Comienza el torneo en el Ring: Anticuerpos Vs Aptámeros

Los nuevos “anticuerpos químicos” de gran utilidad para el diagnóstico y la terapia clínica.

Hoy nos visita Beatriz Torres, Graduada en Biología por la Universidad de Alcalá. En los últimos años ha enfocado su carrera profesional en el área de la biología molecular y actualmente se encuentra trabajando en el desarrollo de aptámeros en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) en el grupo de Carlos Briones. Aquí nos deja las huellas de su paso por el blog. 

¿Qué son los aptámeros?

La palabra aptámero viene del latín aptus que significa encajar y del griego mero que significa partícula. Son ácidos nucleicos (ADN ó ARN) de cadena sencilla, generalmente de 20 a 90 nucleótidos de longitud, que son seleccionados in vitro. Tienen la peculiaridad de adoptar una estructura tridimensional bien definida en disolución que les permite unirse con alta afinidad y especificidad a una molécula diana. Existe una gran variedad de moléculas a las que se pueden unir, entre las que destacan: moléculas inorgánicas, antibióticos, péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, virus e incluso células y tejidos (Figura 1).

Figura 1. Un Aptámero (derecha) unido específicamente a la Trombina (izquierda)

¿Qué aplicaciones pueden tener?

Los aptámeros tienen muchas aplicaciones en el área de la biomedicina y la biotecnología. Pudiendo ser utilizados como biosensores en la inspección alimentaria, detección de contaminantes ambientales, vehículización de fármacos, herramientas para separación o purificación entre otras, sin embargo, las funciones más importantes y principales en el mundo de la medicina son:

• Diagnóstico clínico: Son útiles para la detección, mediante sistemas de biosensores, de una diana de gran interés en la salud: infecciones por virus o bacterias, presencia de células cancerígenas en muestras clínicas, nivel de droga en sangre, etc.

• Terapia: Los aptámeros también presentan propiedades terapéuticas, ya que pueden intervenir en alguna función biológica de sus dianas, por ejemplo inhibiendo actividades enzimáticas o bloqueando distintos sitios de unión

Figura 2. Diagrama esquemático sobre el proceso de unión del aptámero a su diana

Ventajas frente a los anticuerpos

Para situaros un poco definiremos los anticuerpos como proteínas variables producidas por los linfocitos B por el sistema inmunitario en respuesta a una infección con el objetivo de identificar y neutralizar las sustancias dañinas y extrañas al cuerpo, llamadas antígenos. Los anticuerpos reconocen a un antígeno específico y es por esta razón por la que, por ejemplo, la inmunidad frente al virus del sarampión, no brinda protección contra el virus de la gripe, y viceversa. 

Frente a estas proteínas se encuentran los aptámeros cuyas propiedades que poseen para el reconocimiento de dianas son similares a las de los anticuerpos, no obstante, los aptámeros presentan una serie de ventajas de las que carecen los anticuerpos: 

• Se pueden sintetizar químicamente in vitro, por lo tanto es innecesario el uso de animales de experimentación.
• Se pueden unir a dianas no inmunogénicas.
• Son de menor tamaño, permitiéndoles unirse a zonas inaccesibles de la diana.
• Su desnaturalización es reversible. 
• Se pueden modificar químicamente con facilidad.
• Son estables a temperatura ambiente. 
• Son fácilmente eliminados por el organismo a través de los riñones, como consecuencia de su bajo peso molecular, lo que hace que, a su vez, su toxicidad sea baja. 

Como conclusión, estas numerosas ventajas les confieren a los aptámeros la capacidad de complementar el empleo de los anticuerpos en la investigación biomédica. Además, no hay duda de que los aptámeros presentan un futuro prometedor para el diagnóstico de numerosas enfermedades en etapas tempranas, así como, también usándose como posibles tratamientos. 

Por último, cabe destacar que existe ya un aptámero en el mercado farmacéutico aprobado por la FDA (Food and Drug Administration). Este es el primer fármaco basado en un aptámero para el tratamiento de la degeneración macular asociada a la edad y es conocido como Macugen (Pegaptanib), comercializado en España por Pfizer. 

Lecturas recomendadas:

Tuerk C, Gold L (Aug 1990). "Systematic evolution of ligands by exponentialenrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase”. Science. 249(4968):505-10.

Ellington AD, Szostak JW (Aug 1990). “In vitro selection of RNA moleculesthat bind specific ligands”. Nature. 346(6287):818-22

  Escrito por Beatriz Torres, Grado en Biología 

Universidad de Alcalá de Henares, en Madrid