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The global market for ELISA based assays was estimated at $2.52B in 2023 but what has happed with the sister assays, the aptamer based ELISA or ELONA? Why are they no FDA or CE mark approved tests for Enzyme-linked Oligonucleotide Assay?

We spend a lot of time talking, working and developing cutting edge sophisticated diagnostic assays based on microfluidics, electrochemistry and fluorescent switches and lateral flow assays. It may make sense to pick some of the low hanging fruit, like the ELONA, prior to reaching out on limbs for the ones that are more difficult to capture.

In a lateral flow assay, the target is forced to interact with the immobilized aptamer, but then it is subject to constant washing as more solution passes over. The ELONA assay is attractive compared to lateral flow because it is possible to allow much more time for target/aptamer binding, and because it is possible to amplify the colour signal. In an ELONA, there is no loading of a capture zone, but it is possible to allow 30 minutes to an hour for complexes to form.

The key to any diagnostic approach is to maximize the signal to noise ratio. We have achieved this with ELONA applications by functionalizing gold nanoparticles with both aptamers that bind to the target and oligos that are labeled with a biotin for the capture of streptavidin/horseradish peroxidase (Strep/HRP) conjugates.

First, we conjugate a capture aptamer to streptavidin with a biotin on the aptamer and a long enough spacer such that the aptamer is able to rise above the surface of the protein. This is passively immobilized to the surface of a microtiter well. The target in a sample is added, along with the dual functionalized gold nanoparticles described earlier.

Unbound functionalized GNPs and target are removed with a wash step. Streptavidin/HRP is added, unbound Strep/HRP is removed with an additional wash step. Then, colour is developed with the addition of TMB.

An example of results obtained at NVB with this approach is provided below.

With this approach we were able to detect the presence of 1 fmole of target (confidential protein) from the absence of the protein with a t-test significance of 0.014 across three replications.

There are two keys to our success with this application:

• The enablement of a higher than 1:1 relationship between Strep/HRP and binding events.
• The use of NEOMERS, aptamers developed by NeoVentures with our non-SELEX selection process.

For success it is necessary to use aptamers with high binding affinity and specificity as the ELONA process requires several wash steps.

For more information on our Neomer aptamer development process or our experience with aptamer applications in diagnostics contactez-nous

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Les Fondamentaux : Les Anticorps

Les anticorps, également connus sous le nom d'immunoglobulines, sont des protéines produites par notre système immunitaire pour identifier et neutraliser les envahisseurs étrangers tels que les bactéries, les virus et d'autres agents pathogènes. Ils sont hautement spécifiques, reconnaissant des molécules uniques appelées antigènes, qui sont souvent présentes à la surface de ces envahisseurs.

Forces des Anticorps

1. Spécificité : Les anticorps sont renommés pour leur extraordinaire spécificité. Chaque type d'anticorps cible un antigène spécifique, garantissant que seule la cible prévue est neutralisée.
2. Longévité : Certains anticorps, comme l'immunoglobuline G (IgG), peuvent persister dans la circulation sanguine pendant des semaines, voire des mois, offrant une protection à long terme.
3. Succès Clinique : Les anticorps ont fait leurs preuves en médecine, les anticorps monoclonaux étant largement utilisés pour traiter diverses maladies, notamment le cancer, les troubles auto-immuns et les maladies infectieuses telles que la COVID-19.

Le Concurrent Prometteur : Les Aptamères

Les aptamères, souvent appelés "anticorps chimiques", sont de courtes molécules d'ADN ou d'ARN à simple brin qui peuvent se lier avec une grande spécificité à des molécules cibles. Ils sont synthétisés en laboratoire et sélectionnés pour se lier à une cible en exposant une bibliothèque aléatoire de nucléotides à la cible souhaitée.

Atouts des Aptamères

1. Polyvalence : Les aptamères peuvent être conçus pour cibler une large gamme de molécules, y compris les protéines, les petites molécules, voire des cellules entières.
2. Stabilité : Les aptamères sont moins sujets à la dégradation que les anticorps, ce qui les rend adaptés à diverses applications.
3. Efficacité Coût : La production des aptamères est souvent plus rentable et évolutive que celle des anticorps, qui nécessitent l'utilisation d'organismes vivants (par exemple, des souris) pour la production.

La Bataille Commence : Anticorps contre Aptamères

Round 1 : Spécificité

Les anticorps, avec leur spécificité inégalée, ont un avantage considérable dans cette manche. Ils sont capables de cibler précisément les antigènes, ce qui les rend inestimables pour les diagnostics et les interventions thérapeutiques hautement sélectives.

Cependant, il existe de nouvelles méthodes de développement d'aptamères, telles que la méthode de sélection Neomer, qui augmentent le niveau de spécificité et de sélectivité que les aptamères sont capables d'atteindre.

Vainqueur : Les Anticorps... pour le moment

Round 2 : Polyvalence

Les aptamères sont incroyablement polyvalents, et leur capacité à cibler une large gamme de molécules leur donne l'avantage dans cette manche. Ils peuvent être adaptés pour se lier à pratiquement n'importe quelle cible, ce qui en fait un puissant outil pour diverses applications.

Vainqueur : Les Aptamères

Round 3 : Stabilité et Coût

Les aptamères ont l'avantage en termes de stabilité et d'efficacité économique. Ils sont plus résistants à la dégradation, ce qui peut être avantageux pour des effets thérapeutiques prolongés. De plus, leur production est souvent plus économique, ce qui en fait une option attrayante pour une utilisation généralisée.

Vainqueur : Les Aptamères

Le Verdict Final

C'est une décision partagée ! Les anticorps et les aptamères ont tous deux leurs forces uniques, et le choix entre les deux dépend largement de l'application spécifique et des objectifs thérapeutiques.

NeoVentures Biotechnology est à l'avant-garde de l'innovation dans le domaine du développement des aptamères, et ils révolutionnent le secteur avec leur bibliothèque de sélection Neomer de pointe. Cette technologie de nouvelle génération est sur le point d'améliorer considérablement la spécificité et la commercialisation des aptamères, les plaçant au même niveau que les anticorps. Ce qui distingue Neomer, c'est sa capacité unique à atteindre une tolérance immunitaire in silico, un exploit précédemment inatteignable grâce aux méthodes de sélection d'aptamères conventionnelles.

Dans la bataille thérapeutique en cours, il est probable que les anticorps et les aptamères se complètent plutôt que de rivaliser directement. Ce sont des outils précieux dans la lutte contre les maladies, et leur arsenal combiné promet de révolutionner la médecine moderne.

Alors que la recherche continue de dévoiler leur plein potentiel, c'est un moment passionnant de voir se dérouler la bataille thérapeutique entre les anticorps et les aptamères, avec pour ultime vainqueur les patients qui bénéficieront de ces avancées remarquables dans les soins de santé. Alors que NeoVentures Biotechnologie continue de repousser les limites de la recherche sur les aptamères, ils sont prêts à remodeler le paysage des thérapies moléculaires.

Gregory Penner

Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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Défis de la propriété intellectuelle des aptamères: Les aptamères portent la promesse de révolutionner la médecine, mais l'évolution du paysage de la propriété intellectuelle des aptamères présente à la fois des opportunités et des défis. Nous reconnaissons qu'il est crucial de naviguer dans le monde complexe des brevets pour exploiter pleinement le potentiel des aptamères. Bien que nous ne soyons pas des avocats en brevets, nous collaborons avec l'un des meilleurs cabinets au monde pour la rédaction de brevets d'aptamères, ICOSA, basé à Paris, en France (https://www.icosa-europe.com/).

Élargissement de la couverture: Nous sommes des pionniers dans l'élargissement de la portée des brevets d'aptamères. Au lieu de se concentrer uniquement sur des séquences spécifiques, nous incluons également des éléments structurels dans nos revendications. Cette approche stratégique découle d'une métanalyse méticuleuse des structures au sein des bibliothèques d'aptamères sélectionnées. La reconnaissance que la capacité d'un aptamère à se lier à une cible est étroitement liée à sa structure a ouvert la voie à des revendications innovantes.

Éléments structurels comme dénominateurs communs: Le concept sous-tendant cette approche est fascinant. Les aptamères avec des séquences diverses mais partageant des éléments structurels communs présentent des propriétés similaires. Cette compréhension nous a conduit à étendre les revendications sur l'invention de groupes d'aptamères remplissant des fonctions spécifiques pour inclure les éléments structurels partagés entre ces aptamères. Cette approche innovante offre non seulement une portée plus large de protection, mais met également en évidence l'importance des motifs structurels dans la fonction des aptamères.

Interprétations globales et évolution: Il est important de noter que l'interprétation de la propriété intellectuelle des aptamères varie selon les régions géographiques. En tant que domaine en évolution, les approches des différents offices de brevets et des tribunaux peuvent différer. Dans le monde Neo, la réalisation est claire : la valeur de vos innovations en matière d'aptamères est étroitement liée à votre capacité à les protéger par des revendications solides en matière de propriété intellectuelle.

nnovation au-delà de la science: Nous ne repoussons pas seulement les limites de la science des aptamères, mais nous appliquons également l'innovation au domaine de la protection de la propriété intellectuelle. Cette approche globale garantit que les avancées dans le développement des aptamères sont protégées, favorisant ainsi un environnement propice à de nouvelles avancées.

Dans le paysage dynamique de la recherche sur les aptamères, nous nous démarquons en tant que leaders en matière de brevets, relevant le défi de protéger des innovations révolutionnaires. Notre collaboration avec ICOSA, notre approche pionnière des éléments structurels dans les brevets et notre compréhension des interprétations mondiales de la propriété intellectuelle font de nous des acteurs essentiels dans le parcours visant à exploiter pleinement le potentiel des aptamères. À mesure que ce domaine continue d'évoluer, nous veillons à ce que ces molécules remarquables façonnent l'avenir de la médecine.

Gregory Penner

Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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Qu'est-ce que sont les Aptamères ? 

Les aptamères sont de courtes séquences oligonucléotidiques ou peptidiques synthétiques qui adoptent des structures tridimensionnelles spécifiques, ce qui leur permet de se lier avec une grande affinité et spécificité à leurs cibles. Ces cibles peuvent inclure des protéines, des enzymes, des récepteurs et même des cellules entières. Le processus de sélection et de conception des aptamères implique un criblage systématique à partir de vastes bibliothèques pour identifier les séquences qui présentent les propriétés de liaison souhaitées. Les aptamères présentent des avantages par rapport à leurs homologues biologiques, notamment une grande spécificité et affinité, une polyvalence, une réduction de l'immunogénicité et une facilité de modification chimique.

Applications des aptamères en thérapeutique:

• Administration ciblée de médicaments : En conjuguant des aptamères à des molécules thérapeutiques ou à des nanoparticules, les aptamères peuvent faciliter la délivrance ciblée à des cellules ou des tissus spécifiques, réduisant les effets hors cible et améliorant l'efficacité thérapeutique (1).
• Diagnostics: Les aptamères peuvent être utilisés comme sondes diagnostiques pour détecter des biomarqueurs spécifiques de la maladie, permettant la détection précoce de la maladie et la surveillance de sa progression (2)Vous pouvez en savoir plus sur les avancées dans l'utilisation des aptamères dans les biosenseurs ici: https://neoaptamers.com/what-are-aptamer-based-biosensors-their-applications/ 
• Thérapie anticoagulante : Des aptamères ciblant les facteurs de coagulation ont été développés comme agents anticoagulants, offrant une alternative aux médicaments anticoagulants traditionnels avec des profils de sécurité améliorés (3).
• Thérapies contre le cancer : Les aptamères peuvent être conçus pour se lier spécifiquement aux cellules cancéreuses ou aux antigènes associés aux tumeurs, permettant une administration ciblée de médicaments, l'imagerie des tumeurs et l'inhibition de la prolifération des cellules cancéreuses (4)..
• Agents antiviraux : Les aptamères ciblant les protéines virales ou les récepteurs d'entrée virale ont montré leur efficacité en tant qu'agents antiviraux, inhibant la réplication virale et empêchant l'entrée virale dans les cellules hôtes (5).
• Agents antibactériens : Des aptamères peuvent être développés pour cibler et neutraliser les toxines bactériennes ou inhiber des protéines bactériennes essentielles, offrant ainsi des alternatives potentielles aux antibiotiques traditionnels (6)..

Les méthodes traditionnelles de sélection des aptamères ont été limitées dans leur succès commercial en tant qu'agents thérapeutiques, principalement en raison du défi de prendre pleinement en compte la liaison faible à des molécules hors cible. Bien que les aptamères présentent une grande spécificité et une grande affinité pour leurs cibles prévues, ils peuvent également se lier de manière non spécifique à des hors-cibles non intentionnelles, ce qui peut entraîner des effets indésirables et compromettre leur potentiel thérapeutique. Cette limitation a entravé la traduction des aptamères dans des applications cliniques. Cependant, NeoVentures a introduit une solution révolutionnaire, Neomers. Neomers représente la prochaine génération de sélection d'aptamères, utilisant une méthodologie fermée et reproductible qui garantit l'absence de liaison à des molécules hors cible. En mettant en œuvre un processus de sélection rigoureux, NeoVentures vise à relever le défi de la liaison hors cible, améliorant ainsi la spécificité et la sécurité des aptamères à des fins thérapeutiques. Cette approche innovante a le potentiel de révolutionner le domaine des thérapies par aptamères et de favoriser le développement de traitements ciblés et précis pour un large éventail de maladies.

Les aptamères présentent un immense potentiel en tant qu'outils polyvalents et puissants dans le domaine des thérapies. Leur haute spécificité, leur facilité de modification chimique et leur faible immunogénicité en font des candidats attrayants pour la délivrance ciblée de médicaments, les diagnostics et le traitement de diverses maladies. À mesure que la recherche en technologie des aptamères continue de progresser, nous pouvons nous attendre à voir de plus en plus de thérapies basées sur les aptamères entrer en pratique clinique, révolutionnant notre façon d'aborder le traitement des maladies et les soins aux patients. 

En apprendre davantage en prenant contact avec notre équipe dès aujourd'hui. Contactez-nous sur notre site web dès maintenant.

1.Zhou, J., Rossi, J. J. (2017). Aptamères en tant que thérapeutiques ciblées : potentiel actuel et défis. Nature Reviews Drug Discovery, 16(3), 181-202.

2.Song, S., Wang, L., Li, J., et al. (2018). Biosenseurs basés sur les aptamères. Tendances en chimie analytique, 100, 53-66.

3.Toulmé, J. J. (2015). Aptamères anticoagulants : avancées récentes et perspectives dans les maladies cardiovasculaires. Future Medicinal Chemistry, 7(7), 897-913.

4.Ferreira, C. S. M., Matthews, C. S., Missailidis, S. (2016). Aptamères d'ADN qui se lient au marqueur tumoral MUC1 : conception et caractérisation d'aptamères d'ADN à brin unique se liant à MUC1. Tumor Biology, 37(1), 4227-4235.

5.Zamecnik, P. C., Vacek, E. P., Cha, P., et al. (2020). Thérapies à base d'oligonucléotides antisens approuvées par la FDA. Experimental and Molecular Pathology, 116, 104495.

6.Tang, Z., Shangguan, D., Wang, K., et al. (2007). Sélection d'aptamères pour la reconnaissance moléculaire et la caractérisation des cellules cancéreuses. Analytical Chemistry, 79(13), 4900-4907.

Gregory Penner

Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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Les biosenseurs à base d'aptamères présentent plusieurs avantages par rapport aux outils de diagnostic traditionnels. Premièrement, les aptamères sont hautement spécifiques et sélectifs, ce qui permet la détection de faibles concentrations de la molécule cible dans des échantillons complexes. Deuxièmement, les aptamères sont stables et peuvent être facilement synthétisés, modifiés et marqués avec diverses molécules de signalisation, ce qui les rend hautement adaptables à différentes plateformes de diagnostic. Troisièmement, les aptamères ont une faible immunogénicité, ce qui les rend adaptés à une utilisation chez les humains et les animaux

Les biosenseurs à base d'aptamères ont été utilisés dans une large gamme d'applications de diagnostic, notamment la détection de petites molécules, de protéines et même de cellules. Voici quelques exemples de leurs applications:

Détection de petites molécules:

Les aptamères peuvent être utilisés pour détecter de petites molécules telles que l'adénosine, la cocaïne et le glucose. Par exemple, un biosenseur à base d'aptamère pour la détection de l'adénosine a été développé en immobilisant un aptamère de l'adénosine sur une électrode en or. L'aptamère se lie à l'adénosine, provoquant un changement de potentiel électrode, qui peut être détecté par un transducteur électrochimique.¹.

Détection des Protéines:

Les aptamères peuvent être utilisés pour détecter des protéines telles que les cytokines, les anticorps et les enzymes. Par exemple, un biosenseur basé sur les aptamères pour la détection de l'alpha-fœtoprotéine (AFP), un biomarqueur du cancer du foie, a été développé en utilisant un microcavité photonic cristal en silicium combiné avec une stratégie d'amplification des aptamères. L'aptamère a été utilisé pour capturer et amplifier le signal de l'AFP, ce qui a permis une détection ultrasensible avec une limite de détection de 0,15 pg/mL. Le biosenseur a montré une excellente spécificité et sélectivité pour l'AFP et a pu détecter l'AFP dans des échantillons de sérum avec une bonne précision. Cette étude démontre le potentiel des biosenseurs basés sur les aptamères pour la détection de biomarqueurs protéiques dans des échantillons cliniques.².

Détection des cellules:

Les aptamères peuvent également être utilisés pour détecter des cellules telles que des cellules cancéreuses et des bactéries. Par exemple, un biosenseur à base d'aptamères pour la détection d'E. coli utilisant la polarisation de la fluorescence. Le biosenseur a montré une grande sensibilité et sélectivité pour E. coli, avec une limite de détection de 1,1 × 10^3 UFC/mL. Le biosenseur a également été capable de détecter E. coli dans des échantillons de lait contaminés avec une bonne précision. Cette étude démontre le potentiel des biosenseurs à base d'aptamères pour la détection de pathogènes bactériens dans les échantillons alimentaires et environnementaux.³.

La traduction des biosenseurs à base d'aptamères du laboratoire à la clinique a été lente. L'une des principales raisons de cela est le manque de protocoles normalisés pour la sélection, la caractérisation et la validation des aptamères, ce qui a entraîné une large gamme de biosenseurs à base d'aptamères aux performances variées. De plus, les obstacles réglementaires et la nature conservatrice de l'industrie du diagnostic ont ralenti l'adoption des biosenseurs à base d'aptamères dans les paramètres cliniques. Néanmoins, les efforts de recherche en cours visent à relever ces défis et à améliorer les performances et l'utilité des biosenseurs à base d'aptamères pour les applications de diagnostic. Avec davantage de recherche et de développement, les biosenseurs à base d'aptamères ont le potentiel de révolutionner le domaine du diagnostic et d'améliorer les résultats des patients grâce à une détection plus précoce et plus précise des maladies.

Chez NeoVentures Biotechnology, nous menons une révolution innovante dans la création de biosenseurs à base d'aptamères. Notre approche de sélection d'aptamères de prochaine génération garantit une stabilité, une sélectivité et une sensibilité accrues, ce qui rend ces biosenseurs extrêmement robustes et fiables pour les applications commerciales. Grâce à cette plateforme innovante, nous sommes prêts à transformer le paysage de la technologie de biosenseurs, ouvrant de nouvelles possibilités pour des solutions de diagnostic rapides, précises et rentables. Contactez notre équipe pour plus d'informations. here.

¹ Kim, J. M., Park, S. H., & Lee, J. (2017). Surveillance en temps réel de l'adénosine à l'aide d'un biosenseur à transistors à effet de champ basé sur les aptamères. Biosensors and Bioelectronics, 89, 722-728. doi: 10.1016/j.bios.2016.10.014

² Huang, R., He, Y., Zhang, J., & Liu, B. (2015). Immunodétection ultrasensible, sans marquage et en temps réel de l'alpha-fœtoprotéine à l'aide de microcavités photonic crystal en silicium combinées à une amplification par les aptamères. Biosensors and Bioelectronics, 68, 499-504. doi: 10.1016/j.bios.2015.01.051

³ Wang, Y., Wu, J., Guo, J., & Liu, H. (2019). Un biosenseur à base d'aptamère pour la détection d'E. coli utilisant la polarisation de fluorescence. Méthodes analytiques, 11(5), 676-680. doi: 10.1039/c8ay02634b

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Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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Nous pouvons passer en revue chaque option pour voir comment les aptamères peuvent en effet être utilisés dans le diagnostic, la thérapeutique et la découverte de médicaments, mais pas dans le voyage dans le temps.

Applications de diagnostic pour les aptamères

Bien que 9 % des réponses aient estimé que le voyage dans le temps était une application plus réaliste pour les aptamères que le diagnostic, ces derniers sont de plus en plus utilisés comme outils de diagnostic en raison de leur capacité à se lier spécifiquement aux molécules cibles. Ils peuvent être utilisés dans divers tests de diagnostic, tels que les tests d'aptamère lié à une enzyme (ELAA), similaires aux ELISA mais utilisant des aptamères au lieu des anticorps. Les aptamères peuvent également être utilisés dans des biosenseurs, qui peuvent détecter les molécules cibles dans des échantillons biologiques tels que le sang ou l'urine. Un exemple est l'utilisation d'aptamères pour la détection de biomarqueurs du cancer, où les aptamères sont utilisés pour détecter des protéines spécifiques ou d'autres biomolécules indicatives du cancer.

Applications thérapeutiques des aptamères

Les aptamères ont le potentiel d'être utilisés comme thérapies en raison de leur capacité à se lier spécifiquement à des molécules cibles, telles que des protéines ou des récepteurs membranaires cellulaires. Ils peuvent être utilisés pour inhiber la fonction d'une molécule cible, ou pour délivrer des médicaments ou d'autres molécules à des cellules ou des tissus spécifiques. Un exemple est l'utilisation d'aptamères comme anticoagulants, où les aptamères sont conçus pour se lier spécifiquement aux facteurs de coagulation et inhiber leur fonction. Un autre exemple est l'utilisation d'aptamères comme vecteurs de délivrance de médicaments ciblés, où les aptamères sont conjugués à des médicaments et les délivrent spécifiquement aux cellules cancéreuses.

Les aptamères pour la découverte de médicaments

Les aptamères peuvent également être utilisés dans la découverte de médicaments comme outil pour identifier des cibles potentielles de médicaments ou pour cribler des médicaments pouvant se lier à des cibles spécifiques. Un exemple est l'utilisation d'aptamères dans des essais de criblage à haut débit, où les aptamères sont criblés contre de vastes bibliothèques de composés pour identifier les molécules qui se lient à une cible spécifique. Les aptamères peuvent également être utilisés dans des études de validation de cibles, où ils peuvent être utilisés pour confirmer le rôle d'une protéine ou d'une cible spécifique dans une voie de maladie.

Les aptamères ne peuvent pas être utilisés pour voyager dans le temps.

Les aptamères sont très efficaces pour se lier à des cibles spécifiques, mais ils n'ont pas été capables de se lier au condensateur de flux ! Cela les rend incapables d'être utilisés pour voyager dans le temps.

En conclusion, les aptamères ont une large gamme d'applications en diagnostics, thérapeutiques et découverte de médicaments. Leur haute spécificité et affinité pour leurs molécules cibles en font un outil précieux dans ces domaines, et ils ont le potentiel de révolutionner la façon dont nous diagnostiquons et traitons les maladies. À mesure que la technologie des aptamères continue de progresser, nous pouvons nous attendre à voir encore plus d'applications passionnantes à l'avenir.

Gregory Penner

Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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Choisir entre les aptamères d'ADN et d'ARN

Lors de la conception d'une stratégie de sélection pour un aptamère se liant à une cible, les différences innées et leurs avantages et inconvénients associés doivent être pris en compte lors de la conception d'une stratégie de sélection pour un aptamère se liant à une cible. La première chose à décider serait l'application de l'aptamère. Cela s'explique par le fait que, comme mentionné ci-dessus, l'ARN agit naturellement comme un système messager pour la cellule, ce qui signifie que l'ARN natif est destiné à être dégradé en quelques secondes dans le plasma. L'ADN natif a une demi-vie plus longue dans le plasma, plus proche de 60 minutes. Il existe des modifications chimiques qui peuvent être apportées à l'ARN, comme la substitution d'un fluor à la place du groupe hydroxyle naturel à la position 2’ sur les bases d'ARN. Cette modification, ainsi que d'autres, peut augmenter la demi-vie de l'ARN pour correspondre, voire dépasser, celle de l'ADN natif. Cela signifie que si un aptamère doit être sans modifications dans votre application, alors l'ADN serait préférable en raison d'une meilleure stabilité.

Différences structurelles

La seule différence structurelle entre le squelette de l'ARN monocaténaire et celui de l'ADN monocaténaire est le groupe hydroxyle en position 5' sur l'ARN. La présence de ce groupe pourrait entraîner une certaine gêne stérique et donc moins de flexibilité au sein de la molécule d'ARN. Bien que plus de structures aient été caractérisées dans l'ARN, c'est parce que l'ARN a été étudié de manière plus approfondie. En raison de cela, on ne peut pas exclure que l'un ou l'autre ait une plus grande diversité structurelle.

En revanche, l'ARN a tendance à présenter un plus grand nombre de conformations au sein d'une séquence, dont seules quelques-unes peuvent participer à la liaison à la cible. Pendant ce temps, l'ADN a tendance à former des structures secondaires plus stables qui sont disponibles pour se lier à la cible. 

Temps de Sélection

Lorsque l'on cherche à effectuer une sélection pour une cible, il faut également prendre en compte le temps nécessaire pour effectuer cette sélection. Bien que cela semble être un problème de moindre importance par rapport aux considérations précédemment mentionnées, il existe de grandes différences entre les deux. Une sélection avec l'ARN prendra plus de temps car il y a une étape supplémentaire de conversion de la bibliothèque d'ARN en ADN pour permettre son amplification pour les tours suivants. Ensuite, elle doit être convertie de nouveau en ARN pour le tour de sélection suivant. Cela rend la sélection plus longue que celle de l'ADN, où la bibliothèque doit simplement être amplifiée entre les tours. Chez NeoVentures, ce temps de sélection est considérablement réduit grâce à notre plateforme Neomers. Avec cette nouvelle méthode de sélection reproductible des aptamères, nous pouvons identifier des aptamères hautement spécifiques en une seule étape de sélection. Cela signifie que le temps nécessaire pour la sélection est considérablement réduit pour les bibliothèques d'ARN et d'ADN. 

Le succès d'une sélection d'aptamères dépend également fortement de la prise en compte des sélections positives et négatives. Chez NeoVentures, nous avons la plus grande expérience dans la conception de la meilleure stratégie qui fonctionnera pour votre cible et votre application. Contactez notre équipe pour en savoir plus sur celui que vous devriez utiliser pour votre application unique.

Gregory Penner

Le Dr. Gregory Penner a suivi une formation académique qui mêlait une théorie très pratique en matière de sélection végétale à la biologie moléculaire. Il a utilisé cette combinaison de biologie et de mathématiques pour développer et diriger une équipe de recherche en biotechnologie céréalière au sein du gouvernement du Canada, puis en tant que leader mondial de la recherche chez Monsanto Inc. Il a été un leader d'opinion en développement d'aptamères à l'échelle mondiale au cours des vingt dernières années en tant que PDG et président de NeoVentures. Il a dirigé cette entreprise vers la stabilité financière sans investissement extérieur grâce à une approche intégrée de la découverte et de la commercialisation des aptamères. En 2015, il a co-fondé une deuxième entreprise, NeoNeuro à Paris en France, axée sur une approche innovante pour identifier les Aptamarkers pour les maladies complexes.

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