Rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293

La possibilité de programmer une cellule dans le but de produire une protéine d’intérêt est apparue au début des années 1970 avec l’essor du génie génétique. Environ dix années plus tard, l’insuline issue de la plateforme de production microbienne Escherichia coli, fut la première protéine recombinante (r-protéine) humaine commercialisée. Les défis associés à la production de r-protéines plus complexes et glycosylées ont amené l’industrie biopharmaceutique à développer des systèmes d’expression en cellules de mammifères. Ces derniers permettent d’obtenir des protéines humaines correctement repliées et de ce fait, biologiquement actives. Afin de transférer le gène d’intérêt dans les cellules de mammifères, le polyéthylènimine (PEI) est certainement un des vecteurs synthétiques le plus utilisé en raison de son efficacité, mais aussi sa simplicité d’élaboration, son faible coût et sa stabilité en solution qui facilite son utilisation. Il est donc largement employé dans le contexte de la production de r-protéines à grande échelle et fait l’objet d’intenses recherches dans le domaine de la thérapie génique non virale. Le PEI est capable de condenser efficacement l’ADN plasmidique (vecteur d’expression contenant le gène d’intérêt) pour former des complexes de petites tailles appelés polyplexes. Ces derniers doivent contourner plusieurs étapes limitantes afin de délivrer le gène d’intérêt au noyau de la cellule hôte. Dans les conditions optimales du transfert de gène par le PEI, les polyplexes arborent une charge positive nette interagissant de manière électrostatique avec les protéoglycanes à héparane sulfate (HSPG) qui décorent la surface cellulaire. On observe deux familles d’HSPG exprimés en abondance à la surface des cellules de mammifères : les syndécanes (4 membres, SDC1-4) et les glypicanes (6 membres, GPC1-6). Si l’implication des HSPG dans l’attachement cellulaire des polyplexes est aujourd’hui largement acceptée, leur rôle individuel vis-à-vis de cet attachement et des étapes subséquentes du transfert de gène reste à confirmer. Après avoir optimisées les conditions de transfection des cellules de mammifères CHO et HEK293 dans le but de produire des r-protéines secrétées, nous avons entrepris des cinétiques de capture, d’internalisation des polyplexes et aussi d’expression du transgène afin de mieux comprendre le processus de transfert de gène. Nous avons pu observer des différences au niveau de ces paramètres de transfection dépendamment du système d’expression et des caractéristiques structurelles du PEI utilisé. Ces résultats présentés sous forme d’articles scientifiques constituent une base solide de l’enchaînement dans le temps des évènements essentiels à une transfection efficace des cellules CHO et HEK293 par le PEI. Chaque type cellulaire possède un profil d’expression des HSPG qui lui est propre, ces derniers étant plus ou moins permissifs au transfert de gène. En effet, une étude menée dans notre laboratoire montre que les SDC1 et SDC2 ont des rôles opposés vis-à-vis du transfert de gène. Alors que tous deux sont capables de lier les polyplexes, l’expression de SDC1 permet leur internalisation contrairement à l’expression de SDC2 qui l’inhibe. De plus, lorsque le SDC1 est exprimé à la surface des cellules HEK293, l’efficacité de transfection est augmentée de douze pourcents. En utilisant la capacité de SDC1 à induire l’internalisation des polyplexes, nous avons étudié le trafic intracellulaire des complexes SDC1 / polyplexes dans les cellules HEK293. De plus, nos observations suggèrent une nouvelle voie par laquelle les polyplexes pourraient atteindre efficacement le noyau cellulaire. Dans le contexte du transfert de gène, les HSPG sont essentiellement étudiés dans leur globalité. S’il est vrai que le rôle des syndécanes dans ce contexte est le sujet de quelques études, celui des glypicanes est inexploré. Grâce à une série de traitements chimiques et enzymatiques visant une approche « perte de fonction », l’importance de la sulfatation comme modification post-traductionnelle, l’effet des chaînes d’héparanes sulfates mais aussi des glypicanes sur l’attachement, l’internalisation des polyplexes, et l’expression du transgène ont été étudiés dans les cellules CHO et HEK293. L’ensemble de nos observations indique clairement que le rôle des HSPG dans le transfert de gène devrait être investigué individuellement plutôt que collectivement. En effet, le rôle spécifique de chaque membre des HSPG sur la capture des polyplexes et leur permissivité à l’expression génique demeure encore inconnu. En exprimant de manière transitoire chaque membre des syndécanes et glypicanes à la surface des cellules CHO, nous avons déterminé leur effet inhibiteur ou activateur sur la capture des polyplexes sans pouvoir conclure quant à l’effet de cette surexpression sur l’efficacité de transfection. Par contre, lorsqu’ils sont présents dans le milieu de culture, le domaine extracellulaire des HSPG réduit l’efficacité de transfection des cellules CHO sans induire la dissociation des polyplexes. Curieusement, lorsque chaque HSPG est exprimé de manière stable dans les cellules CHO, seulement une légère modulation de l’expression du transgène a pu être observée. Ces travaux ont contribué à la compréhension des mécanismes d'action du vecteur polycationique polyéthylènimine et à préciser le rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293.

Correlación entre glucosa basal y hemoglobina glucosilada en el adulto mayor en el cantón Cuenca, 2015

INTRODUCCIÓN: Alteraciones en el metabolismo de la glucosa son causantes de Síndrome Metabólico y diabetes en adultos mayores; la determinación de hemoglobina glucosilada es un indicador exacto de la glucemia de los individuos en los últimos tres meses permitiendo comprobar el estado de salud. OBJETIVO: Establecer la correlación entre glucosa basal y hemoglobina glucosilada y su asociación con Síndrome Metabólico en adultos mayores del cantón Cuenca. METODOLOGÍA: Estudio descriptivo en 126 adultos mayores. Para la obtención de la muestra se utilizó el calculador automático EPI INFO. De los participantes un grupo con Síndrome Metabólico cumplió el criterio de la Adult Treatment Panel (APT-III). Se aplicó una encuesta para recolección de información y se tomó muestras de sangre para determinar glucosa basal y hemoglobina glucosilada. La información obtenida se procesó en el programa SPSS versión 20.0, Excel y MedLab. Se clasificaron los valores de acuerdo a frecuencia por edad, sexo y su relación con Síndrome Metabólico. RESULTADOS: Se analizaron 126 pacientes entre 65 y 96 años, siendo más frecuentes adultos mayores de sexo femenino con 65,1%. La población con Síndrome Metabólico fue 50.8%. La media de glucosa fue 87,16 y de hemoglobina glucosilada 5,65%. Luego del análisis 92% se encontraron en el rango normal de glucemia y 92,8% de HbA1; se ubicó en el rango de prediabetes 4,8% y dentro del rango de diabetes el 2,4%. Mediante coeficiente de correlación de Pearson se determinó una correlación moderada de 0.418 entre glucemia basal y hemoglobina glucosilada. Se observó una ligera relación entre alteración del metabolismo de glucosa y Síndrome Metabólico pues 12,5% de pacientes con esta enfermedad presentaron hiperglucemia y 11% HbA1 alterada

Analysis of contributions of herpes simplex virus type 1 UL43 protein to induction of cell-cell fusion

Purpose: To investigate whether UL43 protein, which is highly conserved in alpha- and gamma herpes viruses, and a non-glycosylated transmembrane protein, is involved in virus entry and virus-induced cell fusion. Methods: Mutagenesis was accomplished by a markerless two-step Red recombination mutagenesis system implemented on the Herpes simplex virus 1 (HSV-1) bacterial artificial chromosome (BAC). Growth properties of HSV-1 UL43 mutants were analyzed using plaque morphology and one-step growth kinetics. SDS-PAGE and Western blot was employed to assay the synthesis of the viral glycoproteins. Virus-penetration was assayed to determine if UL43 protein is required for efficient virus entry. Results: Lack of UL43 expression resulted in significantly reduced plaque sizes of syncytial mutant viruses and inhibited cell fusion induced by gBΔ28 or gKsyn20 (p < 0.05). Deletion of UL43 did not affect overall expression levels of viral glycoproteins gB, gC, gD, and gH on HSV-1(F) BAC infected cell surfaces. Moreover, mutant viruses lacking UL43 gene exhibited slower kinetics of entry into Vero cells than the parental HSV-1(F) BAC. Conclusion: Thus, these results suggest an important role for UL43 protein in mediating virus-induced membrane fusion and efficient entry of virion into target cells.

Correlacion entre hemoglobina glicosilada con hallazgos sintax score ii en pacientes con sospecha clínica de enfermedad coronaria, hospitalizados en la unidad coronaria del hospital San José centro en enero a septiembre del año 2015

Se realiza un estudio de corte transversal en el periodo de enero a septiembre del año 2016 en la unidad coronaria del Hospital San José Centro de la Ciudad de Bogotá; en pacientes con sospecha de enfermedad coronaria (Síndrome coronario agudo y angina estable) y antecedente de Diabetes Mellitus Tipo 2, se recolectaron 42 pacientes con los criterios de inclusión a quienes se realizó angiografía coronaria como parte del protocolo de estudio y manejo de la unidad, el objetivo primario fue demostrar la posible correlación entre niveles de hemoglobina glicosilada y la escala de severidad SYNTAX Score I y II de enfermedad coronaria, como objetivos secundarios; caracterizar las variables sociodemográficas, comorbilidades y posible relación con el tipo de presentación de enfermedad coronaria. Como hallazgos relevantes no se encontró correlación importante ni significativa entre niveles de hemoglobina glicosilada y la escala Syntax score II ni Syntax score I, a pesar de que la mayoría de pacientes mostraban mal control crónico de su diabetes mellitus tipo 2, con niveles mayores > 7%, como hallazgo positivo se encontro asociación estadísticamente significativa con niveles de LDL y las diferentes formas de presentación de enfermedad coronaria, a mayor niveles de LDL mayor probabilidad de IAM e IAM con elevación del segmento ST. Se considera que con estudios multicentricos en diferentes ciudades y unidades de cuidado cardiovascular con diferentes niveles de riesgo, se podría demostrar la posible correlación entre niveles de hemoglobina glicosilada y los grados de severidad de enfermedad coronaria representados por las escalas Syntax score I y II.

Diabete mellito nel cane: terapia, monitoraggio e aspetti prognostici

Il diabete mellito (DM) è una delle malattie endocrine più comuni nel cane. Una volta raggiunta la diagnosi di DM, è necessario iniziare un trattamento insulinico nonché una dieta specifica, al fine di controllare i livelli di glucosio nel sangue e di conseguenza i segni clinici. Inoltre, al fine di ottenere un buon controllo glicemico, è essenziale garantire uno stretto monitoraggio terapeutico. Nella presente tesi sono riportati numerosi studi relativi a trattamento, monitoraggio e prognosi dei cani con DM. Il capitolo 2 è una review che illustra i principali aspetti terapeutici e di monitoraggio del DM. Il capitolo 3 riporta uno studio che confronta l'efficacia e la sicurezza dell'insulina Lenta e dell'insulina Neutra Protamine Hagedorn (NPH). I metodi di monitoraggio per cani con DM possono essere classificati in diretti od indiretti. I metodi di monitoraggio diretto includono misurazioni serali della glicemia o monitoraggio continuo del glucosio interstiziale tramite appositi dispositivi (Continuous Glucose Monitoring System, CGMS). Le modalità indirette comprendono la valutazione dell'assunzione di acqua e del peso corporeo, la quantificazione del glucosio/chetoni nelle urine e la misurazione delle concentrazioni di proteine glicate. Il capitolo 4 mostra uno studio volto a valutare l'accuratezza e la precisione di un glucometro e un glucometro/chetometro nel cane. Il Flash Glucose Monitoring system è un CGMS recentemente validato per l'uso nel cane; la sua utilità clinica nel monitoraggio del DM canino è esaminata nel capitolo 5. Il capitolo 6 descrive uno studio in cui si validano 2 metodi analitici per la misurazione delle fruttosamine sieriche e dell'emoglobina glicata nel cane e confronta l’utilità delle due proteine glicate nel definire il controllo glicemico. Infine, il capitolo 7 riporta uno studio finalizzato a determinare il tempo di sopravvivenza e ad identificare il valore prognostico di diverse variabili cliniche e clinico-patologiche nei cani con DM.

Development of Mass Spectrometry-based analytical tools for characterization of bioconjugate vaccines in E. coli

Antigen design is generally driven by the need to obtain enhanced stability,efficiency and safety in vaccines.Unfortunately,the antigen modification is rarely proceeded in parallel with analytical tools development characterization.The analytical tools set up is required during steps of vaccine manufacturing pipeline,for vaccine production modifications,improvements or regulatory requirements.Despite the relevance of bioconjugate vaccines,robust and consistent analytical tools to evaluate the extent of carrier glycosylation are missing.Bioconjugation is a glycoengineering technology aimed to produce N-glycoprotein in vivo in E.coli cells,based on the PglB-dependent system by C. jejuni,applied for production of several glycoconjugate vaccines.This applicability is due to glycocompetent E. coli ability to produce site-selective glycosylated protein used,after few purification steps, as vaccines able to elicit both humoral and cell-mediate immune-response.Here, S.aureus Hla bioconjugated with CP5 was used to perform rational analytical-driven design of the glycosylation sites for the glycosylation extent quantification by Mass Spectrometry.The aim of the study was to develop a MS-based approach to quantify the glycosylation extent for in-process monitoring of bioconjugate production and for final product characterization.The three designed consensus sequences differ for a single amino-acid residue and fulfill the prerequisites for engineered bioconjugate more appropriate from an analytical perspective.We aimed to achieve an optimal MS detectability of the peptide carrying the consensus sequences,complying with the well-characterized requirements for N-glycosylation by PglB.Hla carrier isoforms,bearing these consensus sequences allowed a recovery of about 20 ng/μg of periplasmic protein glycosylated at 40%.The SRM-MS here developed was successfully applied to evaluate the differential site occupancy when carrier protein present two glycosites.The glycosylation extent in each glycosite was determined and the difference in the isoforms were influenced either by the overall source of protein produced and by the position of glycosite insertion.The analytical driven design of the bioconjugated antigen and the development of accurate,precise and robust analytical method allowed to finely characterize the vaccine.