Aptámero

Los aptámeros  son moléculas de oligonucleótidos o péptidos que se unen específicamente a ciertas moléculas diana. Por lo general, los aptámeros se seleccionan de grandes bibliotecas aleatorias mediante el método SELEX , pero también existen aptámeros naturales en riboconmutadores . Se pueden utilizar tanto para investigación básica como para aplicaciones médicas ( fármacos macromoleculares , antivirales, etc).

Los aptámeros se pueden utilizar en las siguientes tareas de investigación, diagnóstico y terapéuticas [1] :

1. Para la detección de diversas moléculas diana, tanto en tareas científicas como diagnósticas. Pueden reemplazar anticuerpos en Western blotting, hibridación fluorescente in situ y en ELISA.
2. Un formato prometedor para el diagnóstico es la creación de chips con muchos aptámeros y la posibilidad de detección simultánea de muchas proteínas. [2] [3] [4] [5]
3. Para la purificación por afinidad de moléculas diana.
4. Para la inhibición eficaz y específica de las proteínas diana. Dicha inhibición puede utilizarse tanto con fines de investigación como para la creación de nuevos fármacos. [6] [7] Algunos de estos medicamentos ya se encuentran en ensayos clínicos .
5. Una dirección prometedora en el uso de aptámeros es el transporte dirigido de fármacos. Los aptámeros en este caso determinan el destino de la entrega (ligandos de destino).

Aptámeros de ADN

La estructura espacial de los aptámeros de ADN se representa con mayor frecuencia mediante cuádruples G de 2, rara vez 3, cuartetos G. La formación de un enlace aptámero con una molécula diana puede llevarse a cabo de varias formas, por ejemplo, utilizando enlaces de hidrógeno entre la proteína y los hidrógenos de los bucles cuádruplex.

Se encontraron y seleccionaron aptámeros de ADN que pueden unirse con alta afinidad y especificidad al sitio activo de la trombina, evitando así una mayor activación del fibrinógeno e inhibiendo la cascada de coagulación de la sangre [8] .

Notas

1. ↑ Kushnirov V. V., Mitkevich O. V., Urakov V. N., Ter-Avanesyan M. D. [www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=10000640 MEDICINE] // Éxitos de las ciencias naturales modernas. - 2013. - Nº 3 . - S. 40-43 .
2. ↑ Gold, L., Ayers, D., Bertino, J., Bock, C., Bock, A., Brody, E., ... y Zichi, D. (2010). Tecnología proteómica multiplexada basada en aptámeros para el descubrimiento de biomarcadores. PLoS ONE 5(12): e15004. PMID 21165148 PMC 3000457 doi : 10.1371/journal.pone.0015004
3. ↑ Moaddel, R., Ubaida-Mohien, C., Tanaka, T., Lyashkov, A., Basisty, N., Schilling, B., ... y Ferrucci, L. (2021). Proteómica en la investigación del envejecimiento: una hoja de ruta para la investigación clínica traslacional. Célula de envejecimiento, e13325. PMID 33730416 PMC 8045948 doi : 10.1111/acel.13325
4. ↑ Sebastiani, P., Federico, A., Morris, M., Gurinovich, A., Tanaka, T., Chandler, KB, ... y Perls, TT (2021). Las firmas de proteínas de los centenarios y su descendencia sugieren que los centenarios envejecen más lentamente que otros humanos. Célula de envejecimiento, 20(2), e13290. PMID 33512769 PMC 7884029 doi : 10.1111/acel.13290
5. ↑ Sathyan, S., Ayers, E., Gao, T., Weiss, E.F., Milman, S., Verghese, J. y Barzilai, N. (2020). Perfil proteómico del plasma de edad, duración de la salud y mortalidad por todas las causas en adultos mayores. Célula de envejecimiento, 19(11), e13250. PMID 33089916 PMC 7681045 doi : 10.1111/acel.13250
6. ↑ Yamagishi, S.I. y Matsui, T. (2018). Potencial terapéutico de ADN-aptámeros contra el eje AGE-RAGE en complicaciones relacionadas con la diabetes. Diseño farmacéutico actual, 24(24), 2802-2809. PMID 30156152 doi : 10.2174/1381612824666180829110124
7. ↑ Sotokawauchi, A., Matsui, T., Higashimoto, Y., Nishino, Y., Koga, Y., Yagi, M. y Yamagishi, S.I. (2021). El aptámero de ADN elevado contra el receptor de productos finales de glicación avanzada suprime el daño tubular renal y mejora la resistencia a la insulina en ratones diabéticos. Investigación de diabetes y enfermedades vasculares, 18(1), 1479164121990533. PMID 33535822 doi : 10.1177/1479164121990533
8. ↑ VA Spiridonova, T. M. Novikova, VA Sizov, V. S. Shashkóvskaya, E.V. titaeva. APTÁMEROS DE ADN PARA EXOSITO DE TROMBINA I. INTERRELACIONES ESTRUCTURALES-FUNCIONALES Y EFECTOS ANTITROMBÓTICOS  // Bioquímica. - 2019. - T. 84 , núm. 12 _ — S. 1876–1885 . — ISSN 0320-9725 . -doi : 10.1134/ s032097251912011x .

Literatura

• Kovalenko A. (2021) Aptámeros: guía gráfica (cómic). Biomolécula. https://biomolecula.ru/articles/aptamery-graficheskii-gaid
• Buglak, AA; Samokhvalov, AV; Zherdev, AV; Dzantiev, BB Métodos y Aplicaciones del Diseño y Modelado de Aptámeros In Silico. En t. J. Mol. ciencia 2020, 21, 8420 https://doi.org/10.3390/ijms21228420
• Wu, L., Wang, Y., Xu, X., Liu, Y., Lin, B., Zhang, M., ... y Tan, W. (2021). Detección basada en aptámeros de objetivos circulantes para medicina de precisión. Reseñas químicas. PMID 33667075 doi : 10.1021/acs.chemrev.0c01140
• Kumar Kulabhusan, P., Hussain, B. y Yüce, M. (2020). Perspectivas actuales de los aptámeros como herramientas diagnósticas y agentes terapéuticos. Farmacéuticos, 12(7), 646. PMID 32659966 PMC 7407196 doi : 10.3390/farmacéuticos12070646
• Dembowski, Sean K. y Michael T. Bowser. "Métodos microfluídicos para la selección y caracterización de aptámeros". Analista 143.1 (2018): 21-32. PMID 29094731 PMC 5819361 doi : 10.1039/c7an01046j
• Byun, J. (2021). Avances recientes y oportunidades para los aptámeros de ácidos nucleicos. Vida, 11(3), 193. PMID 33671039 PMC 7997341 doi : 10.3390/life11030193
• Huang, J., Chen, X., Fu, X., Li, Z., Huang, Y. y Liang, C. (2021). Avances en el descubrimiento de biomarcadores basados ​​en aptámeros. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 571. PMID 33796540 PMC 8007916 doi : 10.3389/fcell.2021.659760
• Birader K., Keerthana LS, Yathirajarao T., Barla JA, Suman P. (2021) Métodos para mejorar la afinidad del aptámero para la detección de antígenos y su caracterización. En: Suman P., Chandra P. (eds) Tecnologías de inmunodiagnóstico desde el laboratorio hasta las pruebas en el punto de atención. Springer, Singapur. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_9
• Nagar DN, Yathirajarao T., Kumar P., Kushwaha P., Suman P. (2021) SELEX basado en perlas para la selección de aptámeros y su aplicación en la detección de diversos antígenos. En: Suman P., Chandra P. (eds) Tecnologías de inmunodiagnóstico desde el laboratorio hasta las pruebas en el punto de atención. Springer, Singapur. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_7
• Troisi R, Sica F. Aptámeros: estudios funcionales-estructurales y aplicaciones biomédicas . Revista Internacional de Ciencias Moleculares. 2022; 23(9):4796. doi : 10.3390/ijms23094796
• Riccardi, C., Napolitano, E., Musumeci, D. y Montesarchio, D. (2020). Aptámeros de ADN diméricos y multiméricos para el reconocimiento de proteínas altamente eficaz. Moléculas, 25(22), 5227. PMID 33182593 PMC 7698228 doi : 10.3390/molecules25225227
• Fong, TG, Chan, NY, Dillon, ST, Zhou, W., Tripp, B., Ngo, LH, ... & Libermann, TA (2019). Identificación de firmas de proteoma plasmático asociadas con cirugía mediante SOMAscan. Anales de cirugía. PMID 30946084 PMC 6832727 doi : 10.1097/SLA.000000000003283
• Prante, M., Segal, E., Scheper, T., Bahnemann, J. y Walter, J. (2020). Aptasensores para la detección de moléculas pequeñas en el punto de atención. Biosensores, 10(9), 108. PMID 32859075 PMC 7559136 doi : 10.3390/bios10090108
• Wang, T., Chen, L., Chikkanna, A., Chen, S., Brusius, I., Sbuh, N. y Veedu, R.N. (2021). Desarrollo de ensayos de flujo lateral basados ​​en aptámeros de ácidos nucleicos: una plataforma robusta para el diagnóstico rentable en el punto de atención. Theranostics, 11(11), 5174. PMID 33859741 PMC 8039946 doi : 10.7150/thno.56471
• Shaban, SM y Kim, DH (2021). Avances recientes en sensores aptámeros. Sensores, 21(3), 979. PMID 33540523 PMC 7867169 doi : 10.3390/s21030979
• Aptámeros para aplicaciones médicas. Del Diagnóstico a la Terapéutica. Dong, Yiyang (Ed.) Springer Nature Singapur Pte Ltd. 2021, 462 págs. https://doi.org/10.1007/978-981-33-4838-7
• Ji, D., Lyu, K., Zhao, H. y Kwok, CK (2021). El aptámero de L-RNA circular promueve el reconocimiento de objetivos y controla la actividad de los genes. Investigación de ácidos nucleicos, 49(13), 7280-7291. PMID 34233000 PMC 8287958 doi : 10.1093/nar/gkab593 Un nuevo enfoque para el desarrollo de herramientas mediadas por aptámeros para la regulación génica y otros fines.