Tecnologia ad aptameri per la diagnostica clinica

La rilevazione delle cellule patogene è essenziale per molte applicazioni di diagnostica clinica. Sono necessari nuovi strumenti molecolari per il riconoscimento di molecole relative alla superficie cellulare associate a progressione ed esordio di malattie.

Salute

Gli aptameri sono corti oligodeossinucleotidi a catena singola che interagiscono con molecole bersaglio presentando elevata affinità e specificità, e inoltre possono essere utilizzati come strumenti di riconoscimento cellulare. La proposta APTACELLSENS (An aptamer-based multiplex assay to recording molecular signatures of cancer cell fingerprints), sponsorizzata dall’UE, ha impiegato aptameri di DNA aventi schemi di interazione ad ampio spettro per un saggio multiplex, al fine di determinare le impronte molecolari dei tumori più diffusi. Lo sviluppo del test rende possibile la profilatura delle cellule tumorali per il monitoraggio diagnostico. Il secondo obiettivo del progetto riguarda l’identificazione dei bersagli molecolari degli aptameri usati attraverso il breve RNA interferente (siRNA). L’evoluzione sistematica di ligandi grazie alla tecnologia di arricchimento esponenziale SELEX rappresenta un metodo consolidato ed efficiente per la generazione di oligonucleotidi con elevata affinità rispetto a un target. La tecnologia SELEX è stata impiegata per identificare il gruppo iniziale di aptameri. Il sequenziamento di nuova generazione (NGS) è stato effettuato per i differenti cicli di selezione, ottenendo così una serie di aptameri candidati. Complessivamente, 24 aptameri sono stati ulteriormente testati in relazione al legame con la linea cellulare del cancro al seno MCF7 e la linea cellulare del cancro alla prostata PC3 mediante l’utilizzo di analisi dei legami a raggi X, PCR quantitativa e citometria di flusso. Gli aptameri hanno dimostrato un targeting selettivo di cellule tumorali derivate da tumori solidi come il cancro al seno, della prostata e del polmone, mentre nessun targeting è stato osservato per le cellule linfoidi. Inoltre, alcuni studi di microscopia confocale hanno approfondito il riconoscimento di aptameri e l’internalizzazione nelle cellule. Ciò costituisce un aspetto importante per il futuro utilizzo degli aptameri in quanto a targeting tumorale e terapia. L’identificazione di bersagli aptameri è stata effettuata attraverso l’ottimizzazione di un’analisi pull-down assay al fine di identificare la biomolecola successiva per ogni particolare aptamero. Questa metodologia è stata stabilita utilizzando aptameri fluorescenti etichettati e analisi di spettrometria di massa delle proteine isolate. È possibile affermare che gli aptameri rappresentano una nuova tecnologia all’avanguardia con un grande potenziale. I dati ottenuti dal progetto APTACELLSENS hanno stabilito la fattibilità di un’applicazione clinica degli aptameri per trovare nuovi biomarcatori.