Химия аптамеров: химические модификации и стратегии конъюгации

Вскоре после первого описания в 1990 году аптамеры были признаны новым классом биологических лигандов, способных конкурировать с антителами в различных аналитических, диагностических и терапевтических применениях. Аптамеры представляют собой короткие одноцепочечные олигонуклеотиды РНК или ДНК, способные сворачиваться в сложные трехмерные структуры, что позволяет им связываться с широким спектром мишеней — от небольших ионов до целых организмов. Их высокая специфичность и аффинность связывания делают их сопоставимыми с антителами, тогда как более длительный срок хранения, простота производства и химической модификации, низкая токсичность и низкая иммуногенность обеспечивают им существенные преимущества. На протяжении последних трех десятилетий аптамеры применялись в многочисленных терапевтических системах и системах доставки лекарственных средств, включающих инновационные механизмы доставки и различные типы лекарственных грузов. Однако успешный перенос результатов исследований аптамеров из лаборатории в клиническую практику сдерживается рядом ограничений, замедляющих внедрение перспективных аптамерных терапевтических средств в клиническую медицину. К основным ограничениям относятся чувствительность к деградации под действием нуклеаз, быстрое выведение почками, низкая термическая стабильность и ограниченное разнообразие функциональных групп. Решение этих проблем связано с развитием химии аптамеров. В данном обзоре рассматриваются последние достижения в области химии аптамеров, направленные на совершенствование их фармакологических свойств. Кроме того, анализируются преимущества и недостатки таких химических модификаций, а также их влияние на фармакологические свойства аптамеров. Наконец, обобщаются стратегии конъюгации аптамеров с нанопереносчиками для разработки систем таргетной доставки лекарственных средств.