F biotecnologici a DNA: gli aptameri
Sono oligonucleotidi a singola elica a RNA che hanno la caratteristica di legare ad alta affinità proteine, peptidi o aa, con una affinità elevatissima (pM).
si sfrutta il fatto che gli acidi nucleici sappiano legare le proteine.
Sono F con cui si vuole sfruttare un’azione antagonista.
Gli aptameri sono antagonisti molto potenti, la loro alta affinità giustifica il fatto che sanno legare certi domini funzionali di una certa proteina e non di un'altra, per es possono legare un isoforma o una variante di splicing ma non un’altra.
Queste sequenze possono anche essere coniugate con un tracciante radiattivo, un carrier o una tossina, e possono fare quindi un tracciante diagnostico o tossicità selettiva. Le possibili applicazioni quindi sono notevoli.
Già da 10 anni esiste in commercio un aptamero con indicazione come F: Pegaptanid.
Questo F dal 2004 ha avuto l’approvazione dall’FDA.
La sua indicazione è per una malattia detta AMD (Degenerazione Maculare legata all’Invecchiamento) che è la principale causa di perdita della visione oltre i 50 anni.
Macula: regione della retina ricca in coni, area circolare e quasi centrale nella struttura della retina, piccola e situata in prossimità del nervo ottico. È la regione che spiega la nitidezza della regione e la messa a fuoco.
Ci sono forme diverse di AMD, il F citato è per forme gravi.
Ci sono ispessimenti della membrana vasale sotto la strutt della retina, sofferenze enella vascolarizzazione della retina, nella forma piu grave la malattia c’è una compensazione con formazione di nuovi vasi che proliferano. Sono vasi patologici che facilmente vanno incontro a rottura: emorragia e fuoriuscita di fluidi, la situazione peggiora e la retina sovrastande degenera sptt in corrispondenza della massa. Si formano quasi delle cicatrici cardiovascolari dati dalla rottura di questi fasi (forma bagnata della AMD). Esiste anche una forma secca meno grave.
Wet AMD ha visione offuscata, poi distorta, cambia la forma degli oggetti che si guardano e nelk tempo la parte centrale del campo visivo è assente, c’è un area vuota e scura al centro del campo visivo.
Queste alterazioni patologiche dipendono dalla crescita abnorme di questi capillari, un ruolo importane ce l ha il Vascular Endoteliar Growth Factor (VEGF), alcune sue forme sono piu colpevoli di altre della forma wet dell’AMD.
Pegaptanid blocca una isoforma del VEGF (165), si lega al suo heparin binding site (sito di legame tra R e VEGF), interferendo con questa isoforma blocco l’attività angiogenetica e la fuoriuscita di liquidi dai vasi che si rompono, responsabili poi della cicatrice vascoalre che fa perdere la vista centrale.
Dalla libreria di nucleotidi sono stati selezionati 37 aptameri che legavano il R per VEGF con alta affinità, nel 1994 è stato studiato uno di questi oligonucleotidi, NX 107, ma che non ha le adeguate caratteristiche farmacocinetiche.
Si è cercato di modificare la strutt oligonucleotidica per fare qualcosa di più “resistente”, inserisco oligonucleotidi modificati o che non esistano in natura per evitare la degradazione da parte delle nucleasi.
Sono state usate O-metilazioni per fare una struu che blocchi ancora VEGF ma che non si degradi, NX 213 ha emivita molto maggiore ed è capace anche di legare il VEGF per diversi minuti e sono state fatte modificazioni ai due capi del nucleotide.
Si è poi arrivati al prototipo piu vicino al F per cui è stata adottata la PEGilazione, facendo attenziona al rischio di diminuire l’affinità! Si sono mantenute anche le caratteristiche di selettività.
Cos’ nasce il F: con giusta affinità per la giusta isoforma del VEGF responsabile della malattia, resiste alle nucleasi e ha ridotta Clearance.
Studi clinici hanno dimostrato che dava vantaggi rispetto alla terapia standard per AMD (terapia luminosa di cicatrizzazione dei vasi). La via di somministrazione è la intravitreale, sono stati fatti studi su tre dosi e gli effetti furono eclatanti! La perdita di lettura di caratteri alfabetici è molto diminuita e nel secondo anno dii cura addirittura la perdita si stabilizza senza peggiorare.