Un saggio di legame proteico della superficie cellulare basato sulla citometria a flusso per valutare la selettività e la specificità di un aptamero antitumorale

Maryam Nakhjavani; Breanna Giles; Mia Strom; Chris Vi; Sahara Attenborough; Sarah Shigdar

doi:10.3791/64304

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Articolo metodologico

Un saggio di legame proteico della superficie cellulare basato sulla citometria a flusso per valutare la selettività e la specificità di un aptamero antitumorale

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DOI:

10.3791/64304

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13 settembre 2022

Maryam Nakhjavani¹^,² , Breanna Giles¹^,² , Mia Strom¹^,² , Chris Vi¹^,² , Sahara Attenborough¹^,² , Sarah Shigdar¹^,²

¹School of Medicine, Deakin University, ²Institute for Mental and Physical Health and Clinical Translation, School of Medicine, Deakin University

In questo articolo

Sommario

Un passo necessario nello sviluppo dell'aptamero antitumorale è testare il suo legame con il bersaglio. Dimostriamo un saggio basato sulla citometria a flusso per studiare questo legame, sottolineando l'importanza di includere un aptamero di controllo negativo e cellule tumorali positive o negative per quella particolare proteina.

Abstract

Una sfida chiave nello sviluppo di un aptamero antitumorale è determinare in modo efficiente la selettività e la specificità dell'aptamero sviluppato rispetto alla proteina bersaglio. Grazie ai suoi numerosi vantaggi rispetto agli anticorpi monoclonali, lo sviluppo dell'aptamero ha guadagnato un'enorme popolarità tra i ricercatori sul cancro. L'evoluzione sistematica dei ligandi mediante arricchimento esponenziale (SELEX) è il metodo più comune per sviluppare aptameri specifici per le proteine di interesse. Dopo SELEX, un test di legame rapido ed efficiente accelera il processo di identificazione, confermando la selettività e la specificità dell'aptamero.

Questo articolo spiega un saggio di legame basato su citometria a flusso passo-passo di un aptamero specifico per la molecola di adesione cellulare epiteliale (EpCAM). La glicoproteina transmembrana EpCAM è sovraespressa nella maggior parte dei carcinomi e svolge un ruolo nell'inizio, nella progressione e nelle metastasi del cancro. Pertanto, è un valido candidato per la somministrazione mirata di farmaci ai tumori. Per valutare la selettività e la specificità dell'aptamero all'EpCAM legato alla membrana, sono necessarie cellule EpCAM-positive e -negative. Inoltre, è richiesto un aptamero EpCAM non vincolante con una lunghezza e una struttura 2D simili all'aptamero con legame EpCAM. Il test di legame include diversi buffer (buffer di blocco, buffer di lavaggio, buffer di incubazione e buffer FACS) e fasi di incubazione.

L'aptamero viene incubato con le linee cellulari. Dopo le fasi di incubazione e lavaggio, le cellule saranno valutate utilizzando un saggio di citometria a flusso sensibile. L'analisi dei risultati mostra il legame dell'aptamero specifico di EpCAM alle cellule EpCAM-positive e non alle cellule EpCAM-negative. Nelle celle EpCAM-positive, questo è rappresentato come uno spostamento di banda nel legame dell'aptamero EpCAM verso destra rispetto al controllo aptamero non vincolante. Nelle cellule EpCAM-negative, le bande corrispondenti di aptameri leganti e non leganti EpCAM si sovrappongono. Ciò dimostra la selettività e la specificità dell'aptamero EpCAM. Mentre questo protocollo è focalizzato sull'aptamero EpCAM, il protocollo è applicabile ad altri aptameri pubblicati.

Introduzione

Il cancro è ancora una delle principali cause di mortalità in tutto il mondo¹. Nonostante il significativo miglioramento nel trattamento del cancro negli ultimi decenni, lo sviluppo di farmaci antitumorali è ancora un argomento molto dibattuto. Questo perché la chemioterapia, come cardine del trattamento del cancro, è accompagnata da gravi effetti collaterali che limitano la compliance del paziente al trattamento. Inoltre, la resistenza al trattamento del cancro indotta dalla chemioterapia ha limitato la sua applicazione come unica scelta di intervento medico. L'applicazione di anticorpi monoclonali (mAbs) ha introdotto una migliore risposta ai....