شناسایی پپتیدهای هدفمندکننده به سلولهای sw480 (سرطان روده) با استفاده از کتابخانه نمایش فاژی

انعطاف پذیری بالای باکتریوفاژها در پذیرش انواع تغییرات سطحی پایه و اساس تکنیک نمایش فاژی را تشکیل میدهد. ظهور کتابخانه های فاژی، تکنیک نمایش فاژی را به فناوری با توان عملیاتی بالا تبدیل نموده است. در سالهای اخیر کتابخانه های تصادفی پپتیدی به عنوان یکی از مهمترین و پرکاربردترین کتابخانه های نمایش فاژی برای شناسایی و جداسازی مولکولهای دارویی (با خواص تشخیصی و درمانی) مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. این کتابخانه ها را می توان علیه اهداف مختلفی مانند سلولها و بافتهای سرطانی غربالگری نمود که این امر منجر به شناسایی لیگاندهای اختصاصی سلولهای سرطانی می گردد. هدف از انجام پژوهش حاضر، غربالگری کتابخانه نمایش فاژی پپتیدی ph.d.tm-7 از طریق فرآیند بیوپنینگ جهت شناسایی لیگاندهای پپتیدی متصل شونده به سلولهای sw480 (رده سلولی آدنوکارسینومای روده انسانی) بود. در مجموع سه دور بیوپنینگ بر روی سلول sw480 به عنوان سلول هدف و سلولهای fibroblast ، ags، kyse-30 و huh-7 به عنوان سلولهای کنترل انجام شد. سلولهای کنترل برای انجام بیوپنینگ کاهشی و در جهت حذف پپتیدهای غیراختصاصی از کتابخانه مورد استفاده قرار گرفتند. سپس با انجام plaque-pcr بر روی پلاکهای به دست آمده از دور آخر بیوپنینگ قسمتی از ژنوم فاژهای متصل شونده به سلول sw480 که کدکننده پپتید نمایش یافته می باشد، تکثیر و در گام بعد dna تکثیرشده تعیین توالی گردید. از روشهای بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی جهت بررسی اختصاصیت پپتیدهای جداشده به سلول sw480 استفاده شد. سه دور بیوپنینگ کتابخانه فاژی منجر به غنی سازی تعدادی پپتید شد که از بین آنها توالی پپتیدی hamraqp دارای بیشترین فراوانی بود. نتایج به دست آمده نشان داد بیوپنینگ منجر به غنی سازی چهارده نوع پپتید گردیده است. همردیفی این توالیهای پپتیدی موجب یافتن دو موتیف چهار آمینواسیدی مهم (ha..ra و apdw) شد. sarotup به عنوان جامعترین پایگاه اطلاعاتی مربوط به پپتیدهای به دست آمده از بیوپنینگ کتابخانه های نمایش فاژی برای شناسایی توالیهای غیرمرتبط با هدف یا tup (target unrelated peptide) مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز پپتیدهای به دست آمده با نرم افزارهای بیوانفورماتیکی در sarotup نشان داد شش توالی پپتیدی به دست آمده جزء توالیهای tup بوده و بنابراین فاقد قابلیت اتصال اختصاصی به سلول sw480 می باشند. پپتید موسوم به sw-pep1 با توالی hamraqp به عنوان فراوانترین توالی به دست آمده از بیوپنینگ که tup هم نمی باشد، برای بررسیهای بیشتر انتخاب گردید. آزمون اتصال فاژ به سلول و cell-elisa برای تایید اتصال اختصاصی sw-pep1 به سلول sw480 مورداستفاده قرار گرفت. نتایج این دو آزمون نشان داد پپتید sw-pep1 قابلیت بالایی در اتصال به سلول sw480 (در مقایسه با سلولهای کنترل) از خود نشان می دهد. به علاوه، این پپتید در مقایسه با پپتید کنترل (با توالی نامرتبط) از قابلیت بالاتری در اتصال به سلول sw480 برخوردار است. در مجموع نتایج ما نشان دهنده اختصاصیت پپتید sw-pep1 در اتصال به سلول sw480 بود. این پپتید اختصاصی سرطان کولون می تواند برای هدفمندسازی انواع ناقلهای رسانش ژن و دارو به سلولهای بدخیم روده مورد استفاده قرار بگیرد. بررسی قابلیت ex vivo و in vivo این پپتید در رسانش هدفمند ترکیبات تشخیصی و درمانی به سلولهای سرطان کولون نیازمند مطالعات بیشتری است. بدون تردید، این اطلاعات به درک توانمندی پپتید sw-pep1 برای استفاده در تشخیص و درمان هدفمند سرطان کولون کمک بسیاری خواهد نمود.