Největší úspěchy léčiv založených na aptamerech byly zaznamenány v léčbě oftalmologických onemocnění. Vůbec první léčivo tohoto typu bylo schváleno americkým Úřadem pro kontrolu léčiv a potravin (FDA) v roce 2004 a je cíleno na vaskulární endotelový růstový faktor (VEGF). Svou vazbou inhibuje interakcí tohoto faktoru s jeho receptorem a zajišťuje tak potlačení patologické angiogeneze při léčbě vlhké formy věkem podmíněné makulární degenerace.
Trvalo téměř 20 let, než FDA v roce 2023 schválil druhé léčivo obsahující aptamer jako účinnou látku. V tomto případě je podstatou jeho účinku inhibice funkce komplementu cílením na jeho složku C5 a toto léčivo je schváleno pro léčbu geografické atrofie asociované s věkem podmíněnou makulární degenerací.
Řada studií je však v současné době věnována možnosti využití aptamerů při léčbě nádorových či imunologických onemocnění a virových nebo bakteriálních infekcí.
Současně s aplikací aptamerů jako účinných látek se objevila myšlenka využít jejich vysokou specifitu pro cílené doručování dalších molekul na požadované místo účinku. V takovém případě by například molekula chemoterapeutika byla vázána na aptamer rozeznávající struktury typické pouze pro nádorové buňky.
K tomuto účelu jsou již úspěšně využívány protilátky, nicméně využití aptamerů s sebou nese celou řadu výhod. Z hlavních je možné jmenovat výrazně nižší imunogenitu v porovnání s protilátkami, lepší prostupnost tkáněmi díky poměrně nízké molekulové hmotnosti (5-20 kDa vs. 150 kDa v případě protilátek) a jednodušší výrobní proces, který nevyžaduje biologické systémy. Zároveň je možné tento princip cílení využít i v řadě zobrazovacích technik.
Všechny výše zmíněné vlastnosti aptamerů, zvláště jejich schopnost specificky vázat cílovou molekulu, z nich činí velice slibné složky pro konstrukci diagnostických sad a různých typů biosenzorů.
I zde tyto molekuly konkurují protilátkám, jak je patrné například z vývoje technik, které představují obdobu velmi známých a v klinické praxi nezastupitelných metod ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). V těchto případech je role protilátky v diagnostické sadě vykonávána vhodným aptamerem.
Příkladem úspěšného využití aptamerů může být konstrukce diagnostického testu pro COVID-19, který některými svými charakteristikami předčil i klasické protilátkové sady.
S rostoucí škálou možností pro využití aptamerů se objevuje i řada aspektů, které musí být nejprve vyřešeny, než bude možné potenciál těchto molekul plně využít. Již samotná identifikace struktury aptameru, specifického pro požadovanou molekulu, je procesem značně komplikovaným.
Z toho důvodu jsou v současné době vyvíjeny různé experimentální metody, které by v kombinaci s moderními výpočetními přístupy a nástroji umělé inteligence mohly vést ke zjednodušení vyhledávání a případně i k přímému navrhování vhodných struktur aptamerů. Zároveň se řada vědeckých týmů věnuje možnostem optimalizace selektivity, stability a farmakokinetických vlastností aptamerů.
(eub)
Zdroje:
1. Alsaidan O. A. Recent advancements in aptamers as promising nanotool for therapeutic and diagnostic applications. Anal Biochem 2025; 702 : 115844, doi: 10.1016/j.ab.2025.115844.
2. Mohsen M. G., Midy M. K., Balaji A., Breaker R. R. Exploiting natural riboswitches for aptamer engineering and validation. Nucleic Acids Res 2023; 51 (2): 966–981, doi: 10.1093/nar/gkac1218.
