Selección de aptámeros modificados por complejo de polipiridil de rutenio para la terapia fotodinámica contra el...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Investigación antimicrobiana

Sus antecedentes:

• La terapia fotodinámica (PDT) utiliza luz, oxígeno y fotosensibilizadores para generar especies reactivas de oxígeno (ROS) para la muerte celular.
• La resistencia a los antimicrobianos (AMR) es una amenaza creciente para la salud mundial, que requiere nuevas estrategias terapéuticas.
• Los enfoques actuales de PDT se enfrentan a desafíos en la especificidad y la penetración de la biopelícula cuando se dirigen a las bacterias.

Objetivo del estudio:

• Para diseñar aptamers funcionalizados con complejos de polipiridil de rutenio para la TDP mejorada contra las bacterias Gram-positivas, específicamente Streptococcus pneumoniae.
• Investigar el potencial de estos aptameros modificados para mejorar la especificidad del fotosensibilizador, la eficiencia de la PDT y la penetración en el biofilm.
• Explorar el uso de nucleótidos modificados en SELEX (evolución sistemática de ligandos por enriquecimiento exponencial) para generar aptameros contra células bacterianas enteras.

Principales métodos:

• Síntesis de nucleótidos funcionalizados con complejos de polipiridil de rutenio y evaluación de sus capacidades de sustrato polimerasa.
• Realización de SELEX para identificar los aptameros que se unen al Streptococcus pneumoniae.
• Caracterizando la afinidad de unión (K_d) y la estructura secundaria (fusión UV, T_m) de ambos aptameros no modificados y modificados por rutenio.

Principales resultados:

• Los complejos de rutenio mostraron una fuerte intercalación en el ADN de doble cadena, incluso cuando estaban vinculados a columnas vertebrales cargadas negativamente.
• Dos aptameros no modificados mostraron una alta afinidad de unión (K_d = 118 nM y 541 nM) para *Streptococcus pneumoniae*.
• Se identificó un aptamer modificado por rutenio con una K_d de 125 nM, a pesar de los desafíos con la formación de la estructura secundaria (T_m = 84 °C).

Conclusiones:

• Los nucleótidos con grandes modificaciones, como los complejos de polipiridil de rutenio, se pueden utilizar eficazmente en SELEX para generar aptameros potentes contra dianas bacterianas.
• Estos hallazgos apoyan el desarrollo de estrategias basadas en aptamer para combatir la AMR a través de una terapia fotodinámica mejorada.
• Los aptamers diseñados demuestran potencial como agentes terapéuticos dirigidos para infecciones bacterianas, particularmente aquellas que involucran biofilms.