante para las células
LLC-MK2/F7 que expresaban F, sembradas en placas de
12 pocillos, a 37ºC durante 1 hora. A continuación, después de
lavar una vez con medio MEM, las células se cultivaron en medio MEM
sin suero (que contenía 40 \mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de
tripsina). El material sobrenadante del cultivo se recuperó el día
7, y se designó muestras P2-d7. Además se infectaron
los volúmenes totales de material sobrenadante para las células
LLC-MK2/F7 que expresaban F sembradas en placas de 6
pocillos a 37ºC durante 1 horas. A continuación, después de lavar
una vez con medio MEM, las células se cultivaron en medio MEM sin
suero (que contenía 7,5 \mug/ml de tripsina). El material
sobrenadante se recuperó el día 7, y se designaron muestras
P3-d7. Además, se infectaron los volúmenes totales
de material sobrenadante de las células LLC-MK2/F7
que expresaban F, sembradas en placas de 10 cm, a 37ºC durante 1
hora. A continuación, después de lavar una vez con medio MEM, las
células se cultivaron en medio MEM sin suero (que contenía 40
\mug/ml de AraC y 7,5 \mug/ml de tripsina). El material
sobrenadante del cultivo se recuperó del cultivo el día 7 y se
designó muestras P4-d7.
Las células LLC-MK2 se sembraron
en placas de 6 pocillos con 2,5 x 10^{6} células/pocillo y después
de cultivar 24 h, las células se lavaron una vez con medio MEM sin
suero y se infectaron con series de dilución en serie de 1/10 veces
de P3-d7 preparadas usando medio MEM a 37ºC durante
1 hora. A continuación, las células se lavaron 1 vez con medio MEM
y se añadió 1,5 ml de medio MEM que contenía un 10% de suero.
Después de cultivar durante tres días a 37ºC, las células se
tiñeron con el equipo de reactivos de tinción de
\beta-Gal (Invitrogen). El resultado del
experimento repetido tres veces se muestra en la Figura 44. Después
de contar las células positivas para la tinción con LacZ, se obtuvo
en cualquier caso 1 x 10^{6} UIC/ml de virus en las muestras
P3-d7.
Se introdujeron sitios NotI adicionales en el
ADNc genómico de longitud completa del virus Sendai (VSe),
concretamente pSeV(+) (Kato, A. y col., Genes to Cells
1:569-579, 1996) entre la señal de inicio y la señal
de iniciación de la traducción ATG de los genes respectivos.
Específicamente, se separaron fragmentos de pSeV(+) digeridos con
SphI/SalI (2645 pb), ClaI (3246 pb) y ClaI/EcoRI (5146 pb), con
electroforesis en gel de agarosa y se cortaron las bandas
correspondientes y a continuación se recuperaron y se purificaron
con el sistema de extracción en gel QIAEXII (QIAGEN), tal y como se
muestra en la Figura 45 (A). El fragmento digerido con SphI/SalI, el
fragmento digerido con ClaI y el fragmento digerido con ClaI/EcoRI
se ligaron con LITMUS38 (NEW ENGLAND BIOLABS) pBluescriptII KS+
(STRATAGENE) y pBluescriptII KS+ (STRATAGENE), respectivamente, para
la subclonación. Se empleó el equipo de reactivos para mutagénesis
dirigida al sitio, Quickchange (STRATAGENE) para la introducción
sucesiva de los sitios NotI. Los cebadores sintetizados y empleados
para cada introducción, fueron, cadena codificadora:
5'-ccaccgaccacacccagcggccgcgacagccacggcttcgg-3'
(SEQ ID NO: 19), cadena no codificante:
5'-ccgaagccgtggctgtcgcggccgctgggtgtggtcggtgg-3'
(SEQ ID NO: 20) para NP-P, cadena codificadora:
5'-gaaattt
cacctaagcggccgcaatggcagatatctatag-3' (SEQ ID NO: 21), cadena no codificante: 5'-ctatagatatctgccattgcggccgcttaggt
gaaatttc-3' (SEQ ID NO: 22) para P-M, cadena codificadora: 5'-gggataaagtcccttgcggccgcttggttgcaaaactctcccc-3' (SEQ ID NO: 23), cadena no codificante: 5'-ggggagagttttgcaaccaagcggccgcaagggactttatccc-3' (SEQ ID NO: 24) para M-F, cadena codificadora: 5'-ggtcgcgcggtactttagcggccgcctcaaacaagcacagatcatgg-3' (SEQ ID NO: 25), cadena no codificante: 5'-ccatgatctgtgcttgtttgaggcggccgctaaagtaccgcgcgacc-3' (SEQ ID NO: 26) para F-HN, cadena codificadora: 5'-cctgcccatccatgacctagcggccgcttcccattcaccctggg-3' (SEQ ID NO: 27), cadena no codificante: 5'-cccagggtgaatgg
gaagcggccgctaggtcatggatgggcagg-3' (SEQ ID NO: 28) para HN-L.
cacctaagcggccgcaatggcagatatctatag-3' (SEQ ID NO: 21), cadena no codificante: 5'-ctatagatatctgccattgcggccgcttaggt
gaaatttc-3' (SEQ ID NO: 22) para P-M, cadena codificadora: 5'-gggataaagtcccttgcggccgcttggttgcaaaactctcccc-3' (SEQ ID NO: 23), cadena no codificante: 5'-ggggagagttttgcaaccaagcggccgcaagggactttatccc-3' (SEQ ID NO: 24) para M-F, cadena codificadora: 5'-ggtcgcgcggtactttagcggccgcctcaaacaagcacagatcatgg-3' (SEQ ID NO: 25), cadena no codificante: 5'-ccatgatctgtgcttgtttgaggcggccgctaaagtaccgcgcgacc-3' (SEQ ID NO: 26) para F-HN, cadena codificadora: 5'-cctgcccatccatgacctagcggccgcttcccattcaccctggg-3' (SEQ ID NO: 27), cadena no codificante: 5'-cccagggtgaatgg
gaagcggccgctaggtcatggatgggcagg-3' (SEQ ID NO: 28) para HN-L.
Como moldes se emplearon fragmentos SalI/SphI
para NP-P, fragmentos ClaI para P-M
y M-F y fragmentos ClaI/EcoRI para
F-HN y HN-L que se subclonaron tal y
como se ha descrito anteriormente, y se llevó a cabo la introducción
según el protocolo que acompaña al equipo de reactivos de
mutagénesis dirigida al sitio Quickchange. El material resultante
se digirió de nuevo con la misma enzima empleada para la
subclonación, se recuperó y se purificó. A continuación, se
ensambló con el ADNc genómico del virus Sendai. Como resultado se
construyeron 5 clases de ADNc genómico del virus Sendai
(pSeV(+)NPP, pSeV(+)PM, pSeV(+)MF, pSeV(+)FHN y pSeV(+)HNL) en los
que se habían introducido sitios NotI entre cada gen, tal y como se
muestra en la Figura
45(B).
45(B).
Como gen indicador para someter a ensayo el
nivel de expresión génica, se subclonó fosfatasa alcalina humana
del tipo secretado (SEAP) mediante PCR. Como cebadores se sintetizó
el cebador 5':
5'-gcggcgcgccatgctgctgctgctgctgctg
ctgggcctg-3' (SEQ ID NO: 29) y el cebador 3': 5'-gcggcgcgcccttatcatgtctgctcgaagcggccggccg-3' (SEQ ID NO: 30) a los que se añadieron sitios de restricción AscI y se realizó una PCR. Se empleó pSEAP-Basis (CLONTECH) como molde y se usó la polimerasa de ADN Pfu turbo (STRATAGENE) como enzima. Después de la PCR, los productos resultantes se digirieron con AscI, luego se recuperaron y se purificaron mediante electroforesis. Como plásmido para la subclonación, se construyó pBluescriptII KS+ con ADN bicatenario, incorporado en su sitio de NotI (cadena codificadora: 5'-gcggccgcgtttaaacggcgcgccatttaaatccgtagtaagaaaaacttagggtgaaagttcatcgcggccgc-3' (SEQ ID NO: 31), cadena no codificante: 5'-gcggccgcgatgaactttcaccctaagtttttcttactacggatttaaatggcgcgccgtttaaacgcggccgc-3' (SEQ ID NO: 32) que comprendía un sitio de clonación múltiple (PmeI-AScI-SwaI) y una señal de terminación -secuencia intercalada- señal de iniciación (Figura 46). Para el sitio AscI del plásmido, se ligó el producto de la PCR recuperado y purificado y se clonó. El material resultante se digirió con NotI y se recuperó el fragmento del gen SEAP y se purificó mediante electroforesis para ligarse en los 5 tipos de ADNc genómico del virus Sendai y el sitio NotI de pSeV18+ respectivamente. Los vectores víricos resultantes se designaron pSeV(+)NPP/SEAP, pSeV(+)PM/SEAP, pSeV(+)MF/SEAP, pSeV(+)FHN/SEAP, pSeV(+)HNL/SEAP y pSeV18(+)/SEAP, respectivamente.
ctgggcctg-3' (SEQ ID NO: 29) y el cebador 3': 5'-gcggcgcgcccttatcatgtctgctcgaagcggccggccg-3' (SEQ ID NO: 30) a los que se añadieron sitios de restricción AscI y se realizó una PCR. Se empleó pSEAP-Basis (CLONTECH) como molde y se usó la polimerasa de ADN Pfu turbo (STRATAGENE) como enzima. Después de la PCR, los productos resultantes se digirieron con AscI, luego se recuperaron y se purificaron mediante electroforesis. Como plásmido para la subclonación, se construyó pBluescriptII KS+ con ADN bicatenario, incorporado en su sitio de NotI (cadena codificadora: 5'-gcggccgcgtttaaacggcgcgccatttaaatccgtagtaagaaaaacttagggtgaaagttcatcgcggccgc-3' (SEQ ID NO: 31), cadena no codificante: 5'-gcggccgcgatgaactttcaccctaagtttttcttactacggatttaaatggcgcgccgtttaaacgcggccgc-3' (SEQ ID NO: 32) que comprendía un sitio de clonación múltiple (PmeI-AScI-SwaI) y una señal de terminación -secuencia intercalada- señal de iniciación (Figura 46). Para el sitio AscI del plásmido, se ligó el producto de la PCR recuperado y purificado y se clonó. El material resultante se digirió con NotI y se recuperó el fragmento del gen SEAP y se purificó mediante electroforesis para ligarse en los 5 tipos de ADNc genómico del virus Sendai y el sitio NotI de pSeV18+ respectivamente. Los vectores víricos resultantes se designaron pSeV(+)NPP/SEAP, pSeV(+)PM/SEAP, pSeV(+)MF/SEAP, pSeV(+)FHN/SEAP, pSeV(+)HNL/SEAP y pSeV18(+)/SEAP, respectivamente.
Las células LLC-MK2 se sembraron
en placas de cultivo de 100 mm con 2 x 10^{6} células/placa y
después de cultivar durante 24 horas, las células se infectaron con
virus vaccinia recombinante (PLWUV-VacT7) (Fuerst,
T.R. y col. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
83:8122-8126, 1986, Kato, A., y col., Genes Cells
1:569-579, 1996) que expresa polimerasa de T7,
durante 1 hora (moi = 2) a temperatura ambiente durante 1 hora, en
donde el virus se trató previamente con psoraleno y luz UV. Cada
ADNc del virus Sendai al que se había incorporado SEAP, pGEM/NP,
pGEM/P y pGEM/L, se suspendió en medio Opti-MEM
(GIBCO) a una razón de 12 \mug, 4 \mug, 2 \mug y 4
\mug/placa, respectivamente, se añadieron 110 \mul del reactivo
de transfección SuperFect (QIAGEN) y se dejó reposar a temperatura
ambiente durante 15 minutos y se añadieron 3 ml de medio
Opti-MEM que contenía 3% de FBS. A continuación,
las células se lavaron y se añadió la mezcla de
ADN-SuperFect. Después de cultivar durante 3 a 5
horas, las células se lavaron dos veces con medio MEM sin suero y se
cultivaron 72 horas en medio MEM que comprendía
\beta-D-arabinofuranósido de
citosina (AraC). Estas células se recuperaron y los sedimentos se
suspendieron con 1 ml de PBS, se congelaron y se descongelaron tres
veces. Los 100 \mul de producto resultante se inocularon en
huevos de gallina que se preincubaron 10 días y se incubaron otros
3 días a 35ºC, a continuación, se recuperó el líquido alantoideo.
Los líquidos alantoideos recuperados se diluyeron desde 10^{-5}
hasta 10^{-7} y se inocularon de nuevo en huevos de gallina para
que estuvieran exentos de virus vaccinia, después se recuperaron de
forma similar y se almacenaron en partes alícuotas a -80ºC. Los
vectores víricos se designaron SeVNPP/SEAP, SeVPM/SEAP, SeVMF/SEAP,
SeVFHN/SEAP, SeVHNL/SEAP y SeV18/SEAP.
Se sembraron células CV-1 en
placas de 6 pocillos con 5 x 10^{5} células/pocillo y se
cultivaron durante 24 horas. Después de lavar con PBS, las células
se incubaron 1 hora con VSe recombinante diluido hasta 10^{-3},
10^{-4}, 10^{-5}, 10^{-6} y 10^{-7} mediante BSA/PBS (BSA al
1% en PBS), se lavaron de nuevo con PBS, a continuación se
recubrieron con 3 ml/pocillo de BSA/MEM/agarosa (0,2% de BSA + 2x
MEM, mezclado con un volumen equivalente de agarosa al 2%) y se
cultivaron a 37ºC, un 0,5% de CO_{2} durante 6 días. Después de
cultivar, se añadieron 3 ml de etanol/ácido acético (etanol:ácido
acético= 1:5) y se dejaron en reposo durante 3 horas, después se
eliminaron con agarosa. Después de lavar tres veces con PBS, las
células se incubaron con anticuerpo de conejo
anti-virus Sendai, diluido 100 veces a temperatura
ambiente durante 1 hora. A continuación, después de lavar tres
veces con PBS, las células se incubaron con Ig (G+H) de cabra
anti-conejo, marcada con Alexa Flour® (Molecular
Probe) diluido 200 veces a temperatura ambiente durante 1 hora. Tras
lavar tres veces con PBS, se obtuvieron imágenes de fluorescencia
mediante el analizador de imágenes luminiscentes LAS1000 (Fuji
Film) y se midieron las placas de lisis. Los resultados se muestran
en la Figura 47. Además, se muestran los resultados de los títulos
obtenidos en la Tabla 3.
Se sembraron células LLC-MK2 en
una placa de 6 pocillos con 1 a 5 x 10^{5} células/pocillo, y
después de cultivar durante 24 horas, se infectó cada vector vírico
con moi = 2. Después de 24 horas, se recuperaron 100 \mul del
material sobrenadante del cultivo y se llevó a cabo un ensayo de
SEAP. El ensayo se realizó con el equipo de reactivos para el
ensayo de indicador - SEAP - (Toyobo) y se midió mediante el
analizador de imágenes luminiscentes LAS1000 (Fuji Film). Los
valores medidos se indicaban como valores relativos, designando el
valor de SeV18+/SEAP como 100. Como resultado, se detectó actividad
de SEAP independientemente de la posición en la que se insertó el
gen SEAP, indicado en la Figura 48. Se encontró que la actividad de
SEAP disminuía hacia aguas abajo del genoma, es decir, disminuía el
nivel de expresión. Además, cuando se insertaba el gen SEAP entre
los genes NP y P, se detectó un nivel de expresión intermedio, en
comparación con cuando se inserta el gen SEAP aguas arriba del gen
NP y cuando se insertaba el gen SEAP entre los genes P y M.
Ya que el método empleado para la de
reconstitución del virus VSe, utiliza ahora un virus vaccinia
recombinante que expresa ARN-polimerasa de T7
(vTF7-3), una parte de las células infectadas se
destruye por la citotoxicidad del virus vaccinia. Además, la
propagación vírica sólo es posible en una parte de las células y es
preferible si se pudiese realizar la propagación vírica de forma
eficaz y persistente en más células. Sin embargo, en el caso de
Paramyxovirus, la fusión celular se produce cuando existen al mismo
tiempo proteínas F y HN de la misma clase de virus en la superficie
celular, provocando la formación del sincitio (Lamb y Kolakofsky,
1996, Fields Virology, pág. 1189). Por lo tanto, fue difícil
subcultivar células que coexpresaban FHN. Por lo tanto, los
inventores pensaron que la eficacia de la recuperación del virus
carente se puede aumentar con el recubrimiento de las células
cooperadoras que expresaban la proteína delecionada (F y HN) sobre
las células reconstituidas. Examinando las células del
recubrimiento con diferentes tiempos de expresión de FHN, la
eficacia de la recuperación vírica del virus cocarente estaba muy
incrementada.
Las células LLC-MK2 (1 x
10^{7} células/placa) que crecieron hasta una confluencia del 100%
en placas de cultivo de 10 cm, con virus vaccinia tratado con
PLWUV, con moi = 2, durante 1 hora a temperatura ambiente. A
continuación, mezclando 12 \mug/placa de 10 cm, 4 \mug/placa de
10 cm, 2 \mug/placa de 10 cm, 4 \mug/placa de 10 cm y 4
\mug/placa de 10 cm de ADNc carente de FHN que comprendía d2EGFP
(pSeV18^{+}/\DeltaFHN-d2GFP (Ejemplo 8)),
pGEM/NP, pGEM/P, pGEM/L y pGEM/FHN, respectivamente (3 ml/placa de
10 cm como volumen final) y usando el reactivo de introducción de
genes SuperFect (QIAGEN), se introdujeron genes en las células
LLC-MK2, empleando un método similar al que se
describió anteriormente para la reconstitución del virus carente de
F. Después de 3 horas, las células se lavaron tres veces con medio
sin suero, a continuación se recuperaron las células desprendidas,
mediante centrifugación a baja velocidad (1000 rpm/2 min) y se
suspendieron en medio MEM exento de suero que contenía 40 \mug/ml
de AraC (Sigma) y 7,5 \mug/ml de tripsina (GIBCO) y se añadieron
a las células y se cultivaron durante una noche. Las células que
coexpresaban FHN preparadas por separado, que eran placas de
cultivo de 10 cm confluentes al 100%, se indujeron con adenovirus
AxCANCre con moi = 10, y las células se lavaron a las 4 horas, 6
horas, 8 horas, día 2 y día 3, una vez con 5 ml de PBS (-) y se
desprendieron mediante solución de disociación celular (Sigma). Las
células se recogieron mediante centrifugación a baja velocidad
(1000 rpm/2 min) y se suspendieron en medio MEM exento de suero que
contenía 40 \mug/ml de AraC (Sigma) y 7,5 \mug/ml de tripsina
(GIBCO). A continuación se añadieron a células en las que el virus
co-carente de FHN estaba reconstituido (P0) y se
cultivaron durante 1 noche. Dos días después del recubrimiento de
las células, se observaron las células usando microscopía de
fluorescencia para confirmar la diseminación del virus mediante la
expresión de GFP dentro de las células. Los resultados se muestran
en la Figura 49. Cuando se comparó con el caso convencional (panel
izquierdo) sin recubrimiento con células, se observaron claramente
que había más células que expresaban GFP cuando se recubrieron las
células con las células (derecha). Estas células se recuperaron, se
suspendieron con 10^{7} células/ml de medio
Opti-MEM (GIBCO) y se
congelaron-descongelaron tres veces para preparar
un material lisado celular. A continuación, las células que
coexpresaban FHN, se infectaron 2 días después de la inducción con
el material lisado, con 10^{6} células/100 \mul/pocillo y se
cultivaron durante 2 días en medio MEM exento de suero que contenía
40 \mug/ml de AraC (Sigma) y 7,5 \mug/ml de tripsina (GIBCO), a
37ºC en una incubadora con un 5% de CO_{2} y se midió el título
vírico del material sobrenadante del cultivo de las células P1,
mediante GFP-UIC (Tabla 4). Como resultado no se
detectó ningún efecto de amplificación vírica, 4 horas después de la
inducción de FHN, y se detectaron efectos notables de la
amplificación 6 horas o más, después de la inducción debido al
recubrimiento celular. Especialmente, los virus liberados en el
material sobrenadante del cultivo de las células P1, eran 10 veces
más después de 6 horas, cuando se realizó el recubrimiento celular,
comparando con cuando no se realizó el recubrimiento celular.
Se realizó un análisis con inmunotransferencia
de tipo Western de extractos proteicos de células infectadas, para
confirmar que el virus que se propagaba mediante la expresión del
gen VSV-G, descrito anteriormente, es del tipo
carente de F. Como resultado, se detectaron proteínas obtenidas a
partir del virus Sendai, mientras que no se detectó proteína F,
confirmando que el virus es del tipo carente de F (Figura 50).
Para hallar si el virus Sendai seudotipo que
comprende un genoma carente del gen F y HN, que se obtuvo empleando
una línea que expresa VSV-G, comprende la proteína
VSV-G en su cápsida, se examinó si con la actividad
neutralizante se ve afectada la infecciosidad o no, empleando
anticuerpo anti-VSV. Se mezcló la solución vírica y
el anticuerpo y se dejaron en reposo durante 30 min. a temperatura
ambiente. A continuación, se infectaron células
LLCG-L1 en las que no se había inducido la
expresión de VSV-G con la mezcla y se analizó la
capacidad de introducción de genes el día 4 por la existencia de
células que expresaban GFP. Como resultado, se observó una
inhibición perfecta de la infecciosidad por el anticuerpo
anti-VSV en el virus Sendai seudotipo que comprende
el genoma carente del gen F y HN (VSV-G en la
Figura), mientras que no se detectó inhibición en el virus Sendai
que comprendía la cápsida apropiada (F, HN en la Figura) (Figura
51). Por tanto, se mostró que el virus obtenido en el presente
ejemplo era el virus Sendai seudotipo que comprende la proteína
VSV-B como su cápsida y que su infecciosidad puede
inhibirse específicamente con el anticuerpo.
Empleando un material sobrenadante del cultivo
de células infectadas con el virus, se llevó a cabo una
centrifugación en gradiente de densidad de sacarosa, para
fraccionar y purificar el virus Sendai seudotipo que comprende
genomas carentes del gen F y los genes F y HN. Se añadió solución
vírica sobre un solución de sacarosa con un gradiente del 20 al
60%, a continuación se sometió a ultracentrifugación durante 15 a 16
horas a 29.000 rpm, empleando un rotor SW41 (Beckman). Tras la
ultracentrifugación, se realizó un orificio en el fondo del tubo,
después se recogieron fracciones de 300 \mul empleando un colector
de fracciones. Para cada fracción, se llevó a cabo un análisis con
inmunotransferencia de tipo Western, para someter a ensayo si el
virus es un virus Sendai seudotipo que comprende un genoma carente
del gen F o de los genes F y HN, y la proteína VSV-G
como cápsida. El análisis con inmunotransferencia de tipo Western
se logró mediante el método tal y como se ha descrito
anteriormente. Como resultado, en el virus Sendai seudotipo carente
de F, se detectaron proteínas obtenidas a partir del virus Sendai,
proteína HN y proteína VSV-G en la misma fracción,
mientras que no se detectó proteína F, confirmando que es un virus
Sendai seudotipo carente de F. Por otro lado, en virus Sendai
seudotipo carentes de F y HN, se detectaron proteínas obtenidas a
partir del virus Sendai y proteína VSV-G en la
misma fracción, mientras que no se detectó proteína F ni HN
confirmando que es un virus Sendai seudotipo carente de F y de HN
(Figura 52).
Se infectaron células LLC-MK2
bien con el virus Sendai seudotipo que comprende un genoma carente
del gen F o un genoma carente de los genes F y HN, o bien con virus
Sendai con cápsida normal, y el día 3, se añadió una suspensión de
glóbulos rojos aviares al 1% y se dejó en reposo durante 30 min a
4ºC. A continuación, se observó la superficie celular de las
células infectadas que expresaban GFP. Como resultado, en los virus
con genoma carente del gen F y en los virus Sendai seudotipo
carentes de F (SeV/\DeltaF y SeV/\DeltaF seudotipo
(VSV-G) mediante VSV-G), se observó
una reacción de aglutinación sobre la superficie de las células
infectadas, así como en el virus Sendai con la cápsida original.
Por otro lado, no se observó una reacción de aglutinación sobre la
superficie de células infectadas con el virus Sendai seudotipo que
comprende un genoma carente del gen F y HN
(SeV/\DeltaF-HN (VSV-G)) (Figura
53).
Se midió la eficacia de la infección del virus
Sendai seudotipo VSV-G que comprende un genoma
carente del gen F, para células en cultivo, por el grado de
expresión de GFP en células supervivientes, 3 días después de la
infección usando citometría de flujo. Se emplearon células
LLC-MK2 que mostraban casi la misma eficacia
infectiva en virus Sendai seudotipo que comprendía un genoma carente
del gen F, que en virus Sendai con cápsida original como testigos
para la comparación. Como resultado, no se encontraron diferencias
en la eficacia de la infección en células HRA de cáncer de ovario
humano, mientras que en células Jurkat de la estirpe de linfocitos
T, se observó un aumento de aproximadamente 2 veces en la eficacia
de la infección del virus Sendai seudotipo VSV-G
que comprendía un genoma carente del gen F, comparado con los
testigos (Figura 54).
Se logró la reconstitución de NGF/SeV/\DeltaF
según el "método de recubrimiento con células que
expresaban F + plásmido de la envoltura", descrito
anteriormente. Se logró la medición del título, mediante un método
que usa anticuerpo policlonal anti-VSe.
Para confirmar el genoma vírico de
NGF/SeV/\DeltaF (Figura 55, panel superior), se centrifugó el
material sobrenadante del cultivo recuperado de las células
LLC-MK2/F7 y se extrajo el ARN empleando el
miniequipo de reactivos para ARN vírico QIAamp (QIAGEN), según el
protocolo del fabricante. Empleando el molde de ARN, se llevó a
cabo la síntesis y la PCR de tipo RT-PCR, empleando
el sistema de RT-PCR SUPERSCRIPT®
ONE-STEP® (GIBCO-BRL).
Como grupos testigo, se empleó ADNc de VSe de tipo adicional (pSeV18^{+} b(+) (Hasan, M. K. y col., J. General Virology 78:2813-2820, 1997). Se emplearon NGF-N y NGF-C como cebadores de la PCR. Para NGF-N, directo: ACTTGCGGCCGCCAAAGTTCAGTAATGTCCATGTTGTTCTACACTCTG (SEQ ID NO: 33) y para NGF-C, inverso: ATCCGCGGCCGCGATGAACTTTCACCCTAAGTTTTTCTTACTACGGTCAGCCTCTTCTTGTAGCCTT
CCTGC (SEQ ID NO: 34). Como resultado, cuando se usaron NGF-N y NGF-C como cebadores, se detectó una banda específica de NGF para NGF/SeV/\DeltaF en condiciones de RT. No se detectó ninguna banda para el grupo testigo (Figura 55, panel inferior).
Como grupos testigo, se empleó ADNc de VSe de tipo adicional (pSeV18^{+} b(+) (Hasan, M. K. y col., J. General Virology 78:2813-2820, 1997). Se emplearon NGF-N y NGF-C como cebadores de la PCR. Para NGF-N, directo: ACTTGCGGCCGCCAAAGTTCAGTAATGTCCATGTTGTTCTACACTCTG (SEQ ID NO: 33) y para NGF-C, inverso: ATCCGCGGCCGCGATGAACTTTCACCCTAAGTTTTTCTTACTACGGTCAGCCTCTTCTTGTAGCCTT
CCTGC (SEQ ID NO: 34). Como resultado, cuando se usaron NGF-N y NGF-C como cebadores, se detectó una banda específica de NGF para NGF/SeV/\DeltaF en condiciones de RT. No se detectó ninguna banda para el grupo testigo (Figura 55, panel inferior).
Se logró la infección y la expresión de la
proteína NGF empleando células LLC-MK2 que se
hicieron crecer hasta ser casi confluentes sobre placas de cultivo
de 10 cm o 6 cm de diámetro. Se infectó con NGF/SeV/\DeltaF y
NGF/SeV/\DeltaF-GFP las células
LLC-MK2/F y se infectó con NGF/SeV y GFP/SeV las
células LLC-MK2 con una moi de 0,01 y se cultivaron
durante 3 días en medio MEM sin suero que contiene 7,5 \mug/ml de
tripsina (GIBCO). Después de cultivar durante 3 días, en los que se
infectaron casi el 100% de las células, se cambió el medio por
medio MEM sin tripsina ni suero y se cultivaron durante otros 3
días. A continuación, se recuperó el material sobrenadante del
cultivo y se centrifugó a 48.000 x g durante 60 min. Después se
llevó a cabo la cuantificación de proteína NGF y se midió la
actividad in vitro del material sobrenadante. Aunque en los
presentes ejemplos se infectó con VSe de tipo carente de F
(NGF/SeV/\DeltaF, NGF/SeV/\DeltaF-GFP) (véase la
Figura 55), las células LLC-MK2/F, si se infectaban
células con una moi elevada (por ejemplo, de 1 o 3), es decir, se
infectan células que son confluentes hasta casi el 100% desde el
comienzo, se pueden realizar experimentos que dan resultados
similares empleando células que no expresaban F.
Para la cuantificación de la proteína NGF, se
empleó el sistema de inmunoensayo Emax de NGF con el equipo de
reactivos de ELISA (Promega) y el protocolo adjunto. Se detectaron
32,4 \mug/ml, 37,4 \mug/ml y 10,5 \mug/ml de proteína NGF en
el material sobrenadante del cultivo de células infectadas con
NGF/SeV/\DeltaF, NGF/SeV/\DeltaF-GFP y NGF/SeV,
respectivamente. En el material sobrenadante del cultivo de células
infectadas con NGF/SeV/\DeltaF y
NGF/SeV/\DeltaF-GFP, existe una alta concentración
de proteína NGF similar al material sobrenadante del cultivo de
células infectadas con SeV/NGF, confirmando que el VSe del tipo
carente de F, expresa suficiente NGF.
La medición de la actividad in vitro de
la proteína NGF, se logró empleando un cultivo disociado de ganglio
primario de la raíz dorsal de pollo (DRG; una neurona sensitiva de
pollo), empleando la actividad de supervivencia como índice (Nerve
Growth Factors (Wiley, Nueva York), págs. 95-109
(1989)). Se extirpó el ganglio de la raíz dorsal de embriones de
pollo de 10 días y se dispersó tras un tratamiento con tripsina al
0,25% (GIBCO), a 37ºC durante 20 min. Empleando medio
D-MEM con alto contenido en glucosa, que contenía
100 unidades/ml de penicilina (GIBCO), 100 unidades/ml de
estreptomicina (GIBCO), anfotericina B 250 ng/ml (GIBCO),
2-desoxiuridina 20 \muM (Nakarai),
5-fluorodesoxiuridina 20 \muM (Nakarai),
L-glutamina 2 mM (Sigma) y un 5% de suero, se
sembraron las células sobre placas de 96 pocillos, con
aproximadamente 5.000 células/pocillo. Se recubrieron
adicionalmente placas de 96 pocillos recubiertas previamente con
polilisina (Iwaki) con laminina (Sigma) antes de su uso. En el
punto de inicio, se añadió proteína NGF testigo o material
sobrenadante del cultivo, preparado previamente tras la infección
con VSe. Después de 3 días, se observaron las células con un
microscopio así como realizando una cuantificación de las células
supervivientes añadiendo azul de Alamer (CosmoBio) y usando la
actividad de reducción por mitocondrias como índice (midiendo la
fluorescencia a 590 nm con excitación a 530 nm). Se obtuvieron
señales de fluorescencia equivalentes en el testigo (sin adición de
NGF) y cuando se añadió material sobrenadante del cultivo diluido
1/1000 células infectadas con VSe/GFP de tipo adicional (GFP/SeV),
mientras que la adición de material sobrenadante del cultivo diluido
1/1000 de células infectadas con (NGF/SeV/\DeltaF,
NGF/SeV/\DeltaF-GFP y NGF/SeV, provocó un aumento
notable de la intensidad de la fluorescencia y se consideró que
comprendía un alto número de células supervivientes y actividad de
supervivencia (Figura 56). El valor del efecto fue comparable a la
adición de la cantidad de proteína NGF calculada a partir del
ELISA. La observación con un microscopio mostró un efecto similar.
Concretamente, añadiendo material sobrenadante del cultivo de las
células infectadas con NGF/SeV/\DeltaF,
NGF/SeV/\DeltaF-GFP y NGF/SeV, se observó un
aumento en las células supervivientes y un alargamiento notable de
los axones (Figura 57). Por tanto, se confirmó que NGF expresada
después de la infección de VSe de tipo carente de F que comprende
NGF, es una forma activa.
Empleando una moi diferente de
Adeno-Cre, se infectaron células
LLC-MK2/F y después de la inducción de la proteína
F, se analizó la cantidad de expresión de la proteína y el cambio en
la forma celular.
El nivel de expresión fue ligeramente superior
con moi = 10, comparado con moi = 1 (Figura 58). Cuando se
analizaron las cantidades de expresión en los puntos de tiempo de 6
h, 12 h, 24 h y 48 h tras la inducción, se detectó un alto nivel de
expresión de la proteína F, 48 h después de la inducción en todos
los casos.
Además, se monitorizaron los cambios en la forma
celular en el transcurso del tiempo, a medida que se infectaban las
células con moi = 1, 3, 10, 30, y 100. Aunque se encontró una
diferencia notable hasta moi = 10, se observó citotoxicidad para
moi = 30 o superior (Figura 59).
Después de inducir la proteína F en las células
LLC-MK2/F, empleando Adeno-Cre, las
células se sometieron a 7 pases y se analizó el nivel de expresión
de la proteína F y la morfología de las células con una observación
microscópica. Por otro lado, se usó microscopía láser para el
análisis de la ubicación intracelular de la proteína F después de
la inducción de proteína F en las células que se sometieron a pases
hasta la 20ª generación.
Para la observación con microscopía láser, las
células LLC-MK2/F con expresión de la proteína F
inducida, se colocaron en el vidrio de la cámara y, tras un cultivo
durante una noche, se retiró el medio y se lavaron una vez con PBS,
a continuación se fijaron con formalina-PBS al 3,7%
durante 5 min. Después de lavar las células una vez con PBS, se
trataron con Triton X100-PBS al 0,1% durante 5 min.
y se trataron con anticuerpo monoclonal
anti-proteína F (\gamma-236)
(dilución 1/100) y anticuerpo IgG de cabra
anti-conejo, marcado con FITC (dilución 1/200) en
este orden, y finalmente se lavaron con PBS y se observaron con un
microscopio láser.
Como resultado, no se encontró ninguna
diferencia en los niveles de expresión de la proteína F, en las
células que se sometieron hasta 7 pases (Figura 60). No se observó
ninguna diferencia notable en el cambio morfológico, la
infecciosidad de VSe ni la productividad. Por otro lado, cuando se
analizaron células que se habían sometido hasta 20 pases, para
determinar la ubicación intracelular de la proteína F usando el
método de inmunoanticuerpo, no se encontró ninguna gran diferencia
hasta los 15 pases pero se observó una tendencia de la ubicación de
la proteína F en las células que se habían sometido a más de 15
pases (Figura 61).
Tomado en conjunto, se considera que las células
antes de los 15 pases son deseables para la producción de VSe
carente de F.
Se analizó la correlación de los resultados de
la medición de las unidades infecciosas celulares (UIC) mediante
dos métodos. Se sembraron células LLC-MK2 sobre una
placa de 12 pocillos con 2 x 10^{5} células/placa y después de
cultivar durante 24 horas, las células se lavaron una vez con medio
MEM sin suero y se infectaron con 100 \mul/pocillo de
SeV/\DeltaF-GFP. Después de 15 minutos, se añadió
1 ml/pocillo de medio MEM exento de suero y se cultivó durante
otras 24 horas. Después del cultivo, las células se lavaron tres
veces con PBS (-) y se secaron (se dejaron en reposo durante
aproximadamente 10 a 15 min a temperatura ambiente) y se añadió 1
ml/pocillo de acetona para fijar las células y se eliminó
inmediatamente. Las células se secaron de nuevo (se dejaron en
reposo durante aproximadamente 10 a 15 min. a temperatura ambiente).
A continuación, se añadieron 300 \mul/pocillo de anticuerpo
policlonal anti-VSe (DN-1) preparado
a partir de conejos y diluido 1/100 con PBS (-), a las células y se
incubaron a 37ºC durante 45 min. y se lavaron tres veces con PBS
(-). A continuación, se añadió a las células 300 \mul/pocillo de
anticuerpo secundario marcado con fluorescencia IgG
anti-conejo (H + D) (Alex® 568, Molecular Probes),
diluido 1/200 con PBS (-) y se incubaron a 37ºC durante 45 min. y se
lavaron tres veces con PBS (-). Posteriormente, se observaron las
células con fluorescencia con un microscopio de fluorescencia
(emisión: 560 m, absorción: 645 nm, filtros: Leica).
Como testigo, se infectaron células con 100
\mul/pocillo de SeV/\DeltaF-GFP y después de 15
min. se añadió 1 ml/pocillo de MEM sin suero. Después de cultivar
durante otras 24 horas, se observaron células que expresaban GFP
con microscopía de fluorescencia (emisión: 360 nm, absorción: 470
nm, filtros: Leica) sin manipulaciones adicionales.
Se obtuvo una buena correlación evaluando la
intensidad de la fluorescencia mediante cuantificación (Figura
62).
Se añadió un sitio de clonación múltiple al
vector de VSe. Los dos métodos empleados se enumeran a
continuación.
1. Se interrumpieron varios sitios de
restricción en el ADNc genómico de longitud completa del virus
Sendai (VSe) y el ADNc genómico de pSeV18^{+}, y se introdujo
otro sitio de restricción que comprendía el sitio de restricción
interrumpido entre la señal de inicio y la señal de iniciación de la
traducción ATG de cada gen.
2. En el ADNc del vector de VSe ya construido,
se añadió una secuencia del sitio de clonación múltiple y una señal
de iniciación de la transcripción -secuencia intercalada- señal de
terminación y se incorporaron en el sitio NotI.
En el caso del método 1, como método de
introducción, se separó un fragmento digerido con EagI (2644 pb),
un fragmento digerido con ClaI (3246 pb), un fragmento digerido con
ClaI/EcoRI (5146 pb) y un fragmento digerido con EcoRI (5010 pb) de
pSeV18^{+}, mediante electroforesis en gel de agarosa y las bandas
se cortaron correspondientes, a continuación el fragmento se
recuperó y se purificó mediante el sistema de extracción en gel
QIAEXII (QIAGEN). El fragmento digerido con EagI se ligó y se
subclonó en LITMUS38 (NEW ENGLAND BIOLABS) y se ligó el fragmento
digerido con ClaI, el fragmento digerido con ClaI/EcoRI y el
fragmento digerido con EcoRI y se subclonaron en pBluescriptII KS+
(STRATAGENE). Se empleó el equipo de reactivos para mutagénesis
dirigida al sitio Quickchange (STRATAGENE) para la interrupción y
la introducción sucesivas de sitios de restricción.
Para la interrupción de los sitios de
restricción SalI se sintetizaron: (cadena codificadora)
5'-ggagaagtctcaacaccgtc
cacccaagataatcgatcag-3' (SEQ ID NO: 35), (cadena no codificante) 5'-ctgatcgattatcttgggtggacggtgttgagacttctcc-3' (SEQ ID NO: 36), NheI: (cadena codificadora) 5'-gtatatgtgttcagttgagcttgctgtcggtctaaggc-3' (SEQ ID NO: 37), (cadena no codificante) 5'-gccttagaccgacagcaagctcaactgaacacatatac-3' (SEQ ID NO: 38), XhoI: (cadena codificadora) 5'-caatgaactctctagagaggctggagtcactaaagagttacctgg-3' (SEQ ID NO: 39) (cadena no codificante) 5'-ccaggtaactctttagt
gactccagcctctctagagagttcattg-3' (SEQ ID NO: 40) y para la introducción de sitios de restricción, NP-P: (cadena codificadora) 5'-gtgaaagttcatccaccgatcggctcactcgaggccacacccaaccccaccg-3' (SEQ ID NO: 41) (cadena no codificante) 5'-cggtggggttgggtgtggcctcgagtgagccgatcggtggatgaactttcac-3' (SEQ ID NO: 42), P-M: (cadena codificadora) 5'-cttaggg
tgaaagaaatttcagctagcacggcgcaatggcagatatc-3' (SEQ ID NO: 43), (cadena no codificante) 5'-gatatctgccattgcgccgtgc
tagctgaaatttctttcaccctaag-3' (SEQ ID NO: 44), M-F: (cadena codificadora) 5'-cttagggataaagtcccttgtgcgcgcttggttgcaaa
actctcccc-3' (SEQ ID NO: 45), (cadena no codificante)5'-ggggagagttttgcaaccaagcgcgcacaagggactttatccctaag-3' (SEQ ID NO: 46), F-HN: (cadena codificadora) 5'-ggtcgcgcggtactttagtcgacacctcaaacaagcacagatcatgg-3' (SEQ ID NO: 47) (cadena no codificante) 5'-ccatgatctgtgcttgtttgaggtgtcgactaaagtaccgcgcgacc-3' (SEQ ID NO:48), HN-L: (cadena codificadora) 5'-cccagggtgaatgggaagggccggccaggtcatggatgggcaggagtcc-3' (SEQ ID NO: 49), (cadena no codificante) 5'- ggactcctgcccatccatgacctggccggcccttcccattcaccctggg-3' (SEQ ID NO: 50), y se usaron para la reacción. Tras la introducción, se recuperó cada fragmento y se purificó de manera similar a tal y como se describió anteriormente, y se ensambló el ADNc.
cacccaagataatcgatcag-3' (SEQ ID NO: 35), (cadena no codificante) 5'-ctgatcgattatcttgggtggacggtgttgagacttctcc-3' (SEQ ID NO: 36), NheI: (cadena codificadora) 5'-gtatatgtgttcagttgagcttgctgtcggtctaaggc-3' (SEQ ID NO: 37), (cadena no codificante) 5'-gccttagaccgacagcaagctcaactgaacacatatac-3' (SEQ ID NO: 38), XhoI: (cadena codificadora) 5'-caatgaactctctagagaggctggagtcactaaagagttacctgg-3' (SEQ ID NO: 39) (cadena no codificante) 5'-ccaggtaactctttagt
gactccagcctctctagagagttcattg-3' (SEQ ID NO: 40) y para la introducción de sitios de restricción, NP-P: (cadena codificadora) 5'-gtgaaagttcatccaccgatcggctcactcgaggccacacccaaccccaccg-3' (SEQ ID NO: 41) (cadena no codificante) 5'-cggtggggttgggtgtggcctcgagtgagccgatcggtggatgaactttcac-3' (SEQ ID NO: 42), P-M: (cadena codificadora) 5'-cttaggg
tgaaagaaatttcagctagcacggcgcaatggcagatatc-3' (SEQ ID NO: 43), (cadena no codificante) 5'-gatatctgccattgcgccgtgc
tagctgaaatttctttcaccctaag-3' (SEQ ID NO: 44), M-F: (cadena codificadora) 5'-cttagggataaagtcccttgtgcgcgcttggttgcaaa
actctcccc-3' (SEQ ID NO: 45), (cadena no codificante)5'-ggggagagttttgcaaccaagcgcgcacaagggactttatccctaag-3' (SEQ ID NO: 46), F-HN: (cadena codificadora) 5'-ggtcgcgcggtactttagtcgacacctcaaacaagcacagatcatgg-3' (SEQ ID NO: 47) (cadena no codificante) 5'-ccatgatctgtgcttgtttgaggtgtcgactaaagtaccgcgcgacc-3' (SEQ ID NO:48), HN-L: (cadena codificadora) 5'-cccagggtgaatgggaagggccggccaggtcatggatgggcaggagtcc-3' (SEQ ID NO: 49), (cadena no codificante) 5'- ggactcctgcccatccatgacctggccggcccttcccattcaccctggg-3' (SEQ ID NO: 50), y se usaron para la reacción. Tras la introducción, se recuperó cada fragmento y se purificó de manera similar a tal y como se describió anteriormente, y se ensambló el ADNc.
En el caso del método 2, se sintetizaron (cadena
codificadora)
5'-ggccgcttaattaacggtttaaacgcgcgccaacagtgttgataa
gaaaaacttagggtgaaagttcatcac-3' (SEQ ID NO: 51), (cadena no codificante) 5'-ggccgtgatgaactttcaccctaagtttttcttatcaa
cactgttggcgcgcgtttaaaccgttaattaagc-3' (SEQ ID NO: 52) y tras la fosforilación, se hibridaron a 85ºC durante 2 min, 65ºC durante 15 min, 37ºC durante 15 min y temperatura ambiente durante 15 min para incorporarse en el ADNc de VSe. Alternativamente, se subclonaron los sitios de clonación múltiple de pUC18 o pBluescriptII o similares, mediante PCR, empleando cebadores que comprendían la señal de terminación - secuencia intercalada - señal de iniciación y a continuación se incorporó el resultante en ADNc de VSe. La reconstitución vírica mediante el ADNc resultante puede realizarse tal y como se describió anteriormente.
gaaaaacttagggtgaaagttcatcac-3' (SEQ ID NO: 51), (cadena no codificante) 5'-ggccgtgatgaactttcaccctaagtttttcttatcaa
cactgttggcgcgcgtttaaaccgttaattaagc-3' (SEQ ID NO: 52) y tras la fosforilación, se hibridaron a 85ºC durante 2 min, 65ºC durante 15 min, 37ºC durante 15 min y temperatura ambiente durante 15 min para incorporarse en el ADNc de VSe. Alternativamente, se subclonaron los sitios de clonación múltiple de pUC18 o pBluescriptII o similares, mediante PCR, empleando cebadores que comprendían la señal de terminación - secuencia intercalada - señal de iniciación y a continuación se incorporó el resultante en ADNc de VSe. La reconstitución vírica mediante el ADNc resultante puede realizarse tal y como se describió anteriormente.
La presente invención proporciona un RNP
obtenido a partir del virus Paramyxoviridae que carece al
menos de un gen de la envoltura y su uso como vector. En una
realización preferida, se proporcionan los vectores que comprenden
un complejo de RNP y un compuesto catiónico. Aplicando la presente
invención, se pueden evitar los problemas de la antigenicidad y de
la citotoxicidad cuando se introducen los vectores en las células
diana.
<110> DNAVEC Research Inc.
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\vskip0.400000\baselineskip
<120> RNP derivado de paramixovirus
\vskip1.000000\baselineskip
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<130> D3-102PCT
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\vskip0.400000\baselineskip
<140>
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
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\vskip0.400000\baselineskip
<150> JP 1999-200740
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
18-05-1999
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\vskip0.400000\baselineskip
<160> 52
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\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 1
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<211> 18
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia sintetizada artificialmente
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<400> 1
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<210> 2
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<211> 18
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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<400> 2
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<210> 3
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<211> 42
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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<400> 3
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<210> 4
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<211> 18
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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<400> 4
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<210> 5
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<211> 21
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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<400> 5
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<210> 6
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<211> 30
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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<400> 6
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<210> 7
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Secuencia de cebador sintetizada artificialmente
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Claims (10)
1. Un complejo que comprende (a) un ARN
monocatenario de cadena negativa obtenido a partir de un virus de
la familia Paramyxoviridae, en donde dicho ARN se modifica de
modo que no exprese al menos una de las proteínas de la envoltura
de los virus Paramyxoviridae, y (b) una proteína codificada
por dicho ARN monocatenario de cadena negativa que se une al mismo,
y en donde el complejo es incapaz de liberar partículas víricas
infecciosas.
2. El complejo según la reivindicación 1, en
donde al menos uno de los genes que codifica las proteínas de la
envoltura ha sido delecionado en dicho ARN.
3. El complejo según la reivindicación 1 ó 2, en
el que dicho ARN monocatenario de cadena negativa se modifica de
modo que exprese las proteínas NP, P y L, pero no exprese las
proteínas F, HN o M o cualquier combinación de las mismas.
4. El complejo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho ARN monocatenario de cadena
negativa se obtiene a partir del virus Sendai.
5. El complejo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho ARN monocatenario de cadena
negativa codifica adicionalmente un gen foráneo.
6. Una composición para la transferencia génica,
que comprende un complejo según la reivindicación 5 y un lípido
catiónico.
7. Una composición para la transferencia génica,
que comprende un complejo según la reivindicación 5 y un polímero
catiónico.
8. Un método in vitro para expresar un
gen foráneo en una célula, que comprende la etapa de introducir la
composición para la transferencia génica según la reivindicación 6 ó
7 en una célula, con la condición de que la identidad de la línea
germinal de los seres humanos no se modifique.
9. Uso del complejo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, para preparar una composición para la
transferencia génica, en donde la composición comprende un reactivo
para la transfección.
10. Uso según la reivindicación 9, en donde el
reactivo para la transfección es un lípido catiónico o un polímero
catiónico.
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