Содержание

Создание РНК-аптамеров, способных связываться с аутоантителами, вырабатываемыми организмом человека при рассеянном склерозе

Аптамеры (от лат. aptus - подходящий, греч. meros - звено) - синтетические однонитевые нуклеиновые кислоты или пептиды, способные связывать свои молекулы-мишени с высокой аффинностью и специфичностью [1-3]. Исторически первыми аптамерами были нуклеиновые кислоты [4, 5]. Метод получения НК-аптамеров, предложенный в 1990 году, получил название SELEX [5] (от англ. systematic evolution of ligands by exponential enrichment - систематическая эволюция лигандов при экспоненциальном обогащении). На сегодняшний день насчитывается более десятка различных методов отбора НК-аптамеров. Большинство из них основано на методе SELEX [2, 5-8] , но существуют и другие подходы к получению аптамеров, например NECEEM (nonequilibrium capillary electrophoresis of equilibrium mixtures) [7, 9]. Наличие различных методов отбора НК-аптамеров позволяет получать специфические лиганды к самым разнообразным молекулам-мишеням: ионам металлов [10], малым органическим молекулам [11], нуклеиновым кислотам [12], белкам [8, 13-17], клеткам [18] и даже организмам [19]. Одним из широко исследуемых классов мишеней для аптамеров являются белки. Благодаря своим свойствам НК-аптамеры к белковым молекулам-мишеням рассматриваются как перспективные инструменты детекции [20-22] и терапии [20, 23-26].

Весьма привлекательными белковыми мишенями для аптамеров являются аутоантитела, вырабатываемые организмом человека при рассеянном склерозе. Рассеянный склероз - тяжелое хроническое аутоиммунное заболевание центральной нервной системы с непредсказуемым, часто прогрессирующим течением [27]. При рассеянном склерозе поражаются головной мозг, зрительные нервы, спинной мозг, что приводит к нарушению соответствующих функций организма. Данное заболевание характеризуется образованием хаотически рассеянных очагов демиелинизации, т.е. утраты миелина - белково-липидной мембраны, покрывающей нервное волокно. Исследования последних лет говорят о том, что при рассеянном склерозе нарабатываются аутоантитела, обладающие функцией протеаз и разрушающие миелиновую оболочку нервных волокон за счет деградации основного белка миелина (ОБМ) [28, 29]. В литературе отсутствуют работы, посвященные отбору и исследованию аптамеров к данным аутоантителам.

Целью данной дипломной работы являлось получение РНК-аптамеров, устойчивых в биологических средах, способных селективно и с высокой аффинностью связывать аутоантитела человека, больного рассеянным склерозом.

Для этого необходимо было решить следующие задачи:

провести химико-ферментативный синтез модифицированной комбинаторной РНК-библиотеки;

оптимизировать и апробировать методику отбора модифицированных РНК-аптамеров к поликлональным аутоантителам человека, больного рассеянным склерозом;

исследовать эффективность связывания обогащенной модифицированной РНК-библиотеки с поликлональными аутоантителами;

исследовать влияние обогащенной модифицированной РНК-библиотеки на деградацию основного белка миелина аутоантителами;

провести клонирование и секвенирование обогащенной модифицированной РНК-библиотеки;

провести анализ первичной и вторичной структуры полученных индивидуальных модифицированных РНК-аптамеров.

Работа выполнялась совместно с Лабораторией ферментов репарации и Группой взаимодействий биополимеров ИХБФМ СО РАН.

Секвенирование было проведено в ЦКП “Секвенирование ДНК” СО РАН.

Основные результаты получены лично дипломником.