在精准医疗的时代，找到能精准识别并作用于特定疾病细胞（例如肿瘤细胞）的分子“钥匙”，是开发新型诊断工具和靶向疗法的关键。
其中，核酸适配体就是一把备受关注的“钥匙”。作为一类短链RNA或DNA片段，核酸适配体的作用机制与抗体类似，可以与细胞表面蛋白特异性结合。相比于抗体，核酸适配体的化学合成简单、易于修饰，但也受限于传统筛选方法通量低、天然蛋白构象常被破坏等因素，筛选出的分子在真实的生理环境中时常“失灵”。
这一瓶颈阻碍了核酸适配体在生物医学领域的广泛应用，也让许多缺乏明确靶点的疾病（如三阴性乳腺癌）持续面临治疗选择有限的困境。研究人员需要为这类疾病发现新的靶点，同时找到精准的治疗方案。
近期，中国科学院杭州医学研究所的研究团队在一篇《科学》论文中，构建了全新的核酸适体筛选与动力学分析平台——SPARK-seq。研究指出，该平台能够大规模、系统性研究核酸适配体与靶点的相互作用，为靶点发现以及精准治疗提供了全新的研究工具。
在这项研究中，SPARK-seq创造性地将多项前沿技术整合至一个流程中，其工作流程主要分为三步：
首先，研究人员利用CRISPR基因编辑技术，对包含13种重要表面蛋白的基因池进行敲除，让细胞表面的蛋白功能失效；同时，将包含大量不同序列的候选核酸适配体库引入这些细胞。
随后，借助高通量单细胞测序技术，该平台为每个细胞拍摄 “高清全景照”，同步检测向导RNA、转录组、核酸适配体结合等关键信息，从而将基因扰动与核酸适配体结合联系起来。
最后，研究团队利用其开发的SPARTA算法，对超过8000个单细胞数据进行分析，鉴定出大量能靶向8个表面蛋白的核酸适配体序列，并使用多种手段验证了靶点特异性以及与靶点结合的亲和力。
▲研究流程示意图（图片来源：参考资料[1]）
借助这一流程，SPARK-seq能够在天然细胞环境中高通量地绘制核酸适配体-靶点相互作用图谱。这种整合设计不仅有助于识别低丰度靶点的结合物，还将发现与动力学分析直接结合起来，从而加速了精准分子工具的开发。
传统的筛选往往只能获得结合强度的静态快照，而SPARK-seq能够揭示核酸适配体与靶点解离的速度，因此有助于找到与靶点“锁定”更久、有助于开发长效药物的核酸适配体。
综上，SPARK-seq的出现意味着研究者可以同时发现疾病靶点，以及能够精准作用于这些靶点的潜在疗法。这种多模态策略扩展了发现低丰度靶点的能力，也为未来开发精准诊断和靶向疗法开启了新方向。
参考资料：
[1] Luo et al., SPARK-seq: A high-throughput platform for aptamer discovery and kinetic profiling. Science (2026). DOI: 10.1126/science.adv6127
[2] 高通量核酸适体筛选与动力学分析平台成功开发. Retrieved on Jan. 7th, from https://www.cas.cn/syky/202601/t20260102_5094901.shtml
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