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Utiliser les aptamères pour le diagnostic clinique

De nombreuses techniques destinées au diagnostic clinique reposent sur la détection de cellules pathogènes. De nouveaux outils moléculaires sont nécessaires pour détecter les molécules de la surface cellulaire associées à l'apparition et la progression de la maladie.
Utiliser les aptamères pour le diagnostic clinique
Les aptamères sont de courts oligo(déoxy)nucléotides monocaténaires qui interagissent avec une affinité et une spécificité élevées avec des molécules cibles, et qui peuvent être utilisés comme outils de reconnaissance cellulaire. La proposition APTACELLSENS (An aptamer-based multiplex assay to recording molecular signatures of cancer cell fingerprints), parrainée par l'UE, a utilisé des aptamères d'ADN avec une interaction à large spectre pour un essai multiplex destiné à déterminer l'empreinte moléculaire des cancers les plus courants.

Le développement de l'essai rend possible le profilage des cellules cancéreuses pour le suivi diagnostique. Le deuxième objectif du projet était l'identification des cibles moléculaires des aptamères utilisés, à l'aide d'une méthodologie d'interférence (siRNA) par ARN court.

L'évolution systématique de ligands par enrichissement exponentiel (SELEX) est une technologie rôdée et efficace pour générer des oligonucléotides ayant une forte affinité avec les cibles. La technique SELEX a été utilisée pour sélectionner le premier groupe d'aptamères. Un séquençage de nouvelle génération a été réalisé pour les différents cycles de sélection, afin d'obtenir une série préliminaire d'aptamères candidats.

Au total, 24 aptamères ont ensuite été testés pour la liaison à la lignée cellulaire MCF7 du cancer du sein et à une lignée cellulaire PC3 du cancer de la prostate, en utilisant un marquage par radioactivité, la PCR quantitative et la cytométrie de flux. Les aptamères ont montré un ciblage sélectif de cellules cancéreuses issues de tumeurs solides de cancers du le sein, de la prostate et du poumon, alors qu'aucun ciblage n'a été observé pour les cellules lymphoïdes.

Par ailleurs, des observations par microscopie confocale ont étudié la reconnaissance des aptamères et leur internalisation dans les cellules. Il s'agissait là d'un aspect important d'une utilisation future des aptamères pour le ciblage et la thérapie des tumeurs.

L'identification des cibles des aptamères a été réalisée en optimisant un essai d'immunoprécipitation destiné à identifier la biomolécule résultante, pour chaque aptamère. Cette méthodologie a été établie en utilisant des aptamères marqués par fluorescence et une analyse par spectrométrie de masse des protéines isolées.

Les aptamères représentent une nouvelle technologie de pointe avec un grand potentiel. Les données obtenues par APTACELLSENS ont établi la viabilité de l'utilisation clinique des aptamères pour trouver de nouveaux biomarqueurs.

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Mots-clés

Aptamères, APTACELLSENS, empreintes moléculaires, cancer, SELEX