A imunoterapia utilizando linfócitos T modificados com receptor quimérico de antígenos (CAR) tem se mostrado eficaz no tratamento de leucemia e linfomas resistentes à quimioterapia. A proteína CD19 é considerada um alvo ideal porque é expressa na maioria dos tumores de linfócitos B e linfócitos B normais, mas não em outras células. Estudos clínicos recentes mostraram excelentes respostas de linfócitos T-CAR em uma variedade de tumores de células B. Os vetores lentivirais são o método mais comumente utilizado para modificação genética em ensaios clínicos. Este estudo teve como objetivo desenvolver uma plataforma eficiente para a produção de lentivírus e testar a funcionalidade desses vetores para que possam ser usados para modificar geneticamente linfócitos T. A transfecção transiente de céulas HEK293T com plasmídeos na proporção de 3:1:1:1 (transgene:gag-pol:VSV-G:rev) utilizando lipossomos catiônicos e 5 mM de butirato de sódio resultou nos títulos virais mais elevados. Isso representa um aumento de 17 vezes no título viral da transfecção com polietilenoimina (PEI). Três métodos para concentracao lentiviral foram utilzados nesse trabalho, ultracentrifugação, filtração tangencial e ultrafiltração. A ultrafiltração sobre membrana com corte de peso molecular (MWCO) de 100 kDa resultou na maior taxa de recuperação de partículas virais viáveis, aproximadamente 82%. As partículas virais produzidas por este processo demonstraram ser funcionais para a transdução de linfócitos T. Além disso, o receptor quimérico (CAR) se mostrou específico contra o antígeno CD19 de células B, resultando na ativação dos linfócitos T-CAR e gerando citotoxicidade contra células CD19+ in vitro. Houve uma redução de aproximadamente 87% das células alvo, quando analisado por citometria de fluxo e uma citotoxicidade média de 50% foi observada por ensaios colorimétricos. / Immunotherapy using T cells modified with chimeric antigen receptor (CAR) has been proven effective in the treatment of leukemia and lymphomas resistant to chemotherapy. CD19 protein has been shown to be an ideal target because it is expressed on most B-cell tumors and normal B cells, but not in other cells. Recent clinical studies have shown excellent responses of CAR T-cells in a variety of B-cell tumors. Lentiviral vectors are the most commonly used method for genetic modification in clinical trials. This study aimed to develop an efficient platform for lentiviral production and to test the functionality of those vectors so that they can be used in to genetically modify T cells. Transient transfection of HEK293T cells with plasmids in a 3:1:1:1 ratio (transgene:gag-pol:VSV-G:rev) using cationic liposomes and 5 mM sodium butyrate resulted in the highest viral titers. That represents a 17-fold increase in viral titer from polyethylenimine (PEI) transfection. Three methods for lentiviral concentration were used in this work, ultracentrifugation, tangential filtration and ultrafiltration. Membrane ultrafiltration with 100 kDa molecular weight cutoff (MWCO) resulted in the highest recovery rate of viable viral particles, approximately 82%. The viral particles produced by this process have been shown to be functional for the transduction of T cells. In addition, the chimeric receptor (CAR) was shown to be specific against the B cell antigen CD19, resulting in the activation of CAR-T cells and generating cytotoxicity against CD19+ cells in vitro. There was a reduction of approximately 87% of the target cells when analyzed by flow cytometry and an average cytotoxicity of 50% was observed by colorimetric assays.

Vetores lentivirais são ferramentas fundamentais para modificação celular. Sua utilização ganhou destaque devido à capacidade desses em integrar ao genoma de células que estão ou não em divisão. Grande parte dos vetores desenvolvidos são derivados do genoma do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV-1), portanto, modificações foram necessárias a fim de evitar a formação de Partículas Competentes em Replicação (RCLs) e garantir uma utilização segura. Com as modificações, foram produzidos os vetores lentivirais de terceira geração utilizados atualmente. Esses vetores podem ser usados para expressão constitutiva de genes, produção de proteínas recombinantes, produção de animais transgênicos e terapia gênica. Com isso, torna-se necessário o desenvolvimento de vetores lentivirais para aplicação em pesquisa básica e ensaios clínicos. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo a construção de vetores de expressão lentivirais aplicáveis à: 1- expressão constitutiva de genes de interesse e 2-vetores com promotores específicos para expressão de proteínas em megacariócitos. Esse trabalho descreve a construção desses vetores, sua importância e discute suas possíveis aplicações. As sequências selecionadas para produção dos vetores foram: os genes Runx1C e VkorC1 e os promotores proPF4 e proITGA2b. Todas as sequências encontram-se clonadas em vetor de clonagem e estoques de bactérias com esses vetores congeladas em glicerol foram confeccionados. Para a confecção dos vetores lentivirais, o gene Runx1C foi subclonado no vetor lentiviral base p1054-CIGWS sob controle do promotor forte CMV, enquanto o promotor proITGA2b foi subclonado no vetor base p1054-FVIII, em substituição ao promotor CMV, de forma a controlar a expressão de FVIII. Os dois vetores produzidos apresentam ainda o gene para proteína verde GFP precedida do sítio de ligação do ribossomo IRES, com expressão controlada pelo mesmo promotor interno do vetor. O trabalho possibilitou, portanto, a produção de dois vetores lentivirais bi-cistrônicos: p1054-Runx1C e pL-proITGA2b-FVIII. A construção p1054-Runx1C ainda não foi sequenciada, mas foi confirmada por restrição enzimática e apresenta potencial para aplicação em estudos de diferenciação hematopoética. Já a construção pL-proITGA2b-FVIII foi sequenciada, porém sem confirmação da região de ligação do proITGA2b ao vetor. Reações de PCR e de restrição enzimática confirmaram a ligação e sequenciamento mostrou 67% de similaridade entre a região sequenciada e o promotor ITGA2b depositado no banco de dados. Análise funcional foi realizada através da transfecção desse vetor em células HEK-293T. As células transfectadas apresentaram expressão positiva para GFP e secreção de FVIII no sobrenadante celular, evidenciando que o promotor proITGA2b clonado no vetor encontra-se ativo. Esse vetor apresenta potencial para aplicação em terapia gênica para hemofilias, pois apresenta expressão do fator de coagulação direcionado a megacariócitos e plaquetas, células que estão diretamente relacionadas ao processo de coagulação, representando grandes veículos para secreção desses fatores. Ainda, os dois vetores lentivirais gerados apresentam segurança e eficiência elevadas, pois são vetores de terceira geração auto-inativantes (SIN) e apresentam elementos regulatórios que melhoram o transporte e integração do DNA ao genoma hospedeiro. / Lentiviral vectors are fundamental tools for cell modification that gained prominence due to their ability to integrate the genome of non-dividing cells. Most of developed lentiviral vectors are derived from the genome of Human Immunodeficiency Virus (HIV-1), so modifications were necessary in order to avoid the formation of Competent Replication Particles (RCLs) and ensure safer operations. The modifications led to development of third generation lentiviral vectors currently used. These vectors can be used for constitutive gene expression, production of recombinant protein, production of transgenic animals and gene therapy. It\'s evident the need to develop lentiviral vectors for application in basic research and clinical trials. Thus this study aimed to construct lentiviral expression vectors applicable to: 1- constitutive expression of genes of interest and 2-vectors with specific promoters for expression of proteins in megakaryocytes and platelets. This paper describes the construction of these vectors, their importance and discuss their possible applications. Sequences were selected for production of the vectors: genes Runx1C and VkorC1 and proPF4 and proITGA2b promoters. All four sequences are cloned into cloning vectors and stocks of bacteria with these vectors frozen in glycerol were prepared. Lentiviral vectors were engineered from subcloning the sequence Runx1C into the basic lentiviral vector p1054- CIGWS under control of the strong CMV promoter, and from subcloning proITGA2b promoter into p1054-FVIII basic vector, replacing the CMV promoter in order to control the expression of FVIII. Both vectors exhibit the green fluorescence protein GFP gene preceded by a ribosome binding site IRES under control of vector\'s internal promoter. Therefore, this work resulted in the production of two bi-cistronic lentiviral vectors: p1054-Runx1C and pLproITGA2b-FVIII. The p1054-Runx1C construction has not yet been sequenced, but it was confirmed by digestion and has potential for use in hematopoietic differentiation studies. Though, pL-proITGA2b-FVIII construct was sequenced, but the technique didn\'t allow to confirm the binding region between proITGA2b and the vector. Although PCR reaction and digestion confirmed the construction. Sequence analysis showed 67% similarity between the sequenced region and ITGA2b promoter deposited in the database. Functional analysis was performed by transfection of this vector in HEK-293T cells. The transfected cells showed positive expression of GFP and FVIII secretion in cell supernatant, indicating that the proITGA2b promoter cloned into the vector is active. This vector has potential usage in gene therapy for hemophilia, since it can be used to express coagulation factors in megakaryocytes and platelets and these cells are directly related to the clotting process, representing great vehicles for secretion of these factors. Even more, the two lentiviral vectors generated have higher safety and efficiency, as they are self-inactivating (SIN) third-generation vectors and have regulatory elements that enhance transport and integration of DNA into the host genome.

Vetores lentivirais são ferramentas fundamentais para modificação celular. Sua utilização ganhou destaque devido à capacidade desses em integrar ao genoma de células que estão ou não em divisão. Grande parte dos vetores desenvolvidos são derivados do genoma do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV-1), portanto, modificações foram necessárias a fim de evitar a formação de Partículas Competentes em Replicação (RCLs) e garantir uma utilização segura. Com as modificações, foram produzidos os vetores lentivirais de terceira geração utilizados atualmente. Esses vetores podem ser usados para expressão constitutiva de genes, produção de proteínas recombinantes, produção de animais transgênicos e terapia gênica. Com isso, torna-se necessário o desenvolvimento de vetores lentivirais para aplicação em pesquisa básica e ensaios clínicos. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo a construção de vetores de expressão lentivirais aplicáveis à: 1- expressão constitutiva de genes de interesse e 2-vetores com promotores específicos para expressão de proteínas em megacariócitos. Esse trabalho descreve a construção desses vetores, sua importância e discute suas possíveis aplicações. As sequências selecionadas para produção dos vetores foram: os genes Runx1C e VkorC1 e os promotores proPF4 e proITGA2b. Todas as sequências encontram-se clonadas em vetor de clonagem e estoques de bactérias com esses vetores congeladas em glicerol foram confeccionados. Para a confecção dos vetores lentivirais, o gene Runx1C foi subclonado no vetor lentiviral base p1054-CIGWS sob controle do promotor forte CMV, enquanto o promotor proITGA2b foi subclonado no vetor base p1054-FVIII, em substituição ao promotor CMV, de forma a controlar a expressão de FVIII. Os dois vetores produzidos apresentam ainda o gene para proteína verde GFP precedida do sítio de ligação do ribossomo IRES, com expressão controlada pelo mesmo promotor interno do vetor. O trabalho possibilitou, portanto, a produção de dois vetores lentivirais bi-cistrônicos: p1054-Runx1C e pL-proITGA2b-FVIII. A construção p1054-Runx1C ainda não foi sequenciada, mas foi confirmada por restrição enzimática e apresenta potencial para aplicação em estudos de diferenciação hematopoética. Já a construção pL-proITGA2b-FVIII foi sequenciada, porém sem confirmação da região de ligação do proITGA2b ao vetor. Reações de PCR e de restrição enzimática confirmaram a ligação e sequenciamento mostrou 67% de similaridade entre a região sequenciada e o promotor ITGA2b depositado no banco de dados. Análise funcional foi realizada através da transfecção desse vetor em células HEK-293T. As células transfectadas apresentaram expressão positiva para GFP e secreção de FVIII no sobrenadante celular, evidenciando que o promotor proITGA2b clonado no vetor encontra-se ativo. Esse vetor apresenta potencial para aplicação em terapia gênica para hemofilias, pois apresenta expressão do fator de coagulação direcionado a megacariócitos e plaquetas, células que estão diretamente relacionadas ao processo de coagulação, representando grandes veículos para secreção desses fatores. Ainda, os dois vetores lentivirais gerados apresentam segurança e eficiência elevadas, pois são vetores de terceira geração auto-inativantes (SIN) e apresentam elementos regulatórios que melhoram o transporte e integração do DNA ao genoma hospedeiro. / Lentiviral vectors are fundamental tools for cell modification that gained prominence due to their ability to integrate the genome of non-dividing cells. Most of developed lentiviral vectors are derived from the genome of Human Immunodeficiency Virus (HIV-1), so modifications were necessary in order to avoid the formation of Competent Replication Particles (RCLs) and ensure safer operations. The modifications led to development of third generation lentiviral vectors currently used. These vectors can be used for constitutive gene expression, production of recombinant protein, production of transgenic animals and gene therapy. It\'s evident the need to develop lentiviral vectors for application in basic research and clinical trials. Thus this study aimed to construct lentiviral expression vectors applicable to: 1- constitutive expression of genes of interest and 2-vectors with specific promoters for expression of proteins in megakaryocytes and platelets. This paper describes the construction of these vectors, their importance and discuss their possible applications. Sequences were selected for production of the vectors: genes Runx1C and VkorC1 and proPF4 and proITGA2b promoters. All four sequences are cloned into cloning vectors and stocks of bacteria with these vectors frozen in glycerol were prepared. Lentiviral vectors were engineered from subcloning the sequence Runx1C into the basic lentiviral vector p1054- CIGWS under control of the strong CMV promoter, and from subcloning proITGA2b promoter into p1054-FVIII basic vector, replacing the CMV promoter in order to control the expression of FVIII. Both vectors exhibit the green fluorescence protein GFP gene preceded by a ribosome binding site IRES under control of vector\'s internal promoter. Therefore, this work resulted in the production of two bi-cistronic lentiviral vectors: p1054-Runx1C and pLproITGA2b-FVIII. The p1054-Runx1C construction has not yet been sequenced, but it was confirmed by digestion and has potential for use in hematopoietic differentiation studies. Though, pL-proITGA2b-FVIII construct was sequenced, but the technique didn\'t allow to confirm the binding region between proITGA2b and the vector. Although PCR reaction and digestion confirmed the construction. Sequence analysis showed 67% similarity between the sequenced region and ITGA2b promoter deposited in the database. Functional analysis was performed by transfection of this vector in HEK-293T cells. The transfected cells showed positive expression of GFP and FVIII secretion in cell supernatant, indicating that the proITGA2b promoter cloned into the vector is active. This vector has potential usage in gene therapy for hemophilia, since it can be used to express coagulation factors in megakaryocytes and platelets and these cells are directly related to the clotting process, representing great vehicles for secretion of these factors. Even more, the two lentiviral vectors generated have higher safety and efficiency, as they are self-inactivating (SIN) third-generation vectors and have regulatory elements that enhance transport and integration of DNA into the host genome.