Sotiris Missailidis - Aptâmeros

Sotiris Missailidis
Bio-Manguinhos/Fiocruz
O termo Aptâmero é derivado da
palavra grega “apto”, que significa
“ajuste” e “mero” que significa “parte”.
Aptâmeros são RNA ou DNA de fita
simples ou dupla, selecionados para
alta afinidade e especificidade contra
alvos de interesse.
Aptâmeros são selecionados a partir
de vastas bibliotecas de moléculas
(1015 ligantes) em um processo
evolutivo que permite a maturação do
ligante para alcançar as características
desejadas de ligação.
SELEX é um método de química combinatória
empregando bibliotecas de ácidos nucléicos para a
seleção de oligonucleotídeos como ligantes de alta
afinidade e especificidade, chamados aptâmeros,
baseados em rodadas consecutivas de seleção e
amplificação.
Bibliotecas normalmente são oligonucleotídeos sintéticos
(RNA ou DNA) de número n de bases degeneradas. Uma
biblioteca com região aleatória de 25 bases degeneradas é
capaz de produzir um total de 425 = 1015 ligantes diferentes
SELEX
Evolução Sistemática de Ligantes por
Enriquecimento EXponencial
Biblioteca aleatória
Interação com alvo específico
Separação de espécies ligados
Subconjunto de oligonucleotídeos
Clonagem e determinação da sequência
Baratos, eficientes, reprodutível e fácil de produzir.
Estável em armazenamento a longo prazo,
transportados em temperatura ambiente.
Alteração de propriedades de acordo com
a necessidade.
Tamanho pequeno.
menos imunogenicidade
maior penetração do tecido
Bom como inibidores ou antagonistas (VEGF NX1838), agentes de
entrega, sondas moleculares e unidades de reconhecimento de sensor.
Mais específicos do que pequenas moléculas e peptídeos, menores e
mais flexíveis do que os anticorpos.
Aptâmeros são versáteis e fáceis de modificar.
Aptâmeros podem ser selecionados contra qualquer alvo.
♦ Resistência em endonucleases e marcação
Spiegelmers (aptâmeros de imagem de espelho)
XNA (Xeno-nucleic acids)
SOMAmers (Slow Off-rate Modified Aptamers)
Bases modificadas, aptâmeros peptídicos, bases que
contem farmacóforos da indústria farmacêutica
Afimeros
Macugen tem como alvo o VEGF165, contrario com
Lucentis e Avastin que tem o VEGF121
Aptâmeros foram selecionados
contra a proteína citoplasmatica
nucleolin
O aptâmero AS-1411 forma um
dimero de G-quadruplex com
resultados muito interesantes na
primeira fase clinica (Ireson and
Kelland, 2006) e agora na segunda
fase clinica para o tratamento de
leucemia mielóide aguda e
câncer do rim.
O
OH
O
O
O
OH
OH
OH
OH
+
OMe O
O
OH
O
H
O
OH
MeOH
+
NaBH3CN
OH
OMe O
OH
O
O
Me
OH
+
NH3
Cl-
Me
OH
NH2
NH2
N
N
O
N
N
O
O P
+
O
N
aptamer : drug : EDCI = 1:2:2
Drug
O
N
O
OH
N
O
O
OH
N
O P O
O
O
N
N
O
OH
O
O
N
O
O
O
O
N
OH NH
OH NH2
Drug
O
N
H
OH
Complexos aptâmero-lipossoma
Aptâmero anti-PSMA bioconjugados com poli (ácidolático)-bloco de polietileno glicol (PEG-PLA-COOH)
copolímero, encapsulado em dextran marcado com
Docetaxel.
Dr John G Bruno da Operational
Techologies Corporation, Texas,
EUA propôs para o Departamento
de Defesa do EUA o
desenvolvimento de Universal
Anti-Venom DNA Aptamer
Dendrimers, ou Dentrimeros de
Aptâmeros de DNA contra Veneno
(Universais).
- Proposta submetida em Julho de 2015.
Aprovada setembro/2015.
Este ensaio foi concebido para a detecção de MUC1
circulante em fluidos biológicos para fins de diagnóstico, tais
como o reconhecimento da MUC1 no sangue de pacientes
com câncer.
1.8
1.2
0.9
0.6
SB'
SB
0.3
10 m M PBS, pH 7.4
10m M TBS, pH 7.4
Mouse C595 anti-MUC1 Ab
0
1:16,200
1:5400
1:1800
1:600
1:200
0
1:16,200
1:5400
1:1800
1:600
0.0
B1'
B1
1:200
Abs / 405nm (AU)
1.5
B2'
B2
Tireóide normal
(A) Adenocarcinoma de pulmão
com expressão de MUC1
Carcinoma papilífero
da tireóide
Tall-cell variante
(B) Carcinoma de células escamosas
de pulmão
Ensaio Immuno slot blot
Adducted
double stranded
DNA
Nuclease
digestion
Chemiluminescent
reagents
Enzyme
Biotinylated
Aptamer
Nitrocellulose
filter
Hyperfilm or
imager
Ensaio colorimétrico
Ensaio diagnóstico de Ponto quântico
baseado em aptâmeros para detecção
de MUC1 circulante
Aptamer Beacons
Cintilografia:
administração intravesical
a
a) Urografia intravesical. Bexiga é
preenchida com um agente de
contraste. Existe uma suspeita da
presença de um tumor que toma a
forma de um defeito de enchimento
(seta).
b
b) Cintilografia revela o tumor, que
corresponde à região do defeito de
enchimento. Identificação posterior
de tecido cancerígeno no mesmo
local pela histopatologia.
- AM Biotechnologies, Llc
- Aptagen, LIC
- Aptamatrix, Inc
- Aptamer Sciences Inc
- Aptamer Solutions Ltd
- Aptares AG
- Aptusbiotech
- Base Pair Biotechnologies
- Bioapter SL
- Cd Genomics
- Somalogic, Inc
- Integrated Dna
Technologies, Inc
- Lucerna, Inc
- NOXXON Pharma AG
- Neoventures
Biotechnology Inc
- OTC Biotech
- Ophthotech Corporation
- Pfizer
- Regado Biosciences, Inc
- Trilink Biotechnologies,
Inc
- Vivonics
Poucas empresas vendem aptâmeros como reagentes,
substitutos de Mabs (OTC Biotech, USA; Aptagen, USA;
Base Pair Biotechnologies, USA; NeoVentures
Biotechnologies, Canada; Aptamer Sciences, Korea)
Menos ainda como componentes de kits diagnosticos ou
para concentrar amostras (como o NeoVentures
Ochratoxina A and aflatoxina ELISA-like microplate
assays e colunas de afinidade; OTC SPR ensaio com
baixo zeptomolar (10−21 M) detection of C-RP).
Dez 3, 2014 – BCC Research revelou no seu relatório ¨Aptâmeros de ácidos
nucleicos para diagnostico e terapêutico: Mercado Global¨ que o mercado
dos aptâmeros esta esperado crescer de $340.5 milhões ate o fim de 2014
para $610.3 milhões em 2015 e está esperado a chegar em $5.4 biliões ate
2019, com um crescimento anual (CAGR) de 73.5% entre 2014 e 2019.
Aptâmeros permanecem um mercado crescente, com
várias empresas e oportunidades para
desenvolvimento.
Novos terapêuticos aprenderam pelas falhas dos
primeiros aptâmeros e estão avançando na clínica
O mercado do diagnóstico ainda está limitado por
tecnologia de MAbs, mas aptâmeros estão sendo
incorporados para alvos difíceis, tóxicos ou não
imunogênicos.