شناسايي پپتيد‌هاي جديد هدف‌گيري كننده سلول‌هاي آدنوكارسينوماي پروستات (PC3 Cell line) با استفاده از كتابخانه نمايش فاژي پپتيدي

Identification of Novel Targeting Peptides for PC3 Cells by the Screening of a Phage Display Peptide Library

سرطان پروستات دومين سرطان مرگ آور پس از سرطان ريه در مردان است. در سال‌هاي اخير درمان هدفمند سرطان مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. اين امر موجب مي‌شود عوارض جانبي ناشي از مصرف دارو به حداقل برسد. مطالعات نشان داده است كه پپتيدهاي هدف‌گيري كننده سلول‌هاي سرطان قابليت استفاده به‌عنوان ابزارهاي درماني و تشخيصي هدفمند را دارند. اخيراً كتابخانه‌هاي نمايش فاژي پپتيدي براي شناسايي پپتيدهاي هدف‌گيري كننده به‏كار گرفته شده‌است. هدف از اين تحقيق جداسازي پپتيد‌هاي هدف‌گيري كننده سلول‌هاي PC3 به‌عنوان نشانگري هدفمند براي شناسايي سرطان پروستات بود. مواد و روش‌ها: 4 دور غني‌سازي مثبت روي سلول‌هاي PC3 (سلول هدف) و 4 دور غني‌سازي منفي روي سلول‌هاي كنترل شامل فيبروبلاست، AGS، SW480، 5637 و Huh-7 انجام شد. پلي‌كلونال فاژ الايزا براي ارزيابي روند غني‌سازي انجام شد. سپس ژنوم تعدادي از فاژهاي جداسازي شده در مراحل آخر غني‌سازي با انجام PCR روي پلاك‌هاي به‌دست آمده، تكثير و تعيين توالي شد. مطالعات بيوانفورماتيكي براي بررسي‌هاي بيشتر انجام شد. نتايج: چندين دور غني‌سازي كتابخانه فاژي منجر به غني‌سازي تعدادي پپتيد شد. نتايج پلي‌كلونال فاز الايزا موفقيت‌آميز بودن روند غني‌سازي را تاييد كرد. همچنين بررسي‌هاي بيوانفورماتيكي توالي‌هاي به‌دست آمده چند دنباله آمينواسيدي مشترك را نشان داد. نتيجه‏گيري: پپتيدهاي جداسازي شده طي فرآيند غني‌سازي را مي‌توان نشانگري اختصاصي براي سلول‌هاي سرطاني پروستات PC3 در نظر گرفت. توالي‌هاي پپتيدي با قابليت اتصال اختصاصي به سلول هدف را مي‌توان براي هدايت هدفمند ژن و دارو به سلول‌هاي بدخيم پروستات استفاده نمود. تحقيقات بيشتري براي بررسي قابليت ورود هدفمند اين پپتيدها براي انتقال دارو يا ژن‌هاي سركوبگر تومور به داخل سلول‌هاي سرطاني پروستات بايد انجام شود.

Prostate cancer is the second cause of cancer-associated death in men. In recent years, targeted therapy for cancer has attracted the attention of researchers. Targeted therapy leads to a decrease in drug adverse effects. Studies indicate that targeting peptides for cancer cells represent valuable tools for diagnostics and therapeutics. Recently, phage display peptide libraries have been used to identify target peptides to a variety of cancer cells. In the current study, we aim to isolate peptides that target PC3 cells (human prostate adenocarcinoma cells). Methods: Four rounds of subtractive panning on control cells that included 5637 (bladder), Huh-7 (liver), SW480 (colon), AGS (stomach) and human fibroblast normal in addition to four rounds of positive panning on PC3 (target cell) were performed. Polyclonal phage ELISA was used to evaluate the process of enrichment during biopanning. Subsequently, phage clones were randomly selected from titer plates, amplified by plaque-PCR, and their genomic DNA was sequenced. We conducted bioinformatic analysis for further characterization of the isolated peptides. Results: Several rounds of panning resulted in the enrichment of a number of peptides. The results of polyclonal phage ELISA indicated that the biopanning process was successful. In silico analysis showed the presence of several consensus amino acid motifs in the peptides. Conclusion: The peptides identified through biopanning can be considered as potential specific binders to PC3 cells. Peptides with specificity binding to target cells can be used for targeted gene and drug delivery to malignant tumor cells. Further analyses of these peptides are required to show their capacity for targeted delivery of various genes and drugs into prostate cancer cells