Aptamer

Az aptamerek  olyan oligonukleotid- vagy peptidmolekulák , amelyek specifikusan kötődnek bizonyos célmolekulákhoz. Általában az aptamereket nagy véletlenszerű könyvtárakból választják ki a SELEX módszerrel , de természetes aptamerek is léteznek a riboswitchekben . Alapkutatási és orvosi alkalmazásokhoz egyaránt használhatók (makromolekuláris gyógyszerek , vírusellenes szerek stb.).

Az aptamerek a következő kutatási, diagnosztikai és terápiás feladatokban használhatók [1] :

1. Különféle célmolekulák kimutatására tudományos és diagnosztikai feladatokban egyaránt. Ezek helyettesíthetik az antitesteket Western-blot-vizsgálatban, in situ fluoreszcens hibridizációban és ELISA-ban.
2. A diagnosztika ígéretes formája a sok aptamert tartalmazó chipek létrehozása, valamint számos fehérje egyidejű kimutatásának lehetősége. [2] [3] [4] [5]
3. Célmolekulák affinitási tisztítására.
4. A célfehérjék hatékony és specifikus gátlására. Az ilyen gátlás mind kutatási célokra, mind új gyógyszerek létrehozására használható. [6] [7] Ezen gyógyszerek némelyike ​​már klinikai vizsgálatok alatt áll .
5. Ígéretes irány az aptamerek alkalmazásában az irányított gyógyszerszállítás. Az aptamerek ebben az esetben meghatározzák a szállítás célzását (célzó ligandumok).

DNS aptamerek

A DNS-aptamerek térbeli szerkezetét leggyakrabban 2, ritkán 3 G-kvartettből álló G-quadruplexek képviselik. Az aptamer kötés kialakítása egy célmolekulával többféleképpen is megvalósítható, például a fehérje és a kvadrupplex hurkok hidrogénjei közötti hidrogénkötések alkalmazásával .

Olyan DNS-aptamereket találtak és szelektáltak, amelyek nagy affinitással és specifitással tudnak kötődni a trombin aktív helyéhez, így megakadályozzák a fibrinogén további aktiválódását és gátolják a véralvadási kaszkádot [8] .

Jegyzetek

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 ORVOSTAN] // A modern természettudomány sikerei. - 2013. - 3. sz . - S. 40-43 .
2. ↑ Gold, L., Ayers, D., Bertino, J., Bock, C., Bock, A., Brody, E., ... & Zichi, D. (2010). Aptamer alapú multiplex proteomikai technológia a biomarkerek felfedezéséhez. 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., ... & Ferrucci, L. (2021). Proteomika az öregedéskutatásban: Útiterv a klinikai, transzlációs kutatáshoz. Öregedő sejt, e13325. PMID 33730416 PMC 8045948 doi : 10.1111/acel.13325
4. ↑ Sebastiani, P., Federico, A., Morris, M., Gurinovich, A., Tanaka, T., Chandler, KB, ... & Perls, TT (2021). A százévesek és utódaik fehérjejegyei arra utalnak, hogy a százévesek lassabban öregszenek, mint a többi ember. Öregedő sejt, 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. és Barzilai, N. (2020). Az életkor, az egészségi állapot és az összes okból bekövetkező halálozás plazmaproteomikus profilja idősebb felnőtteknél. Öregedő sejt, 19(11), e13250. PMID 33089916 PMC 7681045 doi : 10.1111/acel.13250
6. ↑ Yamagishi, S.I. és Matsui, T. (2018). Az AGE-RAGE tengely ellen felvetett DNS-aptamerek terápiás potenciálja a cukorbetegséggel összefüggő szövődményekben. Jelenlegi gyógyszerészeti tervezés, 24(24), 2802-2809. PMID 30156152 doi : 10.2174/1381612824666180829110124
7. ↑ Sotokawauchi, A., Matsui, T., Higashimoto, Y., Nishino, Y., Koga, Y., Yagi, M. és Yamagishi, S. I. (2021). A fejlett glikációs végtermékek receptora ellen termelt DNS-aptamer elnyomja a vesetubuláris károsodást és javítja az inzulinrezisztenciát cukorbeteg egerekben. Diabetes and Vascular Disease Research, 18(1), 1479164121990533. PMID 33535822 doi : 10.1177/1479164121990533
8. ↑ V.A. Spiridonova, T.M. Novikova, V.A. Sizov, V.S. Shashkovskaya, E.V. Titaeva. A TROMBIN EXOZIT DNS-APTAMEREI I. SZERKEZETI-FUNKCIÓS KAPCSOLÓDÁSOK ÉS ANTITROMBOTIKUS HATÁSOK  // Biokémia. - 2019. - T. 84 , sz. 12 . – S. 1876–1885 . — ISSN 0320-9725 . - doi : 10.1134/s032097251912011x .

Irodalom

• Kovalenko A. (2021) Aptamers: grafikus útmutató (képregény). Biomolekula. https://biomolecula.ru/articles/aptamery-graficheskii-gaid
• Buglak, A. A.; Samokhvalov, A. V.; Zherdev, A. V.; Dzantiev, BB Az In Silico Aptamer tervezés és modellezés módszerei és alkalmazásai. Int. J. Mol. sci. 2020, 21, 8420 https://doi.org/10.3390/ijms21228420
• Wu, L., Wang, Y., Xu, X., Liu, Y., Lin, B., Zhang, M., ... & Tan, W. (2021). A keringő célpontok aptamer alapú kimutatása a precíziós gyógyászatban. Kémiai Vélemények. PMID 33667075 doi : 10.1021/acs.chemrev.0c01140
• Kumar Kulabhusan, P., Hussain, B. és Yüce, M. (2020). Az aptamerek, mint diagnosztikai eszközök és terápiás szerek jelenlegi perspektívái. Pharmaceutics, 12(7), 646. PMID 32659966 PMC 7407196 doi : 10.3390 /pharmaceutics12070646
• Dembowski, Sean K. és Michael T. Bowser. "Mikrofluidikus módszerek az aptamer kiválasztására és jellemzésére." Analyst 143.1 (2018): 21-32. PMID 29094731 PMC 5819361 doi : 10.1039/c7an01046j
• Byun, J. (2021). A nukleinsav-aptamerek közelmúltbeli fejlődése és lehetőségei. Life, 11(3), 193. PMID 33671039 PMC 7997341 doi : 10.3390/life11030193
• Huang, J., Chen, X., Fu, X., Li, Z., Huang, Y. és Liang, C. (2021). Előrelépések az Aptamer-alapú biomarker felfedezésben. 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) Methods for Enhancing Aptamer Affinity for Antigen Detection and Its Characterization. In: Suman P., Chandra P. (eds) Immunodiagnostic Technologies from Laboratory to Point-Of-Care Testing. Springer, Szingapúr. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_9
• Nagar DN, Yathirajarao T., Kumar P., Kushwaha P., Suman P. (2021) Bead-Based SELEX for Aptamers Selection and Their Application in Detection of Diverse Antigens. In: Suman P., Chandra P. (eds) Immunodiagnostic Technologies from Laboratory to Point-Of-Care Testing. Springer, Szingapúr. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_7
• Troisi R, Sica F. Aptamers: Functional-Structural Studies and Biomedical Applications . International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(9):4796. doi : 10.3390/ijms23094796
• Riccardi, C., Napolitano, E., Musumeci, D. és Montesarchio, D. (2020). Dimer és multimer DNS-aptamerek a rendkívül hatékony fehérjefelismeréshez. Molecules, 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). Sebészeti beavatkozással kapcsolatos plazmaproteóma aláírások azonosítása SOMAscan segítségével. A műtét évkönyvei. PMID 30946084 PMC 6832727 doi : 10.1097/SLA.0000000000003283
• Prante, M., Segal, E., Scheper, T., Bahnemann, J. és Walter, J. (2020). Aptaszenzorok kis molekulák közvetlen észlelésére. Biosensors, 10(9), 108. PMID 32859075 PMC 7559136 doi : 10.3390/bios10090108
• Wang, T., Chen, L., Chikkanna, A., Chen, S., Brusius, I., Sbuh, N. és Veedu, R.N. (2021). Nukleinsav-aptamer alapú laterális áramlási vizsgálatok fejlesztése: Robusztus platform a költséghatékony gondozási pontok diagnosztizálásához. Theranostics, 11(11), 5174. PMID 33859741 PMC 8039946 doi : 10.7150/thno.56471
• Shaban, S. M. és Kim, D. H. (2021). Az Aptamer érzékelők legújabb fejlesztései. Érzékelők, 21(3), 979. PMID 33540523 PMC 7867169 doi : 10.3390/s21030979
• Aptamerek orvosi alkalmazásokhoz. A diagnosztikától a terápiáig. Dong, Yiyang (szerk.) Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2021, 462 o. https://doi.org/10.1007/978-981-33-4838-7
• Ji, D., Lyu, K., Zhao, H. és Kwok, C.K. (2021). A cirkuláris L-RNS aptamer elősegíti a cél felismerését és szabályozza a génaktivitást. Nucleic Acids Research, 49(13), 7280-7291. PMID 34233000 PMC 8287958 doi : 10.1093/nar/gkab593 Új megközelítés az aptamer által közvetített eszközök fejlesztéséhez génszabályozási és egyéb célokra.