新しい診断および治療ツールとしてのアプタマーと寄生虫学におけるその潜在的な使用

Aptamers as a novel diagnostic and therapeutic tool and their potential use in parasitology

• Juan David Ospina

抄録

アプタマーは、特定の標的を高親和性で認識することができる独自の三次元構造を採用した一本鎖DNAやRNAの配列です。アプタマーは、疾患の診断、新規治療薬としての利用、食品リスクの検出、バイオセンサーとしての利用、毒素の検出、薬物キャリアやナノ粒子マーカーとしての利用などが期待されています。 現在までのところ、ペガプタニブと呼ばれるアプタマーは、食品医薬品局（FDA）が商業的使用を承認している唯一のアプタマーである。その他のアプタマーは、さまざまな疾患の治療のために、さまざまな臨床段階で開発が進められています。 寄生虫学では、Leishmania spp.などの寄生虫を対象とした研究により、ポリA結合タンパク質LiPABPを認識するアプタマーの入手が可能となり、研究や診断、さらには治療薬としての応用が期待されています。マラリアに関しては、感染赤血球の同定やロゼットの形成を抑制するアプタマーや、乳酸脱水素酵素（PfLDH）を特異的に検出することで診断の代替として有望なアプタマーが得られている。クリプトスポリジウム・パルバムでは、汚染された食品や水のオーシストの検出を可能にします。Entamoeba histolyticaでは、C4とC5と呼ばれる2つのアプタマーが分離されており、これはin vitroでのトロポゾアイトの増殖を阻害し、治療薬としての利用が期待されています。 Trypanosoma cruziに対して得られたアプタマーは、LLC-MK2（サル腎臓由来）細胞の浸潤を50～70％抑制し、T. bruceiにおいては、寄生リソソームに有害分子を輸送する可能性のあるアプタマーが新たな治療法として同定された。

Aptamers are single-stranded DNA or RNA sequences that adopt unique three-dimensional structures that allow them to recognize a specific target with high affinity. They can potentially be used for the diagnosis of diseases, as new therapeutic agents, for the detection of food risks, as biosensors, for the detection of toxins, and as drug carriers and nanoparticle markers, among other applications. To date, an aptamer called pegaptanib is the only aptamer approved by the Food and Drug Administration (FDA) for commercial use. Other aptamers are in different clinical stages of development for the treatment of different diseases. In parasitology, investigations carried out with parasites such as Leishmania spp. allowed the acquisition of aptamers that recognize the polyA-binding protein LiPABP and may have potential applications in research and diagnosis and even as therapeutic agents. Regarding malaria, aptamers have been obtained that allow the identification of infected erythrocytes or inhibit the formation of rosettes, along with those that provide promising alternatives for diagnosis by specifically detecting the protein lactate dehydrogenase (PfLDH). In Cryptosporidium parvum allow the detection of oocysts in contaminated food or water. In Entamoeba histolytica, two aptamers called C4 and C5, which inhibit the proliferation of trophozoites in vitro and have potential use as therapeutic agents, have been isolated. Aptamers obtained against Trypanosoma cruzi inhibit the invasion of LLC-MK2 (from monkey kidney) cells by 50-70%, and in T. brucei, aptamers with the potential to transport toxic molecules to the parasitic lysosome were identified as a novel therapeutic strategy.

これらのアプタマーは、ADNやARNのような、極めて特異的な三次元構造を採用していますが、そのうちの一つは、より詳細には、特別なブランコを作ることを可能にします。これらの有効な使用法は、他にも、感染症の診断、新しいテラピー剤の開発、発見などを可能にします。このように、この分野では、新しい薬剤の開発、テラピー、毒性の検出、組織内の薬剤の輸送、ナノ粒子の分離などの研究が行われています。ペガプタニブは、食品医薬品局（FDA）から市販での使用が提案されている最も新しい薬剤です。寄生虫学の分野では、リーシュマニア（Leishmania spp.肺炎球菌(LiPABP)の保護を強化し、リーシュマニア症の調査、診断、治療に有用であると考えられるアプタマーを提供しています。En cuanto a la malaria, se han obtenido aptámeros que permiten eritrocitos identificados e inhiben la formación de rosetas, y otros que prometen ser alternativas para diagnóstico al detectar de forma específica la proteína lactato deshidrogenasa (PfLDH).パラクリプトスポリジウムparvuum se hanleccionado aptámeros que detectan ooquistes a partir de alimentos o aguas contaminadas。Entamoeba histolyticaのために私たちは、C4とC5、これらは、in vitroのロスtrofofozoítosのin vitroでの増殖を阻害し、テロペウティコの可能性を秘めているドス・aptámerosをaislado。トリパノソーマ・クルジに感染した人は、LLC-MK2（モノ型）の侵襲を50～70％に抑制し、T.ブルセイに感染した人は、モルモットを輸送しています。bruceiに感染した動物は、寄生虫リゾソーマに毒性のある動物を輸送していることが、新たなテロペウテイカの戦略として示されています。

Los aptámeros son secuencias de ADN o ARN de cadena sencilla que adoptan la forma de estructuras tridimensionales únicas, lo cual les permite reconocer un blanco específico con gran afinidad. Sus usos potenciales abarcan, entre otros, el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos, la detección de riesgos alimentarios, la producción de biosensores, la detección de toxinas, el transporte de fármacos en el organismo y la señalización de nanopartículas. El pegaptanib es el único aptámero aprobado para uso comercial por la Food and Drug Administration (FDA).  En parasitología, se destacan los estudios que se vienen realizando en Leishmania spp., con la obtención de aptámeros que reconocen la proteína de unión a poliA (LiPABP) y que pueden tener potencial utilidad en la investigación, el diagnóstico y el tratamiento de la leishmaniasis. En cuanto a la malaria, se han obtenido aptámeros que permiten identificar eritrocitos infectados e inhiben la formación de rosetas, y otros que prometen ser alternativas para el diagnóstico al detectar de forma específica la proteína lactato deshidrogenasa (PfLDH). Para Cryptosporidium parvuum se han seleccionado aptámeros que detectan ooquistes a partir de alimentos o aguas contaminadas. Para Entamoeba histolytica se han aislado dos aptámeros llamados C4 y C5, que inhiben la proliferación in vitro de los trofozoítos y tienen potencial terapéutico. Los aptámeros contra Trypanosoma cruzi inhiben la invasión de células LLC-MK2 (de riñón de mono) en un 50 a 70 % y aquellos contra T. brucei transportan moléculas tóxicas al lisosoma parasitario como una novedosa estrategia terapéutica.