Medycyna precyzyjna odgrywa coraz większą rolę we współczesnej praktyce klinicznej, umożliwiając celowane interwencje w leczeniu wielu chorób przy stosunkowo niskim ryzyku działań niepożądanych. Aptamery kwasów nukleinowych, czyli krótkie, jednoniciowe fragmenty DNA lub RNA zdolne do wiązania się ze swoistymi cząsteczkami docelowymi z wysokim powinowactwem i swoistością, stają się obiecującym narzędziem w medycynie spersonalizowanej. W ostatnich latach wykazano ich znaczący potencjał w diagnostyce, terapii i badaniach, szczególnie w odniesieniu do chorób układu kostnego.
Najnowszy przegląd opublikowany 24 lipca 2025 roku w czasopiśmie Bone Research przez zespół naukowców z Chin pod kierownictwem dr Huan Liu (Southwest Medical University) i dr Weihu Yanga (Chongqing University) ukazuje molekularne mechanizmy i biologiczne role aptamerów w leczeniu chorób ortopedycznych. Autorzy podkreślają, że aptamery mogą stanowić nową strategię terapeutyczną w osteoporozie, kostniakomięsaku (osteosarcoma) oraz chorobie zwyrodnieniowej stawów.
Aptamery są oligonukleotydami wyselekcjonowanymi metodą SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment), cechującymi się wysoką swoistością wobec cząsteczek docelowych. Mogą to być sekwencje DNA, RNA, a także analogi kwasów nukleinowych lub peptydy. Ich zaletą jest stabilność biologiczna, możliwość modyfikacji chemicznych, niska immunogenność oraz szybka penetracja tkanek. Aptamery mogą rozpoznawać i wiązać białka, RNA, DNA oraz małe cząsteczki, co pozwala im modulować szlaki molekularne związane z regeneracją kości, takie jak parathormon (PTH), białka morfogenetyczne kości (BMP) czy szlak Wnt/β-katenina. Dzięki temu mogą wspierać leczenie złamań, regenerację chrząstki stawowej i tkanki osteochondralnej, a także terapię osteoporozy i nowotworów kości.
Obecnie w medycynie precyzyjnej powszechnie stosuje się wektory wirusowe do przenoszenia genów terapeutycznych, jednak ich wykorzystanie wiąże się z ryzykiem reakcji immunologicznych oraz trudnościami produkcyjnymi. Aptamery stanowią atrakcyjną alternatywę, ponieważ mogą być włączane do systemów dostarczania niewirusowego, zwiększając skuteczność i bezpieczeństwo terapii. Tego typu podejścia charakteryzują się niższą immunogennością, prostszą produkcją, dłuższym okresem przechowywania i niższymi kosztami.
Nowoczesne metody selekcji aptamerów, takie jak Pro-SELEX i microfluidic-chip-SELEX, umożliwiają zwiększenie efektywności i specyficzności uzyskiwanych cząsteczek. Nadal jednak istnieją luki w wiedzy, m.in. dotyczące badań nad aptamerami opartymi o circRNA, które wymagają dalszych prac.
Podsumowując, aptamery kwasów nukleinowych mogą w najbliższych latach odegrać kluczową rolę w rozwoju terapii chorób kości i stanowić fundament dla nowych strategii terapeutycznych również w innych dziedzinach medycyny.
Źródło: Bone Research, Nucleic acid aptamers in orthopedic diseases: promising therapeutic agents for bone disorders
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41413-025-00447-8
