آپتامر چیست؟

آپتامر ها الیگونوکلئوتید های تک رشته ای از جنس DNA ، RNA یا پپتیدی هستند که ساختار سه بعدی منحصر به فردی آنها سبب می شود با افینیتی بالایی به پروتئین های هدف متصل و پاسخ بیولوژیکی مناسبی ایجاد کنند و هم سبب پایداری و کاهش تخریب نوکلئازی آنها می شود. آنچه که آپتامر ها را در مقایسه با سایر عوامل هدفمند جذاب تر می سازد پایداری آنهاست که نیمه عمر مفید آنها را افزایش می دهد. همچنین گستردگی اهداف قابل ردیابی، عملکرد اختصاصی مناسب، تولید در شرایط برون تنی، امکان انجام اصلاحات به منظور افزایش کارآیی و مقاومت نوکلئازی، قابلیت کاربرد در هر دو محیط زیستی و غیر زیستی از دیگر مزایای منحصر بفرد آپتامرها به عنوان عوامل ردیاب در تصویربرداری مولکولی است. ثابت تفکیک تعادلی آپتامرها دارای گستره بین چند نانومولار تا چند پیکومولار است که نشاندهنده حساسیتی در حد آنتی‌بادی‌ها است. از میان مولکول های کوچکی که تاکنون آپتامر اختصاصی آنها شناسایی شده است می توان به یون های فلزی، رنگدانه های آلی، اسیدهای آمینه، کوفاکتورها، مشتقات نوکلئوتیدها ، پپتیدها و پروتئین‌ها اشاره کرد. علاوه بر این آپتامرها ایمونوژن نبوده و همچنین سایز کوچکتر آنها سبب می شود بهتر و بیشتر به تومورها نفوذ کنند و کلیرانس خونی سریع تری نیز داشته باشند. در مقابل آنتی سنس ها که الیگونوکلئوتید mRNA را هدف می گیرند، آپتامر ها می توانند هم پروتئین های داخل سلولی و هم پروتئین های خارج سلولی را هدف قرار دهند.

به منظور افزایش مقاومت آپتامر ها تغییرات مشخص در ساختار آن ها انجام می گیرد. تغییر استخلاف در موقعیت ΄۲ نوکلئوتیدهای پیریمیدینی و موقعیت ΄۲ قندی، یک توالی RNA را نسبت به تجزیه شدن توسط نوکلئاز مقاوم می سازد. بهترین نتایج با جایگزینی گروه های آمینو (NH₂) و فلوئور (F) در نوکلئوتیدهای پیریمیدینی حاصل می شود. این آپتامرهای مقاوم به نوکلئاز برای هر دو هدف تشخیصی و درمانی مناسب هستند. از طرفی توالی های DNA طبیعی در مقایسه با توالی های RNA اصلاح نشده مقاومت بیشتری نسبت به نوکلئازها از خود نشان می دهند. در حقیقت آپتامرهای DNA بدون اصلاحات انتهایی نیز می‌توانند در محیط بدن موجود زنده موثر باشند. در صورت لزوم، برای محافظت بیشتر می توان انتهای رشته DNA را با مولکول های کوچکی همچون یک اتصال دهنده آمینی، یک گروه فسفات یا یک قطعه تیمیدینی معکوس پوشاند. علاوه بر تغییرات در موقعیت ΄۲، امکان انجام اصلاحات در موقعیت ۵- Cپیریمیدین نیز وجود دارد. آپتامرهای DNA اصلاح شده در موقعیت ۵- C پیریمیدین، تفاوت های چشمگیری در سطح ساختار اول و دوم نسبت به آپتامرهای تهیه شده از منابع DNA طبیعی از خود نشان می دادند. قابل ذکر است که تاکنون کاربرد آپتامرها در درمان، تشخیص، آنالیز زیستی در محیط آزمایشگاهی و تصویربرداری مورد بررسی و تایید قرار گرفته است. اما در میان آپتامر ها دسته جدیدی تحت عنوان GRO ها دارای خواص منحصر بفردی هستند که در ادامه شرح مفصلی از خصوصیات آنها ارائه شده است.

 

نویسنده مقاله: خانم دکتر زهره نوع پرست متخصص داروسازی هسته ای