1.2. Tổng quan về aptamer
1.2.5. Tình hình nghiên cứu aptamer trong và ngoài nước
Với những ưu việt vượt trội của mình, aptamer đã và đang trở thành nhóm chất có nhiều tiềm năng, hy vọng trong nhiều lĩnh vực: vận chuyển các phân tử, chẩn đoán các mối nguy, tạo cảm biến sinh học, điều trị ung thư, y dược, thuốc phân tử, điều trị lâm sàng, thực phẩm…
Trong lĩnh vực chế tạo cảm biến sinh học: aptamer được sử dụng để phát hiện kháng sinh tồn dư trong sản phẩm như streptomycin, tobaramycin, neomycin. Aptamer được sử dụng để phát hiện độc tố nấm ở nồng độ nano gram: mycotoxin [10], ochratoxin A (OTA) và đã xây dựng thành kit thương phẩm, fumonisin B1 (FB1), nephrotoxin. Chúng còn được sử dụng để phát hiện các kim loại nặng có trong nước uống như arsen, thủy ngân trong cá, sữa. Aptamer RNA được sử dụng làm nền tảng để phát hiện các chất độc như Bisphenol A (BPA) tồn tại trong giấy gói thực phẩm, hộp bảo quản thức ăn, bình sữa (theo FDA 2010), melamin, thuốc trừ sâu: dư lượng Melachite Green (MG) trong cá, trứng, sữa.
Các kit thương phẩm của aptamer đã được thương mại hóa để nhận biết các phân tử:
EGFR (ErbB1), INSR (Insulin Receptor), ErbB2, EphA2, IGF-1R, HGFR (c-MET)…
Aptamer được sử dụng cho việc sản xuất thuốc thương phẩm đầu tiên là sản phẩm:
natri petaptanib dạng tiêm, tên thương phẩm Macugen của công ty Eyetech/Pfizer được cấp phép năm 2000. Đây là thuốc VEGF – 165 (yếu tố nội mô tăng trưởng mạch máu), giúp điều trị các bệnh lý ở mắt và tính thấm thành mạch để điều trị neovascularization liên quan đến thoái hóa điểm vàng do vấn đề tuổi tác. Chúng có bản chất là aptamer RNA kháng VEGF – 165 và các đồng vị chủ yếu của VEGF – 165. Từ đó, đã có nhiều thuốc dựa trên các nghiên cứu về aptamer được sử dụng trong điều trị bệnh như: AS1411, aptamer
Đặng Thị Thu Phương Viện Sinh Thái&Tài Nguyên Sinh Vật K17 28
Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
DNA liên kết đặc hiệu vưới neoleolin, dùng cho bệnh bạch cầu. ASRC1779, aptamer DNA liên kết đặc hiệu với willebrand, dùng cho hội chứng nghẽn động mạch vành cấp tính.
NU172, DNA aptamer liên kết đặc hiệu thrombin, dùng hạn chế hình thành máu đông trong quá trình phẫu thuật tim mạch. Aptamer được nghiên cứu để sử dụng trong điều trị HIV. Các tác nhân gây bệnh AIDS là một retrovirus mà sử dụng vỏ glycoprotein (MT) gp160 để ràng buộc và lây nhiễm sang các tế bào T. Gp120 liên kết với các thụ thể tế bào T CD4 và một trong những chemokine đồng thụ là CCR5 hoặc CXCR4 và làm trung gian kết hợp giữa các hạt virus và máy chủ T-tế bào. Aptamer liên kết siRNAs hạn chế sự liên kết của gp120 với thụ thể của tế bào người để ngăn cản sự xâm nhập của virus
Ngoài ra, aptamer có rất nhiều ứng dụng trong điều trị ung thư: aptamer kháng tenascin – C (TN – C) có thể hạn chế phát triển khối u thân kinh đệm, u vú. TN – C là một protein ngoại bào (ECM) liên quan trong quá trình sửa chữa mô. Nó được biểu hiện quá mức trong chất nền của khối u tăng cường sự hình thành mạch tăng cường xâm lấn của khối u. Aptamer ức chế kháng nguyên màng cụ thể tuyến tiền liệt (PSMA) trong ung thư tuyến tiến liệt. PSMA là một loại metallopeptidase màng liên quan đến biểu hiện quá mức trên bề mặt của tế bào ung thư. PSMA cũng được biểu hiện trong các mạch máu của nhiều khối u rắn khác. Các aptamer để ức chế hoạt động enzyme (N-acetyl-α liên kết dipeptidase) của PSMA. Hướng nghiên cứu đề xuất là các aptamer kháng PSMA mang siRNA gắn với các tế bào biểu hiện PSMA để ức chế khối u.
Đặng Thị Thu Phương Viện Sinh Thái&Tài Nguyên Sinh Vật K17 29
Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 1.13. Hoạt động của aptasensor điện hóa
A-Các hạt Pt có chức năng aptamer được dùng như xúc tác khử điện hóa H2O2 và tạo tín hiệu khuếch đại đối tượng đích. B-các hạt vàng có gắn aptamer chứa đuôi poly A được sử dụng làm đầu dò nhận biết. Adenine được giải phóng sẽ được xác định để tạo ra các tín hiệu khuếch đại. C-bộ phận tiếp nhận, trình tự mồi aptamer sắp xếp trong phản
ứng theo chu kỳ để tăng cường tín hiệu.
Ở Việt Nam hiện nay, aptamer là lĩnh vực nghiên cứu mới và đã có một số nghiên cứu, ứng dụng: nghiên cứu tạo aptamer tái tổ hợp đặc hiệu tế bào ung thư máu dạng Lơ xê mi cấp dòng lympho (ALL) ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị. Viện Công nghệ sinh học, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đang tiến hành đề tài nghiên cứu sản xuất chế tạo và sử dụng bộ kit phát hiện kháng sinh trong sữa bằng kỹ thuật nano (sử dụng aptamer). Nghiên cứu tổng hợp các aptamer ức chế protease HIV của đại học Khoa học tự nhiên. Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội cũng đang tiến hành các nghiên cứu ứng dụng aptamer và vật liệu naono trong: phát hiện tồn dư của thuốc bảo vệ thực vật, chất bảo quản, các ion kim loại nặng… trong sản phẩm nông nghiệp và môi trường. Hiện nay, đại học Bách Khoa Hà Nội cũng tập trung phát triển biosensor hệ điện cực cấu trúc răng lược-FET để chế tạo các cảm biến DNA như xác định virus viêm não Nhật Bản, virus cúm A…[1,14,15]
Đặng Thị Thu Phương Viện Sinh Thái&Tài Nguyên Sinh Vật K17 30
Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn