RU2700584C1 - Method for assessing the affinity of an oligonucleotide - Google Patents

Method for assessing the affinity of an oligonucleotide Download PDF

Info

Publication number
RU2700584C1
RU2700584C1 RU2018144232A RU2018144232A RU2700584C1 RU 2700584 C1 RU2700584 C1 RU 2700584C1 RU 2018144232 A RU2018144232 A RU 2018144232A RU 2018144232 A RU2018144232 A RU 2018144232A RU 2700584 C1 RU2700584 C1 RU 2700584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oligonucleotide
affinity
target
cells
optical density
Prior art date
Application number
RU2018144232A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Михайловна Антипова
Сергей Феликсович Дрозд
Екатерина Анатольевна Савченко
Александр Владимирович Ревищин
Надежда Сергеевна Самойленкова
Аскар Дамирович Турашев
Галина Валериевна Павлова
Андрей Викторович Головин
Алексей Михайлович Копылов
Владимир Евстахиевич Бабий
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
Priority to RU2018144232A priority Critical patent/RU2700584C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700584C1 publication Critical patent/RU2700584C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to pharmacology, and can be used to assess oligonucleotide affinity to a target. That is ensured by oligonucleotide labeling with fluorochrome. Labeled oligonucleotide is then contacted with the receptor target on the cell surface. Photoregistration of the obtained sample is then carried out using a fluorescent microscope. Optical density of the coloring region of the inverted images is measured and compared with the negative control. Affinity of the oligonucleotide is then calculated for the target.
EFFECT: invention provides selection of the most highly affinity oligonucleotides to target molecules on cell surface for marking cells and tissues.
1 cl, 4 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к медицине, биотехнологии, фармакологии, а именно, к способам оценки сродства лигандов к биомишени и может быть использовано для оценки эффективности связывания новых синтезированных олигонуклеотидов с мишенями.The invention relates to medicine, biotechnology, pharmacology, and in particular, to methods for assessing the affinity of ligands for a biological target and can be used to assess the effectiveness of binding of new synthesized oligonucleotides to targets.

В современной медицине одним из приоритетных направлений является поиск таргетных лекарственных средств, которые действуют избирательно на определенные типы клеток, не затрагивая клетки, не вовлеченные в патологический процесс. Особенно важна селективность при создании противоопухолевых препаратов, когда необходимо действовать на малигнизированные клетки. При этом желательна невысокая токсичность для всего организма. Одним из классов веществ, способных распознавать молекулы-мишени на нужных клетках являются олигонуклеотидные аптамеры. Технология их получения основана на отборе по связыванию с мишенью. И поэтому способы, позволяющие оценить связывание олигонуклеотидного аптамера, весьма востребованы [Jing, М.; Bowser, М.Т. Anal Chim Acta 2011, 686, 9-18].In modern medicine, one of the priority areas is the search for targeted drugs that act selectively on certain types of cells, without affecting cells that are not involved in the pathological process. Particularly important is the selectivity in creating antitumor drugs when it is necessary to act on malignant cells. In this case, low toxicity is desirable for the whole organism. One of the classes of substances that can recognize target molecules on the desired cells are oligonucleotide aptamers. The technology for their preparation is based on selection for binding to the target. And therefore, methods for assessing the binding of an oligonucleotide aptamer are highly sought after [Jing, M .; Bowser, M.T. Anal Chim Acta 2011, 686, 9-18].

Известен способ оценки специфичности связывания молекул с мишенью с применением радиоактивной метки [Международная заявка WO 00/52473 от 08.09.2000 «Набор для радиоактивного мечения и анализ связывания»]. Предметом изобретения является набор реактивов, позволяющий помимо диагностических целей оценивать специфичность связывания антител с клетками мишенями, положительными по антигену.A known method for assessing the specificity of binding of molecules to a target using a radioactive label [International application WO 00/52473 of 09/08/2000 "Set for radioactive labeling and analysis of binding"]. The subject of the invention is a set of reagents, which allows, in addition to diagnostic purposes, to evaluate the specificity of antibody binding to target cells that are positive for antigen.

Однако, набор и способ предназначен для анализа антител и не предполагает использование для оценки сродства олигонуклеотидов. Кроме того, применение радиоактивной метки сопряжено с осуществлением мер безопасности и затратами на утилизацию радиоактивных отходов, что делает способ трудновыполнимым в лаборатории без изотопного блока.However, the kit and method is intended for the analysis of antibodies and does not imply the use of oligonucleotides for the assessment of affinity. In addition, the use of radioactive tags involves the implementation of safety measures and the cost of disposing of radioactive waste, which makes the method difficult to perform in a laboratory without an isotope block.

Известно устройство, применяемое для детектирования связывания [Патент RU 2609184 от 17.01.2013, «Устройство, применяемое для детектирования сродства»], в котором осуществлен способ оценки сродства, основанный на рассеивании затухающего поля когерентного света, распространяющегося через планарный волновод по поверхности, модифицированной молекулами-мишенями, связывающимися с испытуемым веществом.A device is known that is used to detect binding [Patent RU 2609184 from 01/17/2013, "Device used to detect affinity"], which implements a method for evaluating affinity based on the scattering of a damped field of coherent light propagating through a planar waveguide over a surface modified by molecules - targets that bind to the test substance.

К недостаткам способа следует отнести то, что мишень, привязанная к подложке может изменить свои конформационные свойства и результаты оценки специфичности связывания будут искажены. Кроме того, модель не вполне адекватна реальному событию связывания олигонуклеотида с рецептором-мишенью на поверхности клетки.The disadvantages of the method include the fact that the target attached to the substrate can change its conformational properties and the results of the assessment of the specificity of binding will be distorted. In addition, the model is not entirely adequate for the real event of the binding of the oligonucleotide to the target receptor on the cell surface.

Известен способ оценки сродства, на основе селектора и системы количественной оценки [Заявка RU 2014135576 А от 30.01.2013, «Распознавание на основе селектора и системы количественной оценки, а также способ единого анализа множества анализируемых веществ»]. Способ использует принцип разделения иммунных комплексов с помощью технологий селективной адсорбции на колонке или картридже.There is a method for evaluating affinity, based on a selector and a quantification system [Application RU 2014135576 A dated 01/30/2013, “Recognition based on a selector and a quantification system, as well as a method for the unified analysis of many analytes”]. The method uses the principle of separation of immune complexes using selective adsorption technologies on a column or cartridge.

К недостаткам способа относится использование предварительно подготовленных колонок и картриджей, необходимых для разделения связавшегося и несвязанного селектора, которые зачастую недоступны или требуют дополнительных исследований для их создания.The disadvantages of the method include the use of pre-prepared columns and cartridges necessary for separating the bound and unbound selector, which are often unavailable or require additional research to create them.

Наиболее адекватной моделью оценки афинности на наш взгляд является непосредственный контакт олигонуклеотида с клеткой-мишенью, имеющей большое число рецепторов целевого белка на внешней мембране. Этот способ оценки афинности аптамеров описан в статье «Dynamics and Visualization of MCF7 Adenocarcinoma Cell Death by Aptamer-C1q-Mediated Membrane Attack» [J.R. Stecker, A.A. Savage, J.G. Bruno, D.M.

Figure 00000001
and J.R. Koke. Dynamics and Visualization of MCF7 Adenocarcinoma Cell Death by Aptamer-C1q-Mediated Membrane Attack. 2012 Nucleic Acid Ther; 22(4): 275-282] Этот способ выбран в качестве наиболее близкого к представленному изобретению. Способ осуществляют следующим образом.The most adequate model for assessing affinity in our opinion is the direct contact of the oligonucleotide with the target cell, which has a large number of target protein receptors on the outer membrane. This method for assessing the affinity of aptamers is described in the article “Dynamics and Visualization of MCF7 Adenocarcinoma Cell Death by Aptamer-C1q-Mediated Membrane Attack” [JR Stecker, AA Savage, JG Bruno, DM
Figure 00000001
and JR Koke. Dynamics and Visualization of MCF7 Adenocarcinoma Cell Death by Aptamer-C1q-Mediated Membrane Attack. 2012 Nucleic Acid Ther; 22 (4): 275-282] This method is selected as the closest to the present invention. The method is as follows.

Известный дезоксирибонуклеотидный аптамер MUC1-5TR-1, разработанный ранее [Ferreira CS, Papamichael K, Guilbault G, Schwarzacher T, Gariepy J, Missailidis S. DNA aptamers against the MUC1 tumour marker: design of aptamer-antibody sandwich ELISA for the early diagnosis of epithelial tumours. Anal. Bioanal. Chem. 2008;390:1039-1050] был выбран. Его константа диссоциации с мишенью составляла 47.3 nM. Для исследования использовали указанный олигонуклеотидный аптамер с 5'-биотин- или 5'-Alexa Fluor 546 (AF546) меткой, нуклеотидная последовательность: 5'-GGGAGACAAGAATAAACGCTCAAGAAGTGAAAATGACAGAACACAACATTCGACAGGAGGCTCACAACAGGC-3'.The previously known deoxyribonucleotide aptamer MUC1-5TR-1 [Ferreira CS, Papamichael K, Guilbault G, Schwarzacher T, Gariepy J, Missailidis S. DNA aptamers against the MUC1 tumor marker: design of aptamer-antibody sandwich ELISA for the early diagnosis of epithelial tumors. Anal. Bioanal. Chem. 2008; 390: 1039-1050] was selected. Its target dissociation constant was 47.3 nM. The indicated oligonucleotide aptamer with a 5'-biotin or 5'-Alexa Fluor 546 (AF546) tag, nucleotide sequence: 5'-GGGAGACAAGAATAAACGCTCAAGAAGTGAAAATGACAGAACACAACATTCGACAGGAGGCTCACAACAGGC-3 was used for the study.

Исследуемый аптамер метили по флангу 5'-биотин- или 5'-Alexa Fluor 546 (AF546) меткой.The studied aptamer was tagged along the flank of a 5'-biotin or 5'-Alexa Fluor 546 (AF546) with a label.

Мишенью для исследуемого аптамера служил маркер MUC1, в большом количестве представленный на поверхности клеток линии MCF7. Клетки линии MCF7 рака груди человека были выращены на стеклянных чашках до 80-90% покрытия монослоя чашки. Клетки промывали дважды 1х буфером для связывания (1× ВВ; 0.5 М NaCl, 10 мМ Tris-HCl, и 1 мМ MgCl2, в воде, свободной от нуклеаз, рН 7.5-7.6), затем к клеткам добавляли 2,4 мл свежей стерилизованной фильтрованием среды и 200 мкл исследуемого олигонуклеотида (1.5 мг/мл), инкубировали 5 мин при 37°С с 95% воздушной смеси с добавлением 5% СО2.The target for the studied aptamer was the MUC1 marker, which is presented in large numbers on the surface of MCF7 cell lines. Cells of the MCF7 line of human breast cancer were grown on glass plates up to 80-90% coverage of the monolayer cup. The cells were washed twice with 1x binding buffer (1 × BB; 0.5 M NaCl, 10 mM Tris-HCl, and 1 mM MgCl 2 , in nuclease-free water, pH 7.5-7.6), then 2.4 ml of fresh water was added to the cells filter-sterilized medium and 200 μl of the studied oligonucleotide (1.5 mg / ml) were incubated for 5 min at 37 ° C with 95% air mixture with the addition of 5% CO 2 .

Клетки дважды отмывали 1× ВВ в течение 5 мин, фиксировали в метаноле при -20°С в течение 1 мин. После высушивания, клетки трижды промывали 1× ВВ, каждая отмывка в течение 10 мин, инкубировали с 1:20 моноклональным мышиным анти-человеческим антителом С9 (United States Biological, Inc.) в течение ночи при 4°С. Далее клетки трижды промывали 1× ВВ, каждая отмывка в течение 10 мин, блокировали 20% сухим молоком в течение 2 часов при комнатной температуре, после чего еще трижды промывали 1× ВВ, каждая отмывка в течение 10 мин. Затем клетки инкубировали с анти-мышиным вторичным антителом, содержащим Су5-метку (Invitrogen) в течение 2 часов при комнатной температуре. Далее клетки снова трижды промывали 1× ВВ, каждая отмывка в течение 10 мин, в течение 20 мин инкубировали с 1:2,000 красителем ядер Хехста, снова отмывали, регистрировали изображение с помощью флуоресцентной микроскопии.Cells were washed twice with 1 × BB for 5 min, and fixed in methanol at -20 ° C for 1 min. After drying, the cells were washed three times with 1 × BB, each wash for 10 min, incubated with 1:20 monoclonal mouse anti-human antibody C9 (United States Biological, Inc.) overnight at 4 ° C. Then the cells were washed three times with 1 × BB, each washing for 10 minutes, blocked with 20% milk powder for 2 hours at room temperature, after which they washed another three times with 1 × BB, each washing for 10 minutes. The cells were then incubated with an anti-mouse secondary antibody containing a Su5 tag (Invitrogen) for 2 hours at room temperature. Then the cells were washed three times again with 1 × BB, each washing for 10 min, incubated with 1: 2,000 Hoechst core dye for 20 min, washed again, the image was recorded using fluorescence microscopy.

Оценку аффинности аптамера олигонуклеотидной природы с мишенью осуществляли визуально, разглядывая фотографии светящихся клеток.The affinity of the aptamer of oligonucleotide nature with the target was assessed visually by looking at photographs of luminous cells.

Тем не менее к недостаткам способа следует отнести отсутствие количественных характеристик визуальной оценки результата. Это сильно затрудняет сравнение исследуемых аптамеров по сродству. Именно на решение этой задачи направлено данное изобретение.However, the disadvantages of the method include the lack of quantitative characteristics of the visual assessment of the result. This greatly complicates the comparison of the studied aptamers by affinity. It is the solution of this problem that the invention is directed to.

Сущность изобретения состоит в том, что испытуемый олигонуклеотид используют с ковалентно пришитым флуоресцентным красителем.The essence of the invention lies in the fact that the test oligonucleotide is used with covalently sewn fluorescent dye.

Выбирают культуру клеток, которая содержит на поверхности клеток богато представленную мишень для исследуемого олигонуклеотида. В качестве контрольной культуры выбирают культуру клеток с низкой представленностью целевого рецептора на внешней поверхности клеточной мембраны.A cell culture is selected that contains a richly presented target for the oligonucleotide to be studied on the cell surface. As a control culture, a cell culture with a low representation of the target receptor on the outer surface of the cell membrane is selected.

Испытуемый олигонуклеотид инкубируют с положительными клетками, содержащими целевой белковый рецептор в большем количестве. Одновременно в тех же условиях проводят инкубацию испытуемого образца олигонуклеотида с культурой контрольных клеток (не обогащенных целевым рецептором).The test oligonucleotide is incubated with positive cells containing a larger amount of the target protein receptor. At the same time, under the same conditions, the test sample of the oligonucleotide is incubated with a culture of control cells (not enriched in the target receptor).

Культуры клеток отмывают от не связявшегося олигонуклеотида. Осуществляют флуоресцентную микроскопию и фотографирование образцов клеток (положительной и контрольной линии).Cell cultures are washed from unbound oligonucleotide. Fluorescence microscopy and photographing of cell samples (positive and control lines) are carried out.

Фотографию контрольного образца вместе с изображением опытного образца объединяют в один графический растровый файл. Инвертируют изображение и измеряют оптическую плотность окрашенных клеток при помощи программы анализа графических файлов. Сродство олигонуклеотида к рецептору рассчитывают по формуле:The photograph of the control sample together with the image of the prototype are combined into one graphic raster file. Invert the image and measure the optical density of stained cells using a graphic file analysis program. The affinity of the oligonucleotide for the receptor is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где СО - сродство олигонуклеотида;where CO is the affinity of the oligonucleotide;

D'о - оптическая плотность опытного образца за вычетом оптической плотности фона;D ' about - the optical density of the prototype minus the optical density of the background;

D'к - оптическая плотность контрольного образца за вычетом оптической плотности фона.D ' to - the optical density of the control sample minus the optical density of the background.

Следует отметить, что в аналогах сродство олигонуклеотида оценивают с помощью кажущейся константы диссоциации (KD), а в заявляемом способе - по формуле [1]. Расчет KD связан с необходимостью получения точных данных о текущей концентрации каждого компонента в смеси. Это усложняет задачу и не помогает достигать практических целей, а именно оценки сродства олигонуклеотида с многокомпонентной живой структурой - клеткой. В отличие от прототипа в заявленном способе используют контрольную культуру клеток и предложенный количественный критерий. Экспериментальным путем подобраны условия экспозиции (инкубации и отмывки) олигонуклеотида с клетками, при которых наблюдается различие в связывании контрольных и опытных образцов. Подбор условий инкубации включал использование клеток иммобилизованных на поверхности луночных планшетов и в суспензии.It should be noted that in analogues, the affinity of the oligonucleotide is estimated using the apparent dissociation constant (K D ), and in the present method according to the formula [1]. Calculation of K D is associated with the need to obtain accurate data on the current concentration of each component in the mixture. This complicates the task and does not help to achieve practical goals, namely, the assessment of the affinity of an oligonucleotide with a multicomponent living structure - a cell. Unlike the prototype, the claimed method uses a control cell culture and the proposed quantitative criterion. The conditions of exposure (incubation and washing) of the oligonucleotide to the cells were selected experimentally, under which there is a difference in the binding of control and experimental samples. The selection of incubation conditions included the use of cells immobilized on the surface of the well plates and in suspension.

Приведенные ниже примеры раскрывают конкретную реализацию выполнения способа, описанного в изобретении, но никоем образом не ограничивают сам способ.The following examples disclose a specific implementation of the method described in the invention, but in no way limit the method itself.

Пример 1Example 1

Испытан олигонуклеотид TuTu22 описанный в [D.-L.Wang, Y.-L. Songc, Z. Zhuc, X.-L. Lic, Y. Zouc, H.-T. Yanga, J.-J. Wanga, P.-S. Yaob, R.-J. Pana, C.J. Yangc, D.-Z. Kang, Selection of DNA aptamers against epidermal growth factor receptor with high affinity and specificity, BBRC, 453, 4, 681-685] к рецептору эпидермального фактора роста EGFR. Нуклеотидная последовательность: 5'-FAM-TACCAGTGCGATGCTCAGTCCGTATGCTCAGTCTTACTATAACTTCTCTGCTCGTTGCTGACGCATTCGGTTGAC-3'The TuTu22 oligonucleotide described in [D.-L. Wang, Y.-L. Songc, Z. Zhuc, X.-L. Lic, Y. Zouc, H.-T. Yanga, J.-J. Wanga, P.-S. Yaob, R.-J. Pana, C.J. Yangc, D.-Z. Kang, Selection of DNA aptamers against epidermal growth factor receptor with high affinity and specificity, BBRC, 453, 4, 681-685] to the epidermal growth factor receptor EGFR. Nucleotide sequence: 5'-FAM-TACCAGTGCGATGCTCAGTCCGTATGCTCAGTCTTACTATAACTTCTCTGCTCGTTGCTGACGCATTCGGTTGAC-3 '

Этот олигонуклеотид был помечен по флангу ковалентно конъюгированным флуоресцентным красителем флуоресцеином (FAM).This oligonucleotide was flanked with a covalently conjugated fluorescent dye fluorescein (FAM).

В качестве опытной культуры клеток использовали стандартную линию клеток А431 (культура клеток карциномы почек человека). В качестве контроля использовали линию С6 (линия клеток крысы). Ранее с помощью ПЦР в реальном времени нами был показан высокий уровень экспрессии белка EGFR (60-ти кратно более высокий уровень экспрессии EGFR, чем в клетках фибробластов человека). В контрольных клетках С6 наблюдалась нулевая экспрессия человеческого EGFR.As an experimental cell culture, a standard A431 cell line (human kidney carcinoma cell culture) was used. The C6 line (rat cell line) was used as a control. Earlier, using real-time PCR, we showed a high level of EGFR protein expression (a 60-fold higher level of EGFR expression than in human fibroblast cells). In control C6 cells, zero expression of human EGFR was observed.

Клетки культивировали в стандартных условиях для выращивания, количество клеток составляло 3×106 клеток на лунку стандартного четырехлуночного планшета. Опытные и контрольные культуры клеток выращивали в лунках одного и того же планшета.Cells were cultured under standard growing conditions, the number of cells was 3 × 10 6 cells per well of a standard four-well plate. The experimental and control cell cultures were grown in the wells of the same tablet.

Готовили раствор аптамера с концентрацией 100 нМ в смеси 50% фосфатного буферного раствора и 50% бессывороточной среды для культивирования клеток. Среду для культивирования анализируемых клеточных линий заменяли на 200 мкл раствора аптамера. Инкубировали испытуемый аптамер с опытной и контрольной культурами клеток в течение 60 мин при бережном перемешивании на термостатированном шейкере при температуре 37°С. Все манипуляции проводили в условиях затемнения для предотвращения «выцветания» флуоресцентной метки аптамера.A solution of aptamer with a concentration of 100 nM was prepared in a mixture of 50% phosphate buffer solution and 50% serum-free cell culture medium. The culture medium for the analyzed cell lines was replaced with 200 μl of aptamer solution. The test aptamer was incubated with experimental and control cell cultures for 60 min with gentle stirring on a thermostated shaker at a temperature of 37 ° C. All manipulations were performed under darkening conditions to prevent “fading” of the aptamer fluorescent label.

Первичную отмывку проводили дважды раствором фосфатного буфера: предварительно удалили раствор аптамера и добавили 1000 мкл буфера к клеткам. После двукратной отмывки буфером, раствор сливали, добавляли 1000 мкл бессывороточной среды инкубации, клетки выдерживали 10 мин при бережном перемешивании на термостатированном шейкере при температуре 37°С.The initial washing was carried out twice with a solution of phosphate buffer: the aptamer solution was previously removed and 1000 μl of buffer was added to the cells. After washing twice with buffer, the solution was poured out, 1000 μl of serum-free incubation medium was added, the cells were kept for 10 min with gentle stirring on a thermostated shaker at a temperature of 37 ° С.

После окончания отмывки среду удаляли, к клеткам приливали 200 мкл свежей среды для инкубации и помещали четырехлуночный планшет на предметный столик флуоресцентного микроскопа.After washing, the medium was removed, 200 μl of fresh incubation medium was poured onto the cells, and a four-well plate was placed on a slide of a fluorescence microscope.

Чтобы убедиться, что зоны окрашивания совпадают с очертаниями клеток, проводили визуализацию зоны наблюдения при видимом свете. Фоторегистрацию проводили с помощью флуоресцентного микроскопа Olympus IX.In order to make sure that the staining zones coincide with the outlines of the cells, the observation zone was visualized in visible light. Photoregistration was performed using an Olympus IX fluorescence microscope.

Визуализацию опытных и контрольных клеток проводили при одних и тех же условиях фоторегистрации.The experimental and control cells were visualized under the same conditions of photographic registration.

Фотографии опытного и контрольного образцов объединяли в один графический файл для синхронизации обработки и анализа изображений.Photographs of the prototype and control samples were combined into one graphic file for synchronization of image processing and analysis.

На Фигуре 1 представлено цветное (А) и черно-белое (В) изображение на левой части которого - культура С6, на правой - А431.The Figure 1 shows the color (A) and black and white (B) image on the left side of which is the culture of C6, on the right - A431.

С помощью программного обеспечения PhotoM 1.31 полученное изображение клеток опытного и контрольного образца инвертировали и определяли оптические плотности участков изображений, соответствующих флуоресцентно-окрашенных исследуемым олигонуклеотидом клеток-мишеней в опытных и контрольных образцах и вычитали оптическую плотность участков вне клеток для опытного и контрольного изображения. Для повышения точности оценки измерение характеристик проводили по пяти различным зонам с последующим усреднением результатов.Using PhotoM 1.31 software, the obtained image of the cells of the experimental and control samples was inverted and the optical densities of the image areas corresponding to the fluorescently-stained target oligonucleotide of the target cells in the experimental and control samples were determined and the optical density of the areas outside the cells for the experimental and control image was subtracted. To increase the accuracy of the assessment, the characteristics were measured in five different zones, followed by averaging of the results.

Указанное программное обеспечение позволяет вычитать фоновую оптическую плотность. На Фигуре 2 представлен скриншот (изображение) программы PhotoM 1.31 демонстрирующий вышеназванное свойство для культур С6 и А431 изображенных на Фигуре 1.The specified software allows you to subtract the background optical density. Figure 2 presents a screenshot (image) of the program PhotoM 1.31 demonstrating the above property for cultures C6 and A431 shown in Figure 1.

Были получены следующие значения:The following values were obtained:

Для С6 оптическая плотность по выделенным областям:For C6, the optical density in the selected areas:

1. 1942 пкс (0.07%). Плотность 0.0137.1.1942 px (0.07%). Density 0.0137.

2. 2127 пкс (0.08%). Плотность 0.00913.2.22127 px (0.08%). The density is 0.00913.

3. 2081 пкс (0.07%). Плотность 0.00508.3.2081 px (0.07%). Density is 0.00508.

4. 2092 пкс (0.08%). Плотность 0.00426.4.2092 px (0.08%). Density is 0.00426.

5. 2331 пкс (0.08%). Плотность 0.00794.5.2331 px (0.08%). Density is 0.00794.

Средняя по объекту 0.00796Property average 0.00796

Для А431 оптическая плотность по выделенным областям:For A431, the optical density in the selected areas:

1. 984 пкс (0.04%). Плотность 0.00678.1.984 px (0.04%). The density is 0.00678.

2. 743 пкс (0.03%). Плотность 0.00615.2.743 pixels (0.03%). The density is 0.00615.

3. 627 пкс (0.02%). Плотность 0.0104.3. 627 pixels (0.02%). The density is 0.0104.

4. 775 пкс (0.03%). Плотность 0.0104.4.775 pixels (0.03%). The density is 0.0104.

5. 914 пкс (0.03%). Плотность 0.00548.5.914 px (0.03%). The density is 0.00548.

Средняя по объекту 0.00799.The average for an object is 0.00799.

D'о=0.00799;D ' o = 0.00799;

D'к=0.00796.D ' k = 0.00796.

При подстановке полученных значений оптической плотности в формулу [1]When substituting the obtained values of optical density in the formula [1]

Figure 00000003
Figure 00000003

получили значение сродства олигонуклеотида СО=(0.00799-0.00796)/(0.00799)⋅100%=0,4%got the affinity of the oligonucleotide CO = (0.00799-0.00796) / (0.00799) ⋅100% = 0.4%

На основании полученного результата делаем вывод, что испытуемый аптамер не обладает выраженным сродством к выбранной мишени.Based on the result, we conclude that the tested aptamer does not have a pronounced affinity for the selected target.

Пример 2.Example 2

С помощью заявленного способа оценивали аффинность олигонуклеотида GREF18, меченного Су3 к клеткам ФЭЧ-6. Контрольной культурой клеток служила линия клеток А431. Способ осуществляли аналогично примеру 1.Using the inventive method, the affinity of the GREF18 oligonucleotide labeled with Cy3 for PEC-6 cells was evaluated. The control cell culture served as a line of cells A431. The method was carried out analogously to example 1.

На Фигуре 3 представлена фоторегистрация окрашенных клеток в цветном (А) и черно-белом варианте (В), где в левой части изображения - культура А431, в правой - ФЭЧ6. На Фигуре 4 представлен скриншот (изображение) программы PhotoM 1.31 с перенесенными в нее данными по культурам А4631 и ФЭЧ6 изображенных на Фигуре 2.The Figure 3 shows the photoregistration of stained cells in color (A) and black and white (B), where on the left side of the image is an A431 culture, on the right is a PEC6. Figure 4 presents a screenshot (image) of the PhotoM 1.31 program with the data on the cultures of A4631 and PEC6 shown in Figure 2 transferred to it.

Были получены следующие значения:The following values were obtained:

Для А431 оптическая плотность по выделенным областям:For A431, the optical density in the selected areas:

1. 22426 пкс (0.80%). Плотность 0.0222.1.222426 pixels (0.80%). Density is 0.0222.

2. 10714 пкс (0.38%). Плотность 0.0228.10 10714 px (0.38%). Density 0.0228.

3. 14440 пкс (0.52%). Плотность 0.0288.3.14440 px (0.52%). Density 0.0288.

4. 16055 пкс (0.58%). Плотность 0.0104.4. 16055 pixels (0.58%). The density is 0.0104.

5. 9979 пкс (0.36%). Плотность 0.0125.5.19979 pixels (0.36%). The density is 0.0125.

Средняя по объекту 0.0197.The average for the facility is 0.0197.

Для ФЭЧ6 оптическая плотность по выделенным областям:For PEC6 optical density in the selected areas:

1. 11617 пкс (0.42%). Плотность 0.186.1.11617 px (0.42%). Density is 0.186.

2. 9528 пкс (0.34%). Плотность 0.0701.2.9528 pixels (0.34%). Density 0.0701.

3. 9729 пкс (0.35%). Плотность 0.203.3. 9729 pixels (0.35%). Density 0.203.

4. 6376 пкс (0.23%). Плотность 0.128.4. 6376 pixels (0.23%). Density 0.128.

5. 7629 пкс (0.27%). Плотность 0.154.5.7629 px (0.27%). Density 0.154.

Средняя по объекту 0.151.The average for an object is 0.151.

D'o=0.151;D ' o = 0.151;

D'к=0.020.D ' k = 0.020.

При подстановке полученных значений оптической плотности в формулу [1]When substituting the obtained values of optical density in the formula [1]

Figure 00000004
Figure 00000004

получили значение сродства олигонуклеотида СО=(0.151-0.020)/(0.151)⋅100%=87%obtained the affinity of the oligonucleotide CO = (0.151-0.020) / (0.151) ⋅100% = 87%

Делаем вывод о сильном сродстве испытуемого олигонуклеотида к культуре клеток ФЭЧ6.We conclude that the oligonucleotide under test has a strong affinity for PEC6 cell culture.

Изобретение позволяет сравнивать олигонуклеотиды по сродству к клеткам, поверхность которых обогащена целевыми молекулами-мишенями.The invention allows the comparison of oligonucleotides in affinity for cells whose surface is enriched with target target molecules.

Изобретение вводит количественные критерии для отбора наиболее высокоаффинных олигонуклеотидов к молекулам-мишеням на поверхности клеток. С другой стороны, изобретение может быть применено для маркирования клеток и тканей определенного типа, например, при росте раковой опухоли.The invention introduces quantitative criteria for the selection of the highest affinity oligonucleotides for target molecules on the cell surface. On the other hand, the invention can be applied for marking cells and tissues of a certain type, for example, with the growth of a cancerous tumor.

Claims (5)

Способ оценки сродства олигонуклеотида к мишени, включающий мечение олигонуклеотида флуорохромом, контакт меченного олигонуклеотида с мишенью-рецептором на поверхности клеток, фоторегистрацию результата с использованием флуоресцентного микроскопа, отличающийся тем, что измеряют оптическую плотность области окрашивания инвертированных изображений, сравнивают с отрицательным контролем, а расчет сродства осуществляют по формуле:A method for assessing the affinity of an oligonucleotide to a target, including labeling the oligonucleotide with a fluorochrome, contacting a labeled oligonucleotide with a target receptor on the cell surface, photorecording the result using a fluorescence microscope, characterized in that the optical density of the stained area of the inverted images is measured, compared with a negative control, and the calculation is performed with a negative control carried out by the formula:
Figure 00000005
Figure 00000005
где СО - сродство олигонуклеотида;where CO is the affinity of the oligonucleotide; D'о - оптическая плотность опытного образца за вычетом оптической плотности фона;D ' about - the optical density of the prototype minus the optical density of the background; D'к - оптическая плотность контрольного образца за вычетом оптической плотности фона.D ' to - the optical density of the control sample minus the optical density of the background.
RU2018144232A 2018-12-13 2018-12-13 Method for assessing the affinity of an oligonucleotide RU2700584C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144232A RU2700584C1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method for assessing the affinity of an oligonucleotide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144232A RU2700584C1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method for assessing the affinity of an oligonucleotide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700584C1 true RU2700584C1 (en) 2019-09-18

Family

ID=67989989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144232A RU2700584C1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method for assessing the affinity of an oligonucleotide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700584C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052473A2 (en) * 1999-03-01 2000-09-08 Idec Pharmaceuticals Corporation Radiolabeling kit and binding assay
EA006512B1 (en) * 2001-04-27 2005-12-29 Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН Methods for analysis of nucleic acid using biologic oligonucleotide microchip and kits therefor
RU2014133427A (en) * 2012-01-17 2016-03-10 Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг DEVICE USED FOR DETECTING BINDING AFFILITIES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052473A2 (en) * 1999-03-01 2000-09-08 Idec Pharmaceuticals Corporation Radiolabeling kit and binding assay
EA006512B1 (en) * 2001-04-27 2005-12-29 Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН Methods for analysis of nucleic acid using biologic oligonucleotide microchip and kits therefor
RU2014133427A (en) * 2012-01-17 2016-03-10 Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг DEVICE USED FOR DETECTING BINDING AFFILITIES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STECKER J.R. et al., Dynamics and visualization of MCF7 adenocarcinoma cell death by aptamer-C1q-mediated membrane attack, Nucleic Acid Ther., 2012 Aug; 22 (4):275-82. doi: 10.1089/nat.2012.0355. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Panikar et al. Towards translation of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) to clinical practice: Progress and trends
Gross-Thebing et al. Simultaneous high-resolution detection of multiple transcripts combined with localization of proteins in whole-mount embryos
Dixon et al. Recent developments in multiplexing techniques for immunohistochemistry
Leuchowius et al. In situ proximity ligation assay for microscopy and flow cytometry
CN108350483A (en) The simultaneous quantitative multiple proteins in user-defined biopsy tissues region
US11385179B2 (en) Target molecule density determination in a fluorescence image
CN108350486A (en) It is quantitative while gene expression in user's definition region of crosscutting covering weave
Vafajoo et al. Biofunctionalized microbead arrays for early diagnosis of breast cancer
US9783808B2 (en) Ovarian cancer-specific aptamers and applications thereof
Voith von Voithenberg et al. Spatially multiplexed RNA in situ hybridization to reveal tumor heterogeneity
CN104313139A (en) Monomolecular cell detection method and application thereof as well as monomolecular cell detection kit
US20040171091A1 (en) Standardized evaluation of therapeutic efficacy based on cellular biomarkers
CN105087775A (en) Method and related kit for detecting c-MET/CEP7 gene status based on rare cells
Oyejide et al. Molecular pathology: Applications in nonclinical drug development
Rahim et al. Phasor analysis of fluorescence lifetime enables quantitative multiplexed molecular imaging of three probes
US20210349080A1 (en) Multi-faceted method for detecting and analyzing target molecule by molecular aptamer beacon (mab)
RU2700584C1 (en) Method for assessing the affinity of an oligonucleotide
Lin et al. A simple open-source method for highly multiplexed imaging of single cells in tissues and tumours
WO2012124763A1 (en) Tissue evaluation method
Pérez-Treviño et al. 3D imaging detection of HER2 based in the use of novel affibody-quantum dots probes and ratiometric analysis
CN105087778A (en) Method and related kit for detecting HER-2/CEP17 gene status based on rare cells
EP4067502A1 (en) Visualization method and information acquisition method
JP6277190B2 (en) Methods for improved cell identification
US20150118694A1 (en) Method for the diagnosis of mammals
CN113960313B (en) Exosome ALK fusion protein magnetic immunochemiluminescence detection kit

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201012