Platforma rozwoju aptamerów

Aptamery to jednoniciowe oligonukleotydy (DNA, RNA lub XNA) charakteryzujące się wysokim powinowactwem i wysoką specyficznością, które specyficznie wiążą się z cząsteczkami docelowymi, takimi jak przeciwciała. Są one szeroko stosowane w opracowywaniu biosensorów, diagnostyce i terapii.

Platforma aptamerów oferowana przez Alpha Lifetech obejmuje dwie kategorie: platformę syntezy aptamerów, obejmującą głównie usługę syntezy biblioteki aptamerów SELEX i usługę rozwoju aptamerów (DNA, RNA lub XNA), oraz platformę przesiewania aptamerów, obejmującą usługi przesiewania oparte na technologii SELEX dla białek, peptydów, komórek, małych cząsteczek, jonów metali i innych cząsteczek docelowych, a także usługi dalszej optymalizacji aptamerów i analizy identyfikacyjnej.

Platforma syntezy aptamerów

Usługa syntezy biblioteki aptamerów SELEX

Usługa syntezy biblioteki aptamerów SELEX polega głównie na konstruowaniu biblioteki zawierającej dużą liczbę losowych jednoniciowych sekwencji oligonukleotydowych poprzez syntezę chemiczną in vitro zgodnie z docelowymi cząsteczkami. Konstrukcja biblioteki jest punktem wyjścia technologii SELEX, która zapewnia obfite sekwencje kandydatów do późniejszego procesu przesiewowego poprzez konstruowanie ogromnych bibliotek losowych i zwiększa możliwość przesiewania aptamerów o wysokim powinowactwie.

Synteza bibliotek dzieli się głównie na następujące kroki:

Kroki	Szczegóły technologii
Zidentyfikuj cząsteczki docelowe	Zidentyfikuj cząsteczki docelowe, które należy przebadać pod kątem aptamerów. Mogą to być białka, kwasy nukleinowe, małe cząsteczki, jony metali itp.
Projektowanie sekwencji losowych	Długość losowej sekwencji, skład zasad i inne parametry zaprojektowano zgodnie z charakterystyką cząsteczek docelowych i wymaganiami przesiewowymi. Zazwyczaj losowe sekwencje mają długość od dziesiątek do setek zasad.
Synteza stałych sekwencji	Zaprojektowano i zsyntetyzowano fragmenty oligonukleotydów z ustalonymi sekwencjami (takimi jak sekwencje starterów PCR) na obu końcach, które zostaną wykorzystane w późniejszym procesie amplifikacji i przesiewu.

Zsyntetyzowana biblioteka musi zostać jeszcze poddana dalszej obróbce w celu kontroli jakości. Stężenie biblioteki zostało określone w celu zapewnienia jej przydatności w późniejszym procesie przesiewowym. Różnorodność i dokładność losowych sekwencji w bibliotece zostały zweryfikowane za pomocą sekwencjonowania i innych metod, aby upewnić się, że jakość biblioteki spełnia wymagania przesiewowe.

Dzięki powyższym krokom możliwa jest synteza wysokiej jakości i niezwykle zróżnicowanej biblioteki aptamerów SELEX, która może dostarczyć licznych sekwencji kandydackich do późniejszego procesu przesiewowego.

Usługi rozwoju aptamerów (DNA, RNA lub XNA)

Aptamery zwykle odnoszą się do aptamerów kwasu nukleinowego. Aptamery kwasu nukleinowego obejmują aptamery DNA, aptamery RNA i aptamery XNA, które są chemicznie modyfikowanymi aptamerami kwasu nukleinowego. Technika SELEX jest szeroko stosowana do opracowywania aptamerów. Podstawowy przepływ pracy usług opracowywania aptamerów obejmuje konstrukcję biblioteki, wiązanie docelowe, izolację i oczyszczanie, amplifikację, wiele rund przesiewu i identyfikację sekwencji. Przez wiele lat skupialiśmy się na konstrukcji biblioteki i bogatym doświadczeniu w opracowywaniu aptamerów. Jesteśmy zobowiązani do zapewniania klientom lepszych usług.

Proces technologiczny SELEX

Proces SELEX składa się z wielu rund, z których każda obejmuje następujące kluczowe kroki:

Biblioteka i wiązanie docelowe

Skonstruowaną bibliotekę kwasów nukleinowych miesza się ze specyficznymi cząsteczkami docelowymi (takimi jak białka, związki małocząsteczkowe itp.), tak aby sekwencje kwasów nukleinowych w bibliotece miały możliwość wiązania się z cząsteczkami docelowymi.

Izolacja Niezwiązanych Cząsteczek

Sekwencje kwasu nukleinowego, które nie są związane z cząsteczką docelową, są oddzielane od mieszaniny za pomocą specjalnych metod, takich jak chromatografia powinowactwa, separacja za pomocą kulek magnetycznych itp.

Wzmacnianie cząsteczek wiążących

Sekwencja kwasu nukleinowego związana z cząsteczką docelową jest amplifikowana, zwykle przy użyciu technologii reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). W kolejnej fazie przesiewowej amplifikowane sekwencje będą używane jako biblioteka początkowa.

Rys. 1: Proces przesiewowy SELEX

Platforma przesiewowa aptamerów

Usługa przesiewowa aptamerów

Alpha Lifetech oferuje szeroki zakres specjalistycznych usług badania aptamerów, stosując różne metodologie SELEX dla różnych typów cząsteczek:

Typy docelowe	Szczegóły techniczne
Badanie aptamerów białkowych metodą SELEX	Głównym celem screeningu aptamerów białkowych jest screening aptamerów, które mogą specyficznie wiązać się z cząsteczkami białka docelowego. Te aptamery są prostsze do syntezy, bardziej stabilne i mniej podatne na czynniki środowiskowe.
Badanie aptamerów peptydowych metodą SELEX	Aptamery peptydowe to klasa krótkich sekwencji peptydowych o wysokiej specyficzności i powinowactwie, które mogą specyficznie wiązać się z substancjami docelowymi i wykazują szeroki zakres potencjalnych zastosowań w dziedzinie biomedycyny. Poprzez specyficzny proces przesiewania, aptamery peptydowe, które mogą specyficznie wiązać się z cząsteczkami docelowymi, są przesiewane z dużej liczby losowych bibliotek sekwencji peptydowych.
Badanie aptamerów specyficznych dla komórek (Cell-SELEX)	Komórki docelowe lub określone cząsteczki na powierzchni komórki są przygotowywane jako cele. Celami mogą być całe komórki, receptory na błonie komórkowej, białka lub inne małe cząsteczki.
Przesiewanie małych cząsteczek aptamerów metodą Capture SELEX	Capture SELEX to technika przesiewowa in vitro do przesiewania małych cząsteczek aptamerów, która jest wariantem SELEX. Capture SELEX jest szczególnie dobrze przystosowany do przesiewania aptamerów małych cząsteczek docelowych, które zazwyczaj mają mniej grup funkcyjnych i są trudne do unieruchomienia bezpośrednio na nośnikach fazy stałej.
Usługi SELEX oparte na żywych zwierzętach	Usługa przesiewowa na żywych zwierzętach to eksperymentalna technika szeroko stosowana w dziedzinie nauk biologicznych, medycyny i biotechnologii, która wykorzystuje żywe zwierzęta jako modele eksperymentalne do przesiewania i oceny określonych cząsteczek, leków, terapii lub procesów biologicznych. Usługi te mają na celu symulację środowiska fizjologicznego w ciele człowieka, aby dokładniej przewidywać i oceniać skuteczność i bezpieczeństwo wyników eksperymentów w ciele człowieka.

Usługa optymalizacji aptamerów

Hydrofilowość, duża utrata powinowactwa podczas produkcji i szybkie wydalanie aptamerów ograniczają ich zastosowanie. Obecnie zbadano wiele metod optymalizacji w celu zwiększenia wydajności aptamerów.

Dysponujemy również wieloma metodami optymalizacji aptamerów polegającymi na ich skróceniu, modyfikacji, koniugacji z odpowiednią grupą (tiolową, karboksylową, aminową, fluoroforową itp.).

Usługa analizy charakterystyki aptamerów

Usługa analizy charakterystyki aptameru odnosi się do profesjonalnej usługi oceny wydajności, rozdzielczości struktury i weryfikacji funkcjonalnej uzyskanego aptameru w celu zapewnienia, że aptamer spełnia specyficzne wymagania dotyczące zdolności wiązania, stabilności i specyficzności. Obejmuje ona głównie analizę powinowactwa i specyficzności, ocenę stabilności i weryfikację funkcji biologicznych.