Quantitative PCR-ELAHA for the determination of retroviral vector transduction efficiency

Current methods to detect transduction efficiency during the routine use of integrating retroviral vectors in gene therapy applications may require the use of radioactivity and usually rely upon subjective determination of the results. We have developed two competitive quantitative assays that use an enzyme-linked, amplicon hybridization assay (ELAHA) to detect the products of PCR-amplified regions of transgene from cells transduced with Moloney murine leukemia virus vectors. The quantitative assays (PCR-ELAHA) proved to be simple, rapid, and sensitive, avoiding the need for Southern hybridization, complex histochemical stains, or often subjective and time-consuming tissue culture and immunofluorescence assays. The PCR-ELAHA systems can rapidly detect proviral DNA from any retroviral vector carrying the common selective and marker genes neomycin phosphotransferase and green fluorescent protein, and the methods described are equally applicable to other sequences of interest, providing a cheaper alternative to the evolving real-time PCR methods. The results revealed the number of copies of retrovector provirus present per stably transduced cell using vectors containing either one or both qPCR targets.

Novel immunotherapeutic strategies against human papillomavirus type 16 (HPV 16) induced lesions and cervical cancer

RESUME Le cancer du col de l'utérus, deuxième cause de mort par cancer chez la femme, a pu être associé à une infection par plusieurs types de virus du Papillome Humain (HPV), et en particulier HPV 16. Les vaccins prophylactiques sont efficaces à prévenir le cancer du col utérin alors que les lésions de haut grade sont généralement traitées par ablation chirurgicale et par d'éventuels traitements additionnels. Les risques de récurrence liés aux ablations et le taux de mortalité (50%) lié au cancer, démontrent le besoin de développer des stratégies alternatives afin de cibler les lésions précancéreuses. A ce jour, les vaccins thérapeutiques ont démontré peu de résultats cliniques, contrastant avec les régressions de tumeurs ectopiques observées après vaccination dans des modèles murins avec tumeurs associées à HPV. L'induction de réponses immunitaires protectrices dans la muqueuse génitale semble être cruciale pour l'efficacité des vaccins thérapeutiques HPV et évaluer leur efficacité dans un modèle murin avec tumeurs-HPV génitales représente un pré-requis important avant de procéder à des études cliniques. Par conséquent, nous avons établi un modèle murin orthotopique où des tumeurs se développent dans (a muqueuse génitale après une instillation intra-vaginale (i.vag) de cellules tumorales exprimant les oncogènes E6/E7 d'HPV 16 et transduites par un vecteur lentiviral codant la luciferase afin de suivre le développement de ces tumeurs in vivo par imagerie. La caractérisation histologique a démontré que les tumeurs grandissaient dans l'épithélium vaginal et en accord avec leur localisation, des cellules Τ CD8 spécifiques à E7 induites par la tumeur n'étaient détectées que dans la muqueuse génitale et les ganglions drainants. Une infiltration de cellules Τ régulatrices a aussi été mise en évidence, empêchant la régression spontanée de ces tumeurs. Par conséquent, ce modèle devrait être plus adéquat pour tester des stratégies thérapeutiques, étant donné qu'il partage certaines similarités immunologiques avec les lésions génitales naturelles causées par HPV. Etant donné que les oncogènes E6 et E7 d'HPV sont nécessaires à la maintenance du phénotype cancéreux des cellules cervicales, elles représentent des antigènes cibles pour la vaccination thérapeutique. Nous avons démontré que des souris immunisées par voie sous-cutanée (s.c.) avec une dose d'un vaccin à base de polypeptide E7 d'HPV 16 et d'adjuvants, présentaient de nombreuses cellules Τ CD8 sécrétant de l'IFN-γ spécifiquement à E7 dans leurs organes lymphatiques mais également dans la muqueuse génitale. De plus, le manque de corrélation entre les réponses spécifiques mesurées dans la périphérie et dans la muqueuse génitale souligne la nécessité et l'importance de déterminer les réponses immunitaires localement là où les lésions dues à HPV se développent. Si une vaccination par voie muqueuse est plus propice à traiter/régresser des infections génitales/tumeurs que le voie parentérale est un sujet débattu. Nos données montrent que seule la voie s.c. était capable de régresser la quasi totalité des tumeurs génitales chez la souris bien que des réponses CD8 spécifiques à E7 similaires étaient mesurées dans la muqueuse génitale après des vaccinations intra-nasale et i.vag. Afin d'augmenter la réponse spécifique au vaccin dans la muqueuse génitale, des immunostimulants ont été administrés par voie i.vag après vaccination. Nous avons démontré qu'une application i.vag d'agonistes des Toll like receptors après une vaccination s.c. induisait de manière significative une augmentation des cellules Τ CD8 sécrétant de l'IFN-γ spécifiquement à E7 dans la muqueuse génitale. Plus précisément et concernant les CpG et Poly l:C, l'effet était probablement associé à une attraction locale des cellules Τ CD8 et deuxièmement dépendait respectivement des voies de signalisation TLR9 et TLR3/Mda5. Finalement, cette stratégie combinatoire a permis de régresser des grosses tumeurs génitales chez la souris, suggérant qu'une telle immunothérapie pourrait adéquatement traiter des lésions dues à HPV chez les femmes. SUMMARY Cervical cancer is the second leading cause of cancer mortality in women worldwide and results from an infection with a subset of Human Papillomavirus (HPV), HPV 16 representing the most prevalent type. The available prophylactic vaccines are an effective strategy to prevent cervical cancer while already established high grade lesions usually require surgical ablation of lesion with possible additional treatments. Recurrence risks linked to conventional ablations and the high mortality (50%) related to cervical cancer demonstrate the need for alternative strategies like immunotherapies to target pre¬cancerous lesions. Until now, therapeutic vaccines only showed limited clinical results, which strongly contrast with the regression of ectopic tumors observed in the available murine HPV tumor models after vaccination. Induction of protective immune responses in the genital mucosa (GM) may be crucial for efficacy of HPV therapeutic vaccines and evaluating their efficacy in a murine model with genital HPV- tumors represents an important prerequisite for clinical trials. Thus, we have here established an orthotopic mouse model where tumors in the GM develop after an intravaginal (i.vag) instillation of HPV 16 E6/E7 oncogenes-expressing tumor cells transduced with a luciferase encoding lentivirus vector for in vivo imaging of tumor growth. Histological characterization showed that tumor grew within the vaginal epithelium and according to their mucosal location tumor- induced E7-specific CD8 Τ cells were restricted to the GM and genital draining lymph nodes together with high Τ regulatory cells infiltrates preventing spontaneous regression. Consequently, sharing several immunological similarities with natural genital HPV lesions, this novel genital tumor model may be more adequate to test therapeutic strategies. As E6 and/or E7 HPV oncogenes expression is required for the maintenance of the cancerous phenotype of cervical cells, they represent target antigens for therapeutic vaccination. We reported that mice subcutaneously (s.c.) immunized once with an adjuvanted HPV 16 E7 polypeptide vaccine harbored high E7-specific IFN-γ secreting CD8 Τ cells in their lymphoid organs and more importantly in the GM. In addition, the lack of correlation between specific responses measured in the periphery with those measured in the GM highlighted the necessity and relevance to determine the immune responses locally where HPV 16-induced lesions develop. Whether a mucosal route of immunization is better to treat/regress genital infections/tumors than parenteral immunization is still debated. Our data shows that although similar E7-specific IFN-γ secreting CD8 Τ cells responses were measured in the GM upon mucosal routes of E7 vaccine delivery (nasal and vaginal immunizations), only the s.c immunization was able to regress at least all genital tumors in mice. To further increase the vaccine-specific responses in the GM, immunostimulatory agents were i.vag administrated after vaccination. We demonstrated that a single i.vag application of toll like receptor (TLR) agonists after a s.c. E7 vaccination induced a significant increase of E7-specific IFN-γ secreting CD8 Τ cells in the GM. More precisely, regarding CpG and Poly l:C, the effect is most probably associated with a local attraction of total CD8 Τ cells and secondly depends on TLR9 and TLR3/Mda5 signaling pathways, respectively. Finally, this combinatorial strategy induced tumor regression in mice harboring large genital tumors, suggesting that such an immunotherapy could be adequate to treat HPV-induced lesions in women.

Death switch for gene therapy: application to erythropoietin transgene expression

The effectiveness of the caspase-9-based artificial "death switch" as a safety measure for gene therapy based on the erythropoietin (Epo) hormone was tested in vitro and in vivo using the chemical inducer of dimerization, AP20187. Plasmids encoding the dimeric murine Epo, the tetracycline-controlled transactivator and inducible caspase 9 (ptet-mEpoD, ptet-tTAk and pSH1/Sn-E-Fv’-Fvls-casp9-E, respectively) were used in this study. AP20187 induced apoptosis of iCasp9-modified C2C12 myoblasts. In vivo, two groups of male C57BI/6 mice, 8-12 weeks old, were injected intramuscularly with 5 µg/50 g ptet-mEpoD and 0.5 µg/50 g ptet-tTAk. There were 20 animals in group 1 and 36 animals in group 2. Animals from group 2 were also injected with the 6 µg/50 g iCasp9 plasmid. Seventy percent of the animals showed an increase in hematocrit of more than 65% for more than 15 weeks. AP20187 administration significantly reduced hematocrit and plasma Epo levels in 30% of the animals belonging to group 2. TUNEL-positive cells were detected in the muscle of at least 50% of the animals treated with AP20187. Doxycycline administration was efficient in controlling Epo secretion in both groups. We conclude that inducible caspase 9 did not interfere with gene transfer, gene expression or tetracycline control and may be used as a safety mechanism for gene therapy. However, more studies are necessary to improve the efficacy of this technique, for example, the use of lentivirus vector.

CIAPIN1 gene silencing enhances chemosensitivity in a drug-resistant animal model in vivo

Overexpression of cytokine-induced apoptosis inhibitor 1 (CIAPIN1) contributes to multidrug resistance (MDR) in breast cancer. This study aimed to evaluate the potential of CIAPIN1 gene silencing by RNA interference (RNAi) as a treatment for drug-resistant breast cancer and to investigate the effect of CIAPIN1 on the drug resistance of breast cancer in vivo. We used lentivirus-vector-based RNAi to knock down CIAPIN1 in nude mice bearing MDR breast cancer tumors and found that lentivirus-vector-mediated silencing of CIAPIN1 could efficiently and significantly inhibit tumor growth when combined with chemotherapy in vivo. Furthermore, Western blot analysis showed that both CIAPIN1 and P-glycoprotein expression were efficiently downregulated, and P53 was upregulated, after RNAi. Therefore, we concluded that lentivirus-vector-mediated RNAi targeting of CIAPIN1 is a potential approach to reverse MDR of breast cancer. In addition, CIAPIN1 may participate in MDR of breast cancer by regulating P-glycoprotein and P53 expression.

Avaliação do promotor OCT-4 de equinos em uma abordagem transgênica em células-tronco embrionárias de murinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Terapia gênica com interferon-alfa no controle do câncer colorretal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mechanism of methylation gene reactivation in human cancer cells

Epigenetic silencing of tumor suppressor genes by DNA hypermethylation at promoter regions is a common event in carcinogenesis and tumor progression. Abrogation of methylation and reversal of epigenetic silencing is a very potent way in cancer treatment. However, the reactivation mechanisms are poorly understood. In this study, we first developed a cell line model system named YB5, derived from SW48 cancer cell line, which bears one copy of stably integrated EGFP gene on Chromosome 1p31.1 region. The GFP gene expression is transcriptionally silenced due to the hypermethylated promoter CMV. However, the GFP expression can be restored using demethylating agent 5-aza-2' deoxycytidine (DAC), and detected by FACS and fluorescent microscopy. Using this system, we observed the heterogeneous reactivation induced by DAC treatment. After flow sorting, GFP negative cells exhibited similar level of incomplete demethylation compared to GFP positive cells on repetitive LINE1 element, tumor suppressor genes such as P16, CDH13, and RASSF1a, and CMV promoter as well. However, the local chromatin of CMV-GFP locus altered to an open structure marked by high H3 lysine 9 acetylation and low H3 lysine 27 tri-methylation in GFP positive cells, while the GFP negative cells retained mostly the original repressive marks. Thus, we concluded that DAC induced DNA hypomethylation alone does not directly determine the level of re-expression, and the resetting of the local chromatin structure under hypomethylation environment is required for gene reactivation. Besides, a lentivirus vector-based shRNA screening was performed using the YB5 system. Although it is the rare chance that vector lands in the neighboring region of GFP, we found that the exogenous vector DNA inserted into the upstream region of GFP gene locus led to the promoter demethylation and reactivated the silenced GFP gene. Thus, epigenetic state can be affected by changing of the adjacent nucleic acid sequences. Further, this hypermethylation silenced system was utilized for epigenetic drug screening. We have found that DAC combined with carboplatin would enhance the GFP% yield and increase expression of other tumor suppressor genes than DAC alone, and this synergistic effect may be related to DNA repair process. In summary, these studies reveal that reversing of methylation silencing requires coordinated alterations of DNA methylation, chromatin structure, and local microenvironment. ^

Efficacy of Lentivirus-mediated and MUC1 antibody-targeted VP22-TK/GCV suicide gene therapy for ovarian cancer

Transfer of the herpes simplex virus type I thymidine kinase (HSV-TK) gene into tumor cells using virus-based vectors in conjunction with ganciclovir (GCV) exposure provides a potential gene therapy strategy for the treatment of cancer. Effective gene therapy,, depends on the efficient transfer and specific targeting of therapeutic genes and their protein products to target cells. The purpose of this study was to investigate the anti-tumor effect of Lentivirus-mediated and MUC1 antibody-targeted VP22-TK/GCV suicide gene therapy in animal models. Mouse models were generated with intraperitoneal injection of human epithelial ovarian cancer cells 3AO, which are MUC1-positive. HTV-1-based lentiviral vectors carrying VP22-TK or scFv-VP22-TK were prepared. The animals were injected intraperitoneally with lentivirus containing scFv-VP22-TK, VP22-TK followed by GCV treatment. Combined treatment of lentivirus-expressed scFv-VP22-TK or VP22-TK with GCV inhibited the proliferation and prolonged survival times compared with the control vector. The survival time of animals treated with scFv-VP22-TK/GCV was significantly longer than that of animals treated with VP22-TK/GCV (p = 0.006). Conclusion: Our results suggest that MUC1 antibody-targeted VP22-TK/GCV suicide gene therapy can efficiently inhibit ovarian tumor growth and increase survival in a nude mouse model of ovarian carcinoma. These data support the development of this method for human clinical trials.

Retinal degeneration progression changes lentiviral vector cell targeting in the retina

Ce travail de thèse a été réalisé au sein de l'Unité de Thérapie Génique et Biologie des Cellules Souches de l'Hôpital Jules- Gonin dans le Service d'Ophtalmologie de l'Université de Lausanne. Ce laboratoire recherche des solutions thérapeutiques pour des maladies dégénératives et incurables de la rétine comme les rétinites pigmentaires (RP). Ayant déjà montré certains résultats dans le domaine, la thérapie génique a été notre outil pour ce travail. Cette méthode se base sur le principe de remplacer un gène déficient par sa copie normale, en transportant celle-ci au coeur même du noyau par un vecteur. Il existe à l'heure actuelle différents vecteurs. Un des plus efficaces est un vecteur viral non-réplicatif : le lentivirus, dérivé de HIV-1. Celui-ci a la capacité d'intégrer le génome de la cellule cible, lui conférant ainsi un nouveau matériel génétique. Notre but a été d'établir le tropisme du lentivirus dans une rétine en dégénérescence. Ce lentivirus est connu pour transduire efficacement les cellules de l'épithélium pigmentaire rétinien dans l'oeil adulte sain, ainsi que celles de la neurorétine, mais ce, uniquement durant le développement. On sait aussi que le vecteur lentiviral présente un tropisme différent selon les enveloppes dont il est muni ; par exemple, le lentivirus avec une enveloppe Mokola est connu pour transduire les cellules gliales du système nerveux central. La rétine qui dégénère montre quant à elle des changements de sa structure qui pourraient influencer la diffusion du vecteur et/ou son tropisme. Le postulat de base a été le suivant : chez l'adulte, la transduction des neurones de la rétine via le lentivirus pourrait être facilitée par l'altération de la membrane limitante externe induite par la dégénérescence (meilleure pénétrance du virus). D'un point de vue technique, nous avons utilisé deux types distincts de modèles murins de dégénérescence rétinienne : des souris Balb/C soumises à une dose toxique de lumière et les souris Rhodopsin knockout, animaux génétiquement modifiés. Comme vecteur viral, nous avons employé deux différents pseudotypes de lentivirus (caractérisés par les enveloppes virales) avec différents promoteurs (séquence d'ADN qui initie la transduction et confère la spécificité d'expression d'un gène). En changeant l'enveloppe et le promoteur, nous avons essayé de trouver la meilleure combinaison pour augmenter l'affinité du vecteur vis-à-vis des photorécepteurs d'abord, puis vis-à-vis d'autres cellules de la rétine. Nos résultats ont montré que la membrane limitante externe est effectivement altérée chez les deux modèles de dégénérescence, mais que cette modification ne favorise pas la transduction des photorécepteurs lorsqu'on utilise un vecteur lentiviral contenant une enveloppe VSVG et un promoteur photorécepteur-spécifique ou ubiquitaire. En effet, une forte réaction gliale a été observée. Par contre, en utilisant le lentivirus avec une enveloppe Mokola et un promoteur ubiquitaire, nous avons constaté une très bonne transduction au niveau des cellules de Millier dans la rétine en dégénérescence, phénomène non observé chez les souris sauvages. Ce travail a donc permis de trouver un vecteur viral efficace pour atteindre et transduire les cellules de Miiller, ceci seulement pendant la dégénérescence de la rétine. Ces cellules, une fois transduites, pourraient être utilisées pour sécréter dans la rétine des agents thérapeutiques tels que des facteurs neurotrophiques pour soutenir la survie des photorécepteurs ou des facteurs anti-angiogéniques pour prévenir la néo-vascularisation lors de diabète ou de dégénérescence maculaire liée à l'âge. - In normal mice, the lentiviral vector (LV) is very efficient to target the RPE cells, but transduces retinal neurons well only during development. In the present study, the tropism of LV has been investigated in the degenerating retina of mice, knowing that the retina structure changes during degeneration. We postulated that the viral transduction would be increased by the alteration of the iuter limiting membrane (OLM). Two different LV pseudotypes were tested using the VSVG arid the Mokola envelopes, as well as two animal models of retinal degeneration: light-damaged Balb-C and Rhodopsin knockout (Rho-/-) mice. After light damage, the OLM is altered and no significant increase of the number of transduced photoreceptors can be obtained with a LV-VSVG-Rhop-GFP vector. In the Rho-/- mice, an altération of the OLM was also observed, but the possibility of transducing photoreceptors was decreased, probably by ongoing gliosis. The use of a ubiquitous promoter allows better photoreceptor transduction, suggesting that photoreceptór-specific promoter activity change during late stages of photoreceptor degeneration. However, the number of targeted photoreceptors remains low. In contrast, LV pseudotyped with the tfokola envelope allows a wide dispersion of the ctor into the retina (corresponding to the injection bleb) with preferential targeting of Muller cells, a situation Mc\ does ot occur in the wild- type retina. Mokola-pseudotyped lentiviral vectors may serve to engineer these glial cells to deliver secreted therapeutic factors to a diseased area of the retina.

Lentiviral vector-mediated gene transfer in adult mouse photoreceptors is impaired by the presence of a physical barrier

RESUME L'utilisation de la thérapie génique dans l'approche d'un traitement des maladies oculaires dégénératives, plus particulièrement de la rétinite pigmentaire, semble être très prometteuse (Acland et al. 2001). Parmi les vecteurs développés, les vecteurs lentiviraux (dérivé du virus humain HIV-1), permettent la transduction des photorécepteurs après injection sous-rétinienne chez la souris durant les premiers jours de vie. Cependant l'efficacité du transfert de gène est nettement plus limitée dans ce type cellulaire après injection chez l'adulte (Kostic et al. 2003). L'objet de notre étude est de déterminer si la présence d'une barrière physique produite au cours du développement, située entre les photorécepteurs et l'épithélium pigmentaire ainsi qu'entre les photorécepteurs eux-mêmes, est responsable de: la diminution de l'entrée en masse du virus dans les photorécepteurs, minimisant ainsi son efficacité chez la souris adulte. De précédentes recherches, chez le lapin, ont décrit la capacité d'enzymes spécifiques comme la Chondroïtinase ABC et la Neuraminidase X de modifier la structure de la matrice entourant les photorécepteurs (Inter Photoreceptor Matrix, IPM) par digestion de certains de ses constituants suite à leur injection dans l'espace sous-rétinien (Yao et al. 1990). Considérant l'IPM comme une barrière physique, capable de réduire l'efficacité de transduction des photorécepteurs chez la souris adulte, nous avons associé différentes enzymes simultanément à l'injection sous-rétinienne de vecteurs lentiviraux afin d'améliorer la transduction virale en fragilisant I'IPM, la rendant ainsi plus perméable à la diffusion du virus. L'injection sous-rétinienne de Neuraminidase X et de Chondroïtinase ABC chez la souris induit des modifications structurales de l'IPM qui se manifestent respectivement par la révélation ou la disparition de sites de liaison de la peanut agglutinin sur les photorécepteurs. L'injection simultanée de Neuraminidase X avec le vecteur viral contenant le transgène thérapeutique augmente significativement le nombre de photorécepteurs transduits (environ cinq fois). Nous avons en fait démontré que le traitement enzymatique augmente principalement la diffusion du lentivirus dans l'espace situé entre l'épithélium pigmentaire et les photorécepteurs. Le traitement à la Chondroïtinase ABC n'entraîne quant à elle qu'une légère amélioration non significative de la transduction. Cette étude montre qu'une meilleure connaissance de l'IPM ainsi que des substances capables de la modifier (enzymes, drogues etc.) pourrait aider à élaborer de nouvelles stratégies afin d'améliorer la distribution de vecteurs viraux dans la rétine adulte.

Altering α-dystroglycan receptor affinity of LCMV pseudotyped lentivirus yields unique cell and tissue tropism.

BACKGROUND: The envelope glycoprotein of lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) can efficiently pseudotype lentiviral vectors. Some strains of LCMV exploit high affinity interactions with α-dystroglycan (α-DG) to bind to cell surfaces and subsequently fuse in low pH endosomes. LCMV strains with low α-DG affinity utilize an unknown receptor and display unique tissue tropisms. We pseudotyped non-primate feline immunodeficiency virus (FIV) vectors using LCMV derived glycoproteins with high or low affinity to α-DG and evaluated their properties in vitro and in vivo. METHODS: We pseudotyped FIV with the LCMV WE54 strain envelope glycoprotein and also engineered a point mutation in the WE54 envelope glycoprotein (L260F) to diminish α-DG affinity and direct binding to alternate receptors. We hypothesized that this change would alter in vivo tissue tropism and enhance gene transfer to neonatal animals. RESULTS: In mice, hepatic α- and β-DG expression was greatest at the late gestational and neonatal time points. When displayed on the surface of the FIV lentivirus the WE54 L260F mutant glycoprotein bound weakly to immobilized α-DG. Additionally, LCMV WE54 pseudotyped FIV vector transduction was neutralized by pre-incubation with soluble α-DG, while the mutant glycoprotein pseudotyped vector was not. In vivo gene transfer in adult mice with either envelope yielded low transduction efficiencies in hepatocytes following intravenous delivery. In marked contrast, neonatal gene transfer with the LCMV envelopes, and notably with the FIV-L260F vector, conferred abundant liver and lower level cardiomyocyte transduction as detected by luciferase assays, bioluminescent imaging, and β-galactosidase staining. CONCLUSIONS: These results suggest that a developmentally regulated receptor for LCMV is expressed abundantly in neonatal mice. LCMV pseudotyped vectors may have applications for neonatal gene transfer. ABBREVIATIONS: Armstrong 53b (Arm53b); baculovirus Autographa californica GP64 (GP64); charge-coupled device (CCD); dystroglycan (DG); feline immunodeficiency virus (FIV); glycoprotein precursor (GP-C); firefly luciferase (Luc); lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV); nuclear targeted β-galactosidase (ntLacZ); optical density (OD); PBS/0.1% (w/v) Tween-20 (PBST); relative light units (RLU); Rous sarcoma virus (RSV); transducing units per milliliter (TU/ml); vesicular stomatitis virus (VSV-G); wheat germ agglutinin (WGA); 50% reduction in binding (C50).

Development And Characterization Of A Cationic Lipid Nanocarrier As Non-viral Vector For Gene Therapy.

The aim of the present work was to produce a cationic solid lipid nanoparticle (SLN) as non-viral vector for protein delivery. Cationic SLN were produced by double emulsion method, composed of softisan(®) 100, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), Tween(®) 80, Span(®) 80, glycerol and lipoid(®) S75 loading insulin as model protein. The formulation was characterized in terms of mean hydrodynamic diameter (z-ave), polydispersity index (PI), zeta potential (ZP), stability during storage time, stability after lyophilization, effect of toxicity and transfection ability in HeLa cells, in vitro release profile and morphology. SLN were stable for 30days and showed minimal changes in their physicochemical properties after lyophilization. The particles exhibited a relatively slow release, spherical morphology and were able to transfect HeLa cells, but toxicity remained an obstacle. Results suggest that SLN are nevertheless promising for delivery of proteins or nucleic acids for gene therapy.

Habitat suitability of Anopheles vector species and association with human malaria in the Atlantic Forest in south-eastern Brazil

Every year, autochthonous cases of Plasmodium vivax malaria occur in low-endemicity areas of Vale do Ribeira in the south-eastern part of the Atlantic Forest, state of São Paulo, where Anopheles cruzii and Anopheles bellator are considered the primary vectors. However, other species in the subgenus Nyssorhynchus of Anopheles (e.g., Anopheles marajoara) are abundant and may participate in the dynamics of malarial transmission in that region. The objectives of the present study were to assess the spatial distribution of An. cruzii, An. bellator and An. marajoara and to associate the presence of these species with malaria cases in the municipalities of the Vale do Ribeira. Potential habitat suitability modelling was applied to determine both the spatial distribution of An. cruzii, An. bellator and An. marajoara and to establish the density of each species. Poisson regression was utilized to associate malaria cases with estimated vector densities. As a result, An. cruzii was correlated with the forested slopes of the Serra do Mar, An. bellator with the coastal plain and An. marajoara with the deforested areas. Moreover, both An. marajoara and An. cruzii were positively associated with malaria cases. Considering that An. marajoara was demonstrated to be a primary vector of human Plasmodium in the rural areas of the state of Amapá, more attention should be given to the species in the deforested areas of the Atlantic Forest, where it might be a secondary vector.