Аптамеры

B борьбе с ВИЧ ученые возлагают определенные надежды еще на одну новую технологию, которая была разработана молекулярными генетиками для проведения фундаментальных молекулярно-генетических исследований, но, как и многие другие, теперь может быть использована в практических целях. Суть этой технологии, которая была названа аптамерной (еще одно название — SELEX, но оно сложно расшифровывается), заключается в следующем. B пробирке искусственно синтезируются короткие однонитевые РНК, состоящие из трех частей: по краям последовательности нуклеотидов у всех молекул РНК одинаковы, а вот центральная часть (длиной около 20–30 нуклеотидов) у всех РНК вариабельная. Как показывает расчет, из 20–30 нуклеотидов можно создать астрономическое число отличающихся друг от друга нуклеотидных последовательностей — порядка 10¹⁵ —10¹⁷. Выяснилось, что в таком гигантском наборе разнообразных коротких РНК (его называют комбинаторной библиотекой) практически всегда найдется один или даже несколько вариантов молекул, которые способны специфически связываться с белком-мишенью и подавлять его биологическую активность. единственную РНК, которая способна взаимодействовать со строго определенным индивидуальным белком, назвали аптамером. Работа по отбору аптамера весьма кропотливая и непростая (рис. 34). Набор коротких однонитевых РНК пропускают через колонку, на которой «пришиты» те белки, на которые надо найти аптамер. Те из молекул РНК, которые имеют определенное сродство с этими белками, соединяются с ними. При этом могут связаться с белками и случайные молекулы РНК. Поэтому процедуру повторяют несколько раз (число циклов обычно равно 6—10). А чтобы материал не потерялся, после каждого цикла его «размножают» вновь с помощью уже упоминавшегося метода ПЦР. После отбора молекул РНК (реже ДНК), которые специфически связываются с определенным вирусным белком, проводят еще одну селекцию: отбирают те аптамеры, которые не только соединяются с белком, но и подавляют его активность. В случае успеха исследователи получают в свои руки мощный и очень специфический агент, направленный на единственную мишень. Будучи привнесенным в клетку, такой аптамер не окажет ни на что никакого влияния (т. е. он не вызовет никаких побочных эффектов), кроме как на тот единственный белок-мишень, на который он был предварительно отобран.

^{Рис. 34. Исходной базой для аптамерной технологии служит набор (библиотека) коротких РНК (ДНК), состоящий из огромного разнообразия по нуклеотидным последовательностям молекул. Специфическое взаимодействие с белком-мишенью единичных молекул из этого набора позволяет отбрать их, а потом размножить в пробирке с помощью ПЦР. После этого надо определить, какие из отобранных аптамеров подавляют активность белка-мишени. Аптамерная технология постепенно приближается к решению задач практической медицины и, в частности, к проблеме борьбы со СПИДом}

И сегодня такие аптамеры уже получены на ряд белков ВИЧ. В клеточных системах показано, что аптамер, направленный, например, на вирусный белок по имени tat (он очень важен для жизненного цикла вируса), специфически подавляет размножение ВИЧ. Пока еще в медицинской практике нет препаратов на базе аптамеров. Но работа в этом направлении продолжается, и в скором времени от нее можно ожидать практических результатов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.