Évaluation de la restauration fonctionnelle p.Phe508del-CFTR dans les cellules épithéliales des voies respiratoires de la mucoviscidose primaire pédiatrique.
Assessment of p.Phe508del-CFTR functional restoration in pediatric primary cystic fibrosis airway epithelial cells.
Résumé
Les mutations du gène du régulateur transmembranaire de la mucoviscidose (CFTR) peuvent réduire la fonction de l'activité des canaux ioniques CFTR et altérer la sécrétion cellulaire de chlorure. La méthode de référence pour évaluer la fonction CFTR du transport d'ions à l'aide de la chambre d'Ussing nécessite un nombre élevé de cellules épithéliales des voies respiratoires cultivées à l'interface air-liquide, limitant l'application de cette méthode pour le criblage à haut débit de composés thérapeutiques potentiels dans les cellules épithéliales primaires des voies respiratoires (pAEC) présentant des mutations CFTR moins courantes. Cette étude a évalué une approche alternative, utilisant un test aux halogénures à petite échelle qui peut être adapté pour un paramètre personnalisé à haut débit pour analyser la fonction CFTR de pAEC. Les pAEC pédiatriques dérivées d'enfants atteints de mucoviscidose (pAECCF) ont été établies et développées sous forme de cultures monocouches, avant d'être ensemencées dans des plaques à 96 puits pour le test aux halogénures. Les cellules ont ensuite été transduites avec une construction adénovirale contenant le gène rapporteur de la protéine fluorescente jaune (eYFP), seul ou en combinaison avec du CFTR de type sauvage (WT-CFTR) ou du p.Phe508del CFTR. Quatre jours après la transduction, les cellules ont été stimulées avec de la forskoline et de la génistéine et évaluées pour l'extinction du signal eYFP après l'injection d'une solution d'iodure dans le milieu de test. Les données ont montré que pAECCF peut exprimer eYFP avec une efficacité élevée après transduction avec la construction eYFP. Le test aux halogénures a permis de distinguer la restauration fonctionnelle du CFTR dans le pAECCF traité avec la construction WT-CFTR ou les contrôles positifs syntaxine 8 et la protéine 31 shARN associée au récepteur des cellules B. La présente étude démontre que le test aux halogénures peut être adapté au pAECCF pédiatrique pour évaluer la restauration de la fonction CFTR. Avec le développement continu de petites molécules pour moduler le repliement et/ou l’activité de diverses protéines CFTR mutées, ce test aux halogénures présente une plateforme de criblage personnalisée à petite échelle qui pourrait évaluer le potentiel thérapeutique des molécules dans un large éventail de mutations CFTR.
Abstract (English)
Mutations in the cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR) gene can reduce function of the CFTR ion channel activity and impair cellular chloride secretion. The gold standard method to assess CFTR function of ion transport using the Ussing chamber requires a high number of airway epithelial cells grown at air-liquid interface, limiting the application of this method for high throughput screening of potential therapeutic compounds in primary airway epithelial cells (pAECs) featuring less common CFTR mutations. This study assessed an alternative approach, using a small scale halide assay that can be adapted for a personalized high throughput setting to analyze CFTR function of pAEC. Pediatric pAECs derived from children with CF (pAECCF) were established and expanded as monolayer cultures, before seeding into 96-well plates for the halide assay. Cells were then transduced with an adenoviral construct containing yellow fluorescent protein (eYFP) reporter gene, alone or in combination with either wild-type CFTR (WT-CFTR) or p.Phe508del CFTR. Four days post transduction, cells were stimulated with forskolin and genistein, and assessed for quenching of the eYFP signal following injection of iodide solution into the assay media. Data showed that pAECCF can express eYFP at high efficiency following transduction with the eYFP construct. The halide assay was able to discriminate functional restoration of CFTR in pAECCF treated with either WT-CFTR construct or the positive controls syntaxin 8 and B-cell receptor-associated protein 31 shRNAs. The current study demonstrates that the halide assay can be adapted for pediatric pAECCF to evaluate restoration of CFTR function. With the ongoing development of small molecules to modulate the folding and/or activity of various mutated CFTR proteins, this halide assay presents a small-scale personalized screening platform that could assess therapeutic potential of molecules across a broad range of CFTR mutations.
Informations
- Identifiant
- 29360847
- Source
- PubMed
- Journal
- PLoS One
- Date
- 2018
- Auteurs
- Sutanto EN, Scaffidi A, Garratt LW, Looi K, Foo CJ, Tessari MA, Janssen RA, Fischer DF, Stick SM, Kicic A.
Produit associé
