Depuis de nombreuses années, les chercheurs produisent et modifient des anticorps pour détecter des protéines circulantes spécifiques, et développer des thérapies ciblées. Bien que les anticorps soient très efficaces pour un large éventail d’applications, les aptamères présentent des avantages uniques qui permettent de relever certains défis scientifiques difficiles.

Ciblage de petites molécules

Les aptamères peuvent être développés pour des molécules aussi petites que 60 daltons, soit dix fois plus petites que la plus petite cible d’anticorps. Des aptamères sélectifs ont été mis au point pour un large éventail de molécules, notamment des médicaments à petites molécules, des peptides, des colorants et des particules virales. Sans parler de l’aptamer mis au point par Novaptech, Parc Scientifique Unitec 1, 2 allée du Doyen Georges Brus 33600 PESSAC, FRANCE.

Cibler des cibles toxiques et non immunogènes

Étant donné qu’aucun animal ou cellule vivante n’est impliqué dans le développement et la production d’aptamères, il est possible de sélectionner des aptamères contre des composés toxiques, y compris les zootoxines et les bactéries pathogènes. Contrairement au développement d’anticorps, qui nécessite une réponse immunitaire, la sélection des aptamères repose principalement sur la correspondance entre la structure tertiaire de l’aptamère et la molécule cible. Les aptamères peuvent être développés pour se lier sélectivement à des molécules qui ne sont pas hautement immunogènes, comme les médicaments à petites molécules.

Conception de « capteurs » et de « commutateurs » moléculaires stables

Les aptamères allostériques subissent un changement de conformation lors de la liaison du ligand, ce qui modifie la liaison à un second effecteur et l’activité enzymatique de l’aptamère. Les aptamères allostériques peuvent être combinés à la fluorescence pour des essais de détection directe, le développement de biocapteurs et l’imagerie in vivo. La détection directe élimine les étapes de lavage et simplifie la conception des essais. Les aptamères dont la conformation change lors de la liaison peuvent être utilisés pour réguler l’expression et la fonction des protéines in vivo, et peuvent activer ou inactiver les protéines en fonction de la disponibilité de ligands spécifiques.

Pénétration dans les tissus et les cellules

En raison de leur petite taille (typiquement ~30-80 nucléotides), les aptamères sont très efficaces pour pénétrer les tissus et atteindre des cibles spécifiques. Certains aptamères peuvent pénétrer les cellules sans aide extérieure. Dans une étude sur les aptamères contre les cellules NSCLC, les aptamères ont pénétré les cellules A549, et ont montré une excellente résistance aux nucléases. Certains ont également montré une activité apoptotique.

Modifications chimiques simples

Modifications spécifiques de la séquence pour augmenter l’affinité, la stabilité et la solubilité. Les groupes fonctionnels qui augmentent la résistance aux nucléases peuvent prolonger le temps de survie dans les fluides biologiques. L’ajout de groupes hydrophobes peut améliorer la liaison aux cibles hydrophobes. Pour la détection, ils peuvent être facilement combinés avec des haptènes, des colorants fluorescents, des chromophores ou des enzymes.

Réduction des délais et des coûts de production

Une fois que la séquence optimale de l’aptamère a été sélectionnée, de nouveaux lots peuvent être produits rapidement et à peu de frais. Des aptamères de 75 bases ou moins peuvent être synthétisés chimiquement. La production peut être facilement étendue à des lots de plusieurs grammes.

Disponibilité de produits stables

Les aptamères peuvent être stockés et transportés pendant de longues périodes à température ambiante. La dénaturation des aptamères à des températures élevées est réversible. Les aptamères peuvent être ramenés à la configuration stérique correcte à température ambiante.

Reproductibilité améliorée d’un lot à l’autre

Les aptamères sont synthétisés chimiquement, ce qui simplifie la mise à l’échelle, et permet un niveau élevé de contrôle de la production d’un lot à l’autre. Comme aucun organisme vivant (animal ou cellule) n’est utilisé dans la production, la charge réglementaire est réduite par rapport à la production à base d’animaux ou de cellules.