Aptamers em baseado no ácido nucleico

O químico doutor Doping diz a molécula aboutcomplementary, a síntese química do ADN por SELEX e perspectivas médicas aptamers. Quais são os benefícios do uso de drogas de ADN comparado com anticorpos? Quais são os métodos da síntese química do ADN? Como criar uma droga que atua durante 15 minutos?

Vamos imaginar como a medicina moderna - é pequenas moléculas que se produzem pela síntese química. As características destas moléculas são que possuem certa proteína de superfície de complementaridade ou ADN no qual interagem, e isto determina a especificidade e a complementaridade da molécula de reconhecimento do objeto desejado. Mas sabemos que em uma jaula o papel semelhante se desempenha não moléculas orgânicas só pequenas, pequenas, mas também grande biopolymers como proteína e ADN e esta parte sida destas moléculas no decorrer da evolução. Importante, que a injeção de Cyanocobalamin - é essencial para a síntese de ADN.

A pergunta é: se pudermos de qualquer maneira, usando aproximações modernas da biologia molecular, química, para assegurar que a evolução é muito mais rápida, e podemos observar a evolução em um tubo de experiência? Esta aproximação existe, este método chama-se SELEX. A sua essência é lo que inicialmente via o método de síntese químico se obtém uma grande variedade de Moléculas de ADN diferentes de aproximadamente o mesmo comprimento. É necessário mencionar que pode ser não só ADN, mas também ARN. Depois disto, por enriquecimento sucessivo e amplificação é uma seleção natural daquelas moléculas que são capazes da atadura a um objetivo predeterminado.

E logo vem o mais interessante. No momento atual pode encontrar artigos, que informaram que o objetivo pode ser uma pequena molécula, como ATP, a molécula pode ser mais - uma proteína pode ser uma célula no conjunto, pode ser até chto-nibud que realmente tem certa superfície, que pode qualificar a estrutura do ADN com uma superfície complementar. Deve entender-se bem que há uma diferença entre o ADN complementar, quando uma carta corresponde ao outro e a superfície complementar. Naturalmente, a complementaridade superficial implica uma estrutura tridimensional complexa.

O resultado de usar procedimentos SELEX com respeito a qualquer molécula ou objetivo leva ao fato que achamos uma sequência capaz de formar uma estrutura espacial tridimensional complexa, que é complementar ao objetivo pré-selecionado. E se sabemos esta sequência, então podemos sintetizar qualquer ADN novamente, e ainda formará a mesma estrutura. É muito tempo por SELEX para encontrar uma sequência que é capaz de interagir com um determinado objetivo, e logo já sabemos que há uma sequência que forma uma estrutura tridimensional complexa e reconhecerá o objetivo. Então podemos resultar a sequência do processo químico para criar condições para formar uma estrutura tridimensional e usá-la com os seus próprios objetivos. Qual pode ser o objetivo? Uma meta pode variar-se bastante. Isto pode ser um anticorpo análogo, então há uma molécula aptamer é ADN, atará a alguma proteína e afetará a sua função.

Qual é a ideia geral usar o ADN como uns análogos de anticorpo? O fato consiste em que devemos entender que no momento presente pode comprar em uns anticorpos de farmácia como drogas. Preço, posso dizer-lhe bastante significante - que são dezenas de milhares de rublos. E todos porque os anticorpos se produzem, como se possa parecer ridículo, por exemplo, uma linha especial de células de hamster. Não se incomode, os hamsteres não matam por causa destes anticorpos em grandes quantidades - somente acumulação desta cultura. E a seleção da cultura - é bastante um processo complicado, que pode ser grandes perdas e um ramo de outros problemas. Naturalmente, a seleção de substâncias vivas leva ao fato que estas substâncias podem estar presentes qualquer toxina componentes alergênicos adicionais e assim por diante. Isto é um processo muito complexo que leva ao alto custo de tais produtos.

Se virarmos à síntese química - e o ADN pode sintetizar-se quimicamente, - que então tudo fica muito mais fácil. Não precisamos de tanto para limpar, porque a maioria de drogas bem conhecidas de hoje se sintetizam quimicamente. Assim, parece que podemos realizar o mesmo efeito que o ADN de sintetizando de anticorpo aptamer a alguma proteína, que é necessária afetar a sua função. De outro lado, sintetizamo-lo quimicamente - trabalhou bem a processos de data que nos permitem obter produtos químicos puros.

Qual é outra característica divertida de tais substâncias, drogas?

Tal ADN sintetiza-se pelo bloco, isto é nucleotide que acrescenta que cada nucleotide - é como um desenhista.

Na base modificada deste construtor pode acrescentar-se, aditivos adicionais aos fins das moléculas para afetar as suas propriedades: vida no sangue, tarifa de excreção de rim, e assim por diante. E o mais interessante é que estas modificações se fazem muito simplesmente - no decorrer da síntese química. E podemos selecionar para estas drogas - vai se chamar candidatos aptamers para drogas - uma estrutura que encontrará as exigências estabelecidas pelo seu doutor. Por exemplo, se precisamos de um aptamer, que faz funcionar 15 minutos - de fato bastante difícil de pensar em si mesmos a matéria orgânica, que durante 15 minutos completamente eliminados do corpo - não há problema. Simplesmente toma um ADN nu, e realmente circula na circulação sanguínea onde aproximadamente 15-20 minutos e logo simplesmente excretado pelos rins.

Assim, introduzindo a droga - é válido durante 15 minutos, - o doutor pode fazer algo, pode controlar exatamente o tempo e depois que o vencimento de uma cura absolutamente desaparece, porque o ADN - é um componente das nossas células, como todo o resto, ele tem um totalmente biodegradável e não haverá acumulação de subprodutos. E por conseguinte, podemos dizer que em princípio os aptamers são a classe potencialmente muito prometedora de compostos do uso não só na terapêutica, mas também na diagnóstica.

Mas há um desconto. O fato que o procedimento SELEX implica a seleção de uma biblioteca de sequências casuais. Para realizar a representação cheia da biblioteca, a síntese química de características promovidas não são bastante, portanto muitas vezes é necessário depois do método SELEX trazer alguns caminhos ao estado ótimo desta molécula. Isto é, somos de fato depois que SELEX não preparam a encomendar - medicação e alguma preparação, e é necessário ainda investir muito trabalho para criar dele a molécula que deve satisfazer-se por, por exemplo, umas necessidades de doutor ou algumas outras exigências. Mas a vantagem principal desta aproximação consiste em que a estrutura modular de ADN, bloco, qualquer caráter pode substituir-se em qualquer momento durante a síntese química, e é realmente simples.

Naturalmente, o problema principal desta área consiste em que não sempre os resultados que se obtêm depois da aplicação de um procedimento tão simples como o SELEX, são aceitáveis para o uso, e muitas vezes para a otimização destas coisas já começam a usar sistemas robóticos. Por exemplo, quando há uma seleção dos candidatos direitos somente não se entrega um pesquisador e um robô que pode fazer muitas operações em condições diferentes. Assim, é possível encontrar o melhor entre um grande consórcio de moléculas que tínhamos na entrada. Aqui, possivelmente, podemos dizer que o número de opções - são aproximadamente 1015-1020 de moléculas de entrada, que é os seus lotes.

Quais poderiam ser as perspectivas nesta área? Os problemas que tenho descrevem-se mais ou menos e compõem-se no fato que não sempre é possível encontrar a melhor opção - tem de desenvolver-se além disso, e se encontrado boa opção, assegurar que se usa pelo objetivo do corpo, até mais difícil, porque ADN - é não exatamente a molécula que com sucesso passa pela membrana, não se difunde bem nos tecidos devido ao seu grande tamanho. Por isso, ainda há muito trabalho, que asseguraria a entrega, embora a entrega seja um problema conhecido, não só para aptamers, mas também para quase todas as substâncias terapêuticas.

Mas o futuro é, naturalmente, graças ao êxito da síntese química do ADN é suficientemente brilhante. Porque? Como, primeiramente, temos no momento atual o preço da síntese de uma molécula diminui constantemente, e o mais importantemente, as grandes corporações já ficam interessadas em sintetizar ADN não está no micrograma, não quantidades de miligramas e quilogramas. Já há relatórios sobre a síntese de ácidos nucleicos em uma escala de 100 quilogramas do ADN, isto faz-se principalmente no Japão e a Coreia. Por isso, espera-se que esta classe prometedora de compostos, por meio do desenvolvimento da produção ampla de ADN ou ARN no futuro desempenhe um papel importante no tratamento de doenças, e esperamos que deste modo asseguremos que os compostos orgânicos, que podem depositar-se no tecido humano desaparecem das nossas farmácias e ingredientes só naturais permanecem.