Rychlejší vývoj „chemických protilátek“

Aptamery jsou krátké řetězce DNA nebo RNA, které se specificky vážou na konkrétní cílovou molekulu. Někdy se jim říká „chemické protilátky“. Jejich schopnost rozpoznat a navázat různé molekuly lze využít k diagnostice i terapii v medicíně, ale i jako nástroj molekulárního inženýrství.

Aptamery požadovaných vlastností se tradičně hledají ve směsích („knihovnách“) s miliardami různých molekul nukleových kyselin pomocí „evoluce ve zkumavce“: v mnoha opakovaných krocích se vybírají molekuly s co největší a nejspecifičtější afinitou k cílové molekule (Vesmír 93, 144, 2014/3). Využívají se i různé modifikace bází, čímž se rozšiřuje spektrum vlastností takto selektovaných aptamerů.

Chemikové z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR nyní představili výrazně rychlejší metodu hledání aptamerů. Klíčem je využití tzv. nadreprezentovaných knihoven DNA. Sekvence jsou v nich kratší (13 až 17 nukleotidů), takže každá možná varianta je v nich přítomna v mnoha kopiích. To spolu s cílenými modifikacemi umožňuje identifikaci vhodných „rodin“ aptamerů v jednom kroku. Následuje sekvenování a bioinformatická analýza, která odhalí nejslibnější kandidáty. Autoři DNA modifikovali tím, že na nukleotidy navázali hydrofobní skupiny podobné postranním řetězcům aminokyselin, které vazbu na cílový protein posilují a aptamer navíc stabilizují. Možnosti metody vědci demonstrovali na aptameru se specifickou vazbou na receptor pro lidský inzulin, klíčový pro regulaci hladiny cukru v krvi.

Franco-Urquijo P. A., Ondruš M. et al.: Nat. Commun., 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-73676-y