[Is it possible to detect surface antigen CD133 on patient-derived glioblastoma continuous cell cultures using fluorescent aptamers?]

Zh Vopr Neirokhir Im N N Burdenko. 2024;88(1):56-62. doi: 10.17116/neiro20248801156.
[Article in Russian]

Abstract

Theranostics combines diagnostics and therapeutic exposure. Regarding glioblastomas, theranostics solves the problem of detecting and destroying tumor stem cells resistant to irradiation and chemotherapy and causing tumor recurrence. Transmembrane surface antigen CD133 is considered as a potential marker of tumor stem cells.

Objective: To detect CD133 in patient-derived glioblastoma continuous cell cultures using fluorescence microscopy and modified aptamers (molecular recognition elements) anti-CD133.

Material and methods: To detect CD133, we used mousey fluorescence monoclonal antibodies anti-CD133 MA1-219, FAM-modified DNA aptamers anti-CD133 AP-1-M and Cs5. Non-aptamer DNA oligonucleotide NADO was used as a negative control. Detection was performed for three samples of patient-derived glioblastoma continuous cell cultures coded as 1548, 1721 and 1793.

Results: MA1-219 antibodies brightly stained cell culture 1548, to a lesser extent - 1721. There was diffuse staining of cell culture 1793. Cs5-FAM aptamer stained cells in a similar way, but much weaker. AP-1-M-FAM aptamer interacted with cells even weaker and diffusely stained only cell culture 1793. Non-aptamer NADO did not stain cell culture 1548 and very weakly diffusely stained cell culture 1793.

Conclusion: For both molecular recognition elements (MA1-219 antibody and Cs5 aptamer), 3 cell culture samples can be arranged in the following order possibly reflecting CD133 status decrease: strong signal for cell culture 1548, much weaker for 1721, even weaker for 1793. Only cell culture 1548 can be considered CD133 positive with combination of Cs5+ and NADO signals. Cell culture 1793 is CD133 false positive with combination of Cs5+ and NADO+ signals.

Тераностика — направление в лечении, сочетающее диагностику и терапевтическое воздействие. Применительно к лечению глиобластом (ГБ) тераностика решает задачи обнаружения и уничтожения опухолевых стволовых клеток (ОСК), устойчивых к лучевому и химиотерапевтическому воздействию и обусловливающих рецидивирование опухоли. В качестве потенциального маркера ОСК рассматривается трансмембранный поверхностный антиген CD133.

Цель исследования: Определить возможность детекции CD133 в клетках перевиваемых культур, полученных из образцов ГБ пациентов, с помощью флуоресцентной микроскопии при использовании модифицированных аптамеров (молекулярных узнающих элементов, МУзЭл) анти-CD133.

Материал и методы: Для детекции CD133 использовали флуоресцентные моноклональные антитела анти-CD133 MA1-219 мыши, FAM-модифицированные ДНК-аптамеры анти-CD133 AP-1-M и Cs5, в качестве отрицательного контроля — неаптамерный ДНК-олигонуклеотид NADO. Детекцию проводили для трех образцов перевиваемых клеточных культур, полученных из постоперационных тканей ГБ пациентов, закодированных как 1548, 1721, 1793.

Результаты: Антитела MA1-219 наиболее ярко окрашивали культуру клеток 1548, в меньшей степени — 1721, и диффузно окрашивали клетки культуры 1793. Аптамер Cs5-FAM окрашивал клетки аналогичным образом, но гораздо слабее. Аптамер AP-1-M-FAM еще слабее взаимодействовал с клетками, диффузно окрашивая только культуру клеток 1793. Неаптамерный NADO не окрашивал культуру клеток 1548 и очень слабо диффузно окрашивал культуру клеток 1793.

Заключение: Для обоих типов МУзЭлей — как антител MA1-219, так и аптамера Cs5, три образца культуры клеток можно расположить в следующем порядке, возможно, отражающем уменьшение статуса CD133: сильный сигнал для культуры клеток 1548, гораздо слабее — для 1721, еще слабее — для 1793. Только культура клеток 1548 может считаться CD133-положительной с комбинацией сигналов Cs5+ и NADO–. Культура клеток 1793 является CD133-ложноположительной с комбинацией сигналов Cs5+ и NADO+.

Keywords: CD133; antibodies; fluorescence aptamers; glioblastoma; tumor stem cells.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Antigens, Surface / analysis
  • Brain Neoplasms* / genetics
  • Cell Culture Techniques
  • Cell Line, Tumor
  • Glioblastoma* / genetics
  • Glycoproteins / genetics
  • Glycoproteins / metabolism
  • Humans
  • Oligonucleotides
  • Precision Medicine
  • Transcription Factor AP-1

Substances

  • Antigens, Surface
  • Glycoproteins
  • Oligonucleotides
  • Transcription Factor AP-1