Se han desarrollado múltiples métodos (por ejemplo, moléculas pequeñas y anticuerpos) para dirigirse a proteínas específicas y vías de señalización en el cáncer. Sin embargo, muchos mediadores del fenotipo del cáncer son desconocidos y la capacidad de dirigirse a estos fenotipos ayudaría a mitigar el cáncer. Los aptámeros son pequeñas moléculas de ADN o ARN diseñadas para uso terapéutico. El diseño de aptámeros para dirigirse a los cánceres puede ser desafiante. Por consiguiente, para diseñar aptámeros funcionalmente anti-metastásicos, utilizamos una modificación de la evolución sistémica de ligandos por enriquecimiento exponencial (SELEX) que llamamos Pheno-SELEX para dirigirse a un fenotipo conocido de metástasis del cáncer, es decir, invasión. Se estableció una línea celular de cáncer de próstata altamente invasiva (PCa) y se utilizó para identificar aptámeros que se unían a ella con alta afinidad en comparación con una variante menos invasiva de la línea celular. Se descubrió que el aptámero anti-invasivo (AIA1) inhibía la invasión in vitro de la línea celular original de PCa altamente invasiva, así como de una línea celular adicional de PCa y una línea celular de osteosarcoma. AIA1 también inhibió el desarrollo in vivo de metástasis tanto en un modelo de PCa como en un modelo de osteosarcoma de metástasis. Estos resultados indican que Pheno-SELEX puede utilizarse con éxito para identificar aptámeros sin conocimiento de los objetivos moleculares subyacentes. Este estudio establece un nuevo paradigma para la identificación de aptámeros funcionales.