Les scientifiques améliorent la technologie de l'adn pour la détection, le traitement de la maladie


Les scientifiques améliorent la technologie de l'adn pour la détection, le traitement de la maladie

L'un des inconvénients des aptamères d'ADN - les petites molécules synthétiques qui sont prometteuses pour détecter et traiter le cancer et d'autres maladies - est-ce qu'ils ne se lient pas facilement à leurs cibles et sont facilement digérés par des enzymes dans le corps. Maintenant, les scientifiques ont trouvé un moyen de produire des aptamères d'ADN sans ces inconvénients.

Une fois que les aptamères d'ADN sont conçus pour une cible spécifique, ils se lient à elle et bloquent son activité.

L'équipe - de l'Institut de Bioingénierie et de Nanotechnologie (IBN) à l'Agence pour la Science, la Technologie et la Recherche (A * STAR) à Singapour - décrit comment ils ont développé et testé la technologie améliorée de l'ADN dans le journal Rapports scientifiques .

La directrice générale de IBN, Jackie Y. Ying, affirme que l'équipe a créé "un aptamère d'ADN avec une forte capacité et stabilité de liaison avec une efficacité supérieure" et:

"Nous espérons utiliser nos aptamers d'ADN comme technologie de plate-forme pour le diagnostic et le développement de nouveaux médicaments".

Les aptamères sont une classe spéciale d'acides nucléiques synthétiques (ARN) ou d'acides désoxyribonucléiques (ADN) qui s'avèrent prometteurs pour un usage clinique.

Ces petites molécules pourraient être idéales pour les applications de médicaments car elles peuvent être conçues pour des cibles très spécifiques - telles que des protéines, des virus, des bactéries et des cellules.

Inconvénients des aptamers d'ADN actuels

Une fois que les aptamères sont conçus pour une cible spécifique, ils se lient à elle et bloquent son activité.

Ils sont l'équivalent chimique des anticorps, sauf, contrairement aux anticorps actuellement utilisés dans le développement de médicaments, ils ne provoquent pas de réponses immunitaires indésirables et peuvent être plus faciles à produire en masse à haute qualité.

Le premier médicament basé sur l'aptamère - un aptamère d'ARN pour le traitement de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (AMD) - a été approuvé aux États-Unis en 2004 et plusieurs autres aptamères sont en cours d'évaluation dans les essais cliniques.

Cependant, aucun aptamère d'ADN n'a encore été approuvé pour une utilisation clinique parce que ceux actuellement développés ne se lient pas bien aux cibles moléculaires et sont facilement digérés dans le flux sanguin par des enzymes appelées nucléases.

Dans leur document, l'auteur principal Dr. Ichiro Hirao, chercheur principal chez IBN, et ses collègues décrivent comment ils ont surmonté ces deux problèmes.

La «base non naturelle» et la «mini-épingle à cheveux» éliminent les inconvénients de l'aptmère d'ADN

Pour surmonter le problème de la liaison faible, l'équipe a ajouté un nouveau composant artificiel - appelé «base non naturelle» - à un aptamère d'ADN standard, qui comporte généralement quatre composants.

L'article décrit comment l'addition d'un cinquième composant de base non naturel à l'aptamère d'ADN a renforcé sa capacité de liaison de 100 fois.

Pour éviter que l'aptamateur ne soit facilement digéré par des enzymes, l'équipe a ajouté un petit morceau d'ADN qu'ils appellent un «ADN mini-épingle à cheveux».

Le Dr Hirao dit que les ADN mini-épingle à cheveux sont constitués de petits fragments d'ADN qui forment une structure compacte et en boucle, comme une épingle à cheveux, et c'est ce qui les rend stables.

Typiquement, les aptamères d'ADN ne durent pas plus d'une heure dans le sang à température ambiante parce qu'ils sont décomposés par des nucléases. Mais l'équipe a trouvé que l'addition de l'ADN mini-épingle à pied pourrait aider les aptamères d'ADN à survivre pendant des jours, ce qui les rend plus attrayants pour le développement de médicaments.

Dans leur document, les scientifiques décrivent comment leurs modifications ont amélioré un aptamère d'ADN qui cible une protéine de signalisation cellulaire appelée interféron gamma.

Les tests de laboratoire ont montré que l'aptamateur amélioré a survécu dans le sang humain à 37 ° C après 3 jours et «inhibé durablement l'activité biologique» de l'interféron gamma, notez les auteurs.

Le Dr Hirao dit que leurs modifications montrent qu'il est possible de générer des aptamères d'ADN très prometteurs pour une utilisation clinique: ils sont potentiellement plus efficaces dans leur action, moins coûteux à produire et ont moins d'effets secondaires indésirables que les méthodes classiques. Il conclut:

La prochaine étape de notre recherche consiste à utiliser les aptamères pour détecter et désactiver les molécules cibles et les cellules qui causent des maladies infectieuses, telles que la dengue, le paludisme et la méthicilline. Staphylococcus aureus (MRSA), ainsi que le cancer ".

En décembre 2015, Medical-Diag.com A appris comment les chercheurs de l'Université du Texas à Arlington développent un moyen de détecter les cellules cancéreuses en utilisant des puces électroniques recouvertes d'aptamères d'ARN. L'équipe espère qu'elle mènera à un outil de table qui offre aux médecins des tests moins coûteux et plus rapides pour la prédiction de la maladie.

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