Piattaforma per lo sviluppo di aptameri

Gli aptameri sono oligonucleotidi a singolo filamento (DNA, RNA o XNA) con elevata affinità e specificità che si legano in modo specifico a molecole bersaglio come gli anticorpi, e sono ampiamente utilizzati nello sviluppo di biosensori, nella diagnostica e nella terapia.

La piattaforma per aptameri offerta da Alpha Lifetech comprende due categorie: una piattaforma di sintesi di aptameri, che include principalmente il servizio di sintesi di librerie di aptameri SELEX e il servizio di sviluppo di aptameri (DNA, RNA o XNA), e una piattaforma di screening di aptameri che comprende servizi di screening basati sulla tecnologia SELEX per proteine, peptidi, cellule, piccole molecole, ioni metallici e altre molecole target, nonché servizi di ottimizzazione e analisi di identificazione degli aptameri.

Piattaforma per la sintesi di aptameri

Servizio di sintesi di librerie di aptameri SELEX

Il servizio di sintesi di librerie di aptameri SELEX consiste principalmente nella costruzione di una libreria contenente un gran numero di sequenze di oligonucleotidi a singolo filamento casuali, mediante sintesi chimica in vitro, in base alle molecole bersaglio. La costruzione della libreria è il punto di partenza della tecnologia SELEX, che fornisce un'ampia gamma di sequenze candidate per il successivo processo di screening, aumentando la possibilità di individuare aptameri ad alta affinità.

La sintesi di una libreria si articola principalmente nelle seguenti fasi:

Passaggi	Dettagli tecnologici
Identificare le molecole bersaglio	Identificare le molecole bersaglio da sottoporre a screening per la ricerca di aptameri, che possono essere proteine, acidi nucleici, piccole molecole, ioni metallici, ecc.
Progettazione di sequenze casuali	La lunghezza della sequenza casuale, la composizione delle basi e altri parametri sono stati progettati in base alle caratteristiche delle molecole bersaglio e ai requisiti di screening. In genere, le sequenze casuali hanno una lunghezza compresa tra decine e centinaia di basi.
Sintesi di sequenze fisse	Vengono progettati e sintetizzati frammenti di oligonucleotidi con sequenze fisse (come le sequenze dei primer PCR) a entrambe le estremità, che saranno utilizzati nel successivo processo di amplificazione e screening.

La libreria sintetizzata deve ancora essere ulteriormente elaborata per il controllo di qualità. La concentrazione della libreria è stata determinata per garantirne l'applicabilità nel successivo processo di screening. La diversità e l'accuratezza delle sequenze casuali nella libreria sono state verificate mediante sequenziamento e altri metodi per garantire che la qualità della libreria soddisfacesse i requisiti di screening.

Attraverso i passaggi sopra descritti, è possibile sintetizzare una libreria di aptameri SELEX di alta qualità e altamente diversificata, in grado di fornire un'ampia gamma di sequenze candidate per il successivo processo di screening.

Servizi di sviluppo di aptameri (DNA, RNA o XNA)

Con il termine aptameri ci si riferisce generalmente ad aptameri di acidi nucleici. Gli aptameri di acidi nucleici includono aptameri di DNA, aptameri di RNA e aptameri XNA, che sono aptameri di acidi nucleici chimicamente modificati. La tecnica SELEX è ampiamente utilizzata per lo sviluppo di aptameri. Il flusso di lavoro di base per i servizi di sviluppo di aptameri comprende la costruzione di librerie, il legame al target, l'isolamento e la purificazione, l'amplificazione, diversi cicli di screening e l'identificazione della sequenza. Da molti anni ci concentriamo sulla costruzione di librerie e vantiamo una vasta esperienza nello sviluppo di aptameri. Ci impegniamo a fornire ai nostri clienti servizi di alta qualità.

Processo tecnologico SELEX

Il processo SELEX si compone di più fasi, ognuna delle quali comprende i seguenti passaggi chiave:

Rilegatura della biblioteca e del target

La libreria di acidi nucleici costruita viene miscelata con molecole bersaglio specifiche (come proteine, composti a piccole molecole, ecc.), in modo che le sequenze di acidi nucleici presenti nella libreria abbiano la possibilità di legarsi alle molecole bersaglio.

Isolamento di molecole non legate

Le sequenze di acidi nucleici non legate alla molecola bersaglio vengono separate dalla miscela mediante metodi specifici come la cromatografia di affinità, la separazione con microsfere magnetiche, ecc.

Amplificazione delle molecole leganti

La sequenza di acido nucleico legata a una molecola bersaglio viene amplificata, solitamente mediante la tecnologia della reazione a catena della polimerasi (PCR). Per la successiva fase di screening, le sequenze amplificate verranno utilizzate come libreria di partenza.

Figura 1: Processo di screening SELEX

Piattaforma di screening degli aptameri

Servizio di screening degli aptameri

Alpha Lifetech offre una vasta gamma di servizi specializzati di screening di aptameri, applicando diverse metodologie SELEX per le varie tipologie di molecole:

Tipi di destinazione	Dettagli tecnici
Screening di aptameri proteici mediante SELEX	Lo scopo principale dello screening degli aptameri proteici è quello di individuare aptameri in grado di legarsi specificamente alle molecole proteiche bersaglio. Questi aptameri sono più semplici da sintetizzare, più stabili e meno sensibili ai fattori ambientali.
Screening di aptameri peptidici mediante SELEX	Gli aptameri peptidici sono una classe di brevi sequenze peptidiche con elevata specificità e affinità, in grado di legarsi in modo specifico a sostanze bersaglio e che presentano un ampio potenziale applicativo in campo biomedico. Attraverso uno specifico processo di screening, gli aptameri peptidici in grado di legarsi in modo specifico alle molecole bersaglio vengono selezionati da un gran numero di librerie di sequenze peptidiche casuali.
Screening di aptameri specifici per le cellule (Cell-SELEX)	Come bersagli vengono preparate cellule bersaglio o molecole specifiche presenti sulla superficie cellulare. I bersagli possono essere cellule intere, recettori sulla membrana cellulare, proteine o altre piccole molecole.
Screening di aptameri a piccole molecole mediante Capture SELEX	Capture SELEX è una tecnica di screening in vitro per aptameri di piccole molecole, una variante di SELEX. Capture SELEX è particolarmente adatta allo screening di aptameri per bersagli molecolari di piccole dimensioni, che in genere presentano un numero limitato di gruppi funzionali e sono difficili da immobilizzare direttamente su supporti in fase solida.
Servizi SELEX basati su animali vivi	Il servizio di screening basato su animali vivi è una tecnica sperimentale ampiamente utilizzata nei settori delle bioscienze, della medicina e delle biotecnologie, che impiega animali vivi come modelli sperimentali per lo screening e la valutazione di specifiche molecole, farmaci, terapie o processi biologici. Questi servizi sono progettati per simulare l'ambiente fisiologico del corpo umano al fine di prevedere e valutare con maggiore precisione l'efficacia e la sicurezza dei risultati sperimentali nell'organismo umano.

Servizio di ottimizzazione degli aptameri

L'idrofilia, l'elevata perdita di affinità durante la produzione e la rapida escrezione degli aptameri ne limitano l'applicazione. Attualmente, sono stati esplorati diversi metodi di ottimizzazione per migliorare le prestazioni degli aptameri.

Disponiamo inoltre di una varietà di metodi per ottimizzare gli aptameri, che consistono in troncamento, modifiche e coniugazione al gruppo appropriato (tiolo, carbossilico, amminico, fluoroforo, ecc.).

Servizio di analisi e caratterizzazione degli aptameri

Il servizio di analisi e caratterizzazione degli aptameri si riferisce al servizio professionale di valutazione delle prestazioni, risoluzione della struttura e verifica funzionale dell'aptamero ottenuto, al fine di garantire che l'aptamero soddisfi i requisiti di capacità di legame specifica, stabilità e specificità. Comprende principalmente l'analisi di affinità e specificità, la valutazione della stabilità e la verifica della funzione biologica.