Dall’evoluzione in vitro alle nanotecnologie: gli aptameri come biosensori

Una nuova frontiera per la ricerca nel campo dei biosensori è stata aperta in anni recenti dall’uso degli aptameri come elementi di riconoscimento molecolare. Gli aptameri sono piccole molecole di DNA o RNA selezionate per legare con elevata affinità un determinato bersaglio, sia esso una molecola semplice oppure una struttura complessa come una proteina o una superficie cellulare. La Selex, acronimo di Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, è la metodologia di evoluzione in vitro che permette di ottenere l’aptamero con l’attività specifica desiderata a partire da una libreria di acidi nucleici, sfruttando i principi di variazione, selezione e replicazione. La Selex è stata resa possibile dagli sviluppi della tecnologia del DNA ricombinante e dal progresso tecnologico che per mezzo della sintesi chimica automatizzata ha permesso di ottenere a costi contenuti librerie combinatoriali di acidi nucleici. Il processo di selezione di individui presenti nella libreria e della loro successiva amplificazione permette di isolare tra molteplici e differenti conformazioni quella con il fenotipo adatto (aptus), coniugando in questo modo chimica e biologia. Gli aptameri selezionati possono poi essere facilmente modificati e funzionalizzati in modo da impiegarli nelle più svariate tecniche di rilevazione e offrire così nuove possibilità di ingegnerizzazione e nanofabbricazione rispetto a quelle fin qui usate nei biosensori convenzionali.