Identification and characterization of aptamers targeting ovarian cancer biomarker human epididymis protein 4 for the application in urine
Identification et caractérisation d'aptamères ciblant le biomarqueur du cancer de l'ovaire Human Epididymis Protein 4 pour l'application dans l'urine
Résumé
Ovarian cancer is the deadliest gynecological cancer. With non-specific symptoms of the disease and the lack of effective diagnostic methods, late diagnosis remains the crucial hurdle of the poor prognosis. Therefore, development of novel diagnostic approaches are needed. The purpose of this study is to develop DNA-based aptamers as potential diagnostic probes to detect ovarian cancer biomarker Human epididymis protein 4 (HE4) in urine. HE4 is a protein overexpressed in ovarian cancer, but not in healthy or benign conditions. With high stability and diagnostic value for detection of ovarian cancer, urine HE4 appears as an attractive non-invasive biomarker. The high-affinity anti-HE4 DNA aptamers were selected through 10 cycles of High Fidelity Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment (Hi-Fi SELEX), a method for aptamer selection based on digital droplet PCR. The anti-HE4 aptamers were identified using DNA sequencing and bioinformatics analysis. The candidate aptamer probes were characterized in urine for binding to HE4 protein using thermofluorimetry. Two anti-HE4 aptamers, AHE1 and AHE3, displayed binding to HE4 protein in urine, with a constant of dissociation in the nanomolar range, with Kd (AHE1) = 87 ± 9 nM and Kd (AHE3) aptamer of 127 ± 28 nM. Therefore, these aptamers could be promising tools for application in diagnostics and future development of urine tests or biosensors for ovarian cancer.
Le cancer de l'ovaire est le cancer gynécologique le plus mortel. Avec des symptômes non spécifiques de la maladie et le manque de méthodes de diagnostic efficaces, le diagnostic tardif reste l'obstacle crucial du mauvais pronostic. Par conséquent, le développement de nouvelles approches diagnostiques est nécessaire. Le but de cette étude est de développer des aptamères à base d'ADN comme sondes diagnostiques potentielles pour détecter le biomarqueur du cancer de l'ovaire, la protéine 4 de l'épididyme humain (HE4) dans l'urine. HE4 est une protéine surexprimée dans le cancer de l'ovaire, mais pas dans des conditions saines ou bénignes. Avec une grande stabilité et une valeur diagnostique pour la détection du cancer de l'ovaire, l'HE4 urinaire apparaît comme un biomarqueur non invasif attractif. Les aptamères d'ADN anti-HE4 de haute affinité ont été sélectionnés par 10 cycles d'évolution systématique haute fidélité des ligands par enrichissement EXponentiel (Hi-Fi SELEX), une méthode de sélection des aptamères basée sur la PCR numérique en gouttelettes. Les aptamères anti-HE4 ont été identifiés par séquençage de l'ADN et analyse bioinformatique. Les sondes aptamères candidates ont été caractérisées dans l'urine pour la liaison à la protéine HE4 par thermofluorimétrie. Deux aptamères anti-HE4, AHE1 et AHE3, ont montré une liaison à la protéine HE4 dans l'urine, avec une constante de dissociation dans la gamme nanomolaire, avec Kd (AHE1) = 87 ± 9 nM et Kd (AHE3) aptamère de 127 ± 28 nM. Par conséquent, ces aptamères pourraient être des outils prometteurs pour une application dans le diagnostic et le développement futur de tests urinaires ou de biocapteurs pour le cancer de l'ovaire.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
|---|
