نقش آپتامرها در تشخیص ویروس‌های کرونای انسانی

حکمت, آزاده

نقش آپتامرها در تشخیص ویروس‌های کرونای انسانی

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسنده

آزاده حکمت

واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی علوم پایه گروه زیست‌شناسی تهران ایران

چکیده

شیوع کروناویروس جدید، کووید-19 یا SARS-CoV-2، به مشکلی بزرگ و فراگیر در سلامت انسان‌ها بدل گشته است و بسیاری از جوامع را تحت تأثیر خود قرار داده است. عدم وجود یک روش درمانی مؤثر و استاندارد این وضعیت را بیش‌از پیش پیچیده‌تر نموده است. تاکنون تلاش‌های بسیاری در جهت تولید کیت‌های تشخیصی برای خانواده ویروس کرونا انسانی انجام شده است اما اغلب دقت و حساسیت مناسبی ندارند. آپتامرها توالی‌های تک‌رشته‌ای سنتزی از جنس RNA، DNA یا پپتید هستند و به‌صورت کاملاً اختصاصی به اهداف معینی متصل می‌گردند. ویژگی‌های خاص آپتامرها موجب شده است که مؤثرتر از آنتی‌بادی‌ها عمل نمایند. آپتامرها عموماً از طریق فرآیند آزمایشگاه Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment (SELEX) از یک کتابخانه، غربال و انتخاب می‌شوند و می‌توانند به مولکول‌های هدف متصل شوند. اگرچه مطالعات اندکی در معرفی آپتامرهای ویژه برای کروناویروس‌ها انجام پذیرفته است اما همین مطالعات اندک نیز می‌تواند راه را برای تشخیص و کشف آپتامرهای ویژه برای این ویروس هموار سازد. در مطالعه حاضر به بررسی کاربرد بالقوه داروها و حسگرهای مبتنی بر آپتامرها در شناسایی و درمان کروناویروس انسانی پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.2008935.1399.11.1.6.5

عنوان مقاله [English]

The Role of Aptamers in Diagnosis of Human Coronaviruses

نویسنده [English]

Azadeh Hekmat

Islamic Azad University Science and Research Branch, Faculty of Basic Sciences , Biology Department

چکیده [English]

The recently known coronavirus, SARS-CoV-2, has turn into the biggest global health challenge, affecting various societies. Unfortunately, the lack of a particular treatment and gold-standard diagnostic system has made the situation more and more complicated. Efforts have led to production of numerous diagnostic kits that are associated with limitations such as accuracy as well as inadequate sensitivity. Aptamers are the artificial single-stranded DNA, RNA sequences, or peptides that can bind to certain targets with very high specificity. A number of their unique features make them a more effective choice than antibodies. Aptamers typically generated through Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment (SELEX) and screened and selected via in vitro process from a library, making it possible to attach to any target molecules. Even though few surveys have introduced specific aptamer types of coronavirus, they could help us select the best approach to discover specific aptamers for this virus. The present research has offered a systematic overview on the utilization of aptamer-based biosensors and drugs to diagnose and treat human coronavirus.

کلیدواژه‌ها [English]

Aptamer
Virus
MERS-CoV
SARS-CoV
COVID-19

مراجع

[1]. Rye, P. D., and Nustad, K. (2001) Immunomagnetic DNA aptamer assay, BioTechniques, Vol. 30, No. 2, PP. 290-295.

[2]. Stoltenburg, R., Reinemann, C., and Strehlitz, B. (2007) SELEX—a (r) evolutionary method to generate high-affinity nucleic acid ligands, Biomolecular Engineering, Vol. 24, No. 4, PP. 381-403.

[3]. Strehlitz, B., Nikolaus, N., and Stoltenburg, R. (2008) Protein detection with aptamer biosensors, Sensors, Vol. 8, No. 7, PP. 4296-4307.

[4]. Proske, D., Blank, M., Buhmann, R., and Resch, A. (2005) Aptamers—basic research, drug development, and clinical applications, Applied Microbiology and Biotechnology, Vol. 69, No. 4, PP. 367-374.

[5]. Çalık, P., Balcı, O., and Özdamar, T. H. (2010) Human growth hormone-specific aptamer identification using improved oligonucleotide ligand evolution method, Protein Expression and Purification, Vol. 69, No. 1, PP. 21-28.

[6]. Gopinath, S. C. B. (2007) Methods developed for SELEX, Analytical and Bioanalytical Chemistry, Vol. 387, No. 1, PP. 171-182.

[7]. Zou, X., Wu, J., Gu, J., Shen, L., and Mao, L. (2019) Application of aptamers in virus detection and antiviral therapy, Frontiers in Microbiology, Vol. 10, PP. 1462.

[8]. Ren, L.-L., Wang, Y.-M., Wu, Z.-Q. et al. (2020) Identification of a novel coronavirus causing severe pneumonia in human: a descriptive study, Chinese Medical Journal. Vol. 133, No. 9, PP. 1015-1024.

[9]. Chellapandi, P., and Saranya, S. (2020) Genomics insights of SARS-CoV-2 (COVID-19) into target-based drug discovery, Medicinal Chemistry Research, Vol. 29, PP. 1777–1791.

[10]. Cho, S.-J., Woo, H.-M., Kim, K.-S., Oh, J.-W., and Jeong, Y.-J. (2011) Novel system for detecting SARS coronavirus nucleocapsid protein using an ssDNA aptamer, Journal of bioscience and bioengineering, Vol. 112, No. 6, PP. 535-540.

[11]. Chen, Z., Wu, Q., Chen, J., Ni, X., and Dai, J. (2020) A DNA Aptamer Based Method for Detection of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein, Virologica Sinica, Vol. 35, PP. 351–354.

[12]. Jang, K. J., Lee, N.-R., Yeo, W.-S., Jeong, Y.-J., and Kim, D.-E. (2008) Isolation of inhibitory RNA aptamers against severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus NTPase/Helicase, Biochemical and biophysical research communications, Vol. 366, No. 3, PP. 738–744.

[13]. Roh, C., and Jo, S. K. (2011) Quantitative and sensitive detection of SARS coronavirus nucleocapsid protein using quantum dots‐conjugated RNA aptamer on chip, Journal of Chemical Technology & Biotechnology, Vol. 86, No. 12, PP. 1475-1479.

[14]. Zaki, A. M., Van Boheemen, S., Bestebroer, T. M., Osterhaus, A. D., and Fouchier, R. A. (2012) Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia, New England Journal of Medicine, Vol. 367, No. 19, PP. 1814-1820.

[15]. Rutschke, N., Zimmermann, J., Möller, R., Klöck, G., Winterhalter, M., and Leune, A. (2015) Hot start reverse transcriptase: an approach for improved real-time RT-PCR performance, Journal of Analytical Science and Technology, Vol. 6, No. 1, PP. 1-5