RU2800729C2 - Vesicles containing pten inhibitor and their use - Google Patents

Vesicles containing pten inhibitor and their use Download PDF

Info

Publication number
RU2800729C2
RU2800729C2 RU2020132733A RU2020132733A RU2800729C2 RU 2800729 C2 RU2800729 C2 RU 2800729C2 RU 2020132733 A RU2020132733 A RU 2020132733A RU 2020132733 A RU2020132733 A RU 2020132733A RU 2800729 C2 RU2800729 C2 RU 2800729C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pten
cells
sirna
exosomes
pharmaceutical composition
Prior art date
Application number
RU2020132733A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020132733A (en
Inventor
Шуламит ЛЕВЕНБЕРГ
Шаовэй ГУО
Даниэль Оффен
Нисим ПЕРЕЦ
Original Assignee
Технион Ресёрч Энд Девелопмент Фаундейшн Лимитед
Рамот Ат Тель-Авив Юниверсити Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Технион Ресёрч Энд Девелопмент Фаундейшн Лимитед, Рамот Ат Тель-Авив Юниверсити Лтд. filed Critical Технион Ресёрч Энд Девелопмент Фаундейшн Лимитед
Priority claimed from PCT/IL2019/050355 external-priority patent/WO2019186558A1/en
Publication of RU2020132733A publication Critical patent/RU2020132733A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2800729C2 publication Critical patent/RU2800729C2/en

Links

Abstract

FIELD: pharmaceuticals.
SUBSTANCE: invention relates to pharmaceutical compositions containing membrane vesicles, including extracellular vesicles, including so-called exosomes loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN). Methods for the treatment of neurological diseases, disorders or conditions using extracellular vesicles are provided. In addition, isolated extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN) are provided.
EFFECT: invention provides an additional safe, effective and convenient method of treating spinal cord injury.
29 cl, 14 dwg, 6 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[1] Настоящее изобретение относится к мембранным везикулам, загруженным ингибитором PTEN, фармацевтическим композициям, содержащим указанные везикулы, и их применению для лечения неврологических расстройств и, более конкретно, к внеклеточным везикулам клеточного происхождения, загруженным экзогенным ингибитором PTEN, фармацевтическим композициям, содержащим их, и их применению для лечения травм спинного мозга.[1] The present invention relates to membrane vesicles loaded with a PTEN inhibitor, pharmaceutical compositions containing said vesicles and their use in the treatment of neurological disorders, and more particularly to cell-derived extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor, pharmaceutical compositions containing them, and their use in the treatment of spinal cord injuries.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[2] Повреждение спинного мозга может привести к вегетативной дисфункции, утрате чувствительности или утрате подвижности. Такое повреждение спинного мозга (ПСМ) вызывается травмой, опухолями, ишемией, расстройствами развития, нейродегенеративными заболеваниями, демиелинизирующими заболеваниями, поперечным миелитом, пороками развития сосудов или другими причинами. Последствия ПСМ зависят от характера травмы и ее расположения в спинном мозге. Кроме того, поскольку ПСМ является динамическим процессом, степень повреждения может первоначально не проявляться полностью при всех острых синдромах спинного мозга. Неполное поражение спинного мозга может перерасти в более полное поражение; чаще уровень повреждения поднимается на один или два уровня в течение нескольких часов или дней после первоначального события. Это клиническое ухудшение объясняется сложным каскадом патофизиологических событий.[2] Injury to the spinal cord can lead to autonomic dysfunction, loss of sensation, or loss of mobility. Such spinal cord injury (SCI) is caused by trauma, tumors, ischemia, developmental disorders, neurodegenerative diseases, demyelinating diseases, transverse myelitis, vascular malformations, or other causes. The consequences of SCI depend on the nature of the injury and its location in the spinal cord. In addition, because SCI is a dynamic process, the degree of damage may not be fully apparent initially in all acute spinal cord syndromes. An incomplete injury to the spinal cord may develop into a more complete injury; more often the level of damage rises one or two levels within hours or days after the initial event. This clinical deterioration is explained by a complex cascade of pathophysiological events.

[3] Психологические и социальные последствия ПСМ часто подавляют пациента. Некоторые из распространенных инвалидизирующих состояний, связанных с ПСМ, представляют собой постоянный паралич конечностей, хроническую боль, мышечную атрофию, утрату произвольного контроля над мочевым пузырем и кишечником, сексуальную дисфункцию и бесплодие.[3] The psychological and social consequences of SCI often overwhelm the patient. Some of the common disabling conditions associated with SCI are permanent limb paralysis, chronic pain, muscle atrophy, loss of voluntary bladder and bowel control, sexual dysfunction, and infertility.

[4] Недавние достижения в области нейробиологии привлекли значительное внимание к исследованиям ПСМ и сделали доступными значительно более совершенные варианты лечения и реабилитации. Например, продемонстрирован потенциал функциональной электрической стимуляции (ФЭС) в отношении усиления регенерации нервов, что позволяет значительно улучшить восстановление и улучшение функциональной способности после ПСМ. Вместе с тем, не все пациенты с ПСМ подходят для ФЭС (требуется полное поражение спинного мозга); пациент должен находиться в неврологически стабильном состоянии; периферические нервы должны быть интактными и реагировать на экзогенную электрическую стимуляцию.[4] Recent advances in neuroscience have brought significant attention to SCI research and have made significantly improved treatment and rehabilitation options available. For example, the potential of functional electrical stimulation (FES) to enhance nerve regeneration has been shown to significantly improve recovery and improve functional capacity after SCI. However, not all patients with SCI are suitable for FES (complete spinal cord involvement is required); the patient must be in a neurologically stable condition; peripheral nerves must be intact and responsive to exogenous electrical stimulation.

[5] Регенерация аксонов после ПСМ ограничена из-за присущей зрелым нейронам чрезвычайно ограниченной способности к росту, а также из-за внешних факторов, например, глиального рубца, созревающего со временем, и ингибирующих веществ. Имели место попытки изменения внешних факторов, но с ограниченным успехом. Например, за счет удаления внеклеточной ингибирующей молекулы, доставки нейротрофического фактора или трансплантации пермиссивной подложки не удавалось вызвать устойчивую регенерацию поврежденного корково-спинномозгового пути.[5] Axonal regeneration after SCI is limited due to the extremely limited growth capacity inherent in mature neurons, as well as due to external factors, such as glial scar maturing over time, and inhibitory substances. There have been attempts to change external factors, but with limited success. For example, removal of an extracellular inhibitory molecule, delivery of a neurotrophic factor, or transplantation of a permissive substrate failed to induce sustained regeneration of the damaged corticospinal tract.

[6] Гомолог фосфатазы и тензина (PTEN) представляет собой высококонсервативную протеинтирозинфосфатазу с двойной специфичностью. Этот белок дефосфорилирует липидные вторичные мессенджеры фосфатидилинозит-3,4,5-трифосфат [PI(3,4,5)P3] и фосфатидилинозит-3,4-бисфосфат [PI(3,4)P2] с образованием фосфатидилинозит-4,5-бисфосфата [PI(4,5)P2] и фосфатидилинозит-4-фосфата [PI(4)P], соответственно. Эта уникальная активность делает PTEN основным гомеостатическим регулятором и белком-супрессором опухолей, функция которого отсутствует или нарушена в большом количестве опухолей в результате соматических изменений. Важная роль сигнального пути PI3K/AKT/mTOR при росте, регенерации и выживании клеток подтверждает обоснованность терапевтического воздействия на PTEN. Предлагаемые терапевтические мишени, основанные на ингибировании PTEN, включают рост и регенерацию нервов после травмы или повреждения, лечение ишемии/реперфузии сердца и ассоциированных с ними заболеваний, заживление ран и бесплодие (см. обзор Pulido, 2018, Molecules, 23, 285). Интересно, что основная парадигма вовлечения PTEN в канцерогенез состоит в том, что он является супрессором рака, и продемонстрировано, что ингибирование PTEN может происходить при метастазах в головной мозг (Zhang et al., Nature, 2015, 527, 100-104).[6] Phosphatase-tensin homologue (PTEN) is a highly conserved protein tyrosine phosphatase with dual specificity. This protein dephosphorylates the lipid second messengers phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate [PI(3,4,5)P3] and phosphatidylinositol-3,4-bisphosphate [PI(3,4)P2] to form phosphatidylinositol-4,5 -bisphosphate [PI(4,5)P2] and phosphatidylinositol-4-phosphate [PI(4)P], respectively. This unique activity makes PTEN a major homeostatic regulator and tumor suppressor protein that is absent or impaired in a large number of tumors as a result of somatic changes. The important role of the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway in cell growth, regeneration, and survival confirms the validity of the therapeutic effect on PTEN. Proposed therapeutic targets based on PTEN inhibition include nerve growth and regeneration after trauma or injury, treatment of cardiac ischemia/reperfusion and associated diseases, wound healing, and infertility (for review see Pulido, 2018, Molecules, 23, 285). Interestingly, the main paradigm of involvement of PTEN in carcinogenesis is that it is a cancer suppressor, and it has been demonstrated that PTEN inhibition can occur in brain metastases (Zhang et al., Nature, 2015, 527, 100-104).

[7] PTEN преимущественно экспрессируется в нейронах головного мозга взрослых, играет важную роль в контроле регенерации кортикоспинальных нейронов посредством подавления мишени активности рапамицина (mTOR) у млекопитающих. Активность mTOR сильно подавляется в аксотомизированных нейронах взрослых, ограничивая синтез нового белка, необходимого для устойчивой регенерации аксонов. В нескольких публикациях упоминается участие PTEN в подавлении регенерации нервов, а в других показано положительное влияние истощения PTEN на состояния, связанные с повреждением или нарушением функции аксонов. Эффективное ингибирование PTEN могло бы потенциально увеличивать количество mTOR, тем самым способствуя регенерации нервов.[7] PTEN is predominantly expressed in adult brain neurons and plays an important role in controlling the regeneration of corticospinal neurons by suppressing the target of rapamycin (mTOR) activity in mammals. mTOR activity is strongly downregulated in axotomized adult neurons, limiting the synthesis of a new protein required for sustained axonal regeneration. Several publications mention the involvement of PTEN in the suppression of nerve regeneration, and others show the positive effect of PTEN depletion on conditions associated with damage or dysfunction of axons. Effective inhibition of PTEN could potentially increase mTOR, thereby promoting nerve regeneration.

[8] В WO 2009/117389 описано терапевтическое применение ингибиторов PTEN для лечения нейродегенеративных расстройств. В WO 2015/066701 описан способ регенерации нервов или ослабления дегенерации нервов путем введения пептида, ингибирующего PTEN, в поврежденный нерв или рядом с ним. В WO 2011/044701 описаны конкретные пептиды, ингибирующие PTEN, и их применение для лечения заболеваний, связанных с цитотоксическим стрессом, включая заболевания и повреждения центральной нервной системы.[8] WO 2009/117389 describes the therapeutic use of PTEN inhibitors for the treatment of neurodegenerative disorders. WO 2015/066701 describes a method for regenerating nerves or ameliorating nerve degeneration by administering a PTEN inhibitory peptide to or near an injured nerve. WO 2011/044701 describes specific PTEN inhibitory peptides and their use in the treatment of diseases associated with cytotoxic stress, including diseases and injuries of the central nervous system.

[9] Предложено огромное количество носителей, пригодных для доставки молекул миРНК, включая, в числе прочего, липосомы, белковые частицы, мицеллы и липидные частицы. Rungta et al. (Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2013, 2, e136) показали, что миРНК в липидных наночастицах (LNP) может вызывать эффективный сайленсинг экспрессии генов в нейронах.[9] A wide variety of carriers have been proposed for the delivery of siRNA molecules, including, but not limited to, liposomes, protein particles, micelles, and lipid particles. Rungta et al. (Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2013, 2, e136) have shown that siRNA in lipid nanoparticles (LNP) can induce efficient silencing of gene expression in neurons.

[10] Внеклеточные мембранные везикулы (EV) - это мембранные везикулы, секретируемые различными типами клеток. EV присутствуют в кровотоке в нормальных физиологических условиях, и их уровни повышаются при различных заболеваниях, например, диабете и связанных с ним сосудистых осложнениях, сердечно-сосудистых заболеваниях, гематологических злокачественных новообразованиях, а также при солидных опухолях.[10] Extracellular membrane vesicles (EV) are membrane vesicles secreted by various cell types. EVs are present in the bloodstream under normal physiological conditions and are elevated in various diseases such as diabetes and related vascular complications, cardiovascular disease, hematological malignancies, and solid tumors.

[11] EV можно разделить на три субпопуляции: (I) экзосомы диаметром 30-100 нм, происходящие из эндосомальных компартментов; (II) микровезикулы диаметром от 100 нм до 1 мкм, высвобождающиеся с поверхности клетки посредством «везикуляции»; и (III) апоптотические тельца диаметром 1-5 мкм, которые высвобождаются из апоптотических клеток. EV содержат некоторые элементы исходной клетки, включая белки, фрагменты ДНК, микроРНК и мРНК.[11] EV can be divided into three subpopulations: (i) exosomes 30–100 nm in diameter, originating from endosomal compartments; (II) microvesicles with a diameter of 100 nm to 1 μm, released from the cell surface through "vesiculation"; and (III) apoptotic bodies 1-5 μm in diameter, which are released from apoptotic cells. EVs contain some of the elements of the original cell, including proteins, DNA fragments, microRNAs, and mRNAs.

[12] ЕР 2254586 посвящен экзосомам, выделенным из мезенхимальных стволовых клеток, причем указанные экзосомы обладают по меньшей мере одним биологическим свойством мезенхимальных стволовых клеток. Кроме того, экзосомы предложены в качестве носителей для различных лекарств, включая низкомолекулярные соединения и некодирующие РНК (например, US 2017/0247708 и Ha et al., Acta Pharmaceutica Sinica B 2016;6(4):287-296). Обычно миРНК вводят в экзосомы путем электропорации.[12] EP 2254586 deals with exosomes isolated from mesenchymal stem cells, said exosomes having at least one biological property of mesenchymal stem cells. In addition, exosomes have been proposed as carriers for various drugs, including small molecule compounds and non-coding RNAs (for example, US 2017/0247708 and Ha et al., Acta Pharmaceutica Sinica B 2016;6(4):287-296). Typically, siRNAs are introduced into exosomes by electroporation.

[13] В WO 2018/033911, выданном некоторым авторам настоящей заявки, описаны экзосомы, полученные из мезенхимальных стволовых клеток, для лечения неврологических расстройств.[13] WO 2018/033911 issued to some authors of the present application describes exosomes derived from mesenchymal stem cells for the treatment of neurological disorders.

[14] Повреждение нейронов в целом и повреждение спинного мозга (ПСМ) в частности включает длинный и сложный каскад вторичных событий, следующих за собственно повреждением. Сложность каскада может влиять на эффективность предлагаемых способов лечения, и существует неудовлетворенная потребность в разработке дополнительных безопасных, эффективных и удобных методов лечения ПСМ.[14] Neuronal injury in general, and spinal cord injury (SCI) in particular, involves a long and complex cascade of secondary events following the injury itself. The complexity of the cascade may affect the efficacy of proposed treatments, and there is an unmet need to develop additional safe, effective, and convenient treatments for SCI.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[15] Согласно одному аспекту, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN).[15] In one aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN).

[16] Согласно еще одному аспекту, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства или состояния.[16] In yet another aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous phosphatase and tensin homologue inhibitor (PTEN) for use in the treatment of a neurological disease, disorder or condition.

[17] В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предложен способ лечения неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта, нуждающегося в этом, включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества мембранных частиц, загруженных экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), что приводит к лечению неврологического заболевания или состояния. Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные частицы представляют собой внеклеточные везикулы клеточного происхождения.[17] In accordance with a further aspect of the present invention, there is provided a method of treating a neurological disease, disorder, or condition in a subject in need thereof, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of membrane particles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN), resulting in treatment neurological disease or condition. In some embodiments, the membrane particles are extracellular vesicles of cellular origin.

[18] Согласно еще одному аспекту, в настоящем изобретении предложены выделенные внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN).[18] According to another aspect, the present invention provides isolated extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN).

[19] Согласно любому из вышеперечисленных аспектов, внеклеточные везикулы выбраны из группы, состоящей из экзосом, микровезикул, мембранных частиц, мембранных везикул, эктосом и экзовезикул. В соответствии с дополнительными признакамм в описанных вариантах реализации, частицы содержат экзосомы. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы представляют собой комбинацию экзосом и микровезикул. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы, например, экзосомы, происходят из адгезивных клеток, экспрессирующих мезенхимальные маркеры. Согласно некоторым вариантам реализации, адгезивные клетки, экспрессирующие мезенхимальные маркеры, выбраны из мезенхимальных стволовых клеток, стволовых клеток слизистой оболочки полости рта или обонятельных обкладочных клеток. Согласно другим вариантам реализации, внеклеточные везикулы, например, экзосомы, происходят из адгезивных клеток, экспрессирующих маркеры клеток нервного гребня. Согласно одному варианту реализации, клетки нервного гребня содержат клетки краниального нервного гребня. Согласно дополнительным признакам в описанных вариантах реализации, клетки краниального нервного гребня выбраны из группы, состоящей из стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), стволовых клеток выпавших молочных зубов (SHED), стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), стволовых клеток апикального сосочка (SCAP) и клеток-предшественников зубных фолликулов (DFPC). Согласно любому из вышеуказанных аспектов и вариантов реализации, внеклеточные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы. Согласно некоторым аспектам и вариантам реализации, фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению представляет собой бесклеточную композицию.[19] According to any of the above aspects, extracellular vesicles are selected from the group consisting of exosomes, microvesicles, membrane particles, membrane vesicles, ectosomes and exovesicles. According to additional features in the described embodiments, the particles contain exosomes. In some embodiments, extracellular vesicles are a combination of exosomes and microvesicles. In some embodiments, extracellular vesicles, such as exosomes, are derived from adherent cells expressing mesenchymal markers. In some embodiments, adherent cells expressing mesenchymal markers are selected from mesenchymal stem cells, oral mucosal stem cells, or olfactory parietal cells. In other embodiments, extracellular vesicles, such as exosomes, are derived from adherent cells expressing neural crest cell markers. In one embodiment, neural crest cells comprise cranial neural crest cells. According to additional features in the described embodiments, the cranial neural crest cells are selected from the group consisting of dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP) and dental follicle progenitor cells (DFPC). In any of the above aspects and embodiments, the extracellular vesicles are isolated extracellular vesicles. According to some aspects and implementation options, the pharmaceutical composition according to the present invention is a cell-free composition.

[20] Согласно любому из вышеуказанных аспектов и вариантов реализации, ингибитор PTEN включает полинуклеотидный или олигонуклеотидный ингибитор экспрессии PTEN. Согласно некоторым вариантам реализации, ингибитор PTEN представляет собой олигонуклеотид для РНК-интерференции. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой миРНК против PTEN. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную нуклеиновой кислоте, кодирующей белок PTEN человека. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотидный ингибитор содержит гидрофобный фрагмент. Согласно некоторым вариантам реализации, гидрофобный фрагмент представляет собой стерин, ганглиозид, липид, витамин, жирную кислоту, пептид или их комбинацию. Согласно некоторым вариантам реализации, гидрофобный фрагмент представляет собой стерин. Согласно некоторым вариантам реализации, стерин включает холестерин.[20] In any of the above aspects and embodiments, a PTEN inhibitor comprises a polynucleotide or oligonucleotide inhibitor of PTEN expression. In some embodiments, the PTEN inhibitor is an RNA interference oligonucleotide. In some embodiments, the RNA interference oligonucleotide is an anti-PTEN siRNA. In some embodiments, the siRNA contains a sequence complementary to the nucleic acid encoding the human PTEN protein. In some embodiments, the oligonucleotide inhibitor contains a hydrophobic moiety. In some embodiments, the hydrophobic moiety is a sterol, ganglioside, lipid, vitamin, fatty acid, peptide, or a combination thereof. In some embodiments, the hydrophobic moiety is a sterol. In some embodiments, the sterol includes cholesterol.

[21] Согласно дополнительным признакам любого из описанных аспектов или вариантов реализации, ингибитор PTEN включает пептидный ингибитор.[21] According to additional features of any of the described aspects or implementation options, the PTEN inhibitor includes a peptide inhibitor.

[22] Согласно некоторым вышеупомянутым аспектам и вариантам реализации, неврологическое заболевание представляет собой нейродегенеративное заболевание. Согласно другим аспектам и вариантам реализации, неврологическое состояние представляет собой повреждение спинного мозга. Согласно некоторым вышеупомянутым аспектам и вариантам реализации, лечение повреждения спинного мозга включает введение фармацевтической композиции или выделенных внеклеточных везикул субъекту, нуждающемуся в этом. Согласно некоторым вариантам реализации, введение включает интраназальное введение. Согласно некоторым вариантам реализации, лечение дополнительно включает введение субъекту терапевтически эффективного количества хондроитиназы ABC или кодирующего ее полинуклеотида.[22] According to some of the above aspects and embodiments, the neurological disease is a neurodegenerative disease. In other aspects and embodiments, the neurological condition is a spinal cord injury. According to some of the aforementioned aspects and embodiments, the treatment of spinal cord injury comprises administering a pharmaceutical composition or isolated extracellular vesicles to a subject in need thereof. In some embodiments, administration includes intranasal administration. In some embodiments, treatment further comprises administering to the subject a therapeutically effective amount of chondroitinase ABC or a polynucleotide encoding it.

[23] Если не указано иное, все технические и/или научные термины, используемые в настоящем документе, имеют же значение, обычно подразумеваемое специалистом в области техники, к которой относится изобретение. Хотя способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, можно использовать при реализации или тестировании вариантов реализации настоящего изобретения, ниже описаны типичные способы и/или материалы. В случае конфликта преимущественную силу имеет описание патента, включая определения. Кроме того, материалы, способы и примеры носят исключительно иллюстративный характер и не предназначены для ограничения.[23] Unless otherwise indicated, all technical and/or scientific terms used herein have the same meaning as generally implied by a person skilled in the art to which the invention pertains. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the implementation or testing of embodiments of the present invention, typical methods and/or materials are described below. In case of conflict, the description of the patent, including definitions, shall prevail. In addition, the materials, methods, and examples are for illustrative purposes only and are not intended to be limiting.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[24] Некоторые варианты реализации настоящего изобретения описаны в настоящем документе исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи. Применительно к конкретным подробным чертежам следует подчеркнуть, что детали на них показаны в качестве примера и в целях иллюстративного обсуждения вариантов реализации настоящего изобретения. В этом отношении описание чертежей делает способы практической реализации вариантов реализации настоящего изобретения очевидными для специалистов в данной области техники.[24] Some embodiments of the present invention are described herein by way of example only, with reference to the accompanying drawings. With respect to the specific detailed drawings, it should be emphasized that the details are shown by way of example and for the purpose of illustrative discussion of embodiments of the present invention. In this regard, the description of the drawings makes the methods for practicing the embodiments of the present invention obvious to those skilled in the art.

[25] На фиг. 1 показана визуализация MSC-Exo с помощью Cryo-TEM.[25] FIG. 1 shows MSC-Exo rendered using Cryo-TEM.

[26] На фиг. 2 показано микро-КТ сканирование всех тканей ЦНС у травмированных (верхняя панель) и здоровых (нижняя панель) крыс. На фигуре видно, что экзосомы проникают через гематоэнцефалический барьер и достигают места поражения спинного мозга.[26] FIG. 2 shows a micro-CT scan of all CNS tissues in injured (upper panel) and healthy (lower panel) rats. The figure shows that exosomes penetrate the blood-brain barrier and reach the site of spinal cord injury.

[27] На фиг. 3 показано количественное определение наночастиц золота (GNP) при интраназальном введении GNP-экзосом посредством оценки с использованием индуктивно связанной плазмы (ICP) в ЦНС (левая панель) и основных органах (правая панель) с использованием FAAS у здоровых и травмированных крыс. *p < 0,05, ***p < 0,001.[27] FIG. 3 shows the quantification of gold nanoparticles (GNP) by intranasal administration of GNP exosomes by inductively coupled plasma (ICP) assessment in the CNS (left panel) and major organs (right panel) using FAAS in healthy and injured rats. *p < 0.05, ***p < 0.001.

[28] На фиг.4 показано количественное определение средней интенсивности сигнала PKH26 в сегменте позвоночника T10 с использованием экзосом, меченных PKH26 (PKH26-Exo), у интактных и травмированных крыс. **р < 0,01.[28] Figure 4 shows the quantification of mean PKH26 signal intensity in the T10 spinal segment using PKH26-labeled exosomes (PKH26-Exo) in intact and injured rats. **p < 0.01.

[29] На фиг.5 показана количественная оценка сигналов PKH26-Exo, локализованных вместе с нейронами, астроцитами и активированной микроглией (p < 0,01).[29] Figure 5 shows the quantification of PKH26-Exo signals co-localized with neurons, astrocytes, and activated microglia (p < 0.01).

[30] На фиг. 6 показан NanoSight-анализ самодоставляющейся МАРК-миРНК с меткой Cy3, инкубированной с экзосомами. На фигурах показано распределение нефлуоресцентных экзосом (серый) и Cy3-экзосом (черный) по размерам.[30] FIG. 6 shows NanoSight analysis of Cy3-tagged self-delivering MAPK siRNA incubated with exosomes. The figures show the size distribution of non-fluorescent exosomes (grey) and Cy3 exosomes (black).

[31] На фиг. 7 показаны типичные изображения иммунофлуоресцентного окрашивания нейронов ганглиев задних корешков (DRG), обработанных: контролем (средой) (фиг. 7A), неспецифичной контрольной миРНК (фиг. 7B), MSC-Exo (фиг. 7C), PTEN-миРНК (фиг. 7D) или ExoPTEN (фиг. 7E). Масштаб 100 мкм.[31] FIG. 7 shows representative immunofluorescence staining images of dorsal root ganglion (DRG) neurons treated with: control (medium) ( Fig. 7A ), non-specific control siRNA ( Fig. 7B ), MSC-Exo ( Fig. 7C ), PTEN-siRNA ( Fig. 7D ) or ExoPTEN ( Fig. 7E ). Scale 100 µm.

[32] На фиг. 8 показано количество точек ветвления по отношению к уровню ветвления для всех групп. Количество точек ветвления на средних уровнях ветвей, количественно определенное программным обеспечением IMARIS, сравнивали по группам. На среднем уровне ветвей PTEN-миРНК-экзосомы способствовали формированию значительно большего количества точек ветвления аксонов, чем все другие группы.[32] FIG. 8 shows the number of branching points in relation to the level of branching for all groups. The number of branch points at the mean branch levels, quantified by the IMARIS software, was compared across groups. At the middle level of branches, PTEN miRNA exosomes contributed to the formation of a significantly larger number of axon branch points than all other groups.

[33] На фиг.9 показана общая длина аксонов (фиг. 9A), количество аксонов (фиг. 9B), количество точек ветвления (фиг. 9C) и максимальный уровень ветвления (фиг. 9D), измеренные и сопоставленные во всех группах.[33] Figure 9 shows total axon length ( Figure 9A ), number of axons ( Figure 9B ), number of branching points ( Figure 9C ), and maximum level of branching ( Figure 9D ) measured and compared across all groups.

[34] На фиг.10 показана экспрессия белка и мРНК в области ПСМ и в печени при интраназальном введении ExoPTEN. На фиг. 10A и B показана экспрессия белка PTEN в спинном мозге и печени, соответственно, у обработанных экзосомами (IN) и обработанных ExoPTEN (IN) крыс по сравнению с необработанными крысами с ПСМ. На фиг. 10C и D показан ОТ-кПЦР-анализ экспрессии мРНК PTEN в спинном мозге и печени у необработанных, обработанных экзосомами (IN) и обработанных ExoPTEN (IN) крыс с ПСМ, причем GAPDH использовали в качестве внутреннего контроля. Данные представлены в формате "среднее ± стандартная ошибка среднего" с множественными сравнениями по Краскелу-Уоллису; IL: введение в очаг поражения; В: интраназально.[34] Figure 10 shows protein and mRNA expression in the SCI region and in the liver with intranasal administration of ExoPTEN. In FIG. 10A and B show PTEN protein expression in the spinal cord and liver, respectively, in exosome-treated (IN) and ExoPTEN-treated (IN) rats compared to untreated SCI rats. In FIG. 10C and D show RT-qPCR analysis of spinal cord and liver PTEN mRNA expression in untreated, exosome (IN) and ExoPTEN (IN) treated SCI rats, with GAPDH used as an internal control. Data are presented in the format "mean ± standard error of the mean" with multiple comparisons according to Kruskal-Wallis; IL: injection into the lesion; B: intranasally.

[35] На фиг. 11 показано, что лечение посредством интраназального введения ExoPTEN индуцирует восстановление двигательных, чувствительных функций и функций мочевого пузыря. На фиг. 11А показаны еженедельные двигательные балльные показатели по Бассо, Битти и Бреснахану (BBB) у крыс с ПСМ: необработанных (n = 15, черные) или обработанных PTEN-миРНК (IL) (n = 3), ExoPTEN (IL) (n = 4), экзосомами (IN) (n = 10) или ExoPTEN (IN) (n = 7); IL: введение в очаг поражения; В: интраназально. Выполняли двухфакторный дисперсионный анализ с последующим расчетом критерия множественных сравнений Тьюки (***p < 0,001, ****p < 0,0001 между группой контрольного рассечения и ExoPTEN (IN)). #p < 0,05, ##p < 0,01, ###p < 0,001 между экзосомами (IN) и ExoPTEN (IN). На фиг. 11B показано распределение двигательных балльных показателей по BBB в каждой группе в течение 8 недель. Представлена наивысшая балльная оценка, полученная каждой крысой в каждой группе. Показано отношение количества крыс с заданной оценкой к общему количеству крыс в каждой группе. На фиг. 11С показаны значения средней недельной массы тела (± SEM) у животных в группе контрольного рассечения или крыс, получавших PTEN-миРНК (IL), ExoPTEN (IL), экзосомы (IN) или ExoPTEN (IN). Выполняли двухфакторный дисперсионный анализ с последующим расчетом критерия множественных сравнений Тьюки. *p < 0,05, **p < 0,01, ****p < 0,0001 между группой контрольного рассечения и ExoPTEN (IN). #p < 0,05, ##p < 0,01, ###p < 0,001 между экзосомой (IN) и ExoPTEN (IN). На фиг. 11D показана масса тела по отношению к балльному показателю BBB для каждой группы на 8 неделе. Рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона, обозначенный как R2, который демонстрировал высокую корреляцию между балльными показателями BBB и значениями массы для всех групп. На фиг. 11E показан процент восстановления чувствительности на 0, 4, 8 неделях после лечения. На фиг. 11F показана функция мочевого пузыря, выраженная как время достижения спонтанного мочевого рефлекса (суток) от начала лечения. На фиг. 11G показаны изображения крыс после поперечного сечения: необработанных (верхняя панель), обработанных экзосомами (средняя панель) и обработанных PTEN-миРНК-экзосомами (нижняя панель), с 3 дня по 8 неделю после операции.[35] FIG. 11 shows that treatment with intranasal administration of ExoPTEN induces recovery of motor, sensory and bladder functions. In FIG. 11A shows weekly Basso, Beatty, and Bresnahan (BBB) motor scores in SCI rats: untreated (n = 15, black) or treated with PTEN-siRNA (IL) (n = 3), ExoPTEN (IL) (n = 4 ), exosomes (IN) (n = 10) or ExoPTEN (IN) (n = 7); IL: injection into the lesion; B: intranasally. A two-way analysis of variance was performed followed by Tukey's multiple comparison test (***p < 0.001, ****p < 0.0001 between control dissection group and ExoPTEN (IN)). # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001 between exosomes (IN) and ExoPTEN (IN). In FIG. 11B shows the distribution of BBB motor scores in each group over 8 weeks. The highest score obtained by each rat in each group is presented. The ratio of the number of rats with a given score to the total number of rats in each group is shown. In FIG. 11C shows mean weekly body weight (±SEM) values for animals in the control dissection group or rats treated with PTEN-siRNA (IL), ExoPTEN (IL), exosomes (IN), or ExoPTEN (IN). A two-way analysis of variance was performed followed by the calculation of Tukey's multiple comparison test. *p < 0.05, **p < 0.01, ****p < 0.0001 between control dissection group and ExoPTEN (IN). # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001 between exosome (IN) and ExoPTEN (IN). In FIG. 11D shows body weight versus BBB score for each group at week 8. Pearson's correlation coefficient, denoted as R 2 , was calculated and showed a high correlation between BBB scores and weight values for all groups. In FIG. 11E shows percentage recovery of sensation at 0, 4, 8 weeks after treatment. In FIG. 11F shows bladder function expressed as time to spontaneous urinary reflex (days) from start of treatment. In FIG. 11G shows post-cross-sectional images of untreated (upper panel), exosome-treated (middle panel), and PTEN-miRNA exosome-treated (lower panel) rats from day 3 to week 8 post-surgery.

[36] На фиг. 12 показано измерение МРТ и электрофизиологических параметров в области поражения у обработанных и необработанных крыс: на фиг. 12A и фиг. 12B показана площадь поперечного сечения на 4 мм рострально и каудально от эпицентра повреждения, соответственно; на фис. 12C показаны средние значения фракционной анизотропии (FA) внутри очага поражения; на фиг. 12D и фиг. 12E показаны амплитуда (фиг. 12D) и латентность (фиг. 12E) потенциалов, вызванных двигательными стимулами у крыс, обработанных экзосомами (IN), ExoPTEN (IN) или здоровых крыс.[36] FIG. 12 shows the measurement of MRI and electrophysiological parameters at the lesion in treated and untreated rats: FIG. 12A and FIG. 12B shows the cross-sectional area at 4 mm rostral and caudal from the epicenter of the lesion, respectively; on fis. 12C shows mean fractional anisotropy (FA) values within the lesion; in fig. 12D and FIG. 12E shows the amplitude ( FIG. 12D ) and latency ( FIG. 12E ) of potentials evoked by motor stimuli in exosome-treated (IN), ExoPTEN (IN) or healthy rats.

[37] На фиг.13 показано количественное определение и сравнение иммунофлуоресцентных маркеров в трех группах крыс: необработанных, обработанных экзосомами и обработанных ExoPTEN.Маркеры представляют собой β-III-тубулин (фиг. 13A), CD11b (фиг. 13B), GFAP (фиг. 13C) и CD31 (фиг. 13D). Данные представлены в формате "среднее значение ± стандартная ошибка среднего", выполнен однофакторный дисперсионный анализ с последующим расчетом критерия множественных сравнений Тьюки (*p < 0,05, **p < 0,01, ****p < 0,0001).[37] Figure 13 shows the quantification and comparison of immunofluorescent markers in three groups of rats: untreated, exosome-treated, and ExoPTEN-treated. The markers are β-III-tubulin ( Figure 13A) , CD11b ( Figure 13B ), GFAP ( Fig. 13C) and CD31 ( Fig. 13D ). Data are presented in the format "mean ± standard error of the mean", one-way analysis of variance was performed, followed by the calculation of Tukey's multiple comparison test (*p < 0.05, **p < 0.01, ****p < 0.0001) .

[38] На фиг. 14 представлены типичные изображения аксонов кортикоспинального тракта, отслеживаемых посредством BDA, у необработанных (верхняя панель, n = 3), обработанных экзосомами (средняя панель, n = 3) и обработанных ExoPTEN (нижняя панель, n = 2) крыс с ПСМ. Масштаб 500 мкм. В прямоугольниках показаны увеличенные выбранные области. Белыми стрелками обозначены BDA-положительные волокна каудальнее эпицентра. Масштаб 100 мкм. После интраназального введения ExoPTEN (верхняя панель) наблюдали значительно более выраженный рост аксонов по сравнению с группами контрольного рассечения или обработки экзосомами.[38] Onfig. 14 shows representative images of corticospinal tract axons tracked by BDA in untreated (top panel, n = 3) treated with exosomes (middle panel, n = 3) and treated with ExoPTEN (bottom panel, n = 2) rats with SCM. Scale 500 µm. The boxes show enlarged selections. White arrows indicate BDA-positive fibers caudal to the epicenter. Scale 100 µm. After intranasal administration of ExoPTEN (upper panel), significantly more axonal outgrowth was observed compared to the cut control or exosome treatment groups.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[39] Настоящее изобретение в некоторых вариантах его реализации относится к везикулам, загруженным экзогенным ингибитором PTEN, для лечения неврологических расстройств и, более конкретно, но не исключительно, к везикулам клеточного происхождения, загруженным ингибитором PTEN, для лечения повреждений спинного мозга. Перед подробным разъяснением по меньшей мере одного варианта реализации настоящего изобретения следует понимать, что настоящее изобретение не обязательно ограничивается в своем применении подробной информацией, изложенной в нижеследующем описании или проиллюстрированной примерами. Настоящее изобретение можно реализовать в других вариантах реализации или воплотить или осуществить различными способами.[39] The present invention, in some embodiments, relates to vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor for the treatment of neurological disorders, and more specifically, but not exclusively, to cellular-derived vesicles loaded with a PTEN inhibitor for the treatment of spinal cord injury. Before explaining in detail at least one embodiment of the present invention, it should be understood that the present invention is not necessarily limited in its application to the detailed information set forth in the following description or illustrated by examples. The present invention may be embodied in other embodiments, or embodied or carried out in various ways.

[40] В частности, авторы настоящего изобретения продемонстрировали, что экзосомы можно эффективно загружать миРНК, конъюгированной с холестерином (фиг. 6). Как показано в примерах, более чем в трети экзосом наблюдали обнаружимое количество миРНК. Более того, экзосомы, загруженные PTEN-миРНК, способствовали устойчивой аксональной регенерации нейронов ганглиев дорсальных корешков in vitro (фиг. 7). При переходе к исследованиям in vivo гистологические и микроКТ-изображения всей центральной нервной системы подтвердили, что интраназально введенные экзосомы пересекали гематоэнцефалический барьер, направлялись к поражению спинного мозга и интернализировались нейронами в очаге поражения (фиг. 2). Еще более поразительно то, что интраназально введенные экзосомы, загруженные PTEN-миРНК, способствовали надежной регенерации аксонов и ангиогенезу, что сопровождалось снижением астроглиоза и микроглиоза (фиг. 13).Кроме того, интраназальное введение ExoPTEN позволяло частично восстановить электрофизиологическую и структурную целостность, а самое главное, обеспечило выраженное восстановление двигательных функций. (Фиг. 11).[40] In particular, the present inventors demonstrated that exosomes can be efficiently loaded with cholesterol-conjugated siRNA ( Fig. 6 ). As shown in the examples, more than a third of the exosomes had a detectable amount of siRNA. Moreover, exosomes loaded with PTEN-miRNA promoted sustained axonal regeneration of dorsal root ganglion neurons in vitro ( Fig. 7 ). Moving on to in vivo studies, histological and microCT images of the entire central nervous system confirmed that intranasally injected exosomes crossed the blood-brain barrier, traveled to the spinal cord lesion, and were internalized by neurons at the lesion ( Fig. 2 ). Even more strikingly, intranasally injected exosomes loaded with PTEN miRNA promoted reliable axon regeneration and angiogenesis, which was accompanied by a decrease in astrogliosis and microgliosis ( Fig. 13 ). most importantly, it provided a pronounced restoration of motor functions. ( Fig. 11 ).

[41] В соответствии с идеей настоящего изобретения экзосомы, загруженные агентами, способными подавлять экспрессию и/или активность PTEN, можно применять при лечении других неврологических заболеваний или состояний в целом и, конкретнее, дегенеративных неврологических заболеваний или состояний. В частности, из настоящего изобретения ясно, что ингибирование активности и, в частности, ингибирование экспрессии PTEN в очаге поражения позволяет эффективно лечить повреждение спинного мозга.[41] In accordance with the idea of the present invention, exosomes loaded with agents capable of suppressing the expression and/or activity of PTEN can be used in the treatment of other neurological diseases or conditions in general and, more specifically, degenerative neurological diseases or conditions. In particular, from the present invention it is clear that the inhibition of activity and, in particular, inhibition of the expression of PTEN in the lesion allows effective treatment of spinal cord injury.

[42] Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложена фармацевтическая композиция, содержащая частицы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN).[42] According to one aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition comprising particles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN).

[43] Термины «гомолог фосфатазы и тензина» «PTEN» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к ферменту - гомологу фосфатазы и тензина человека, являющемуся продуктом EntrezGene ID: 5728, который может характеризоваться аминокислотной последовательностью, соответствующей номеру доступа UniProt: P60484. Другие гомологи нечеловеческого происхождения можно легко выявить с использованием известных способов, например, поиска BLAST, и считается, что они включены в сущность изобретения. Белок PTEN действует как фосфатаза, дефосфорилируя фосфатидилинозит(3,4,5)-трисфосфат (PtdIns (3,4,5)P3 или PIP3). PTEN специфически катализирует дефосфорилирование 3'-фосфата инозитного кольца в PIP3, в результате чего образуется бифосфат PIP2 (PtdIns(4,5)P2). Это дефосфорилирование имеет важное значение, поскольку оно приводит к ингибированию сигнального пути AKT. Типичная аминокислотная последовательность PTEN показана в SEQ ID NO: 1.[43] The terms "phosphatase-tensin homologue" "PTEN" are used interchangeably herein and refer to the human phosphatase-tensin homologue enzyme product of EntrezGene ID: 5728, which can be characterized by the amino acid sequence corresponding to UniProt Accession Number: P60484. Other non-human homologues can be readily identified using known methods such as BLAST searches and are considered to be included within the spirit of the invention. The PTEN protein acts as a phosphatase to dephosphorylate phosphatidylinositol(3,4,5)-trisphosphate (PtdIns(3,4,5)P3 or PIP3). PTEN specifically catalyzes the dephosphorylation of the 3'-phosphate of the inositol ring in PIP3, resulting in the formation of PIP2 biphosphate (PtdIns(4,5)P2). This dephosphorylation is important because it leads to inhibition of the AKT signaling pathway. An exemplary amino acid sequence of PTEN is shown in SEQ ID NO: 1.

[44] Термины «частица» и «везикула» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к дискретному объекту, используемому для доставки активного агента. Термины «активный агент» и «активный фрагмент» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к агенту, обладающему биологической активностью, фармакологическим действием и/или терапевтической полезностью. Неограничивающим примером активных агентов являются низкомолекулярные соединения, РНК, ДНК, пептиды и белки. Согласно некоторым вариантам реализации, активный агент является неэндогенным активным агентом, т.е. не присутствует в живой клетке в природе. В одном варианте реализации "неэндогенный" означает, что активный агент не присутствует в организме человека и/или в клетках человека.[44] The terms "particle" and "vesicle" are used interchangeably herein and refer to the discrete entity used to deliver the active agent. The terms "active agent" and "active fragment" are used interchangeably herein and refer to an agent having biological activity, pharmacological action and/or therapeutic utility. Non-limiting examples of active agents are small molecules, RNA, DNA, peptides and proteins. In some embodiments, the active agent is a non-endogenous active agent, i. not present in a living cell in nature. In one embodiment, "non-endogenous" means that the active agent is not present in the human body and/or in human cells.

[45] Частица может содержать везикулу или уплощенную сферу, ограниченную липидным бислоем. Диаметр частиц может составлять 40-100 нм. Частицы могут быть образованы за счет почкования эндосомальной мембраны внутрь. Плотность частиц может составлять приблизительно 1,13-1,19 г/мл, они могут плавать на градиентах сахарозы. Частицы могут быть обогащены холестерином и сфингомиелином, а также маркерами липидного рафта, например, GM1, GM3, флотилином и src-протеинкиназой Lyn. Частицы могут содержать один или более белков, присутствующих в мезенхимальных стволовых клетках или среде, кондиционированной мезенхимальными стволовыми клетками (MSC-CM), например, белок, характерный или специфический для MSC или MSC-CM. Они могут содержать РНК, например, микроРНК.[45] The particle may contain a vesicle or a flattened sphere delimited by a lipid bilayer. The particle diameter may be 40-100 nm. Particles can be formed by budding of the endosomal membrane inwards. The particles may have a density of approximately 1.13-1.19 g/ml and may float on sucrose gradients. The particles can be enriched in cholesterol and sphingomyelin as well as lipid raft markers such as GM1, GM3, flotilin and src protein kinase Lyn. The particles may contain one or more proteins present in mesenchymal stem cells or mesenchymal stem cell conditioned medium (MSC-CM), for example, a protein characteristic or specific for MSC or MSC-CM. They may contain RNA, such as miRNA.

[46] Согласно некоторым вариантам реализации, частицы представляют собой мембранные везикулы. В настоящем документе термин «мембранные везикулы» относится к любой структуре везикул, содержащей жидкость, заключенную в липидный бислой. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, частицы представляют собой липидные двуслойные фосфолипидные мембранные везикулы. Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы выбраны из внеклеточных везикул, липосом, эктосом и трансферосом. Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой синтетические мембранные везикулы. Согласно другим вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой частицы клеточного происхождения. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки представляют собой эукариотические клетки. Согласно одному варианту реализации, мембранные везикулы представляют собой липосомы.[46] In some embodiments, the particles are membrane vesicles. As used herein, the term "membrane vesicles" refers to any structure of vesicles containing fluid enclosed in a lipid bilayer. Thus, in some embodiments, the particles are lipid bilayer phospholipid membrane vesicles. In some embodiments, membrane vesicles are selected from extracellular vesicles, liposomes, ectosomes, and transferosomes. In some embodiments, the membrane vesicles are synthetic membrane vesicles. In other embodiments, membrane vesicles are particles of cellular origin. In some embodiments, the cells are eukaryotic cells. In one embodiment, the membrane vesicles are liposomes.

[47] Согласно одному варианту реализации, мембранные везикулы представляют собой внеклеточные везикулы. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению включает внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), причем внеклеточные везикулы имеют клеточное происхождение.[47] In one embodiment, the membrane vesicles are extracellular vesicles. In some embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention comprises extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN), wherein the extracellular vesicles are of cellular origin.

[48] Термины «внеклеточные везикулы» и «EV» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к везикулам клеточного происхождения, содержащим мембрану, охватывающую внутреннее пространство. Обычно диаметр внеклеточных везикул составляет от 30 нм до 1000 нм, и они могут содержать различный макромолекулярный груз во внутреннем пространстве, на внешней поверхности внеклеточной везикулы либо на ее мембране. Указанный груз может содержать нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды, низкомолекулярные соединения и/или их комбинации. Термин «внеклеточные везикулы» включает термины «экзосома» и «микровезикулы». Термины «экзосомы» и «нановезикулы» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к EV диаметром от 30 до 100 нм. Как правило, безотносительно к конкретным теоретическим представлениям, экзосомы образуются внутри клеток и высвобождаются из клетки при слиянии мультивезикулярного тельца (MVB) с плазматической мембраной. В качестве альтернативы, экзосомы высвобождается непосредственно из плазматической мембраны. В настоящем документе термин «микровезикулы» относится к EV диаметром от 100 до 1000 нм. Термин «эктосомы» относится к везикулам различного размера (например, диаметром 0,1-1 мм), отпочковывающимся непосредственно от плазматической мембраны.[48] The terms "extracellular vesicles" and "EV" are used interchangeably herein and refer to vesicles of cellular origin containing a membrane covering the interior. Usually, the diameter of extracellular vesicles is from 30 nm to 1000 nm, and they can contain various macromolecular cargo in the interior, on the outer surface of the extracellular vesicle, or on its membrane. Said cargo may contain nucleic acids, proteins, carbohydrates, lipids, low molecular weight compounds and/or combinations thereof. The term "extracellular vesicles" includes the terms "exosome" and "microvesicles". The terms "exosomes" and "nanovesicles" are used interchangeably herein and refer to EVs between 30 and 100 nm in diameter. As a rule, regardless of specific theoretical concepts, exosomes are formed inside cells and released from the cell upon fusion of the multivesicular body (MVB) with the plasma membrane. Alternatively, exosomes are released directly from the plasma membrane. As used herein, the term "microvesicles" refers to EVs between 100 and 1000 nm in diameter. The term "ectosomes" refers to vesicles of various sizes (eg, 0.1-1 mm in diameter) budding directly from the plasma membrane.

[49] Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы выбраны из экзосом, микровезикул, эктосом, экзовезикул и их комбинации.[49] In some embodiments, the extracellular vesicles are selected from exosomes, microvesicles, ectosomes, exovesicles, and combinations thereof.

[50] Согласно одному варианту реализации, EV представляют собой экзосомы. Экзосомы могут обладать по меньшей мере одним из следующих свойств: (а) обладать размером от 50 до 100 нм, согласно электронной микроскопии; (b) содержать комплекс с молекулярной массой > 100 кДа, содержащий белки массой < 100 кДа; (c) содержать комплекс с молекулярной массой > 300 кДа, содержащий белки массой < 300 кДа; (d) содержать комплекс с молекулярной массой > 1000 кДа; или (e) обладать гидродинамическим радиусом менее 100 нм, согласно лазерной дифракции или динамическому светорассеянию. Согласно одному варианту реализации, диаметр экзосом составляет от 50 до 100 нм.[50] In one embodiment, EVs are exosomes. Exosomes may have at least one of the following properties: (a) have a size of 50 to 100 nm, according to electron microscopy; (b) contain a >100 kDa molecular weight complex containing <100 kDa proteins; (c) contain a >300 kDa molecular weight complex containing <300 kDa proteins; (d) contain a complex with a molecular weight > 1000 kDa; or (e) have a hydrodynamic radius of less than 100 nm as measured by laser diffraction or dynamic light scattering. According to one implementation variant, the diameter of the exosomes is from 50 to 100 nm.

[51] Согласно еще одному варианту реализации, внеклеточные везикулы представляют собой микровезикулы. Согласно одному варианту реализации, EV представляют собой микровезикулы. Согласно одному варианту реализации, диаметр микровезикул составляет от 100 до 1000 нм, от 120 до 800 нм, от 150 до 600 нм или от 200 до 400 нм. Согласно еще одному варианту реализации, размер микровезикул составляет от 100 до 300 нм или от 150 до 250 нм. Согласно некоторым вариантам реализации, диаметр EV составляет от 30 до 250 нм или от 50 до 200 нм. Согласно некоторым вариантам реализации, диаметр EV составляет от 70 до 170 нм или от 80 до 150 нм.[51] In another embodiment, the extracellular vesicles are microvesicles. In one embodiment, EVs are microvesicles. In one embodiment, the diameter of the microvesicles is 100 to 1000 nm, 120 to 800 nm, 150 to 600 nm, or 200 to 400 nm. According to another implementation variant, the size of the microvesicles is from 100 to 300 nm or from 150 to 250 nm. In some embodiments, the EV diameter is 30 to 250 nm, or 50 to 200 nm. In some embodiments, the EV diameter is 70 to 170 nm, or 80 to 150 nm.

[52] Размер EV может составлять более 2 нм. Размер EV может составлять более 5 нм, 10 нм, 20 нм, 30 нм, 40 нм или 50 нм. Размер EV может составлять более 100 нм, например, более 150 нм. Размер EV может составлять по существу 200 нм или более.[52] The size of the EV may be greater than 2 nm. The EV can be larger than 5 nm, 10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm, or 50 nm. The size of the EV may be greater than 100 nm, such as greater than 150 nm. The size of the EV may be substantially 200 nm or more.

[53] Размер EV может находиться в определенном диапазоне, например, от 2 нм до 20 нм, от 2 нм до 50 нм, от 2 нм до 100 нм, от 2 нм до 150 нм или от 2 нм до 200 нм. Размер EV может составлять от 20 до 50 нм, от 20 до 100 нм, от 20 до 150 нм или от 20 до 200 нм. Размер EV может составлять от 50 до 100 нм, от 50 до 150 нм или от 50 до 200 нм. Размер EV может составлять от 100 нм до 150 нм или от 100 нм до 200 нм. Размер EV может составлять от 150 до 200 нм. Размер EV может составлять от 100 до 600 нм, от 150 до 500 нм или от 200 до 400 нм.[53] The size of the EV may be within a certain range, such as 2 nm to 20 nm, 2 nm to 50 nm, 2 nm to 100 nm, 2 nm to 150 nm, or 2 nm to 200 nm. The EV size can be 20 to 50 nm, 20 to 100 nm, 20 to 150 nm, or 20 to 200 nm. The EV size can be 50 to 100 nm, 50 to 150 nm, or 50 to 200 nm. The size of the EV may be from 100 nm to 150 nm, or from 100 nm to 200 nm. The EV size can be from 150 to 200 nm. The EV size can be 100 to 600 nm, 150 to 500 nm, or 200 to 400 nm.

[54] Размер можно определить различными способами. В принципе, размер можно определить фракционированием по размеру и фильтрацией через мембрану с соответствующим ограничением размера. Затем размер частиц можно определить путем отслеживания сегрегации составляющих белков с помощью электрофореза в ДСН-ПААГ или с помощью биологического анализа.[54] The size can be determined in various ways. In principle, the size can be determined by size fractionation and membrane filtration with appropriate size limitation. Particle size can then be determined by monitoring the segregation of constituent proteins by SDS-PAGE or by biological analysis.

[55] Размер может составлять гидродинамический радиус. Гидродинамический радиус EV может быть менее 100 нм. Он может составлять от приблизительно 30 нм до приблизительно 70 нм. Гидродинамический радиус может составлять от приблизительно 40 нм до приблизительно 60 нм, например, от приблизительно 45 нм до приблизительно 55 нм. Гидродинамический радиус может составлять приблизительно 50 нм. Гидродинамический радиус EV можно определить любыми подходящими средствами, например, лазерной дифракцией или динамическим светорассеянием.[55] The size may be the hydrodynamic radius. The hydrodynamic radius EV may be less than 100 nm. It can be from about 30 nm to about 70 nm. The hydrodynamic radius may be from about 40 nm to about 60 nm, for example, from about 45 nm to about 55 nm. The hydrodynamic radius may be approximately 50 nm. The hydrodynamic radius EV can be determined by any suitable means, such as laser diffraction or dynamic light scattering.

[56] Согласно еще одному варианту реализации, внеклеточные везикулы представляют собой комбинацию экзосом и микровезикул. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы. Согласно еще одному варианту реализации, EV представляют собой экзовезикулы или эктосомы.[56] According to another implementation variant, extracellular vesicles are a combination of exosomes and microvesicles. In some embodiments, the extracellular vesicles are isolated extracellular vesicles. In yet another embodiment, the EVs are exovesicles or ectosomes.

[57] Как описано выше, внеклеточные везикулы происходят из клеток. Термины «полученный из» и «происходящий из» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к везикулам, которые продуцируются внутри, посредством или из определенной клетки, типа клеток или популяции клеток. В настоящем документе термины «родительская клетка», «клетка-продуцент» и «исходная клетка» включают любую клетку, из которой происходит и выделяется внеклеточная везикула. Эти термины также включают клетку, которая использует белковый, липидный, углеводный или нуклеотидный компонент внеклеточной везикулы. Например, термины «родительская клетка» или «клетка-продуцент» включают клетку, являющуюся источником внеклеточной везикулы. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки представляют собой эукариотические клетки.[57] As described above, extracellular vesicles are derived from cells. The terms "derived from" and "derived from" are used interchangeably herein and refer to vesicles that are produced within, by, or from a particular cell, cell type, or cell population. As used herein, the terms "parent cell", "producer cell" and "original cell" include any cell from which an extracellular vesicle originates and is released. The terms also include a cell that uses a protein, lipid, carbohydrate, or nucleotide component of an extracellular vesicle. For example, the terms "parent cell" or "producer cell" include the cell that is the source of the extracellular vesicle. In some embodiments, the cells are eukaryotic cells.

[58] Внеклеточные везикулы (EV) можно получить из биологических клеток любым из нескольких способов, например, путем секреции, почкования или диспергирования из биологических клеток. EV могут представлять собой объекты, которые можно выделить из мезенхимальных стволовых клеток (MSC), клеток нервного гребня (NCC), среды, кондиционированной мезенхимальными стволовыми клетками (MSC-CM), или среды, кондиционированной клетками нервного гребня. EV могут нести ответственность за активность исходных клеток, например, MSC, NCC, NCC-CM или MSC-CM, или, по меньшей мере, обладать их активностью. EV могут нести ответственность за и выполнять по существу большую часть или все функции исходных клеток, например, MSC, NCC, NCC-CM или MSC-CM. Например, EV могут представлять собой замену (или биологическую замену) для MSC, NCC, NCC-CM или MSC-CM. Например, внеклеточные везикулы могут продуцироваться, выделяться, порождаться или распространяться биологическими клетками. Если биологическая клетка находится в культуре клеток, частица может секретироваться в среду для культивирования клеток.[58] Extracellular vesicles (EV) can be obtained from biological cells by any of several methods, for example, by secretion, budding or dispersion from biological cells. EVs can be objects that can be isolated from mesenchymal stem cells (MSC), neural crest cells (NCC), mesenchymal stem cell conditioned medium (MSC-CM), or neural crest cell conditioned medium. EVs may be responsible for the activity of the original cells, for example, MSC, NCC, NCC-CM or MSC-CM, or at least have their activity. EVs may be responsible for and perform essentially most or all of the functions of the original cells, such as MSC, NCC, NCC-CM, or MSC-CM. For example, EVs may be a replacement (or biological replacement) for MSC, NCC, NCC-CM, or MSC-CM. For example, extracellular vesicles can be produced, secreted, generated or distributed by biological cells. If the biological cell is in cell culture, the particle may be secreted into the cell culture medium.

[59] Примеры биологических клеток, из которых можно получать EV, включают адгезивные клетки, экспрессирующие мезенхимальные маркеры, например, мезенхимальные стволовые клетки, стволовые клетки слизистой оболочки полости рта или обонятельные обкладочные клетки, астроциты и клетки нервного гребня. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN, причем внеклеточные везикулы происходят из адгезивных клеток, экспрессирующих мезенхимальные маркеры. Согласно одному варианту реализации, адгезивные клетки, экспрессирующие мезенхимальные маркеры, выбраны из мезенхимальных стволовых клеток (MSC), стволовых клеток слизистой оболочки полости рта и обонятельных обкладочных клеток. Согласно одному варианту реализации, клетки представляют собой мезенхимальные стволовые клетки (MSC).[59] Examples of biological cells from which EVs can be obtained include adherent cells expressing mesenchymal markers, such as mesenchymal stem cells, oral mucosal or olfactory parietal cells, astrocytes, and neural crest cells. Thus, in some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor, the extracellular vesicles being derived from adherent cells expressing mesenchymal markers. In one embodiment, adherent cells expressing mesenchymal markers are selected from mesenchymal stem cells (MSCs), oral mucosal stem cells, and olfactory parietal cells. In one embodiment, the cells are mesenchymal stem cells (MSCs).

[60] Термин «мезенхимальные стволовые клетки» относится к мультипотентным стромальным клеткам, которые могут дифференцироваться в клетки различного типа, хорошо известные в данной области техники, в том числе в остеобласты (костные клетки), хондроциты (хрящевые клетки), миоциты (мышечные клетки) и адипоциты (жировые клетки).[60] The term "mesenchymal stem cells" refers to multipotent stromal cells that can differentiate into various cell types well known in the art, including osteoblasts (bone cells), chondrocytes (cartilage cells), myocytes (muscle cells). ) and adipocytes (fat cells).

[61] В своем плюрипотентном состоянии мезенхимальные стволовые клетки обычно экспрессируют следующие маркеры: CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73, но не экспрессируют CD34, CD45 и CD133.[61] In their pluripotent state, mesenchymal stem cells typically express the following markers: CD105, CD166, CD29, CD90, and CD73, but do not express CD34, CD45, and CD133.

[62] Мезенхимальные стволовые клетки можно выделять из различных тканей, включая костный мозг, жировую ткань, пульпу зуба, слизистую оболочку полости рта, периферическую кровь и амниотическую жидкость, но не ограничиваясь ими. Согласно одному варианту реализации, мезенхимальные стволовые клетки выделяют из костного мозга. Согласно одному варианту реализации, мезенхимальные стволовые клетки происходят из области, выбранной из костного мозга, жировой ткани, пуповины, пульпы зуба, слизистой оболочки полости рта, периферической крови и амниотической жидкости. Согласно некоторым вариантам реализации, EV получают из MSC, происходящих из костного мозга. Согласно еще одному варианту реализации, EV получают из MSC, происходящих из жировой ткани. Согласно некоторым из таких вариантов реализации, EV выбраны из экзосом, микровезикул и их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки экспрессируют маркеры CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73. Согласно дополнительному варианту реализации, клетки экспрессируют CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73 и не экспрессируют CD34, CD45 и CD133. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки выбраны из стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), стволовых клеток выпавших молочных зубов (SHED), стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), стволовых клеток апикального сосочка (SCAP) и клеток-предшественников зубных фолликулов (DFPC).[62] Mesenchymal stem cells can be isolated from various tissues, including but not limited to bone marrow, adipose tissue, dental pulp, oral mucosa, peripheral blood, and amniotic fluid. In one embodiment, mesenchymal stem cells are isolated from bone marrow. In one embodiment, the mesenchymal stem cells are derived from a region selected from bone marrow, adipose tissue, umbilical cord, dental pulp, oral mucosa, peripheral blood, and amniotic fluid. In some embodiments, EV is derived from bone marrow-derived MSCs. According to another implementation variant, EV is obtained from MSCs derived from adipose tissue. In some of these embodiments, EVs are selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. In some embodiments, cells express markers CD105, CD166, CD29, CD90, and CD73. In an additional embodiment, the cells express CD105, CD166, CD29, CD90 and CD73 and do not express CD34, CD45 and CD133. In some embodiments, the cells are selected from dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP) and dental follicle progenitor cells (DFPC).

[63] EV могут содержать один или более белков, олигонуклеотидов или полинуклеотидов, секретируемых клетками конкретного типа, например, мезенхимальными стволовыми клетками или клетками нервного гребня. EV могут содержать один или более белков или полинуклеотидов, присутствующих в кондиционированной среде мезенхимальных стволовых клеток (MSC-CM). В конкретном варианте реализации EV могут содержать микроРНК, происходящие из MSC или клеток нервного гребня.[63] EVs may contain one or more proteins, oligonucleotides, or polynucleotides secreted by a particular type of cell, such as mesenchymal stem cells or neural crest cells. EVs may contain one or more proteins or polynucleotides present in mesenchymal stem cell conditioned medium (MSC-CM). In a particular embodiment, EVs may contain microRNAs derived from MSCs or neural crest cells.

[64] Например, EV могут содержать 10% или более, 20% или более, 30% или более, 40% или более, 50% или более, 60% или более или 70% или более указанных белков и/или полинуклеотидов. EV могут содержать по существу приблизительно 75% указанных белков и/или полинуклеотидов. Белки можно задать посредством ссылки на список белков или продуктов списка генов.[64] For example, EVs may contain 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, or 70% or more of these proteins and/or polynucleotides. EVs may contain essentially about 75% of the indicated proteins and/or polynucleotides. Proteins can be specified by reference to a list of proteins or products of a list of genes.

[65] EV могут обладать по меньшей мере одним свойством мезенхимальных стволовых клеток. Частица может обладать биологическим свойством, например, биологической активностью. Частица может обладать любой из биологических активностей MSC. Частица может, например, обладать терапевтической или восстанавливающей активностью MSC.[65] EVs may have at least one property of mesenchymal stem cells. The particle may have a biological property, such as biological activity. The particle may have any of the biological activities of the MSC. The particle may, for example, have the therapeutic or restorative activity of the MSC.

[66] Способы выделения, очистки и размножения мезенхимальных стволовых клеток (MSC) известны в данной области техники и включают, например, способы, описанные Caplan и Haynesworth в патенте США № 5486359 и в статье Jones E.A. et al., 2002, Isolation and characterization of bone marrow multipotential mesenchymal progenitor cells, Arthritis Rheum. 46(12): 3349-60.[66] Methods for isolating, purifying, and expanding mesenchymal stem cells (MSCs) are known in the art and include, for example, those described by Caplan and Haynesworth in US Pat. No. 5,486,359 and Jones E.A. et al., 2002, Isolation and characterization of bone marrow multipotential mesenchymal progenitor cells, Arthritis Rheum. 46(12): 3349-60.

[67] Культуры мезенхимальных стволовых клеток можно получить путем разбавления аспиратов BM (обычно 20 мл) равными объемами сбалансированного солевого раствора Хэнка (HBSS; GIBCO Laboratories, Гранд-Айленд, штат Нью-Йорк, США) и наслоения разбавленных клеток на приблизительно 10 мл колонки с фиколлом (Ficoll-Paque; Pharmacia, Пискатауэй, штат Нью-Джерси, США). После 30 минут центрифугирования при 2500 x g слой мононуклеарных клеток удаляют с поверхности раздела и суспендируют в HBSS. Затем клетки центрифугируют при 1500 x g в течение 15 минут и ресуспендируют в полной среде (MEM,α среда без дезоксирибонуклеотидов или рибонуклеотидов; GIBCO); 20% эмбриональной телячьей сыворотки (FCS), полученной из партии, отобранной для быстрого роста MSC (Atlanta Biologicals, Норкросс, штат Джорджия, США); 100 единиц/мл пенициллина (GIBCO), 100μг/мл стрептомицина (GIBCO); и 2 мМ L-глутамина (GIBCO). Ресуспендированные клетки помещают в приблизительно 25 мл среды в 10-сантиметровую культуральную чашку (Corning Glass Works, Корнинг, штат Нью-Йорк, США) и инкубируют при 37°C в увлажненной атмосфере с 5% CO2. После 24 часов культивирования неадгезивные клетки выбрасывают, а адгезивные клетки дважды тщательно промывают физиологическим раствором с фосфатным буфером (PBS). Среду заменяют свежей полной средой каждые 3-4 дня в течение приблизительно 14 дней. Затем адгезивные клетки собирают с использованием 0,25% трипсина и 1 мМ ЭДТА (трипсин/ЭДТА, GIBCO) в течение 5 минут при 37°C, пересевают в 6-сантиметровую чашку и культивируют еще 14 дней. Затем клетки трипсинизируют и подсчитывают с использованием устройства для подсчета клеток, например, гемоцитометра (Hausser Scientific, Хоршэм, штат Пенсильвания, США). Культивируемые клетки восстанавливают центрифугированием и ресуспендируют в 5% ДМСО и 30% FCS в концентрации от 1 до 2 × 106 клеток на мл. Аликвоты по 1 мл медленно замораживают и хранят в жидком азоте.[67] Cultures of mesenchymal stem cells can be obtained by diluting BM aspirates (typically 20 ml) with equal volumes of Hank's Balanced Salt Solution (HBSS; GIBCO Laboratories, Grand Island, NY, USA) and layering the diluted cells onto an approximately 10 ml column with Ficoll (Ficoll-Paque; Pharmacia, Piscataway, NJ, USA). After 30 minutes centrifugation at 2500 xg, the mononuclear cell layer is removed from the interface and suspended in HBSS. The cells are then centrifuged at 1500 xg for 15 minutes and resuspended in complete medium (MEM, α medium without deoxyribonucleotides or ribonucleotides; GIBCO); 20% fetal calf serum (FCS) from a batch selected for MSC rapid growth (Atlanta Biologicals, Norcross, GA, USA); 100 units/ml penicillin (GIBCO), 100μg/ml streptomycin (GIBCO); and 2 mM L-glutamine (GIBCO). The resuspended cells are placed in approximately 25 ml of medium in a 10 cm culture dish (Corning Glass Works, Corning, NY, USA) and incubated at 37°C in a humidified atmosphere with 5% CO 2 . After 24 hours of culture, non-adherent cells are discarded and adherent cells are thoroughly washed twice with phosphate buffered saline (PBS). The medium is replaced with fresh complete medium every 3-4 days for approximately 14 days. Adherent cells are then harvested using 0.25% trypsin and 1 mM EDTA (trypsin/EDTA, GIBCO) for 5 minutes at 37° C., plated in a 6 cm dish, and cultured for another 14 days. Cells are then trypsinized and counted using a cell counting device such as a hemocytometer (Hausser Scientific, Horsham, PA, USA). Cultured cells are recovered by centrifugation and resuspended in 5% DMSO and 30% FCS at a concentration of 1 to 2 x 10 6 cells per ml. Aliquots of 1 ml are slowly frozen and stored in liquid nitrogen.

[68] Для размножения фракции мезенхимальных стволовых клеток замороженные клетки размораживают при 37°C, разбавляют полной средой и восстанавливают центрифугированием для удаления ДМСО. Клетки ресуспендируют в полной среде и высевают при концентрации приблизительно 5000 клеток/см2. После 24 часов культивирования неадгезивные клетки удаляют, а адгезивные клетки собирают с использованием трипсина/ЭДТА, диссоциируют путем пропускания через суженную пипетку Пастера и предпочтительно повторно высеивают при плотности от приблизительно 1,5 до приблизительно 3,0 клеток/см2. В этих условиях культуры MSC могут расти приблизительно до 50 удвоений популяции и увеличить свою численность приблизительно в 2000 раз [Colter DC., et al. Rapid expansion of recycling stem cells in cultures of plastic-adherent cells from human bone marrow. Proc Natl Acad Sci USA. 97: 3213-3218, 2000].[68] To expand the mesenchymal stem cell fraction, frozen cells are thawed at 37°C, diluted with complete medium, and reconstituted by centrifugation to remove DMSO. Cells are resuspended in complete medium and seeded at a concentration of approximately 5000 cells/cm 2 . After 24 hours of culture, non-adherent cells are removed and adherent cells are harvested using trypsin/EDTA, dissociated by passage through a tapered Pasteur pipette, and preferably replated at a density of about 1.5 to about 3.0 cells/cm 2 . Under these conditions, MSC cultures can grow up to about 50 population doublings and increase their numbers by about 2000 times [Colter DC., et al. Rapid expansion of recycling stem cells in cultures of plastic-adherent cells from human bone marrow. Proc Natl Acad Sci USA. 97: 3213-3218, 2000].

[69] Культуры MSC, используемые в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, включают три группы клеток, определяемые их морфологическими особенностями: мелкие и агранулярные клетки (далее называемые как RS-1), мелкие и гранулярные клетки (называемые далее в настоящем документе как RS-2) и крупные и умеренно гранулярные клетки (называемые далее в настоящем документе зрелыми MSC). Присутствие и концентрацию таких клеток в культуре можно анализировать, выявляя наличие или отсутствие различных маркеров клеточной поверхности с помощью, например, иммунофлуоресценции, гибридизации in situ и анализа активности.[69] MSC cultures used in some embodiments of the present invention include three groups of cells, defined by their morphological features: small and agranular cells (hereinafter referred to as RS-1), small and granular cells (hereinafter referred to as RS- 2) and large and moderately granular cells (hereinafter referred to as mature MSCs). The presence and concentration of such cells in culture can be analyzed by detecting the presence or absence of various cell surface markers using, for example, immunofluorescence, in situ hybridization, and activity assays.

[70] Согласно некоторому варианту реализации, EV не происходят из астроцитов. Таким образом, в настоящем изобретении рассмотрены композиции, содержащие частицы, загруженные ингибитором PTEN, при условии, что частицы не являются экзосомами, происходящими из астроцитов.[70] In some embodiment, EVs are not derived from astrocytes. Thus, the present invention contemplates compositions containing particles loaded with a PTEN inhibitor, provided that the particles are not astrocyte-derived exosomes.

[71] Согласно конкретному варианту реализации, внеклеточные везикулы происходят из клеток, экспрессирующих маркеры клеток нервного гребня. Согласно конкретному варианту реализации, EV происходят из клеток нервного гребня. Согласно еще одному варианту реализации, клетки нервного гребня представляют собой клетки краниального нервного гребня. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки краниального нервного гребня включают стволовые клетки пульпы зуба (DPSC), стволовые клетки выпавших молочных зубов (SHED), стволовые клетки периодонтальной связки (PDLSC), стволовые клетки апикального сосочка (SCAP) и клетки-предшественники зубных фолликулов (DFPC), но не ограничиваются ими. Согласно некоторым вариантам реализации, такие клетки экспрессируют мезенхимальные маркеры, заданные выше.[71] In a specific embodiment, the extracellular vesicles are derived from cells expressing neural crest cell markers. In a specific embodiment, EVs are derived from neural crest cells. In another embodiment, the neural crest cells are cranial neural crest cells. In some embodiments, cranial neural crest cells include dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP), and dental follicle progenitor cells (DFPC). ), but are not limited to them. In some embodiments, such cells express mesenchymal markers as defined above.

[72] EV можно получать или выделять несколькими способами. Такой способ может включать выделение EV из мезенхимальных стволовых клеток (MSC) или из клеток нервного гребня (NCC).[72] EV can be obtained or allocated in several ways. Such a method may include isolation of EV from mesenchymal stem cells (MSC) or from neural crest cells (NCC).

[73] Следовательно, EV согласно настоящему изобретению являются выделенными EV. Таким образом, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая выделенные внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), причем внеклеточные везикулы отделены от клеток. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки представляют собой клетки человека.[73] Therefore, the EVs of the present invention are isolated EVs. Thus, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising isolated extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN), the extracellular vesicles being separated from the cells. In some embodiments, the cells are human cells.

[74] Согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации, внеклеточные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы. В настоящем документе термины «очищать», «очищенный», «очистка», «выделять», «выделенный» и «выделение» используются взаимозаменяемо и относятся к состоянию популяции (например, множеству с известным или неизвестным количеством и/или концентрацией) внеклеточных везикул, подвергшихся одному или более из процессов очистки, например, отбору желаемых внеклеточных везикул или, в качестве альтернативы, удалению или уменьшению количества остаточных биологических продуктов. Согласно одному варианту реализации, соотношение EV к остаточным родительским клеткам по меньшей мере в 2, 3, 4, 5, 6, 8 или 10 раз выше, или, в некоторых предпочтительных вариантах реализации, по меньшей мере в 50, 100 или 1000 раз выше, чем в исходном материале. В некоторых предпочтительных вариантах реализации термин «выделенный» имеет значение "по существу бесклеточный" или "бесклеточный", и его можно заменить этим термином. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению включает выделенные внеклеточные везикулы, загруженные ингибитором PTEN. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция представляет собой бесклеточную композицию, т.е. не содержит обнаружимого количества клеток.[74] In any of the above embodiments, the extracellular vesicles are isolated extracellular vesicles. As used herein, the terms "purify", "purified", "purification", "isolated", "isolated", and "isolation" are used interchangeably and refer to the state of a population (e.g., a plurality of known or unknown number and/or concentration) of extracellular vesicles. subjected to one or more of the purification processes, for example, the selection of the desired extracellular vesicles or, alternatively, the removal or reduction of residual biological products. In one embodiment, the ratio of EV to residual parent cells is at least 2, 3, 4, 5, 6, 8, or 10 times higher, or, in some preferred embodiments, at least 50, 100, or 1000 times higher than in the original material. In some preferred embodiments, the term "isolated" has the meaning of "substantially cell-free" or "cell-free", and can be replaced by this term. Thus, in some embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention comprises isolated extracellular vesicles loaded with a PTEN inhibitor. In some embodiments, the pharmaceutical composition is a cell-free composition, i.e. does not contain a detectable number of cells.

[75] Как упоминалось, липидные двухслойные фосфолипидные мембранные везикулы, например, внеклеточные везикулы загружены экзогенным ингибитором PTEN.[75] As mentioned, lipid bilayer phospholipid membrane vesicles, such as extracellular vesicles, are loaded with an exogenous PTEN inhibitor.

[76] В настоящем документе термин «экзогенный» относится к молекуле или веществу (например, соединению, нуклеиновой кислоте или белку), которые происходят извне данной мембранной везикулы, например, внеклеточных везикул, и которые не присутствуют в везикуле в естественных условиях. По отношению к внеклеточным везикулам этот термин относится к молекулам или веществам, которые в природе не присутствуют в везикулах, но не в клетках, из которых происходят внеклеточные везикулы. Согласно некоторым вариантам реализации, термин «экзогенный» относится к синтетическим неприродным молекулам. Согласно некоторым вариантам реализации, вещество искусственно загружают во внеклеточные везикулы или в клетки, из которых происходят внеклеточные везикулы. По отношению к пептидам, белкам и нуклеиновым кислотам этот термин означает, что соединение искусственно загружают во внеклеточные везикулы или в клетки, из которых происходят везикулы, или искусственно экспрессируют в клетках, из которых получены везикулы, однако указанное соединение не экспрессируется естественным образом в исходных клетках.[76] As used herein, the term “exogenous” refers to a molecule or substance (e.g., compound, nucleic acid, or protein) that originates outside of a given membrane vesicle, e.g., extracellular vesicles, and which is not naturally present in the vesicle. In relation to extracellular vesicles, this term refers to molecules or substances that are not naturally present in vesicles, but not in the cells from which extracellular vesicles originate. In some embodiments, the term "exogenous" refers to synthetic non-natural molecules. In some embodiments, the substance is artificially loaded into extracellular vesicles or into cells from which extracellular vesicles originate. In relation to peptides, proteins and nucleic acids, this term means that the compound is artificially loaded into extracellular vesicles or into the cells from which the vesicles are derived, or artificially expressed in the cells from which the vesicles are derived, however, the specified compound is not naturally expressed in the original cells. .

[77] Термин «загруженный» означает, что частицы, т.е. мембранные везикулы искусственно дополняют или заполняют ингибитором. По отношению к расположению ингибитора относительно мембранной везикулы этот термин имеет значение "заключенный внутри везикул, вынесенный на поверхность везикулы (внутренней и/или внешней поверхности) или присутствующий на ней, внедренный в мембрану везикул (внешнюю, внутреннюю или промежуточную)". Согласно одному варианту реализации, ингибитор заключен внутри внешней мембраны везикулы. Согласно другому варианту реализации, ингибитор заключен внутри внутренней мембраны везикулы. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор заключен в жидкой фазе везикулы.[77] The term "loaded" means that the particles, ie. membrane vesicles are artificially supplemented or filled with an inhibitor. In relation to the location of the inhibitor relative to the membrane vesicle, this term means "included within the vesicle, brought to the surface of the vesicle (inner and/or outer surface) or present on it, embedded in the membrane of the vesicle (outer, inner or intermediate)". In one embodiment, the inhibitor is enclosed within the outer membrane of the vesicle. According to another implementation variant, the inhibitor is enclosed within the inner membrane of the vesicle. According to another implementation variant, the inhibitor is enclosed in the liquid phase of the vesicle.

[78] Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN ингибирует или подавляет активность PTEN. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN ингибирует или подавляет экспрессию PTEN.[78] In one embodiment, the PTEN inhibitor inhibits or suppresses the activity of PTEN. According to another implementation variant, the PTEN inhibitor inhibits or suppresses the expression of PTEN.

[79] Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой белок или пептид. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой низкомолекулярное соединение. Примеры ингибиторов PTEN на основе белков включают ингибиторы, описанные в патентных заявках США № 20160074472 и 20160311857, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки, но не ограничиваются ими. Согласно некоторым вариантам реализации, ингибиторы PTEN на основе белков включают пептиды, последовательность которых выбрана из последовательности 1, 2, 5, 6, описанной в WO 2011/044701, и пептиды с последовательностями 1-5, описанными в WO 2015/105957.[79] In one embodiment, the PTEN inhibitor is a protein or peptide. According to another implementation variant, the PTEN inhibitor is a small molecule compound. Examples of protein-based PTEN inhibitors include those described in US Patent Applications No. 20160074472 and 20160311857, the contents of which are incorporated herein by reference, but are not limited to them. In some embodiments, protein-based PTEN inhibitors include peptides whose sequence is selected from sequence 1, 2, 5, 6 described in WO 2011/044701 and peptides with sequences 1-5 described in WO 2015/105957.

[80] Ингибиторы на основе белка согласно настоящему изобретению можно синтезировать биохимически, например, с использованием стандартных твердофазных методик. Эти способы включают исключительно твердофазный синтез, способы частичного твердофазного синтеза, конденсацию фрагментов, классический синтез из растворов. Процедуры твердофазного синтеза полипептидов хорошо известны в данной области техники. Синтетические пептиды можно очистить с помощью препаративной высокоэффективной жидкостной хроматографии, а их состав можно подтвердить с помощью аминокислотного секвенирования.[80] Protein-based inhibitors of the present invention can be synthesized biochemically, for example, using standard solid phase techniques. These methods include exclusively solid phase synthesis, partial solid phase synthesis methods, fragment condensation, classical synthesis from solutions. Procedures for solid phase synthesis of polypeptides are well known in the art. Synthetic peptides can be purified by preparative HPLC and their composition can be confirmed by amino acid sequencing.

[81] Кроме того, для создания ингибиторов на основе белка согласно настоящему изобретению можно использовать рекомбинантные методики. Для получения полипептидного ингибитора согласно настоящему изобретению с использованием рекомбинантной технологии полинуклеотид, кодирующий пептид согласно настоящему изобретению, лигируют в экспрессирующий нуклеотидный вектор, содержащий полинуклеотидную последовательность под транскрипционным контролем цис-регуляторной последовательности (например, промоторной последовательности), подходящей для контроля конститутивной, тканеспецифической или индуцибельной транскрипции полипептидов согласно настоящему изобретению в клетках-хозяевах. Экспрессирующие векторы дополнительно описаны ниже в настоящем документе.[81] In addition, recombinant techniques can be used to create protein-based inhibitors of the present invention. To obtain a polypeptide inhibitor of the present invention using recombinant technology, a polynucleotide encoding a peptide of the present invention is ligated into an expression nucleotide vector containing a polynucleotide sequence under the transcriptional control of a cis-regulatory sequence (e.g., a promoter sequence) suitable for controlling constitutive, tissue-specific, or inducible transcription of the polypeptides of the present invention in host cells. Expression vectors are further described herein below.

[82] Помимо того, что пептиды согласно настоящему изобретению можно синтезировать в клетках-хозяевах, их также можно синтезировать с использованием систем экспрессии in vitro. Эти способы хорошо известны в данной области техники, а компоненты этой системы доступны для приобретения.[82] In addition to being synthesized in host cells, the peptides of the present invention can also be synthesized using in vitro expression systems. These methods are well known in the art and components of this system are commercially available.

[83] Согласно конкретному варианту реализации, ингибиторы на основе белка экспрессируются в клетках, из которых происходят EV. Таким образом, например, в настоящем изобретении рассмотрена экспрессия белкового ингибитора в популяции MSC с последующим получением EV из генетически модифицированных MSC.[83] In a specific embodiment, protein-based inhibitors are expressed in cells from which EVs originate. Thus, for example, the present invention contemplates the expression of a protein inhibitor in a population of MSCs, followed by the generation of EVs from genetically modified MSCs.

[84] Согласно некоторым вариантам реализации, экзогенный ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно одному варианту реализации, ингибитор экспрессии PTEN представляет собой полинуклеотид или олигонуклеотид. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор представляет собой олигонуклеотид для РНК-интерференции (РНКи). Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой миРНК. Согласно еще одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой кшРНК.[84] In some embodiments, the exogenous PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In one embodiment, the PTEN expression inhibitor is a polynucleotide or oligonucleotide. In another embodiment, the inhibitor is an RNA interference (RNAi) oligonucleotide. In one embodiment, the RNA interference oligonucleotide is an siRNA. In another embodiment, the RNA interference oligonucleotide is shRNA.

[85] Термин «полинуклеотид» в настоящем документе относится к длинной нуклеиновой кислоте, содержащей более 150 нуклеотидов. Термин «олигонуклеотид» в настоящем документе относится к короткой одноцепочечной или двуцепочечной нуклеотидной последовательности, например, рибонуклеиновой кислоте (РНК), дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) или их миметикам, причем указанная нуклеиновая кислота обычно содержит не более 150 нуклеотидов. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид содержит от 2 до 150, от 10 до 100 или от 15 до 50 нуклеотидов. Согласно другим вариантам реализации, олигонуклеотид содержит от 15 до 40, от 17 до 35 или от 18 до 30 нуклеиновых кислот.[85] The term "polynucleotide" as used herein refers to a long nucleic acid containing more than 150 nucleotides. The term "oligonucleotide" as used herein refers to a short single-stranded or double-stranded nucleotide sequence, for example, ribonucleic acid (RNA), deoxyribonucleic acid (DNA), or mimetics thereof, said nucleic acid typically containing no more than 150 nucleotides. In some embodiments, the oligonucleotide contains 2 to 150, 10 to 100, or 15 to 50 nucleotides. In other embodiments, the oligonucleotide contains 15 to 40, 17 to 35, or 18 to 30 nucleic acids.

[86] В одном варианте реализации полинуклеотидный или олигонуклеотидный агент представляет собой агент, вызывающий РНК-сайленсинг. В настоящем документе термин «РНК-сайленсинг» относится к группе регуляторных механизмов (например, РНК-интерференция (РНКи), транскрипционному сайленсингу гена (TGS), посттранскрипционному сайленсингу гена (PTGS), подавлению, совместной суппрессии и репрессии трансляции), опосредованных молекулами РНК, что приводит к ингибированию или «сайленсингу» экспрессии соответствующего гена, кодирующего белок. РНК-сайленсинг наблюдается у многих организмов, включая растения, животных и грибы.[86] In one embodiment, the polynucleotide or oligonucleotide agent is an RNA silencing agent. As used herein, the term "RNA silencing" refers to a group of regulatory mechanisms (e.g., RNA interference (RNAi), transcriptional gene silencing (TGS), post-transcriptional gene silencing (PTGS), downregulation, co-suppression and repression of translation) mediated by RNA molecules. , which leads to inhibition or "silencing" of the expression of the corresponding gene encoding the protein. RNA silencing has been observed in many organisms, including plants, animals, and fungi.

[87] В настоящем документе термины «агент, вызывающий РНК-сайленсинг», «молекула, вызывающая РНК-сайленсинг» и «олигонуклеотид, вызывающий РНК-сайленсинг» используются взаимозаменяемо и относятся к РНК, которая способна ингибировать или вызывать «сайленсинг» экспрессии гена-мишени. В некоторых вариантах реализации агент, вызывающий РНК-сайленсинг, способен предотвращать полный процессинг (например, полную трансляцию и/или экспрессию) молекулы мРНК посредством механизма посттранскрипционного сайленсинга. Агенты, вызывающие РНК-сайленсинг, включают молекулы некодирующих РНК, например, двуцепочечные РНК, содержащие спаренные цепи, а также РНК-предшественники, из которых можно получить такие малые некодирующие РНК. Типичные агенты, вызывающие РНК-сайленсинг, включают дцРНК, например, миРНК, микроРНК и кшРНК. В одном варианте реализации агент, вызывающий РНК-сайленсинг, способен вызывать РНК-интерференцию. В еще одном варианте реализации агент, вызывающий РНК-сайленсинг, способен опосредовать репрессию трансляции.[87] As used herein, the terms “RNA silencing agent”, “RNA silencing molecule”, and “RNA silencing oligonucleotide” are used interchangeably and refer to RNA that is capable of inhibiting or causing “silencing” of gene expression. -targets. In some embodiments, an RNA silencing agent is capable of preventing complete processing (eg, complete translation and/or expression) of an mRNA molecule through a post-transcriptional silencing mechanism. RNA silencing agents include non-coding RNA molecules, such as double-stranded RNAs containing paired strands, as well as precursor RNAs from which such small non-coding RNAs can be derived. Exemplary RNA silencing agents include dsRNAs such as siRNAs, miRNAs, and shRNAs. In one embodiment, the RNA silencing agent is capable of causing RNA interference. In yet another embodiment, the RNA silencing agent is capable of mediating translational repression.

[88] РНК-интерференция относится к процессу специфичного по отношению к последовательности посттранскрипционного сайленсинга генов у животных, опосредованного малыми интерферирующими РНК (миРНК). Соответствующий процесс у растений обычно называют посттранскрипционным сайленсингом генов или РНК-сайленсингом, а у грибов - "подавлением". Считается, что процесс посттранскрипционного сайленсинга генов является эволюционно-консервативным механизмом клеточной защиты, используемым для предотвращения экспрессии чужеродных генов и обычно присутствующим у различных растений и таксонов организмов. Такая защита от экспрессии чужеродных генов могла развиться в ответ на продукцию двуцепочечных РНК (дцРНК), полученных в результате вирусной инфекции, или в результате случайной интеграции транспозонных элементов в геном хозяина, посредством клеточного ответа, который специфически разрушает гомологичную одноцепочечную РНК. или вирусную геномную РНК.[88] RNA interference refers to the process of sequence-specific post-transcriptional gene silencing in animals mediated by small interfering RNAs (miRNAs). The corresponding process in plants is commonly referred to as post-transcriptional gene silencing or RNA silencing, and in fungi as "suppression". The process of post-transcriptional gene silencing is believed to be an evolutionarily conserved cellular defense mechanism used to prevent the expression of foreign genes and is commonly present in various plants and taxa of organisms. Such protection against foreign gene expression may have evolved in response to the production of double-stranded RNA (dsRNA) resulting from a viral infection, or as a result of the random integration of transposon elements into the host genome, through a cellular response that specifically degrades the homologous single-stranded RNA. or viral genomic RNA.

[89] Присутствие в клетках длинных дцРНК стимулирует активность фермента рибонуклеазы III, называемого дайсером. Дайсер участвует в процессинге дцРНК с образованием коротких фрагментов дцРНК, известных как малые интерферирующие РНК (миРНК). Длина малых интерферирующих РНК, полученных в результате активности дайсера, обычно составляет от приблизительно 21 до приблизительно 23 нуклеотидов, и они содержат двуцепочечные структуры из приблизительно 19 пар оснований. Реакция РНКи также включает эндонуклеазный комплекс, обычно называемый РНК-индуцируемым комплексом сайленсинга (RISC), который опосредует расщепление одноцепочечной РНК с последовательностью, комплементарной антисмысловой цепи двуцепочечной миРНК. Расщепление РНК-мишени происходит в середине области, комплементарной антисмысловой цепи двуцепочечной миРНК.[89] The presence of long dsRNAs in cells stimulates the activity of a ribonuclease III enzyme called dicer. Dicer is involved in the processing of dsRNA to form short dsRNA fragments known as small interfering RNAs (siRNAs). The small interfering RNAs resulting from Dicer activity are typically about 21 to about 23 nucleotides in length and contain double-stranded structures of about 19 base pairs. The RNAi reaction also involves an endonuclease complex, commonly referred to as the RNA-induced silencing complex (RISC), which mediates the cleavage of a single-stranded RNA with a sequence complementary to the antisense strand of a double-stranded siRNA. Cleavage of the target RNA occurs in the middle of the region complementary to the antisense strand of the double-stranded siRNA.

[90] Соответственно, в настоящем изобретении рассматривается применение дцРНК для подавления экспрессии белка с мРНК. Согласно одному варианту реализации, размер дцРНК составляет более 30 п. н. Применение длинных дцРНК (т.е. дцРНК более 30 п. н.) является очень ограниченным из-за представлений о том, что эти более длинные области двуцепочечной РНК приводят к индукции интерферона и PKR-ответа. Вместе с тем, использование длинных дцРНК может обеспечить многочисленные преимущества, поскольку клетка может выбирать оптимальную последовательность сайленсинга, устраняя необходимость в тестировании множества миРНК; длинные дцРНК позволяют уменьшить сложность библиотек сайленсинга по сравнению со сложностью, необходимой для миРНК; и, что, возможно, является наиболее важным, длинная дцРНК может предотвращать мутации, обеспечивающие ускользание вируса от защитных механизмов, при использовании в качестве терапевтических средств.[90] Accordingly, the present invention contemplates the use of dsRNA to suppress protein expression from mRNA. In one embodiment, the dsRNA is larger than 30 bp. The use of long dsRNAs (i.e., dsRNAs greater than 30 bp) is very limited due to the notion that these longer double-stranded RNA regions result in the induction of interferon and a PKR response. However, the use of long dsRNAs can provide numerous advantages because the cell can choose the optimal silencing sequence, eliminating the need to test multiple siRNAs; long dsRNAs can reduce the complexity of silencing libraries compared to the complexity required for siRNAs; and, perhaps most importantly, long dsRNA can prevent virus escape mutations when used as therapeutic agents.

[91] Различные исследования демонстрируют, что длинные дцРНК можно использовать для сайленсинга экспрессии генов, не вызывая стрессовой реакции или значительных неспецифичных эффектов.[91] Various studies demonstrate that long dsRNAs can be used to silence gene expression without causing a stress response or significant non-specific effects.

[92] В частности, в настоящем изобретении также рассмотрено введение длинной дцРНК (транскриптов длиной более 30 оснований) для сайленсинга гена в клетки, в которых не активирован путь интерферона (например, эмбриональные клетки и ооциты).[92] In particular, the present invention also considers the introduction of long dsRNA (transcripts longer than 30 bases) for gene silencing in cells in which the interferon pathway is not activated (eg, embryonic cells and oocytes).

[93] В настоящем изобретении также рассмотрено введение длинной дцРНК, специально разработанной с учетом необходимости отсутствия индукции путей интерферона и PKR, для подавления экспрессии генов. Например, Shinagwa и Ishii [Genes & Dev. 17 (11): 1340-1345, 2003] разработали вектор под названием pDECAP для экспрессии длинной двуцепочечной РНК с промотора РНК-полимеразы II (Pol II). Поскольку в транскриптах pDECAP отсутствуют как 5'-кэп, так и 3'-поли(A)-хвост, облегчающие экспорт дцРНК в цитоплазму, длинная дцРНК из pDECAP не индуцирует ответ интерферона.[93] The present invention also contemplates the introduction of a long dsRNA, specifically designed to avoid induction of the interferon and PKR pathways, to suppress gene expression. For example, Shinagwa and Ishii [ Genes & Dev. 17 (11): 1340-1345, 2003] developed a vector called pDECAP for expressing a long double-stranded RNA from an RNA polymerase II (Pol II) promoter. Since the pDECAP transcripts lack both the 5'-cap and the 3'-poly(A) tail, which facilitate the export of dsRNA to the cytoplasm, long dsRNA from pDECAP does not induce an interferon response.

[94] Еще один способ обхода путей интерферона и PKR в системах млекопитающих представляет собой введение малых ингибирующих РНК (миРНК) посредством трансфекции либо путем эндогенной экспрессии.[94] Another way to bypass the pathways of interferon and PKR in mammalian systems is the introduction of small inhibitory RNA (siRNA) through transfection or by endogenous expression.

[95] Термин «миРНК» относится к двуцепочечным малым ингибирующим РНК (обычно длиной 18-30 пар оснований), индуцирующим путь РНК-интерференции (РНКи). Обычно миРНК химически синтезируют в виде 21-мерных молекул с центральной двуцепочечной областью длиной 19 п. н. и симметричными 3'-липкими концами из 2 оснований, хотя недавно описано, что химически синтезированные двуцепочечные РНК длиной 25-30 оснований могут обеспечивать вплоть до 100-кратного увеличения эффективности по сравнению с 21-мерной молекулой в том же положении. Наблюдаемая повышенная эффективность в отношении запуска РНКи, полученная при использовании более длинных РНК, теоретически является результатом предоставления дайсеру субстрата (27-мерного) вместо продукта (21-мерного), что увеличивает скорость или эффективность входа двуцепочечной миРНК в RISC.[95] The term "siRNA" refers to double-stranded small inhibitory RNAs (typically 18-30 base pairs long) that induce an RNA interference (RNAi) pathway. Typically, miRNAs are chemically synthesized as 21-mer molecules with a 19 bp central double-stranded region. and symmetrical 2-base 3' sticky ends, although it has recently been described that chemically synthesized double-stranded RNAs of 25-30 bases in length can provide up to a 100-fold increase in efficiency compared to a 21-mer molecule in the same position. The observed increased RNAi triggering efficiency obtained with longer RNAs is theoretically the result of providing the dicer with a substrate (27mer) instead of a product (21mer), which increases the rate or efficiency of entry of the double stranded siRNA into RISC.

[96] Обнаружено, что положение 3'-липкого конца влияет на эффективность миРНК, и асимметричные двуцепочечные структуры с 3'-липким концом на антисмысловой цепи обычно более эффективны, чем двуцепочечные структуры с 3'-липким концом на смысловой цепи. Это может быть связано с асимметричной загрузкой цепи в RISC, поскольку при адресном действии на антисмысловой транскрипт наблюдается противоположная картина эффективности.[96] The position of the 3' sticky end has been found to affect siRNA efficiency, and asymmetric double-stranded structures with a 3' sticky end on the antisense strand are generally more efficient than double stranded structures with a 3' sticky end on the sense strand. This may be due to asymmetric loading of the strand in RISC, since the opposite pattern of efficiency is observed when targeting the antisense transcript.

[97] Типичные последовательности миРНК, рассматриваемые для ингибирования PTEN, включают 5'-GUUAGCAGAAACAAAAGGAGAUAUCAA-3' (SEQ ID NO: 2; смысловая цепь); 5'-UUGAUAUCUCCUUUUGUUUCUGCUAAC-3' (SEQ ID NO: 3; антисмысловая цепь); или 5'-CAGCCGUUCGGAGGAUUAUUCGUCUTT-3' (SEQ ID NO: 4; смысловая цепь), 5'-AGACGAAUAAUCC UCCGAACGGCUGTT-3' (SEQ ID NO: 5 антисмысловая цепь). Согласно одному варианту реализации, миРНК, ингибирующая экспрессию PTEN, содержит нуклеотидную последовательность 5'-GAGUUCUUCCACAAACAGAA-3' (SEQ ID NO: 10; смысловая). Согласно одному варианту реализации, миРНК, ингибирующая экспрессию PTEN, содержит нуклеотидную последовательность 5'-UUCUGUUUGUGGAAGAACUC-3' (SEQ ID NO: 11; антисмысловая цепь). Согласно одному варианту реализации, миРНК представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую SEQ ID NO: 10 и 11.[97] Exemplary siRNA sequences considered for PTEN inhibition include 5'-GUUAGCAGAAACAAAAGGAGAUAUCAA-3' (SEQ ID NO: 2; sense strand); 5'-UUGAUAUCUCCUUUUGUUUCUGCUAAC-3' (SEQ ID NO: 3; antisense strand); or 5'-CAGCCGUUCGGAGGAUUAUUCGUCUTT-3' (SEQ ID NO: 4; sense strand), 5'-AGACGAAUAAUCC UCCGACGGCUGTT-3' (SEQ ID NO: 5 antisense strand). In one embodiment, the siRNA that inhibits PTEN expression contains the nucleotide sequence 5'-GAGUUCUUCCACAAAACAGAA-3' (SEQ ID NO: 10; sense). In one embodiment, the siRNA that inhibits PTEN expression comprises the nucleotide sequence 5'-UUCUGUUUGUGGAAGAACUC-3' (SEQ ID NO: 11; antisense strand). In one embodiment, the siRNA is a double-stranded siRNA comprising SEQ ID NOS: 10 and 11.

[98] Одна типичная последовательность, которая может являться мишенью миРНК PTEN, приведена в SEQ ID NO: 6 (5'-GAGTTCTTCCACAAACAGAA-3'). Еще одна типичная последовательность, которая может являться мишенью миРНК PTEN, приведена в SEQ ID NO: 7 (5′-GTATAGAGCGTGCAGATAA-3′).[98] One exemplary sequence that can be targeted by PTEN siRNA is shown in SEQ ID NO: 6 (5'-GAGTTCTTCCACAAAACAGAA-3'). Another exemplary sequence that can be targeted by PTEN siRNA is shown in SEQ ID NO: 7 (5'-GTATAGAGCGTGCAGATAA-3').

[99] Таким образом, согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК может иметь несколько модификаций, улучшающих проникновение в мембрану везикул или клеток.[99] Thus, in one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA. In some embodiments, the siRNA may have several modifications that improve the penetration of vesicles or cells into the membrane.

[100] Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 2 и/или 3. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 4 и/или 5. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 6. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 7. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 10. Согласно еще одному варианту реализации ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 11. Согласно дополнительному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательность SEQ ID NO: 10 и 11.[100] In one embodiment, the siRNA comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA with the sequence of SEQ ID NO: 2 and/ or 3. In another embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA of SEQ ID NO: 4 and/or 5. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence that targets SEQ ID NO: 6. In other embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is SEQ ID NO: 7. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA with the sequence of SEQ ID NO: 10. In another embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA with the sequence of SEQ ID NO: 11. According to an additional implementation variant, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing the sequence of SEQ ID NOS: 10 and 11.

[101] Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК, являющуюся вариантом нуклеотидной последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, указанный вариант характеризуется по меньшей мере 70% идентичностью последовательности с исходной последовательностью. Согласно еще одному варианту реализации, вариант характеризуется по меньшей мере 80%, 85% или 90% идентичностью последовательности с исходной последовательностью. Согласно одному варианту реализации, вариант обладает активностью исходной последовательности.[101] According to another implementation variant, the PTEN inhibitor is an siRNA that is a variant of the nucleotide sequence selected from SEQ ID NOS: 10, 11, 2, 3, 4 and 5. According to one implementation variant, this variant is characterized by at least 70 % sequence identity with the original sequence. In yet another embodiment, the variant has at least 80%, 85%, or 90% sequence identity with the original sequence. In one embodiment, the variant has the activity of the parent sequence.

[102] Термины «гомолог», «вариант», «вариант ДНК», «вариант последовательности» и «вариант полинуклеотида» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к ДНК-полинуклеотиду или олигонуклеотиду, характеризующемуся по меньшей мере 70% идентичностью последовательности с исходной последовательностью. Вариант может включать мутации, например, делецию, добавление или замену, причем указанные мутации не изменяют открытую рамку считывания, и указанный полинуклеотид кодирует пептид или белок, по существу обладающий структурой и функцией, аналогичной структуре или функции пептида или белка, кодируемого исходным полинуклеотидом. Согласно некоторым вариантам реализации, варианты являются консервативными вариантами. В настоящем документе термин «консервативные варианты» относится к вариантам, в которых изменение одного или более нуклеотидов в данном положении кодона не приводит к изменению аминокислоты, кодируемой в этом положении. Таким образом, пептид или белок, кодируемый консервативными вариантами, характеризуется 100% идентичностью последовательности с пептидом или белком, кодируемым исходным полинуклеотидом. Согласно некоторым вариантам реализации, вариант представляет собой неконсервативный вариант, кодирующий пептид или белок, являющийся консервативным аналогом пептида белка, кодируемого исходным полинуклеотидом. Согласно некоторым вариантам реализации, вариант характеризуется по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 98% или по меньшей мере 99% идентичностью последовательности с исходной последовательностью.[102] The terms "homolog", "variant", "DNA variant", "sequence variant", and "polynucleotide variant" are used interchangeably herein and refer to a DNA polynucleotide or oligonucleotide characterized by at least 70% sequence identity with the original sequence. A variant may include mutations, such as a deletion, addition or substitution, wherein said mutations do not change the open reading frame and said polynucleotide encodes a peptide or protein that is substantially similar in structure and function to the peptide or protein encoded by the parent polynucleotide. In some embodiments, the options are conservative options. As used herein, the term "conservative variants" refers to variants in which a change in one or more nucleotides at a given codon position does not result in a change in the amino acid encoded at that position. Thus, a peptide or protein encoded by conservative variants has 100% sequence identity with the peptide or protein encoded by the parent polynucleotide. In some embodiments, the variant is a non-conservative variant encoding a peptide or protein that is a conservative peptide analog of the protein encoded by the parent polynucleotide. In some embodiments, the variant has at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, or at least 99% sequence identity. with the original sequence.

[103] Согласно еще одному варианту реализации, миРНК представляет собой миРНК, комплементарную последовательности, кодирующей PTEN, и ингибирующую ее экспрессию и/или трансляцию. Согласно одному варианту реализации, миРНК комплементарна последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 6 и 7. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибирует его экспрессию. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей SEQ ID NO: 1. Согласно одному варианту реализации, такая миРНК характеризуется 85%, 88%, 90%, 92%, 95%, 98%, 99% или 100% комплементарностью указанной последовательности.[103] In another embodiment, the siRNA is an siRNA that is complementary to the PTEN encoding sequence and inhibits its expression and/or translation. In one embodiment, the siRNA is complementary to a sequence selected from SEQ ID NOs: 6 and 7. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding a PTEN protein and inhibits its expression. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding SEQ ID NO: 1. In one embodiment, the siRNA is characterized by 85%, 88%, 90%, 92%, 95%, 98%, 99%, or 100% complementarity of the specified sequence.

[104] Следует принимать во внимание, что для подавления гена-мишени можно использовать более одного миРНК-агента. Таким образом, например, в настоящем изобретении рассмотрено применение по меньшей мере двух миРНК, мишенью которых является PTEN.[104] It should be appreciated that more than one miRNA agent can be used to suppress a target gene. Thus, for example, the present invention contemplates the use of at least two siRNAs that target PTEN.

[105] Термины «иметь», «имеет», «имеющий» и «содержащий» могут также включать значения «состоящий из» и «состоящий по существу из» и могут быть заменены этими терминами.[105] The terms "have", "has", "having", and "comprising" may also include the meanings of "consisting of" and "consisting essentially of" and may be replaced by these terms.

[106] Цепи двуцепочечной интерферирующей РНК (например, миРНК) можно соединять с образованием структуры "шпилька" или "стержень-петля" (например, кшРНК). Таким образом, как упоминалось, агент, вызывающий РНК-сайленсинг согласно настоящему изобретению, также может представлять собой короткую шпилечную РНК (кшРНК).[106] Chains of double-stranded interfering RNA (eg, siRNA) can be connected to form a hairpin or rod-loop structure (eg, shRNA). Thus, as mentioned, the RNA silencing agent of the present invention can also be short hairpin RNA (shRNA).

[107] Термин «кшРНК» в настоящем документе относится к РНК-агенту, содержащему структуру "стержень-петля", включающую первую и вторую области комплементарной последовательности, причем степень комплементарности и ориентация областей достаточны для спаривания оснований между указанными областями, причем первая и вторая области соединены областью петли, причем указанная петля возникает из-за отсутствия спаривания оснований между нуклеотидами (или аналогами нуклеотидов) внутри области петли. Количество нуклеотидов в петле составляет от 3 до 23 включительно, или от 5 до 15, или от 7 до 13, или от 4 до 9, или от 9 до 11. Некоторые нуклеотиды в области петли могут участвовать во взаимодействиях пар оснований с другими нуклеотидами в области петли. Примеры олигонуклеотидных последовательностей, которые можно использовать для образования петли, включают 5'-UUCAAGAGA-3' (SEQ ID NO: 8;) и 5'-UUUGUGUAG-3' (SEQ ID NO: 9). Специалист в данной области техники должен понимать, что полученный одноцепочечный олигонуклеотид образует структуру "стержень-петля" или шпильку, содержащую двуцепочечную область, способную взаимодействовать с механизмом РНКи. Согласно некоторым вариантам реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 2. Согласно другим вариантам реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 4. Согласно одному варианту реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 2 и 3. Согласно еще одному варианту реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 4 и 5. Согласно некоторым вариантам реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 10 или 11. Согласно другим вариантам реализации, кшРНК содержит нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 10 и 11.[107] The term "shRNA" as used herein refers to an RNA agent containing a rod-loop structure comprising first and second regions of a complementary sequence, wherein the degree of complementarity and orientation of the regions is sufficient for base pairing between said regions, wherein the first and second the regions are connected by a loop region, said loop being due to a lack of base pairing between nucleotides (or nucleotide analogs) within the loop region. The number of nucleotides in the loop ranges from 3 to 23 inclusive, or from 5 to 15, or from 7 to 13, or from 4 to 9, or from 9 to 11. Some nucleotides in the loop region may participate in base pair interactions with other nucleotides in loop area. Examples of oligonucleotide sequences that can be used to form a loop include 5'-UUCAAGAGA-3' (SEQ ID NO: 8;) and 5'-UUUGUGUAG-3' (SEQ ID NO: 9). One skilled in the art will understand that the resulting single stranded oligonucleotide forms a rod-loop or hairpin structure containing a double stranded region capable of interacting with the RNAi machinery. In some embodiments, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NO: 2. In other embodiments, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NO: 4. In one embodiment, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NO: 2 and 3. In another embodiment, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NO: 2 and 3. in an embodiment, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NOs: 4 and 5. In some embodiments, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NOs: 10 or 11. In other embodiments, the shRNA contains the nucleic acid of SEQ ID NOs: 10 and 11.

[108] Согласно еще одному варианту реализации, агент, вызывающий РНК-сайленсинг, может представлять собой микроРНК. МикроРНК - это малые РНК, состоящие из генов, кодирующих первичные транскрипты различного размера. Они обнаружены как у животных, так и у растений. Первичный транскрипт (называемый «при-микроРНК») подвергается процессингу посредством различных нуклеолитических стадий до более короткого предшественника микроРНК, или «пре-микроРНК». Пре-микроРНК присутствует в форме третичной структуры, так что готовая (зрелая) микроРНК присутствует в двуцепочечной структуре, причем две цепи называются микроРНК (цепь, которая в конечном итоге спаривается с мишенью). Пре-микроРНК представляет собой субстрат для формы дайсера, которая удаляет двуцепочечную микроРНК из предшественника, после чего, как и в случае с миРНК, двуцепочечная структура может быть включена в комплекс RISC. Продемонстрировано, что микроРНК могут экспрессироваться трансгенно и быть эффективными за счет экспрессии формы-предшественника, а не всей первичной формы.[108] In another embodiment, the RNA silencing agent may be a microRNA. MicroRNAs are small RNAs composed of genes encoding primary transcripts of various sizes. They are found in both animals and plants. The primary transcript (referred to as "pri-miRNA") is processed through various nucleolytic steps to a shorter miRNA precursor, or "pre-miRNA". The pre-miRNA is present in the form of a tertiary structure, so that the finished (mature) miRNA is present in a double-stranded structure, with the two strands being called miRNA (the strand that eventually pairs with the target). The pre-miRNA is a substrate for a form of dicer that removes the double-stranded miRNA from the precursor, after which, as in the case of miRNAs, the double-stranded structure can be incorporated into the RISC complex. It has been demonstrated that microRNAs can be expressed transgenically and be effective due to the expression of the precursor form, rather than the entire primary form.

[109] В отличие от миРНК, микроРНК связываются с последовательностями транскриптов, обладающими только частичной комплементарностью, и репрессируют трансляцию, не влияя на равновесные уровни РНК. Как микроРНК, так и миРНК подвергаются процессингу с участием дайсера и связываются с компонентами РНК-индуцируемого комплекса сайленсинга. Была выдвинута гипотеза, что регуляция генов посредством пути микроРНК по сравнению с путем миРНК определяется исключительно степенью комплементарности транскрипту-мишени. Предполагается, что миРНК, характеризующиеся лишь частичной идентичностью с мРНК-мишенью, функционируют, вызывая репрессию трансляции аналогично микроРНК, а не запускают разрушение РНК.[109] Unlike miRNAs, miRNAs bind to transcript sequences with only partial complementarity and repress translation without affecting equilibrium levels of RNA. Both miRNAs and miRNAs are processed by a dicer and bind to the components of the RNA-induced silencing complex. It has been hypothesized that the regulation of genes by the miRNA pathway versus the miRNA pathway is determined solely by the degree of complementarity of the target transcript. It is assumed that miRNAs, which are characterized by only partial identity with the target mRNA, function by causing translational repression similar to miRNAs, and do not trigger the destruction of RNA.

[110] Следует принимать во внимание, что агент, вызывающий РНК-сайленсинг, согласно настоящему изобретению необязательно ограничивается молекулами, содержащими только РНК, но и включает химически модифицированные нуклеотиды и соединения, не являющиеся нуклеотидами.[110] It should be appreciated that the RNA silencing agent of the present invention is not necessarily limited to molecules containing only RNA, but also includes chemically modified nucleotides and non-nucleotide compounds.

[111] Дополнительные агенты, способные подавлять PTEN, включают рибозимы, ДНК-ферменты и агенты системы CRISPR (например, CRISPR/Cas).[111] Additional agents capable of inhibiting PTEN include ribozymes, DNA enzymes, and agents of the CRISPR system (eg, CRISPR/Cas).

[112] Рибозимы все чаще используются для ингибирования экспрессии генов, специфичного по отношению к последовательности, путем расщепления мРНК, кодирующих рассматриваемые белки. Возможность конструирования рибозимов для расщепления любой конкретной РНК-мишени сделала их ценными инструментами как в фундаментальных исследованиях, так и в терапевтических приложениях. В области терапии рибозимы используют для адресного воздействия на вирусные РНК при инфекционных заболеваниях, на доминантные онкогены при раке и на специфические соматические мутации при генетических расстройствах. В частности, несколько протоколов генной терапии с применением рибозимов для пациентов с ВИЧ уже проходят исследования 1 фазы. Совсем недавно рибозимы стали использовать для исследований трансгенных животных, валидации генов-мишеней и исследования метаболических путей. Некоторые рибозимы находятся на различных стадиях клинических исследований. ANGIOZYME® является первым химически синтезированным рибозимом, изученным в клинических исследованиях на людях. ANGIOZYME® специфически ингибирует образование VEGF-r (рецептора фактора роста эндотелия сосудов), ключевого компонента пути ангиогенеза. Ribozyme Pharmaceuticals, Inc., а также другие компании продемонстрировали важность антиангиогенных терапевтических средств на животных моделях. HEPTAZYME®, рибозим, разработанный для селективного разрушения РНК вируса гепатита C (ВГС), оказался эффективным в отношении снижения уровня РНК вируса гепатита C в анализах клеточных культур (Ribozyme Pharmaceuticals, Incorporated - домашняя веб-страница).[112] Ribozymes are increasingly being used to inhibit the expression of sequence-specific genes by cleaving the mRNAs encoding the proteins in question. The ability to design ribozymes to cleave any particular target RNA has made them valuable tools in both basic research and therapeutic applications. In the field of therapy, ribozymes are used to target viral RNAs in infectious diseases, dominant oncogenes in cancer, and specific somatic mutations in genetic disorders. In particular, several ribozyme gene therapy protocols for HIV patients are already in phase 1 trials. More recently, ribozymes have been used for transgenic animal studies, target gene validation, and metabolic pathway studies. Some ribozymes are at various stages of clinical research. ANGIOZYME® is the first chemically synthesized ribozyme studied in human clinical trials. ANGIOZYME® specifically inhibits the formation of VEGF-r (vascular endothelial growth factor receptor), a key component of the angiogenesis pathway. Ribozyme Pharmaceuticals, Inc., as well as other companies, have demonstrated the importance of anti-angiogenic therapeutics in animal models. HEPTAZYME®, a ribozyme designed to selectively destroy hepatitis C virus (HCV) RNA, has been shown to be effective in reducing levels of hepatitis C virus RNA in cell culture assays (Ribozyme Pharmaceuticals, Incorporated - home page).

[113] Другим агентом, способным подавлять PTEN, является технология РНК-зависимых эндонуклеаз, например, система CRISPR.[113] Another agent capable of inhibiting PTEN is RNA-dependent endonuclease technology, such as the CRISPR system.

[114] Дополнительным способом регуляции экспрессии гена PTEN в клетках являются олигонуклеотиды, образующие трехцепочечные структуры (TFO). Исследования показали, что можно сконструировать TFO, которые могут распознавать полипуриновые/полипиримидиновые области в двуцепочечной спиральной ДНК специфичным для последовательности образом и связываться с ними. Модификация олигонуклеотидов, например, введение интеркаляторов и замены в основной цепи, а также оптимизация условий связывания (pH и концентрации катионов) помогли преодолеть естественные препятствия для активности TFO, например, отталкивание зарядов и нестабильность, и недавно показано, что определенные последовательности могут являться мишенями синтетических олигонуклеотидов.[114] An additional way to regulate the expression of the PTEN gene in cells are oligonucleotides that form three-stranded structures (TFO). Research has shown that it is possible to construct TFOs that can recognize and bind to polypurine/polypyrimidine regions in double-stranded helical DNA in a sequence-specific manner. Modification of oligonucleotides, such as the introduction of intercalators and backbone substitutions, and optimization of binding conditions (pH and cation concentrations) have helped to overcome natural obstacles to TFO activity, such as charge repulsion and instability, and it has recently been shown that certain sequences can be targets of synthetic oligonucleotides.

[115] Таким образом, для любой заданной последовательности в гене PTEN можно разработать последовательность, образующую трехцепочечную структуру. Длина олигонуклеотидов, образующих трехцепочечную структуру, предпочтительно составляет по меньшей мере 15, более предпочтительно 25, еще более предпочтительно 30 или более нуклеотидов, вплоть до 50 или 100 п. н.[115] Thus, for any given sequence in the PTEN gene, a sequence can be designed to form a three-stranded structure. The length of the oligonucleotides forming the three-strand structure is preferably at least 15, more preferably 25, even more preferably 30 or more nucleotides, up to 50 or 100 bp.

[116] Как уже упоминалось, внеклеточные везикулы согласно настоящему изобретению могут быть загружены полинуклеотидным или олигонуклеотидным агентом, непосредственно ингибирующим экспрессию PTEN.[116] As already mentioned, the extracellular vesicles of the present invention can be loaded with a polynucleotide or oligonucleotide agent that directly inhibits PTEN expression.

[117] Для облегчения загрузки мембранных везикул (например, экзосом) полинуклеотидный или олигонуклеотидный груз может содержать одну или более из гидрофобных модификаций. Гидрофобные модификации увеличивают гидрофобность полинуклеотидного или олигонуклеотидного груза по сравнению с нативной (немодифицированной) РНК или ДНК. В некоторых вариантах реализации гидрофобные модификации увеличивают гидрофобность полинуклеотида или олигонуклеотида по меньшей мере на два порядка (например, по меньшей мере на 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более порядков) по сравнению с нативной (немодифицированной) РНК или ДНК. В других вариантах реализации гидрофобные модификации увеличивают гидрофобность полинуклеотида или олигонуклеотида по меньшей мере на 10 порядков по сравнению с нативной (немодифицированной) РНК или ДНК. В других вариантах реализации гидрофобные модификации увеличивают гидрофобность полинуклеотида или олигонуклеотида по меньшей мере на два порядка (например, по меньшей мере на 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более порядков) по сравнению с немодифицированным полинуклеотидом или олигонуклеотидом. В других вариантах реализации гидрофобные модификации увеличивают гидрофобность полинуклеотида или олигонуклеотида по меньшей мере на десять порядков по сравнению с немодифицированным полинуклеотидом или олигонуклеотидом. Повышение гидрофобности можно оценить с помощью любого подходящего метода. Например, гидрофобность можно определять путем измерения процентной растворимости в органическом растворителе, например, октаноле, по сравнению с растворимостью в водном растворителе, например, воде.[117] To facilitate loading of membrane vesicles (eg, exosomes), the polynucleotide or oligonucleotide cargo may contain one or more of the hydrophobic modifications. Hydrophobic modifications increase the hydrophobicity of the polynucleotide or oligonucleotide cargo compared to native (unmodified) RNA or DNA. In some embodiments, hydrophobic modifications increase the hydrophobicity of a polynucleotide or oligonucleotide by at least two orders of magnitude (e.g., at least 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more orders of magnitude) compared to native (unmodified) RNA or DNA. In other embodiments, hydrophobic modifications increase the hydrophobicity of a polynucleotide or oligonucleotide by at least 10 orders of magnitude compared to native (unmodified) RNA or DNA. In other embodiments, hydrophobic modifications increase the hydrophobicity of the polynucleotide or oligonucleotide by at least two orders of magnitude (e.g., at least 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more orders of magnitude) compared to an unmodified polynucleotide or oligonucleotide . In other embodiments, hydrophobic modifications increase the hydrophobicity of a polynucleotide or oligonucleotide by at least ten orders of magnitude compared to an unmodified polynucleotide or oligonucleotide. The increase in hydrophobicity can be assessed using any suitable method. For example, hydrophobicity can be determined by measuring the percentage solubility in an organic solvent, such as octanol, compared to the solubility in an aqueous solvent, such as water.

[118] В некоторых вариантах реализации гидрофобный характер полинуклеотидного или олигонуклеотидного груза можно увеличить путем увеличения доли нуклеотидов, подвергнутых гидрофобной модификации, в молекуле полинуклеотида или олигонуклеотида. Например, в одном варианте реализации 20% или более нуклеотидов в олигонуклеотидной или полинуклеотидной молекуле гидрофобно модифицированы, например, 25% или более, 30% или более, 40% или более, 50% или более, 60% или более, 70% или более, 80% или более, 90% или более, 95% или более, 99% или более и т.д. нуклеотидов в олигонуклеотидной или полинуклеотидной молекуле гидрофобно модифицированы. В одном варианте реализации 100% нуклеотидов в молекуле олигонуклеотида или полинуклеотида гидрофобно модифицированы. В типичном варианте реализации 30% или более нуклеотидов в молекуле олигонуклеотида или полинуклеотида содержат гидрофобные модификации. Увеличение доли гидрофобно модифицированных нуклеотидов в молекуле олигонуклеотида или полинуклеотида может быть полезным, когда, например, гидрофобная модификация является слабо гидрофобной (например, 2'O-метильная модификация). В вариантах реализации с использованием сильно гидрофобной модификации, например, посредством стерина, липида и т.д., одной гидрофобной модификации может быть достаточно для облегчения загрузки в экзосомы.[118] In some embodiments, the hydrophobic nature of a polynucleotide or oligonucleotide cargo can be increased by increasing the proportion of hydrophobically modified nucleotides in the polynucleotide or oligonucleotide molecule. For example, in one embodiment, 20% or more of the nucleotides in an oligonucleotide or polynucleotide molecule are hydrophobically modified, e.g., 25% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more , 80% or more, 90% or more, 95% or more, 99% or more, etc. nucleotides in the oligonucleotide or polynucleotide molecule are hydrophobically modified. In one embodiment, 100% of the nucleotides in an oligonucleotide or polynucleotide molecule are hydrophobically modified. In a typical embodiment, 30% or more of the nucleotides in an oligonucleotide or polynucleotide molecule contain hydrophobic modifications. Increasing the proportion of hydrophobically modified nucleotides in an oligonucleotide or polynucleotide molecule can be beneficial when, for example, the hydrophobic modification is weakly hydrophobic (eg, 2'O-methyl modification). In embodiments using a highly hydrophobic modification, eg via a sterol, lipid, etc., the hydrophobic modification alone may be sufficient to facilitate loading into exosomes.

[119] В некоторых вариантах реализации гидрофобная модификация представляет собой ковалентную модификацию. Гидрофобные модификации молекул нуклеиновых кислот могут включать, например, модификации каркаса, модификации углеводов, модификации оснований и/или модификации конъюгатов и их комбинации.[119] In some embodiments, the hydrophobic modification is a covalent modification. Hydrophobic modifications of nucleic acid molecules may include, for example, backbone modifications, carbohydrate modifications, base modifications, and/or conjugate modifications, and combinations thereof.

[120] Модификации каркаса включают изменения в сложноэфирных фосфатных связях в молекуле нуклеиновой кислоты. Примеры подходящих модификаций каркаса включают фосфортиоатные модификации, фосфородитиоатные модификации, п-этокси-модификации, метилфосфонатные модификации, метилфосфортиоатные модификации, алкил- и арилфосфаты (в которых заряженный фосфонатный кислород заменен алкильной или арильной группой), алкилфосфотриэфиры (в которых заряженный кислородный фрагмент алкилирован), модификации каркаса пептидной нуклеиновой кислоты (ПНК), модификации каркаса заблокированной нуклеиновой кислоты (LNA) и т.п., но не ограничиваются ими. Эти модификации можно использовать в комбинации друг с другом и/или в комбинации со связями фосфодиэфирного каркаса.[120] Framework modifications include changes in the ester phosphate bonds in the nucleic acid molecule. Examples of suitable backbone modifications include phosphorothioate modifications, phosphorodithioate modifications, p-ethoxy modifications, methylphosphonate modifications, methylphosphorothioate modifications, alkyl and aryl phosphates (in which the charged phosphonate oxygen is replaced by an alkyl or aryl group), alkyl phosphotriesters (in which the charged oxygen moiety is alkylated), peptide nucleic acid (PNA) backbone modifications, locked nucleic acid (LNA) backbone modifications, and the like, but are not limited to. These modifications can be used in combination with each other and/or in combination with phosphodiester backbone bonds.

[121] В одном варианте реализации гидрофобная модификация представляет собой фосфортиоатную (PS) модификацию, в которой один из немостиковых атомов кислорода фосфатной группы заменен на серу с образованием PS-группы. Эта модификация обеспечивает значительную устойчивость к расщеплению нуклеазами и обладает благоприятными фармакокинетическими свойствами. PS-связи можно включать в молекулы олигонуклеотидов с использованием стандартных методик, например, твердофазного синтеза олигонуклеотидов.[121] In one embodiment, the hydrophobic modification is a phosphorothioate (PS) modification in which one of the non-bridging oxygen atoms of the phosphate group is replaced by sulfur to form a PS group. This modification provides significant resistance to cleavage by nucleases and has favorable pharmacokinetic properties. PS bonds can be incorporated into oligonucleotide molecules using standard techniques such as solid phase oligonucleotide synthesis.

[122] В еще одном варианте реализации гидрофобная модификация представляет собой фосфонатную модификацию, в которой один немостиковый атом кислорода заменен алкильной группой. В других вариантах реализации гидрофобная модификация представляет собой модификацию пептидной нуклеиновой кислоты (ПНК). ПНК являются имитаторами олигонуклеотидов с нейтрально заряженным пептидным каркасом по сравнению с сильно заряженным углеводно-фосфатным каркасом нативных РНК и ДНК (см., например. В других вариантах реализации молекула гидрофобно модифицированной нуклеиновой кислоты представляет собой фосфордиамидатморфолиноолигонуклеотид (PMO).[122] In yet another embodiment, the hydrophobic modification is a phosphonate modification in which one non-bridging oxygen atom is replaced by an alkyl group. In other embodiments, the hydrophobic modification is a peptide nucleic acid (PNA) modification. PNAs are mimics of oligonucleotides with a neutrally charged peptide backbone compared to the highly charged carbohydrate-phosphate backbone of native RNA and DNA (see, for example, In other embodiments, the hydrophobically modified nucleic acid molecule is a phosphorodiamidate morpholino oligonucleotide (PMO).

[123] В других вариантах реализации молекулы олигонуклеотидного груза могут быть гидрофобно модифицированы по углеводному фрагменту (например, рибозе, дезоксирибозе и т.д.). Модификации углевода часто происходят в 2'-положении сахарного кольца, где, например, 2'-фрагмент может быть модифицирован или замещен гидрофобным фрагментом, например, атомом галогена, алкокси-, аминоалкокси-, алкильной, азидной или аминогруппой. В неограничивающих примерах модификации углевода могут включать О-метил-, F-, метоксиэтил- и 2'-фтор-β-D-арабинонуклеотид (FANA). Другие 2'-модификации включают, например, 2'O-аллильные, 2'O-этиламинные и 2'O-цианоэтильные модификации. Кроме того, можно вносить модификации в других сайтах, включая 4'-положение в углеводном фрагменте.[123] In other embodiments, the oligonucleotide cargo molecules can be hydrophobically modified at a carbohydrate moiety (eg, ribose, deoxyribose, etc.). Carbohydrate modifications often occur at the 2' position of the sugar ring, where, for example, the 2' moiety may be modified or replaced with a hydrophobic moiety, such as a halogen atom, alkoxy, aminoalkoxy, alkyl, azide, or amino group. In non-limiting examples, carbohydrate modifications may include O-methyl-, F-, methoxyethyl-, and 2'-fluoro-β-D-arabinonucleotide (FANA). Other 2' modifications include, for example, 2'O-allyl, 2'O-ethylamine and 2'O-cyanoethyl modifications. In addition, modifications can be made at other sites, including the 4' position on the carbohydrate moiety.

[124] В других вариантах реализации молекулы олигонуклеотидного груза могут содержать гидрофобные модификации оснований. В типичных вариантах реализации эти модификации включают фенильную, нафтильную и изобутильную модификации. Другие варианты реализации включают C-5 пропинил-модифицированные основания, 5-метилцитозин, 2-аминопурин, 2-амино-6-хлорпурин, 2,6-диаминопурин и гипоксантин.[124] In other embodiments, the oligonucleotide cargo molecules may contain hydrophobic base modifications. In exemplary embodiments, these modifications include phenyl, naphthyl, and isobutyl modifications. Other embodiments include C-5 propynyl bases, 5-methylcytosine, 2-aminopurine, 2-amino-6-chloropurine, 2,6-diaminopurine, and hypoxanthine.

[125] Помимо увеличения гидрофобного характера олигонуклеотидного груза, вышеупомянутые модификации каркаса, углевода и основания повышают стабильность олигонуклеотидов в присутствии частиц (например, экзосом) и сводят к минимуму разрушение, которое может происходить во время загрузки.[125] In addition to increasing the hydrophobic character of the oligonucleotide payload, the aforementioned backbone, carbohydrate, and base modifications increase the stability of oligonucleotides in the presence of particles (eg, exosomes) and minimize degradation that can occur during loading.

[126] Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции, например, миРНК или кшРНК, содержит гидрофобный фрагмент. Гидрофобные фрагменты также можно химически конъюгировать с олигонуклеотидом для усиления его гидрофобности. Таким образом, в одном варианте реализации олигонуклеотид для РНК-интерференции конъюгирован с гидрофобным фрагментом. Согласно одному варианту реализации, указанный гидрофобный фрагмент выбран из группы, состоящей из стерина, ганглиозида, липида, витамина, жирной кислоты, пептида и их комбинации. Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции конъюгирован со стерином. В типичных вариантах реализации фрагмент представляет собой молекулу холестерина, поэтому в соответствии с такими вариантами реализации олигонуклеотид для РНК-интерференции конъюгирован с холестерином. Согласно некоторым вариантам реализации, одна из цепей двуцепочечной молекулы для РНКи конъюгирована с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно другим вариантам реализации, две цепи двуцепочечной молекулы для РНКи конъюгированы с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно другим вариантам реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции конъюгирован с молекулой, выбранной из моносиалотетрагексозилганглиозида (GM1), липида, витамина, низкомолекулярного соединения, пептида или их комбинации. В некоторых вариантах реализации указанный фрагмент представляет собой липид. Например, в некоторых вариантах реализации указанный фрагмент представляет собой пальмитоильную группу. В некоторых вариантах реализации указанный фрагмент представляет собой стерин, например, холестерин. Дополнительные гидрофобные фрагменты включают, например, фосфолипиды, витамин D, витамин E, сквален и жирные кислоты. В другом типичном варианте реализации олигонуклеотидный груз конъюгирован с миристиновой кислотой или ее производным (например, миристоилированный олигонуклеотидный груз). В некоторых вариантах реализации гидрофобный фрагмент конъюгирован с концами олигонуклеотидного груза (т.е. «концевая модификация»). В других вариантах реализации гидрофобный фрагмент конъюгирован с другими областями молекулы олигонуклеотида.[126] In some embodiments, an RNA interference oligonucleotide, such as siRNA or shRNA, contains a hydrophobic moiety. Hydrophobic moieties can also be chemically conjugated to an oligonucleotide to enhance its hydrophobicity. Thus, in one embodiment, the RNA interference oligonucleotide is conjugated to a hydrophobic moiety. In one embodiment, said hydrophobic moiety is selected from the group consisting of a sterol, ganglioside, lipid, vitamin, fatty acid, peptide, and combinations thereof. In one embodiment, the RNA interference oligonucleotide is conjugated to a sterol. In exemplary embodiments, the fragment is a cholesterol molecule, therefore, according to such embodiments, the RNA interference oligonucleotide is conjugated to cholesterol. In some embodiments, one of the strands of the double-stranded RNAi molecule is conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In other embodiments, the two strands of the double-stranded RNAi molecule are conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In other embodiments, the RNA interference oligonucleotide is conjugated to a molecule selected from monosialotetrahexosyl ganglioside (GM1), a lipid, a vitamin, a small molecule, a peptide, or a combination thereof. In some embodiments, said fragment is a lipid. For example, in some embodiments, said moiety is a palmitoyl group. In some embodiments, said moiety is a sterol, such as cholesterol. Additional hydrophobic moieties include, for example, phospholipids, vitamin D, vitamin E, squalene, and fatty acids. In another exemplary embodiment, the oligonucleotide cargo is conjugated to myristic acid or a derivative thereof (eg, a myristoylated oligonucleotide cargo). In some embodiments, the hydrophobic fragment is conjugated to the ends of the oligonucleotide cargo (i.e., "terminal modification"). In other embodiments, the hydrophobic fragment is conjugated to other regions of the oligonucleotide molecule.

[127] Согласно некоторым конкретным вариантам реализации, ингибитор PTEN представляет собой молекулу миРНК, содержащую нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5, и конъюгированную с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является нуклеотидная последовательность, выбраная из SEQ ID NO: 6 и 7, конъюгированную с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является нуклеотидная последовательность, выбраная из SEQ ID NO: 6 и 7, конъюгированную с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 10, конъюгированную с холестерином. Согласно другому варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательность SEQ ID NO: 10, конъюгированную с холестерином вместе с SEQ ID NO: 11. Согласно конкретным вариантам реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибирует его экспрессию, причем по меньшей мере одна из последовательностей миРНК конъюгирована с гидрофобной молекулой, например, холестерином. Согласно одному варианту реализации, белок PTEN содержит SEQ ID NO: 1.[127] In some specific embodiments, a PTEN inhibitor is an siRNA molecule containing a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2, 3, 4, and 5 and conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 6 and 7 conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 6 and 7 conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA of SEQ ID NO: 10 conjugated to cholesterol. In another embodiment, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing the sequence of SEQ ID NO: 10 conjugated to cholesterol along with SEQ ID NO: 11. In specific embodiments, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding a PTEN protein, and inhibits its expression, wherein at least one of the miRNA sequences is conjugated to a hydrophobic molecule, such as cholesterol. In one embodiment, the PTEN protein comprises SEQ ID NO: 1.

[128] В конкретных вариантах реализации олигонуклеотид стабилизирован посредством включения одной или более модификаций каркаса, модификаций углевода и/или модификаций основания, описанных в настоящем документе, и дополнительно конъюгирован с гидрофобным фрагментом. Например, олигонуклеотид в определенных вариантах реализации может содержать одну или более из модификаций каркаса, модификаций углевода и/или модификации оснований в по меньшей мере до 30%, по меньшей мере 35%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 45%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 55%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 65% или более нуклеотидах, и, кроме того, конъюгирован с гидрофобным фрагментом, описанным в настоящем документе, например, конъюгирован со стерином, GM1, липидом, витамином, низкомолекулярным соединением или пептидом, или их комбинацией. В типичном варианте реализации олигонуклеотидный груз конъюгирован со стерином, например, холестерином. В еще одном типичном варианте реализации олигонуклеотидный груз конъюгирован с GM1. В еще одном типичном варианте реализации олигонуклеотидный груз конъюгирован с миристиновой кислотой или ее производным.[128] In specific embodiments, the oligonucleotide is stabilized by including one or more of the backbone modifications, carbohydrate modifications, and/or base modifications described herein, and is further conjugated to a hydrophobic moiety. For example, an oligonucleotide in certain embodiments may contain one or more of backbone modifications, carbohydrate modifications, and/or base modifications in up to at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65% or more nucleotides, and further conjugated to a hydrophobic moiety as described herein, e.g. conjugated to a sterol, GM1, lipid , vitamin, low molecular weight compound or peptide, or a combination thereof. In a typical embodiment, the oligonucleotide cargo is conjugated to a sterol, such as cholesterol. In yet another exemplary embodiment, the oligonucleotide cargo is conjugated to GM1. In yet another exemplary embodiment, the oligonucleotide cargo is conjugated to myristic acid or a derivative thereof.

[129] В некоторых вариантах реализации гидрофобно модифицированный олигонуклеотид может включать обнаружимую метку. Типичные метки включают флуоресцентные метки и/или радиоактивные метки. В вариантах реализации, где гидрофобно модифицированные олигонуклеотиды содержат флуоресцентную метку, обнаружимая метка может представлять собой, например, Cy3. Добавление обнаружимой метки к гидрофобно модифицированным олигонуклеотидам можно использовать в качестве способа мечения экзосом и отслеживания их биораспределения. В других вариантах реализации обнаружимую метку можно присоединить непосредственно к экзосомам, например, посредством мечения экзосомального липида и/или экзосомального пептида.[129] In some embodiments, the hydrophobically modified oligonucleotide may include a detectable label. Typical labels include fluorescent labels and/or radioactive labels. In embodiments where the hydrophobically modified oligonucleotides contain a fluorescent label, the detectable label may be, for example, Cy3. The addition of a detectable label to hydrophobically modified oligonucleotides can be used as a method for labeling exosomes and tracking their biodistribution. In other embodiments, a detectable label can be attached directly to exosomes, for example, by labeling an exosomal lipid and/or an exosomal peptide.

[130] Нуклеиновые кислоты можно синтезировать с использованием любого количества процедур, известных в данной области техники. Для этой цели коммерчески доступен ряд автоматических синтезаторов нуклеиновых кислот. В некоторых вариантах реализации груз нуклеиновой кислоты представляет собой синтетический олигонуклеотид. В других вариантах реализации нуклеиновые кислоты можно получать с использованием, например, ферментов рестрикции, экзонуклеаз или эндонуклеаз.[130] Nucleic acids can be synthesized using any number of procedures known in the art. A number of automated nucleic acid synthesizers are commercially available for this purpose. In some embodiments, the nucleic acid cargo is a synthetic oligonucleotide. In other embodiments, nucleic acids can be generated using, for example, restriction enzymes, exonucleases, or endonucleases.

[131] Согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации, фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению дополнительно содержит лиазу-хондроитиназу ABC.[131] According to any of the above embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention further comprises lyase-chondroitinase ABC.

[132] Хондроитин-ABC-лиаза (EC 4.2.2.4, хондроитиназа, хондроитин-ABC-элиминаза, хондроитиназа ABC) представляет собой фермент с систематическим названием хондроитин-ABC-лиаза. Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию:[132] Chondroitin-ABC-lyase (EC 4.2.2.4, chondroitinase, chondroitin-ABC-eliminase, chondroitinase ABC) is an enzyme systematically named chondroitin-ABC-lyase. This enzyme catalyzes the following chemical reaction:

Элиминирующее разрушение полисахаридов, содержащих 1,4-бета-D-гексозаминильные и 1,3-бета-D-глюкуронозильные или 1,3-альфа-L-идуронозильные связи, до дисахаридов, содержащих 4-дезокси-бета-D-глюк-4-энуронозильные группы. В одном варианте реализации лиаза-хондроитиназа ABC происходит из Proteus vulgaris. Eliminating destruction of polysaccharides containing 1,4-beta-D-hexosaminyl and 1,3-beta-D-glucuronosyl or 1,3-alpha-L-iduronosyl bonds to disaccharides containing 4-deoxy-beta-D-glucose 4-enuronosyl groups. In one embodiment, the lyase-chondroitinase ABC is from Proteus vulgaris.

[133] Хондроитиназа ABC может быть представлена в виде собственно белка или в составе носителя, например, в виде частиц (как описано выше в настоящем документе). Согласно одному варианту реализации, фармацевтическая композиция содержит внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN и хондроитиназой ABC в виде белка. Согласно еще одному варианту реализации, фармацевтическая композиция содержит внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN и хондроитиназой ABC во внеклеточных везикулах того же типа (например, экзосомах, полученных из мезенхимальных стволовых клеток). Согласно дополнительному варианту реализации, фармацевтическая композиция содержит внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN, и другие, отличающиеся внеклеточные везикулы, загруженные хондроитиназой ABC. Согласно некоторым вариантам реализации, указанные отличающиеся внеклеточные везикулы могут быть одного и того же типа (например, экзосомы, полученные из мезенхимальных стволовых клеток) или разных типов (внеклеточные везикулы, полученные из различных клеток, например, ингибитор PTEN содержится в экзосомах, полученных из мезенхимальных стволовых клеток, а хондроитиназа ABC содержится в экзосомах, полученных из пульпы зуба, или наоборот).[133] Chondroitinase ABC can be presented as a protein itself or as part of a carrier, for example, in the form of particles (as described above in this document). In one embodiment, the pharmaceutical composition comprises extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor and chondroitinase ABC as a protein. In yet another embodiment, the pharmaceutical composition comprises extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor and chondroitinase ABC in the same type of extracellular vesicles (eg, exosomes derived from mesenchymal stem cells). In a further embodiment, the pharmaceutical composition comprises extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor and other different extracellular vesicles loaded with chondroitinase ABC. In some embodiments, these different extracellular vesicles may be of the same type (e.g., exosomes derived from mesenchymal stem cells) or different types (exosomes derived from different cells, e.g., a PTEN inhibitor is contained in exosomes derived from mesenchymal stem cells). stem cells, and chondroitinase ABC is found in exosomes derived from dental pulp, or vice versa).

[134] В соответствии с некоторыми вариантами реализации, фармацевтическая композиция дополнительно содержит дополнительные терапевтические агенты, которые можно применять при лечении неврологических расстройств. Неограничивающими примерами таких активных агентов являются ганглиозиды; антибиотики, нейромедиаторы, нейрогормоны, токсины, молекулы, способствующие развитию аксонов; и антиметаболиты, низкомолекулярные агенты и предшественники молекул нейромедиаторов, например, L-ДОФА. В качестве дополнения или альтернативы, дополнительным терапевтическим агентом являются клетки, способные облегчить по меньшей мере один симптом неврологического заболевания.[134] In accordance with some implementation options, the pharmaceutical composition further contains additional therapeutic agents that can be used in the treatment of neurological disorders. Non-limiting examples of such active agents are gangliosides; antibiotics, neurotransmitters, neurohormones, toxins, molecules that promote axon development; and antimetabolites, small molecule agents, and precursors of neurotransmitter molecules, such as L-DOPA. In addition or alternatively, cells capable of alleviating at least one symptom of a neurological disease are additional therapeutic agents.

[135] В настоящем документе термин «фармацевтическая композиция» относится к композиции, содержащей мембранные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN, в частности, внеклеточные везикулы, например, экзосомы, включенные в состав с одним или более фармацевтически приемлемыми носителями.[135] As used herein, the term "pharmaceutical composition" refers to a composition containing membrane vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor, in particular, extracellular vesicles, eg, exosomes, formulated with one or more pharmaceutically acceptable carriers.

[136] Состав фармацевтической композиции можно корректировать в соответствии с областями применения. В частности, фармацевтическую композицию можно составить с использованием способа, известного в данной области техники, обеспечивающего быстрое, непрерывное или замедленное высвобождение активного ингредиента после введения млекопитающим. Например, композиция может представлять собой любую композицию, выбранную из пластырей, гранул, лосьонов, мазей для растирания, лимонадов, ароматических вод, порошков, сиропов, офтальмологических мазей, жидкостей и растворов, аэрозолей, спреев, экстрактов, эликсиров, мазей, жидких экстрактов, эмульсий, суспензий, отваров, вливаний, офтальмологических растворов, таблеток, суппозиториев, инъекций, спиртовых растворов, капсул, кремов, пастилок, настоек, паст, пилюль, а также мягких или твердых желатиновых капсул.[136] The composition of the pharmaceutical composition can be adjusted in accordance with the fields of application. In particular, the pharmaceutical composition can be formulated using a method known in the art to provide fast, continuous or delayed release of the active ingredient after administration to a mammal. For example, the composition may be any composition selected from patches, granules, lotions, ointments, lemonades, aromatic waters, powders, syrups, ophthalmic ointments, liquids and solutions, aerosols, sprays, extracts, elixirs, ointments, liquid extracts, emulsions, suspensions, decoctions, infusions, ophthalmic solutions, tablets, suppositories, injections, alcohol solutions, capsules, creams, lozenges, tinctures, pastes, pills, and soft or hard gelatin capsules.

[137] Термин «фармацевтически приемлемый носитель» или «фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество» в настоящем документе относится к всевозможным растворителям, дисперсионным средам, консервантам, антиоксидантам, покрытиям, изотоническим агентам и агентам, замедляющим абсорбцию, поверхностно-активным веществам, наполнителям, разрыхлителям, связующим веществам, разбавителям, смазывающим веществам, скользящим веществам, агентам, регулирующим pH, буферным агентам, усилителям действия, увлажнителям, солюбилизирующим агентам, поверхностно-активным веществам, антиоксидантам и т.п., совместимым с фармацевтическим введением. Использование таких сред и агентов для фармацевтически активных веществ хорошо известно в данной области техники. Композиции могут содержать другие активные соединения, обеспечивающие добавочные, дополнительные или усиленные терапевтические функции, твердые носители или вспомогательные вещества, например, лактозу, крахмал или тальк, или жидкие носители, например, воду, жирные масла или жидкие парафины. Другие примеры носителей включают культуральную среду, например, DMEM или RPMI; гипотермическую среду для хранения, содержащую компоненты, удаляющие свободные радикалы, обеспечивающие буферизацию pH, онкотическую/осмотическую поддержку, энергетические субстраты и концентрации ионов, уравновешивающие внутриклеточное состояние при низких температурах; а также смеси органических растворителей с водой.[137] The term "pharmaceutically acceptable carrier" or "pharmaceutically acceptable excipient" as used herein refers to various solvents, dispersion media, preservatives, antioxidants, coatings, isotonic and absorption delaying agents, surfactants, fillers, disintegrants, binders, diluents, lubricants, lubricants, pH adjusting agents, buffering agents, action enhancers, humectants, solubilizing agents, surfactants, antioxidants, and the like, compatible with pharmaceutical administration. The use of such media and agents for pharmaceutically active substances is well known in the art. The compositions may contain other active compounds providing additional, additional or enhanced therapeutic functions, solid carriers or excipients such as lactose, starch or talc, or liquid carriers such as water, fatty oils or liquid paraffins. Other examples of carriers include culture media such as DMEM or RPMI; a hypothermic storage medium containing components that scavenge free radicals, provide pH buffering, oncotic/osmotic support, energy substrates, and ion concentrations that balance the intracellular state at low temperatures; as well as mixtures of organic solvents with water.

[138] Примеры вспомогательных веществ, без ограничения, включают альбумин, плазму, сыворотку и цереброспинальную жидкость (ЦСЖ), антиоксиданты, например, N-ацетилцистеин (NAC) или ресвератрол. Обычно фармацевтический носитель сохраняет количество частиц и активность ингибитора PTEN (например, количество не снижается более чем на 90%) в композиции в течение по меньшей мере 24 часов, по меньшей мере 48 часов или даже по меньшей мере 96 часов.[138] Examples of excipients, without limitation, include albumin, plasma, serum and cerebrospinal fluid (CSF), antioxidants, such as N-acetylcysteine (NAC) or resveratrol. Typically, the pharmaceutical carrier retains the particle number and activity of the PTEN inhibitor (eg, the amount is not reduced by more than 90%) in the composition for at least 24 hours, at least 48 hours, or even at least 96 hours.

[139] Согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации, фармацевтическая композиция составлена для введения путем, выбранным из интраназального, внутриочагового, интратекального, внутривенного, внутримышечного, подкожного, сублингвального, перорального и интрацеребрального пути введения. Согласно одному варианту реализации, фармацевтическая композиция составлена для интраназального введения. Согласно некоторым вариантам реализации, такая фармацевтическая композиция находится в форме жидкого раствора, капель для носа, спрея, дозированного спрея. Согласно другому варианту реализации, фармацевтическая композиция составлена для инъекции, например, внутриочаговой, интратекальной или внутривенной инъекции. Согласно таким вариантам реализации, фармацевтическая композиция находится в форме стерильного раствора для инъекций.[139] According to any of the above embodiments, the pharmaceutical composition is formulated for administration by a route selected from intranasal, intralesional, intrathecal, intravenous, intramuscular, subcutaneous, sublingual, oral, and intracerebral routes of administration. In one embodiment, the pharmaceutical composition is formulated for intranasal administration. In some embodiments, such a pharmaceutical composition is in the form of a liquid solution, nasal drops, spray, metered spray. According to another implementation variant, the pharmaceutical composition is formulated for injection, for example, intralesional, intrathecal or intravenous injection. In such embodiments, the pharmaceutical composition is in the form of a sterile injectable solution.

[140] Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), причем указанные внеклеточные везикулы имеют клеточное происхождение. Согласно одному варианту реализации, EV выбраны из экзосом, микровезикул и их комбинации. Согласно еще одному варианту реализации, внеклеточные везикулы представляют собой экзосомы. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы происходят из MSC. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор экспрессии PTEN представляет собой миРНК. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор экспрессии PTEN представляет собой кшРНК. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК, содержащую нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 10. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательность SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 6. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 7. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибирует его экспрессию. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей SEQ ID NO: 1. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК конъюгирована с холестерином. Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, выбранные из экзосом, микровезикул или их комбинации, загруженные молекулой миРНК, способной ингибировать экспрессию PTEN и конъюгированной с холестерином. Согласно таким вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 и 3. Согласно другим таким вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 4 и 5. Согласно еще одному такому варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательности SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 6. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 7. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей SEQ ID NO: 1. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция составлена для интраназального введения. Согласно другому варианту реализации, фармацевтическая композиция составлена для внутриочагового введения. Согласно еще одному варианту реализации, фармацевтическое средство составлено для перорального введения. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическую композицию вводят совместно с хондроитиназой ABC.[140] In some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN), said extracellular vesicles being of cellular origin. In one embodiment, EVs are selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. In another embodiment, the extracellular vesicles are exosomes. In some embodiments, the extracellular vesicles are derived from MSCs. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In yet another embodiment, the PTEN expression inhibitor is an siRNA. In yet another embodiment, the PTEN expression inhibitor is shRNA. In some embodiments, the siRNA comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA containing the nucleic acid of SEQ ID NO: 10. According to still in one embodiment, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing the sequence of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence that targets SEQ ID NO: 6. In other embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is SEQ ID NO: 7. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding a PTEN protein and inhibits its expression. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to the nucleic acid fragment encoding SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the siRNA is cholesterol-conjugated. In some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles selected from exosomes, microvesicles, or combinations thereof, loaded with a cholesterol-conjugated siRNA molecule capable of inhibiting PTEN expression. In such embodiments, the siRNA comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NOs: 2 and 3. In other such embodiments, the siRNA comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NOs: 4 and 5. In another such embodiment, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence that targets SEQ ID NO: 6. In other embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence that targets SEQ ID NO: 7 In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to the nucleic acid fragment encoding SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the pharmaceutical composition is formulated for intranasal administration. According to another implementation variant, the pharmaceutical composition is formulated for intralesional administration. According to another implementation variant, the pharmaceutical agent is formulated for oral administration. In some embodiments, the pharmaceutical composition is co-administered with chondroitinase ABC.

[141] Согласно одному варианту реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, выбранные из экзосом, микровезикул и их комбинации, причем указанные внеклеточные везикулы загружены миРНК или кшРНК, способными ингибировать экспрессию PTEN, а фармацевтическая композиция составлена для интраназального или интратекального введения. Согласно одному варианту реализации, миРНК или кшРНК конъюгированы с холестерином. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательность SEQ ID NO: 10, необязательно конъюгированную с холестерином, и SEQ ID NO: 11 или ее вариант(ы). Согласно еще одному варианту реализации, миРНК или кшРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 и/или 3 или ее вариант. Согласно дополнительному варианту реализации, миРНК или кшРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 4 и/или 3 или ее вариант.[141] In one embodiment, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof, wherein said extracellular vesicles are loaded with siRNA or shRNA capable of inhibiting PTEN expression, and the pharmaceutical composition is formulated for intranasal or intrathecal administration. introductions. In one embodiment, the siRNA or shRNA is conjugated to cholesterol. In one embodiment, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA comprising SEQ ID NO: 10, optionally conjugated to cholesterol, and SEQ ID NO: 11, or variant(s) thereof. In another embodiment, the siRNA or shRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and/or 3, or a variant thereof. In a further embodiment, the siRNA or shRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and/or 3 or a variant thereof.

[142] Согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации, фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению можно применять для лечения неврологического заболевания, расстройства, повреждения или состояния. Согласно одному из вариантов реализации, неврологическое состояние представляет собой повреждение спинного мозга.[142] According to any of the above implementation options, the pharmaceutical composition according to the present invention can be used to treat a neurological disease, disorder, injury or condition. In one embodiment, the neurological condition is a spinal cord injury.

[143] Согласно одному варианту реализации, мембранные везикулы представляют собой липосомы. Таким образом, согласно одному варианту реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая липосомы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN). Термин «липосома» относится к микроскопической закрытой везикуле, содержащей внутреннюю фазу, заключенную в липидный бислой. Липосома может представлять собой небольшую одномембранную липосому, например, небольшую однослойную везикулу (SUV), большую однослойную липосому, например, большую моноламеллярную везикулу (LUV), еще более крупную однослойную липосомоу, например, гигантскую моноламеллярную везикулу (GUV), многослойную липосому, содержащую несколько концентрических мембран, например, мультиламеллярную везикулу (MLV), или липосому, содержащую несколько нерегулярных и неконцентрических мембран, например, мультивезикулярную везикулу (MVV). Согласно одному варианту реализации, липосомы представляют собой SUV. Согласно еще одному варианту реализации, липосомы представляют собой MLV.[143] In one embodiment, the membrane vesicles are liposomes. Thus, in one embodiment, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising liposomes loaded with an exogenous phosphatase and tensin homologue inhibitor (PTEN). The term "liposome" refers to a microscopic closed vesicle containing an internal phase enclosed in a lipid bilayer. The liposome can be a small single membrane liposome, such as a small unilamellar vesicle (SUV), a large unilamellar liposome, such as a large unilamellar vesicle (LUV), an even larger unilamellar liposome, such as a giant monolamellar vesicle (GUV), a multilamellar liposome containing several concentric membranes, such as a multilamellar vesicle (MLV), or a liposome containing several irregular and non-concentric membranes, such as a multivesicular vesicle (MVV). In one embodiment, the liposomes are SUVs. According to another implementation variant, the liposomes are MLV.

[144] Согласно одному варианту реализации, липосомы представляют собой SUV. Согласно еще одному варианту реализации, липосомы представляют собой MLV. Согласно одному варианту реализации, липосомы содержат липосомообразующий липид, выбранный из группы, состоящей из фосфатидилхолина, фосфатидилинозита, фосфатидилглицерина, фосфатидилэтаноламина, 1-пальмитоил-2-олеоилфосфатидилхолина (POPC), сфингофосфолипидов, дистеароильных соединений и любой их комбинации. Согласно еще одному варианту реализации липосомообразующий липид представляет собой фосфатидилхолин. Согласно одному варианту реализации, фосфатидилхолин представляет собой гидрогенизированный фосфатидилхолин сои (HSPC). Согласно другим вариантам реализации, фосфатидилэтаноламин представляет собой 1,2-дистеароил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DSPE), и указанное дистеароильное соединение представляет собой дистеароилгликоль (DSG) или дистеароиловый эфир оксикарбонил-3-амино-1,2-пропандиола (DS). В соответствии с еще одним вариантом реализации, липосомы содержат молекулу стабилизирующего полимера, например, полиалкиловый эфир, полисиаловую кислоту, полимолочную кислоту и полигликолевую кислоту. Согласно одному варианту реализации, липосомы содержат ПЭГ. Согласно некоторым вариантам реализации, липосомы дополнительно содержат холестерин.[144] In one embodiment, the liposomes are SUVs. According to another implementation variant, the liposomes are MLV. In one embodiment, the liposomes contain a liposome-forming lipid selected from the group consisting of phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine (POPC), sphingophospholipids, distearoyl compounds, and any combination thereof. In yet another embodiment, the liposome-forming lipid is phosphatidylcholine. In one embodiment, the phosphatidylcholine is hydrogenated soy phosphatidylcholine (HSPC). In other embodiments, the phosphatidylethanolamine is 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DSPE) and said distearoyl compound is distearoyl glycol (DSG) or oxycarbonyl-3-amino-1,2-propanediol distearoyl ether ( D.S.). According to another embodiment, the liposomes contain a stabilizing polymer molecule, such as polyalkyl ether, polysialic acid, polylactic acid, and polyglycolic acid. In one embodiment, the liposomes contain PEG. In some embodiments, the liposomes further contain cholesterol.

[145] Согласно одному варианту реализации, липосомы содержат ингибитор PTEN. В настоящем документе используют все термины и варианты реализации, относящиеся к ингибитору PTEN. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно некоторым вариантам реализации, ингибитор экспрессии PTEN представляет собой олигонуклеотид для РНК-интерференции (РНКи). Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНКи выбран из миРНК и кшРНК. Согласно другому варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 6. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 7. Согласно дополнительному варианту реализации, указанный олигонуклеотид для РНКи, например, миРНК или кшРНК, конъюгирован с гидрофобным фрагментом. Согласно еще одному варианту реализации, гидрофобный фрагмент выбран из группы, состоящей из стерина, ганглиозида, липида, витамина, жирной кислоты, гидрофобного пептида и их комбинации. Согласно одному варианту реализации, миРНК или миРНК конъюгированы с холестерином.[145] In one embodiment, the liposomes contain a PTEN inhibitor. All terms and embodiments relating to a PTEN inhibitor are used throughout this document. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In some embodiments, the PTEN expression inhibitor is an RNA interference (RNAi) oligonucleotide. In one embodiment, the RNAi oligonucleotide is selected from siRNA and shRNA. In another embodiment, the siRNA contains a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is SEQ ID NO: 6. In other embodiments, implementation, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is SEQ ID NO: 7. According to an additional implementation variant, the specified oligonucleotide for RNAi, for example, siRNA or shRNA, is conjugated to a hydrophobic fragment. In yet another embodiment, the hydrophobic moiety is selected from the group consisting of a sterol, a ganglioside, a lipid, a vitamin, a fatty acid, a hydrophobic peptide, and combinations thereof. In one embodiment, the siRNA or siRNA is conjugated to cholesterol.

[146] В соответствии с идеей настоящего изобретения, фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению предназначена для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция, содержащая частицы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), предназначена для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта, нуждающегося в этом. Согласно некоторым вариантам реализации, частицы представляют собой мембранные везикулы. Согласно некоторым предпочтительным вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой внеклеточные везикулы.[146] In accordance with the idea of the present invention, the pharmaceutical composition according to the present invention is for use in the treatment of a neurological disease, disorder or condition in a subject. Thus, in some embodiments, a pharmaceutical composition comprising particles loaded with an exogenous phosphatase and tensin homolog inhibitor (PTEN) is for use in the treatment of a neurological disease, disorder, or condition in a subject in need thereof. In some embodiments, the particles are membrane vesicles. In some preferred embodiments, the membrane vesicles are extracellular vesicles.

[147] Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта, нуждающегося в этом.[147] Thus, in some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous phosphatase and tensin homologue inhibitor (PTEN) for use in the treatment of a neurological disease, disorder, or condition in a subject in need thereof.

[148] Термин «неврологическое заболевание, расстройство или состояние» относится к заболеванию, расстройству или состоянию головного мозга, спинного мозга и/или нервов, которые их соединяют.[148] The term "neurological disease, disorder, or condition" refers to a disease, disorder, or condition of the brain, spinal cord, and/or the nerves that connect them.

[149] Согласно конкретному варианту реализации, указанное состояние вызвано повреждением. Согласно одному варианту реализации, повреждение относится к спинному мозгу, т.е. представляет собой повреждение спинного мозга (ПСМ). Согласно другому варианту реализации, неврологическое заболевание, расстройство или состояние представляет собой повреждение нейронов.[149] According to a specific implementation variant, the specified condition is caused by damage. In one embodiment, the injury is in the spinal cord, i. is a spinal cord injury (SCI). In another embodiment, the neurological disease, disorder, or condition is damage to neurons.

[150] Термины «повреждение спинного мозга» и «ПСМ» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к повреждению спинного мозга. Согласно одному варианту реализации, указанное повреждение является результатом травмы. Согласно другому варианту реализации, поражение или повреждение является результатом дегенерации или заболевания. В зависимости от области повреждения спинного мозга и нервных корешков симптомы могут варьироваться в широких пределах, например, от боли до паралича и недержания мочи. Повреждения спинного мозга описываются как различные уровни «неполного повреждения», которые могут варьироваться от отсутствия воздействия на пациента до «полного» повреждения, что означает полную потерю функции. Повреждения спинного мозга обусловлены множеством причин, но обычно ассоциированы с обширными травмами в результате дорожно-транспортных происшествий, падениями, спортивными повреждениями и насилием. Таким образом, согласно одному варианту реализации, ПСМ выбрано из полного и неполного ПСМ. Согласно некоторым вариантам реализации, повреждение спинного мозга выбрано из острого или хронического ПСМ. Повреждение спинного мозга может быть чувствительным к вторичному повреждению тканей, включая глиальное рубцевание, ингибирование образования миелина, демиелинизацию, гибель клеток, отсутствие нейротрофической поддержки, ишемию, образование свободных радикалов и эксайтотоксичность, но не ограничиваясь ими.[150] The terms "spinal cord injury" and "SCI" are used interchangeably herein and refer to spinal cord injury. According to one implementation variant, the specified damage is the result of trauma. According to another implementation variant, the lesion or damage is the result of degeneration or disease. Depending on the area of damage to the spinal cord and nerve roots, symptoms can vary widely, for example, from pain to paralysis and urinary incontinence. Spinal cord injuries are described as varying levels of "incomplete damage" that can range from no impact on the patient to "complete" damage, meaning complete loss of function. Spinal cord injuries have a variety of causes, but are commonly associated with major trauma from traffic accidents, falls, sports injuries, and violence. Thus, according to one implementation variant, the PSM is selected from the complete and incomplete PSM. In some embodiments, spinal cord injury is selected from acute or chronic SCI. Spinal cord injury can be susceptible to secondary tissue damage, including but not limited to glial scarring, inhibition of myelin formation, demyelination, cell death, lack of neurotrophic support, ischemia, free radical generation, and excitotoxicity.

[151] Заболевания спинного мозга включают аутоиммунные заболевания (например, рассеянный склероз), воспалительные заболевания (например, арахноидит), нейродегенеративные заболевания, полиомиелит, расщепление позвоночных дуг и опухоли спинного мозга, но не ограничиваются ими.[151] Diseases of the spinal cord include, but are not limited to, autoimmune diseases (eg, multiple sclerosis), inflammatory diseases (eg, arachnoiditis), neurodegenerative diseases, polio, spina bifida, and tumors of the spinal cord.

[152] Субъекты, которых можно лечить в соответствии с принципами настоящего изобретения, включают субъектов-млекопитающих, например, людей, мышей, крыс, обезьян, собак и кошек. В одном из вариантов реализации субъектом является человек.[152] Subjects that can be treated in accordance with the principles of the present invention include mammalian subjects, such as humans, mice, rats, monkeys, dogs and cats. In one embodiment, the subject is a human.

[153] Термин «лечение» состояния или пациента относится к принятию мер для получения благоприятных или желательных результатов, в том числе клинических результатов. Благоприятные или желательные клинические результаты включают улучшение, прекращение, значительное ингибирование, замедление или купирование прогрессирования заболевания, состояния или расстройства, значительное улучшение или облегчение клинических или эстетических симптомов состояния, существенную профилактику появления клинических или эстетических симптомов заболевания, состояния или расстройства и защиту от опасных или раздражающих симптомов, но не ограничиваются ими. Лечение также относится к выполнению одного или более из следующих действий: (а) уменьшению тяжести расстройства; (b) ограничению развития симптомов, характерных для расстройств(а), подвергаемых(ого) лечению; (c) ограничению ухудшения симптомов, характерных для расстройств(а), подвергаемых(ого) лечению; (d) ограничение рецидивов расстройств(а) у пациентов, ранее страдавших указанным(м) расстройством(ами); и/или (e) ограничение рецидивов симптомов у пациентов, ранее не испытывавших симптомов расстройств(а). Согласно некоторым вариантам реализации, термин «лечение» включает регенерацию нервов, распространение аксонов, уменьшение астроглиоза и микроглиоза в очаге повреждения. Согласно другим вариантам реализации, этот термин охватывает улучшение симптомов, ассоциированных с заболеванием или состоянием. Согласно одному варианту реализации, термин «лечение» включает улучшение двигательных параметров. Согласно одному варианту реализации, улучшение двигательных параметров включает 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90% улучшение двигательных параметров по сравнению с субъектом, не получавшим лечения. Согласно некоторым вариантам реализации, лечение включает уменьшение астроглиоза и/или микроглиоза в очаге повреждения. Согласно одному варианту реализации, уменьшение астроглиоза и/или микроглиоза включает 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% или 80% уменьшение астроглиоза и/или микроглиоза по сравнению с субъектом, не получавшим лечения.[153] The term "treatment" of a condition or patient refers to taking steps to obtain beneficial or desirable outcomes, including clinical outcomes. Beneficial or desirable clinical results include improvement, cessation, significant inhibition, retardation, or reversal of the progression of a disease, condition, or disorder, significant improvement or alleviation of the clinical or aesthetic symptoms of a condition, substantial prevention of the onset of clinical or aesthetic symptoms of a disease, condition, or disorder, and protection from dangerous or annoying symptoms, but are not limited to them. Treatment also refers to doing one or more of the following: (a) lessening the severity of the disorder; (b) limiting the development of symptoms characteristic of the disorder(s) being treated; (c) limiting the worsening of symptoms characteristic of the disorder(s) being treated; (d) limiting recurrence of the disorder(s) in patients previously suffering from said(m) disorder(s); and/or (e) limiting recurrence of symptoms in patients previously symptom-free of the disorder(s). In some embodiments, the term "treatment" includes nerve regeneration, axonal expansion, reduction of astrogliosis and microgliosis at the site of injury. In other embodiments, the term encompasses improvement in symptoms associated with a disease or condition. According to one implementation variant, the term "treatment" includes the improvement of motor parameters. In one embodiment, the improvement in motor parameters includes a 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% improvement in motor parameters compared to an untreated subject. In some embodiments, treatment includes reducing astrogliosis and/or microgliosis at the site of injury. In one embodiment, the reduction in astrogliosis and/or microgliosis comprises a 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, or 80% reduction in astrogliosis and/or microgliosis compared to an untreated subject.

[154] Фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению можно вводить любым известным способом. «Введение» вещества, соединения или агента субъекту можно осуществлять с использованием одного из множества способов, известных специалистам в данной области техники. Например, соединение или агент можно вводить интраназально (например, путем ингаляции), интратекально (в позвоночный канал или в субарахноидальное пространство), артериально, внутрикожно, внутримышечно, внутрибрюшинно, внутривенно, подкожно, окулярно, сублингвально, перорально (внутрь), интрацеребрально и трансдермально (путем всасывания, например, через кожные протоки). Соединение или агент также можно соответствующим образом вводить с помощью перезаряжаемых или биоразлагаемых полимерных изделий или других изделий, например, пластырей и насосов, или составов, обеспечивающих пролонгированное, медленное или контролируемое высвобождение соединения или агента. Введение также можно выполнять, например, однократно, многократно и/или в течение одного или более продолжительных периодов. Согласно некоторым вариантам реализации, композицию вводят 1, 2, 3, 4, 5 или 6 раз в день. Согласно другим вариантам реализации, композицию вводят 1, 2, 3, 4, 5 или 6 раз в месяц. В некоторых вариантах реализации введение включает как прямое введение, включая самостоятельное введение, так и непрямое введение, включая действия по назначению лекарственного средства. Например, в настоящем документе врач, который инструктирует пациента самостоятельно вводить лекарственное средство или вводить лекарственное средство другому лицу, и/или который дает пациенту рецепт на лекарственное средство, вводит лекарственное средство пациенту. Согласно одному варианту реализации, фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению вводят интраназально. Согласно другому варианту реализации, фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению вводят внутриочаговым путем. Согласно одному варианту реализации, фармацевтическую композицию вводят перорально.[154] The pharmaceutical composition according to the present invention can be administered by any known method. "Administration" of a substance, compound, or agent to a subject can be accomplished using one of a variety of methods known to those skilled in the art. For example, the compound or agent can be administered intranasally (eg, by inhalation), intrathecally (into the spinal canal or into the subarachnoid space), arterially, intradermally, intramuscularly, intraperitoneally, intravenously, subcutaneously, ocularly, sublingually, orally (by mouth), intracerebral, and transdermally. (by absorption, for example, through the skin ducts). The compound or agent may also be appropriately administered with rechargeable or biodegradable polymeric articles or other articles such as patches and pumps or formulations that provide sustained, slow or controlled release of the compound or agent. Administration can also be performed, for example, once, multiple times and/or over one or more extended periods. In some embodiments, the composition is administered 1, 2, 3, 4, 5, or 6 times per day. In other embodiments, the composition is administered 1, 2, 3, 4, 5, or 6 times per month. In some embodiments, administration includes both direct administration, including self-administration, and indirect administration, including prescribing activities. For example, herein, a doctor who instructs a patient to self-administer a drug or administer a drug to another person, and/or who gives a patient a prescription for a drug, administers the drug to the patient. According to one implementation variant, the pharmaceutical composition according to the present invention is administered intranasally. According to another implementation variant, the pharmaceutical composition according to the present invention is administered intralesionally. In one embodiment, the pharmaceutical composition is administered orally.

[155] Согласно конкретному варианту реализации, неврологическое заболевание представляет собой дегенеративное заболевание нервной системы. Согласно одному варианту реализации, дегенеративное заболевание нервной системы выбрано из болезни Паркинсона, эссенциального тремора, болезни Хантингтона, болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, БАС и органического психоза. Согласно одному варианту реализации, заболевание представляет собой расстройство памяти. В одном варианте реализации заболевание представляет собой расстройство психического развития, например, аутизм или шизофрению. Согласно еще одному варианту реализации, заболевание представляет собой поведенческое заболевание, например, шизофрению, синдром дефицита внимания и гиперактивности, аутизм, синдром Туретта, обсессивно-компульсивное расстройство, а также симптомы, ассоциированные с нейроповеденческими аспектами. Согласно конкретному варианту реализации, неврологическое заболевание представляет собой расстройство аутистического спектра (РАС).[155] In a specific embodiment, the neurological disease is a degenerative disease of the nervous system. In one embodiment, the degenerative disease of the nervous system is selected from Parkinson's disease, essential tremor, Huntington's disease, Alzheimer's disease, multiple sclerosis, ALS, and organic psychosis. In one embodiment, the disease is a memory disorder. In one embodiment, the disease is a developmental disorder, such as autism or schizophrenia. In another embodiment, the disease is a behavioral disorder, such as schizophrenia, attention deficit hyperactivity disorder, autism, Tourette's syndrome, obsessive compulsive disorder, and symptoms associated with neurobehavioral aspects. In a specific embodiment, the neurological disorder is an autism spectrum disorder (ASD).

[156] Согласно любому из вышеупомянутых вариантов реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая мембранные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для применения при лечении поражения или повреждения нейронов у субъекта. Согласно некоторым вариантам реализации, повреждение нейронов представляет собой повреждение спинного мозга. Согласно еще одному варианту реализации, повреждение представляет собой повреждение нервных клеток головного мозга. Согласно одному варианту реализации, повреждение представляет собой повреждение головного мозга. Согласно еще одному варианту реализации, повреждение вызвано нейродегенеративным заболеванием. Согласно еще одному варианту реализации, нейродегенеративное заболевание выбрано из болезни Паркинсона, эссенциального тремора, болезни Хантингтона, болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, БАС и органического психоза.[156] In any of the above embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising membrane vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN) for use in the treatment of neuronal injury or injury in a subject. In some embodiments, the neuronal injury is spinal cord injury. According to another implementation variant, the damage is damage to the nerve cells of the brain. In one embodiment, the injury is brain injury. According to another implementation variant, the damage is caused by a neurodegenerative disease. In yet another embodiment, the neurodegenerative disease is selected from Parkinson's disease, essential tremor, Huntington's disease, Alzheimer's disease, multiple sclerosis, ALS, and organic psychosis.

[157] Таким образом, в соответствии с некоторыми вариантами реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для применения при лечении поражения или повреждения нейронов у субъекта, причем внеклеточные везикулы имеют внеклеточное происхождение.[157] Thus, in accordance with some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN) for use in the treatment of neuronal injury or injury in a subject, wherein the extracellular vesicles have extracellular origin.

[158] Согласно одному из вариантов реализации, внеклеточные везикулы представляют собой экзосомы. Согласно еще одному варианту реализации, EV представляют собой микровезикулы. Согласно одному варианту реализации, EV выбраны из экзосом, микровезикул и их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы происходят из MSC. Согласно одному варианту реализации, экзогенный ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор экспрессии PTEN представляет собой миРНК или кшРНК. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, миРНК является комплементарной или специфичной по отношению к последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 6 и 7. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибирует его экспрессию. Согласно одному варианту реализации, PTEN содержит SEQ ID NO: 1. Согласно одному из вариантов реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК, содержащую нуклеотидную последовательность 10. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательности SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11. Согласно дополнительному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой кшРНК, содержащую нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, кшРНК является специфичной или комплементарной по отношению к последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 6 и 7. Согласно некоторым конкретным вариантам реализации, кшРНК конъюгирована с холестерином.[158] In one embodiment, the extracellular vesicles are exosomes. In another embodiment, the EVs are microvesicles. In one embodiment, EVs are selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. In some embodiments, the extracellular vesicles are derived from MSCs. In one embodiment, the exogenous PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In yet another embodiment, the PTEN expression inhibitor is an siRNA or shRNA. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In one embodiment, the siRNA is complementary or specific to a sequence selected from SEQ ID NO: 6 and 7. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding a PTEN protein and inhibits its expression. In one embodiment, the PTEN contains SEQ ID NO: 1. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA containing the nucleotide sequence 10. In another embodiment, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing the sequences of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11. According to an additional implementation variant, the PTEN inhibitor is a shRNA containing a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 and 5. According to one implementation variant, the shRNA is specific or complementary with respect to a sequence selected from SEQ ID NOs: 6 and 7. In some specific embodiments, the shRNA is cholesterol-conjugated.

[159] В соответствии с некоторыми вариантами реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая EV, выбранные из экзосом, микровезикул или их комбинации, загруженные миРНК-олигонуклеотидом, способным ингибировать экспрессию PTEN и конъюгированным с холестерином, для применения при лечении повреждения спинного мозга. Согласно таким вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательности SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическую композицию вводят интраназально. Согласно еще одному варианту реализации, фармацевтическую композицию вводят внутриочаговым путем. Согласно еще одному варианту реализации, фармацевтическую композицию вводят перорально.[159] According to some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising EVs selected from exosomes, microvesicles, or combinations thereof, loaded with a cholesterol-conjugated miRNA oligonucleotide capable of inhibiting PTEN expression, for use in the treatment of spinal cord injury. . In such embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In one embodiment, the siRNA contains the sequences of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11. According to some embodiments, the pharmaceutical composition is administered intranasally. According to another implementation variant, the pharmaceutical composition is administered intralesionally. According to another implementation variant, the pharmaceutical composition is administered orally.

[160] Согласно любому из вышеприведенных вариантов реализации, лечение включает совместное введение фармацевтической композиции согласно настоящему изобретению с лиазой-хондроитиназой ABC.[160] According to any of the above embodiments, the treatment comprises the co-administration of the pharmaceutical composition of the present invention with lyase-chondroitinase ABC.

[161] В одном варианте реализации пациенту вводят полинуклеотид, кодирующий лиазу-хондроитиназу ABC (посредством генной терапии). Конструкты для экспрессии лиазы-хондроитиназы ABC дополнительно описаны ниже в настоящем документе. Полинуклеотид, кодирующий лиазу-хондроитиназу ABC, можно выгрузить в частицы. В еще одном варианте реализации пациенту вводят фермент сам по себе.[161] In one embodiment, a polynucleotide encoding lyase-chondroitinase ABC is administered to a patient (via gene therapy). The lyase-chondroitinase ABC expression constructs are further described herein below. The polynucleotide encoding lyase-chondroitinase ABC can be loaded into particles. In yet another embodiment, the patient is administered the enzyme itself.

[162] В конкретном варианте реализации как ингибитор PTEN, так и хондроитиназу ABC совместно включают в одни и те же частицы. В другом варианте реализации ингибитор PTEN и хондроитиназу ABC загружают в частицы одного и того же типа (например, экзосомы, полученные из мезенхимальных стволовых клеток), но не в одну и ту же частицу. В еще одном варианте реализации ингибитор PTEN и хондроитиназу ABC загружают в частицы разных типов (например, ингибитор PTEN содержится в экзосомах, полученных из мезенхимальных стволовых клеток, а хондроитиназа ABC содержится в экзосомах, полученных из пульпы зуба, или наоборот).[162] In a particular embodiment, both the PTEN inhibitor and chondroitinase ABC are co-included in the same particles. In another embodiment, the PTEN inhibitor and chondroitinase ABC are loaded into the same type of particles (eg, exosomes derived from mesenchymal stem cells), but not into the same particle. In yet another embodiment, the PTEN inhibitor and chondroitinase ABC are loaded into different types of particles (eg, the PTEN inhibitor is contained in exosomes derived from mesenchymal stem cells and chondroitinase ABC is contained in exosomes derived from dental pulp, or vice versa).

[163] Согласно некоторым вариантам реализации, применение дополнительно включает совместное введение с терапевтическими агентами, которые можно применять для лечения неврологических расстройств, например, ганглиозидами; антибиотиками, нейромедиаторами, нейрогормонами, токсинами, молекулами, способствующие развитию аксонов; и низкомолекулярными агентами-антиметаболитами и предшественниками молекул нейромедиаторов, например, L-ДОФА, или с клетками, способными облегчить по меньшей мере один симптом неврологического заболевания.[163] In some embodiments, the use further comprises co-administration with therapeutic agents that can be used to treat neurological disorders, eg, gangliosides; antibiotics, neurotransmitters, neurohormones, toxins, molecules that promote the development of axons; and small molecule antimetabolite agents and neurotransmitter molecule precursors such as L-DOPA, or with cells capable of alleviating at least one symptom of a neurological disease.

[164] Согласно некоторым вариантам реализации, частицы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), являются липосомами, согласно определению, приведенному выше. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая экзосомы, загруженные ингибитором (PTEN), для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта, нуждающегося в этом. Согласно некоторым вариантам реализации, состояние представляет собой травму спинного мозга.[164] In some embodiments, the particles loaded with an exogenous phosphatase and tensin homologue inhibitor (PTEN) are liposomes, as defined above. Thus, in some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising inhibitor-loaded exosomes (PTEN) for use in the treatment of a neurological disease, disorder, or condition in a subject in need thereof. In some embodiments, the condition is a spinal cord injury.

[165] В соответствии с еще одним аспектом, в настоящем изобретении предложен способ лечения поражения, повреждения, заболевания или расстройства нейронов у субъекта, нуждающегося в этом, включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества мембранных везикул, загруженных экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), что приводит к лечению поражения, повреждения, заболевания или расстройства. В настоящем документе также действуют все положения вышеприведенных вариантов реализации и аспектов. Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой внеклеточные везикулы, описанные выше.[165] In accordance with yet another aspect, the present invention provides a method of treating a lesion, injury, disease, or disorder of neurons in a subject in need thereof, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of membrane vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN) that results in the treatment of a lesion, injury, disease, or disorder. All provisions of the above embodiments and aspects also apply to this document. In some embodiments, the membrane vesicles are the extracellular vesicles described above.

[166] Мембранные везикулы согласно настоящему изобретению можно вводить индивиду, получающему лечение, с использованием различных путей введения, определенных выше, включая подходы на основе трансплантации, характер которых зависит от места имплантации.[166] Membrane vesicles according to the present invention can be administered to an individual receiving treatment using various routes of administration as defined above, including transplant-based approaches, the nature of which depends on the site of implantation.

[167] Термины или фразы «трансплантация», «замена клеток» или «пересадка» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к введению частиц согласно настоящему изобретению в ткань-мишень, например, головной мозг, серое вещество и т.д. Мезенхимальные стволовые клетки, из которых получены частицы, могут быть получены из организма реципиента (аллогенные клетки) или неаллогенного или ксеногенного донора.[167] The terms or phrases "transplantation", "cell replacement", or "transplantation" are used interchangeably herein and refer to the introduction of particles according to the present invention into a target tissue, for example, brain, gray matter, etc. The mesenchymal stem cells from which the particles are derived can be obtained from the body of the recipient (allogeneic cells) or from a non-allogeneic or xenogeneic donor.

[168] Мембранные везикулы можно трансплантировать непосредственно в спинной мозг (интратекально), внутривенно, непосредственно в головной мозг или использовать комбинации вышеуказанного, позволяющие везикулам достичь головного мозга. В одном варианте реализации частицы доставляют неинвазивно, например, интраназально. Кроме того, рассмотрены другие способы введения, например, системное введение.[168] Membrane vesicles can be transplanted directly into the spinal cord (intrathecally), intravenously, directly into the brain, or combinations of the above can be used to allow the vesicles to reach the brain. In one embodiment, the implementation of the particles are delivered non-invasively, for example, intranasally. In addition, other routes of administration are contemplated, such as systemic administration.

[169] Типичная доза мембранных везикул (например, экзосом), которую можно вводить (например, интраназально) на сеанс лечения, может составлять от 1 × 106 - 1 × 1020 до или между 1 × 109 - 1 × 1015 для человека весом 70 кг.[169] A typical dose of membrane vesicles (eg, exosomes) that can be administered (eg, intranasally) per treatment session can be from 1 x 10 6 - 1 x 10 20 to or between 1 x 10 9 - 1 x 10 15 for person weighing 70 kg.

[170] Термин «терапевтически эффективное количество» мембранных везикул соответствует количеству, которое при введении субъекту будет оказывать предполагаемый терапевтический эффект, например, при лечении повреждения нейронов, например, ПСМ. Полноценный терапевтический эффект не обязательно достигается при введении одной дозы, а может наступить только после введения серии доз. Таким образом, терапевтически эффективное количество можно вводить за одно или несколько введений. Точное эффективное количество, необходимое для субъекта, зависит, например, от размера, состояния здоровья и возраста субъекта, характера и степени когнитивного расстройства, а также от терапевтических средств или комбинации терапевтических средств, выбранных для введения, и от способа введения. Специалист может определить эффективное количество для данной ситуации с помощью обычных экспериментов.[170] The term "therapeutically effective amount" of membrane vesicles refers to an amount that, when administered to a subject, will provide the intended therapeutic effect, for example, in the treatment of neuronal injury, such as SCI. A full therapeutic effect is not necessarily achieved with the introduction of a single dose, but may occur only after a series of doses. Thus, a therapeutically effective amount may be administered in one or more administrations. The exact effective amount required for a subject depends, for example, on the size, health and age of the subject, the nature and extent of the cognitive impairment, as well as on the therapeutic agents or combination of therapeutic agents chosen to be administered, and on the route of administration. One skilled in the art can determine the effective amount for a given situation by routine experimentation.

[171] Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы, например, EV, вводят интраназально, внутриочаговым путем, парентерально, местно, системно или перорально.[171] In some embodiments, membrane vesicles, such as EV, are administered intranasally, intralesionally, parenterally, topically, systemically, or orally.

[172] Токсичность и терапевтическую эффективность активных ингредиентов, описанных в настоящем документе, можно определить посредством стандартных фармацевтических процедура in vitro, на культурах клеток или экспериментальных животных.[172] The toxicity and therapeutic efficacy of the active ingredients described herein can be determined by standard pharmaceutical procedures in vitro , cell culture or experimental animals.

[173] Данные, полученные в результате этих анализов in vitro и в клеточных культурах, а также исследований на животных, можно использовать для определения диапазона доз для применения на людях. Дополнительную информацию можно получить из клинических исследований - см., например, Salem HK et al., Stem Cells 2010; 28:585-96; и Uccelli et al. Lancet Neurol. 2011; 10:649-56).[173] Data from these in vitro and cell culture assays, as well as animal studies, can be used to determine the dosage range for human use. Additional information can be obtained from clinical studies - see, for example, Salem HK et al., Stem Cells 2010; 28:585-96; and Uccelli et al. Lancet Neurol. 2011; 10:649-56).

[174] Дозировка может варьироваться в зависимости от применяемой лекарственной формы и используемого пути введения. Точный состав, способ введения и дозировку может на индивидуальной основе выбрать врач с учетом состояния пациента.[174] The dosage may vary depending on the dosage form used and the route of administration used. The exact composition, route of administration and dosage may be selected by the physician on an individual basis, taking into account the condition of the patient.

[175] Для инъекций можно использовать составы активных ингредиентов фармацевтической композиции в водных растворах, предпочтительно в физиологически совместимых буферах, например, растворе Хэнка, растворе Рингера или забуференном физиологическом растворе, а также с дополнительными агентами, описанными выше в настоящем документе.[175] For injection, formulations of the active ingredients of the pharmaceutical composition in aqueous solutions, preferably in physiologically compatible buffers, such as Hank's solution, Ringer's solution, or buffered saline, as well as additional agents described herein above, can be used.

[176] Количество и интервал введения можно корректировать на индивидуальной основе до достижения уровней активного ингредиента, достаточных для эффективного лечения неврологического расстройства. Дозировки, необходимые для достижения желательного эффекта, зависят от индивидуальных характеристик и пути введения.[176] The amount and interval of administration can be adjusted on an individual basis to achieve levels of the active ingredient sufficient to effectively treat a neurological disorder. The dosages necessary to achieve the desired effect depend on individual characteristics and the route of administration.

[177] В зависимости от тяжести и чувствительности состояния, подлежащего лечению, введение частиц может быть одно- или многократным, причем курс лечения может продолжаться от нескольких дней до нескольких недель или месяцев, в зависимости от времени достижения улучшений болезненного состояния.[177] Depending on the severity and sensitivity of the condition to be treated, the administration of the particles can be single or multiple, and the course of treatment can last from several days to several weeks or months, depending on the time to achieve improvements in the disease state.

[178] Количество вводимых частиц, разумеется, зависит от индивида, подвергаемого лечению, тяжести заболевания, способа введения, заключения лечащего врача и т.д. Дозировка и время введения зависят от тщательного и постоянного мониторинга изменений состояния индивида.[178] The amount of particles to be administered will, of course, depend on the individual being treated, the severity of the disease, the route of administration, the opinion of the attending physician, and so on. The dosage and timing of administration depend on careful and continuous monitoring of changes in the individual's condition.

[179] После введения частицы можно отслеживать, чтобы убедиться, что они достигли области-мишени. Это можно сделать, например, с использованием наночастиц золота - см. WO 2013/186735 A3.[179] After the introduction of the particles can be tracked to ensure that they have reached the target area. This can be done, for example, using gold nanoparticles - see WO 2013/186735 A3.

[180] Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложены внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для использования при получении лекарственного средства для лечения неврологического заболевания, расстройства или состояния у субъекта, нуждающегося в этом. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы. Согласно одному варианту реализации, неврологическое состояние представляет собой повреждение спинного мозга.[180] In some embodiments, the present invention provides extracellular vesicles loaded with an exogenous phosphatase and tensin homolog inhibitor (PTEN) for use in the manufacture of a medicament for the treatment of a neurological disease, disorder, or condition in a subject in need thereof. In some embodiments, the extracellular vesicles are isolated extracellular vesicles. In one embodiment, the neurological condition is a spinal cord injury.

[181] Согласно еще одному аспекту, в настоящем изобретении предложены липидные везикулы с двухслойной фосфолипидной мембраной, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN). Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы.[181] According to another aspect, the present invention provides bilayer phospholipid membrane lipid vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN). In some embodiments, the membrane vesicles are isolated extracellular vesicles.

[182] Таким образом, в соответствии с некоторыми вариантами реализации, в настоящем изобретении предложены внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), причем внеклеточные везикулы имеют клеточное происхождение. Согласно одному варианту реализации, внеклеточные везикулы выбраны из внеклеточных везикул, липосом, эктосом и трансферосом. Согласно одному варианту реализации, внеклеточные везикулы выбраны из экзосом, микровезикул и их комбинации. Согласно одному варианту реализации, EV представляют собой экзосомы. Согласно одному варианту реализации, EV представляют собой микровезикулы. Согласно одному варианту реализации, диаметр микровезикул составляет от 100 до 1000 нм, от 120 до 800 нм, от 150 до 600 нм, от 200 до 400 нм. Согласно еще одному варианту реализации, размер микровезикул составляет от 100 до 300 нм или от 150 до 250 нм. Согласно некоторым вариантам реализации, диаметр EV составляет от 30 до 250 нм или от 50 до 200 нм. Согласно некоторым вариантам реализации, диаметр EV составляет от 70 до 170 нм или от 80 до 150 нм.[182] Thus, according to some embodiments, the present invention provides extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN), wherein the extracellular vesicles are of cellular origin. In one embodiment, the extracellular vesicles are selected from extracellular vesicles, liposomes, ectosomes, and transferosomes. In one embodiment, the extracellular vesicles are selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. In one embodiment, the EVs are exosomes. In one embodiment, EVs are microvesicles. According to one implementation variant, the diameter of the microvesicles is from 100 to 1000 nm, from 120 to 800 nm, from 150 to 600 nm, from 200 to 400 nm. According to another implementation variant, the size of the microvesicles is from 100 to 300 nm or from 150 to 250 nm. In some embodiments, the EV diameter is 30 to 250 nm, or 50 to 200 nm. In some embodiments, the EV diameter is 70 to 170 nm, or 80 to 150 nm.

[183] Согласно любому из вышеперечисленных вариантов реализации, EV имеют клеточное происхождение. Согласно одному варианту реализации, EV, например, экзосомы, происходят из клеток, экспрессирующих мезенхимальные маркеры. Согласно одному варианту реализации, клетки представляют собой адгезивные клетки. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки выбраны из мезенхимальных стволовых клеток, стволовых клеток слизистой оболочки полости рта и обонятельных обкладочных клеток. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки представляют собой мезенхимальные стволовые клетки (MSC). Согласно одному варианту реализации, мезенхимальные стволовые клетки происходят из области, выбранной из костного мозга, жировой ткани, пуповины, пульпы зуба, слизистой оболочки полости рта, периферической крови и амниотической жидкости. Согласно некоторым вариантам реализации, EV получают из MSC, происходящих из костного мозга. Согласно еще одному варианту реализации, EV получают из MSC, происходящих из жировой ткани. Согласно некоторым из таких вариантов реализации, EV выбраны из экзосом, микровезикул и их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки экспрессируют маркеры CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73. Согласно дополнительному варианту реализации, клетки экспрессируют CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73 и не экспрессируют CD34, CD45 и CD133. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки выбраны из стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), стволовых клеток выпавших молочных зубов (SHED), стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), стволовых клеток апикального сосочка (SCAP) и клеток-предшественников зубных фолликулов (DFPC).[183] In any of the above embodiments, EVs are of cellular origin. In one embodiment, EVs, such as exosomes, are derived from cells expressing mesenchymal markers. In one embodiment, the cells are adherent cells. In some embodiments, the cells are selected from mesenchymal stem cells, oral mucosal stem cells, and olfactory parietal cells. In some embodiments, the cells are mesenchymal stem cells (MSCs). In one embodiment, the mesenchymal stem cells are derived from a region selected from bone marrow, adipose tissue, umbilical cord, dental pulp, oral mucosa, peripheral blood, and amniotic fluid. In some embodiments, EV is derived from bone marrow-derived MSCs. According to another implementation variant, EV is obtained from MSCs derived from adipose tissue. In some of these embodiments, EVs are selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. In some embodiments, cells express markers CD105, CD166, CD29, CD90, and CD73. In an additional embodiment, the cells express CD105, CD166, CD29, CD90 and CD73 and do not express CD34, CD45 and CD133. In some embodiments, the cells are selected from dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP), and dental follicle progenitor cells (DFPC).

[184] EV могут обладать по меньшей мере одним свойством мезенхимальных стволовых клеток. Частица может обладать биологическим свойством, например, биологической активностью. Частица может обладать любой из биологических активностей MSC. Частица может, например, обладать терапевтической или восстанавливающей активностью MSC.[184] EVs may have at least one property of mesenchymal stem cells. The particle may have a biological property, such as biological activity. The particle may have any of the biological activities of the MSC. The particle may, for example, have the therapeutic or restorative activity of the MSC.

[185] Согласно некоторым вариантам реализации, EV получают из клеток, экспрессирующих маркеры клеток нервного гребня (NCC). Согласно одному варианту реализации, клетки представляют собой клетки нервного гребня. Согласно некоторым вариантам реализации, клетки нервного гребня представляют собой клетки краниального нервного гребня. Согласно одному варианту реализации, клетки краниального нервного гребня выбраны из стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), стволовых клеток выпавших молочных зубов (SHED), стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), стволовых клеток апикального сосочка (SCAP) и клеток-предшественников зубных фолликулов (DFPC). Согласно еще одному варианту реализации, клетки экспрессируют мезенхимальные маркеры, заданные выше.[185] In some embodiments, EVs are derived from cells expressing neural crest cell (NCC) markers. In one embodiment, the cells are neural crest cells. In some embodiments, the neural crest cells are cranial neural crest cells. In one embodiment, cranial neural crest cells are selected from dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP), and dental follicle progenitor cells ( DFPC). In another embodiment, the cells express the mesenchymal markers defined above.

[186] Согласно любому из вышеупомянутых вариантов реализации, EV отделены от клеток. Следовательно, согласно некоторым вариантам реализации, EV представляют собой выделенные EV, например, выделенные экзосомы и/или выделенные микровезикулы. Согласно одному варианту реализации, отношение EV к остаточным исходным клеткам по меньшей мере в 2, 3, 4, 5, 6, 8 или 10 раз выше, или, в некоторых предпочтительных вариантах реализации, по меньшей мере в 50, 100 или 1000 раз выше, чем в исходном материале. Согласно некоторым вариантам реализации, EV представляют собой бесклеточные EV.[186] In any of the above embodiments, EVs are separated from cells. Therefore, in some embodiments, EVs are isolated EVs, eg, isolated exosomes and/or isolated microvesicles. In one embodiment, the ratio of EV to residual original cells is at least 2, 3, 4, 5, 6, 8, or 10 times higher, or, in some preferred embodiments, at least 50, 100, or 1000 times higher than in the original material. In some embodiments, EVs are cell-free EVs.

[187] EV можно получать или выделять несколькими способами. Такой способ может включать выделение EV из мезенхимальных стволовых клеток (MSC) или из клеток нервного гребня (NCC). Согласно некоторым вариантам реализации, выделенные внеклеточные везикулы не содержат клеток.[187] EV can be obtained or allocated in several ways. Such a method may include isolation of EV from mesenchymal stem cells (MSC) or from neural crest cells (NCC). In some embodiments, the isolated extracellular vesicles do not contain cells.

[188] Согласно любому из вышеупомянутых вариантов реализации, внеклеточные везикулы содержат ингибитор PTEN согласно определению в любом из вышеуказанных аспектов и вариантов реализации. Согласно одному варианту реализации, внеклеточные везикулы загружены ингибитором PTEN. Согласно одному из вариантов реализации, выделенные внеклеточные везикулы загружены указанным ингибитором PTEN. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN ингибирует или подавляет активность PTEN. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN ингибирует или подавляет экспрессию PTEN.[188] In any of the above embodiments, the extracellular vesicles contain a PTEN inhibitor as defined in any of the above aspects and embodiments. In one embodiment, the extracellular vesicles are loaded with a PTEN inhibitor. In one embodiment, isolated extracellular vesicles are loaded with said PTEN inhibitor. In one embodiment, the PTEN inhibitor inhibits or suppresses PTEN activity. According to another implementation variant, the PTEN inhibitor inhibits or suppresses the expression of PTEN.

[189] Согласно одному варианту реализации, экзогенный ингибитор PTEN представляет собой белок или пептид. Согласно еще одному варианту реализации, экзогенный ингибитор PTEN представляет собой низкомолекулярное соединение. Согласно некоторым вариантам реализации, экзогенный ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно одному варианту реализации, экзогенный ингибитор экспрессии PTEN представляет собой полинуклеотидный агент или олигонуклеотидный агент. Согласно еще одному варианту реализации, экзогенный ингибитор PTEN представляет собой олигонуклеотид для РНК-интерференции. Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой миРНК. Согласно еще одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой кшРНК. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5. Согласно одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой миРНК с последовательностью SEQ ID NO: 10. Согласно еще одному варианту реализации, ингибитор PTEN представляет собой двуцепочечную миРНК, содержащую последовательность SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибирует его экспрессию. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей SEQ ID NO: 1. Таким образом, согласно одному варианту реализации, внеклеточные везикулы загружены миРНК, содержащей нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 и 3 или SEQ ID NO: 4 и 5. Согласно некоторым вариантам реализации, выделенные внеклеточные везикулы загружены миРНК, содержащей нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 10 и 11. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит последовательность, являющуюся вариантом нуклеотидной последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5, и характеризующуюся по меньшей мере 80% идентичностью последовательности с исходной последовательностью. Согласно еще одному варианту реализации, выделенные внеклеточные везикулы загружены кшРНК, содержащей нуклеотидную последовательность из SEQ ID NO: 10 и 11. Согласно одному варианту реализации, кшРНК содержит нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 2 и 3. Согласно еще одному варианту реализации, кшРНК содержит нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 4 и 5. Согласно дополнительному варианту реализации, миРНК содержит нуклеиновую кислоту, комплементарную последовательностям SEQ ID NO: 6 или 7. Согласно еще одному варианту реализации, кшРНК содержит последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 8 и 9. Согласно некоторым вариантам реализации, ингибитор-олигонуклеотид, например, миРНК или кшРНК, содержит гидрофобный фрагмент. Согласно некоторым вариантам реализации, гидрофобный фрагмент представляет собой стерин, ганглиозид, липид, витамин, жирную кислоту, пептид или их комбинацию. Согласно одному варианту реализации, стерин представляет собой холестерин.[189] In one embodiment, the exogenous PTEN inhibitor is a protein or peptide. In another embodiment, the exogenous PTEN inhibitor is a small molecule compound. In some embodiments, the exogenous PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In one embodiment, the exogenous inhibitor of PTEN expression is a polynucleotide agent or an oligonucleotide agent. In another embodiment, the exogenous PTEN inhibitor is an oligonucleotide for RNAi. In one embodiment, the RNA interference oligonucleotide is an siRNA. In another embodiment, the RNA interference oligonucleotide is shRNA. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA. In one embodiment, the siRNA comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4, and 5. In one embodiment, the PTEN inhibitor is an siRNA with the sequence of SEQ ID NO: 10. In another embodiment, implementation, the PTEN inhibitor is a double-stranded siRNA containing the sequence of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11. According to one implementation variant, the siRNA contains a sequence complementary to a nucleic acid fragment encoding a PTEN protein and inhibits its expression. In one embodiment, the siRNA contains a sequence complementary to the nucleic acid fragment encoding SEQ ID NO: 1. Thus, in one embodiment, extracellular vesicles are loaded with siRNA containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and 3 or SEQ ID NO: 4 and 5. In some embodiments, the isolated extracellular vesicles are loaded with siRNA containing the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 10 and 11. In one embodiment, the siRNA contains a sequence that is a variant of the nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2 , 3, 4 and 5, and characterized by at least 80% sequence identity with the original sequence. In another embodiment, isolated extracellular vesicles are loaded with shRNA containing the nucleotide sequence of SEQ ID NOs: 10 and 11. In one embodiment, the shRNA contains the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 2 and 3. SEQ ID NOs: 4 and 5. In an additional embodiment, the siRNA contains a nucleic acid complementary to the sequences of SEQ ID NOs: 6 or 7. In another embodiment, the shRNA contains a sequence selected from SEQ ID NOs: 8 and 9. According to In some embodiments, the inhibitor oligonucleotide, such as siRNA or shRNA, contains a hydrophobic moiety. In some embodiments, the hydrophobic moiety is a sterol, ganglioside, lipid, vitamin, fatty acid, peptide, or a combination thereof. In one embodiment, the sterol is cholesterol.

[190] Согласно одному конкретному варианту реализации, в настоящем изобретении предложены выделенные экзосомы, полученные из мезенхимальных стволовых клеток и загруженные молекулами миРНК, ингибирующими экспрессию PTEN. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит холестериновый фрагмент, например, конъюгирована с ним. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5, и конъюгирована с холестерином. Согласно еще одному варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 10 и 11. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 6, конъюгированную с холестерином. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность, мишенью которой является SEQ ID NO: 7, конъюгированную с холестерином.[190] In one specific embodiment, the present invention provides isolated exosomes derived from mesenchymal stem cells and loaded with siRNA molecules that inhibit PTEN expression. In one embodiment, the siRNA contains, eg, is conjugated to, a cholesterol moiety. In one embodiment, the siRNA contains a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2, 3, 4, and 5 and is conjugated to cholesterol. In another embodiment, the siRNA contains the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 10 and 11. In some embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence that targets SEQ ID NO: 6 conjugated to cholesterol. In other embodiments, the siRNA contains a nucleotide sequence whose target is SEQ ID NO: 7 conjugated to cholesterol.

[191] Согласно некоторым вариантам реализации, выделенные внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), можно применять для лечения неврологического заболевания, расстройства, повреждения или состояния. Согласно одному из вариантов реализации, неврологическое состояние представляет собой повреждение спинного мозга. Таким образом, согласно одному варианту реализации, в настоящем изобретении предложены внеклеточные везикулы для использования при лечении повреждения спинного мозга, причем указанные мембранные везикулы загружены экзогенным ингибитором фосфатазы и гомолога тензина (PTEN). Согласно конкретному варианту реализации, неврологическое заболевание представляет собой дегенеративное заболевание нервной системы. Согласно одному варианту реализации, дегенеративное заболевание нервной системы выбрано из болезни Паркинсона, эссенциального тремора, болезни Хантингтона, болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, БАС и органического психоза. Согласно одному варианту реализации, заболевание представляет собой расстройство памяти. В одном варианте реализации заболевание представляет собой расстройство психического развития, например, аутизм или шизофрению. Согласно еще одному варианту реализации, заболевание представляет собой поведенческое заболевание, например, шизофрению, синдром дефицита внимания и гиперактивности, аутизм, синдром Туретта, обсессивно-компульсивное расстройство, а также симптомы, ассоциированные с нейроповеденческими аспектами.[191] In some embodiments, isolated extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN) can be used to treat a neurological disease, disorder, injury, or condition. In one embodiment, the neurological condition is a spinal cord injury. Thus, in one embodiment, the present invention provides extracellular vesicles for use in the treatment of spinal cord injury, said membrane vesicles being loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN). In a specific embodiment, the neurological disease is a degenerative disease of the nervous system. In one embodiment, the degenerative disease of the nervous system is selected from Parkinson's disease, essential tremor, Huntington's disease, Alzheimer's disease, multiple sclerosis, ALS, and organic psychosis. In one embodiment, the disease is a memory disorder. In one embodiment, the disease is a developmental disorder, such as autism or schizophrenia. In another embodiment, the disease is a behavioral disorder, such as schizophrenia, attention deficit hyperactivity disorder, autism, Tourette's syndrome, obsessive compulsive disorder, and symptoms associated with neurobehavioral aspects.

[192] Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы дополнительно содержат хондроитиназу ABC или кодирующий ее полинуклеотид. Согласно еще одному варианту реализации, EV, загруженные ингибитором PTEN, дополнительно содержат хондроитиназу ABC или кодирующий ее полинуклеотид.[192] In some embodiments, the extracellular vesicles further comprise chondroitinase ABC or a polynucleotide encoding it. In yet another embodiment, the PTEN inhibitor loaded EVs further comprise chondroitinase ABC or a polynucleotide encoding it.

[193] Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая изолированные внеклеточные везикулы согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации. Согласно некоторым вариантам реализации, фармацевтическая композиция предназначена для применения при лечении неврологического заболевания, расстройства, повреждения или состояния. Согласно одному варианту реализации, фармацевтическая композиция предназначена для применения при лечении повреждения спинного мозга.[193] In some embodiments, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising isolated extracellular vesicles according to any of the above embodiments. In some embodiments, the pharmaceutical composition is for use in the treatment of a neurological disease, disorder, injury, or condition. In one embodiment, the pharmaceutical composition is for use in the treatment of spinal cord injury.

[194] Согласно некоторым вариантам реализации, мембранные везикулы представляют собой липосомы. Согласно одному варианту реализации, липосомы представляют собой SUV. Согласно еще одному варианту реализации, липосомы представляют собой MLV. Согласно одному варианту реализации, липосомы содержат липосомообразующий липид, выбранный из группы, состоящей из фосфатидилхолина, фосфатидилинозита, фосфатидилглицерина, фосфатидилэтаноламина, 1-пальмитоил-2-олеоилфосфатидилхолина (POPC), сфингофосфолипидов, дистеароильных соединений и любой их комбинации. Согласно еще одному варианту реализации липосомообразующий липид представляет собой фосфатидилхолин. Согласно одному варианту реализации, фосфатидилхолин представляет собой гидрогенизированный фосфатидилхолин сои (HSPC). Согласно другим вариантам реализации, фосфатидилэтаноламин представляет собой 1,2-дистеароил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DSPE), и указанное дистеароильное соединение представляет собой дистеароилгликоль (DSG) или дистеароиловый эфир оксикарбонил-3-амино-1,2-пропандиола (DS). В соответствии с еще одним вариантом реализации, липосомы содержат молекулу стабилизирующего полимера, например, полиалкиловый эфир, полисиаловую кислоту, полимолочную кислоту и полигликолевую кислоту. Согласно одному варианту реализации, липосомы содержат ПЭГ. Согласно некоторым вариантам реализации, липосомы дополнительно содержат холестерин.[194] In some embodiments, the membrane vesicles are liposomes. In one embodiment, the liposomes are SUVs. According to another implementation variant, the liposomes are MLV. In one embodiment, the liposomes contain a liposome-forming lipid selected from the group consisting of phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine (POPC), sphingophospholipids, distearoyl compounds, and any combination thereof. In yet another embodiment, the liposome-forming lipid is phosphatidylcholine. In one embodiment, the phosphatidylcholine is hydrogenated soy phosphatidylcholine (HSPC). In other embodiments, the phosphatidylethanolamine is 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DSPE) and said distearoyl compound is distearoyl glycol (DSG) or oxycarbonyl-3-amino-1,2-propanediol distearoyl ether ( D.S.). According to another embodiment, the liposomes contain a stabilizing polymer molecule, such as polyalkyl ether, polysialic acid, polylactic acid, and polyglycolic acid. In one embodiment, the liposomes contain PEG. In some embodiments, the liposomes further contain cholesterol.

[195] Согласно еще одному аспекту, в настоящем изобретении предложен способ получения внеклеточных везикул, загруженных экзогенным ингибитором PTEN, согласно настоящему изобретению. Согласно некоторым вариантам реализации, внеклеточные везикулы представляют собой экзосомы. Согласно еще одному варианту реализации, EV представляют собой микровезикулы. Согласно дополнительному варианту реализации, EV представляют собой комбинацию микровезикул и экзосом. Экзосомы и микровезикулы соответствуют определениям, приведенным в любом из вышеприведенных вариантов реализации и аспектов. Согласно некоторым вариантам реализации, EV получают из клеток, экспрессирующих мезенхимальные маркеры. Согласно одному варианту реализации, клетки, экспрессирующие мезенхимальные маркеры, выбраны из мезенхимальных стволовых клеток, стволовых клеток слизистой оболочки полости рта и обонятельных обкладочных клеток. Согласно еще одному варианту реализации, EV получают из клеток нервного гребня, например, из клеток краниального нервного гребня. Согласно одному варианту реализации, EV, например, экзосомы, происходят из мезенхимальных стволовых клеток. Согласно некоторым вариантам реализации, MSC выделяют из ткани, выбранной из костного мозга, жировой ткани, пульпы зуба, слизистой оболочки полости рта, периферической крови и амниотической жидкости. Согласно некоторым вариантам реализации, мезенхимальные стволовые клетки обычно экспрессируют следующие маркеры: CD105, CD166, CD29, CD90 и CD73, и не экспрессируют CD34, CD45 и CD133.[195] According to another aspect, the present invention provides a method for obtaining extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor, according to the present invention. In some embodiments, the extracellular vesicles are exosomes. In another embodiment, EVs are microvesicles. In a further embodiment, EVs are a combination of microvesicles and exosomes. Exosomes and microvesicles are as defined in any of the above embodiments and aspects. In some embodiments, EV is derived from cells expressing mesenchymal markers. In one embodiment, cells expressing mesenchymal markers are selected from mesenchymal stem cells, oral mucosal stem cells, and olfactory parietal cells. In yet another embodiment, EV is derived from neural crest cells, for example from cranial neural crest cells. In one embodiment, EVs, such as exosomes, are derived from mesenchymal stem cells. In some embodiments, MSCs are isolated from tissue selected from bone marrow, adipose tissue, dental pulp, oral mucosa, peripheral blood, and amniotic fluid. In some embodiments, mesenchymal stem cells typically express the following markers: CD105, CD166, CD29, CD90, and CD73, and do not express CD34, CD45, and CD133.

[196] Способ может включать выделение EV из кондиционированной среды мезенхимальных стволовых клеток (MSC-CM) или из кондиционированной среды клеток нервного гребня (NCC-CM). EV можно выделять, например, путем отделения от несвязанных компонентов на основе любого свойства EV. Например, EV можно выделять на основании их молекулярной массы, размера, формы, состава или биологической активности.[196] The method may include isolation of EV from mesenchymal stem cell conditioned medium (MSC-CM) or from neural crest cell conditioned medium (NCC-CM). An EV can be isolated, for example, by separating from unrelated components based on any property of the EV. For example, EVs can be isolated based on their molecular weight, size, shape, composition, or biological activity.

[197] Кондиционированную среду можно отфильтровать и/или концентрировать во время, до или после отделения. Например, ее можно отфильтровать через мембрану, например, с ограничением по размеру или молекулярной массе. Ее можно подвергать фильтрации с использованием тангенциального напряжения или ультрафильтрации.[197] The conditioned medium can be filtered and/or concentrated during, before or after separation. For example, it can be filtered through a membrane, for example, limited by size or molecular weight. It can be filtered using shear stress or ultrafiltration.

[198] Например, можно использовать фильтрацию с использованием мембраны с подходящим ограничением по молекулярной массе или размеру, как описано в разделе «Анализ молекулярной массы» в другом месте настоящего документе.[198] For example, filtration using a membrane with a suitable molecular weight or size restriction can be used, as described in the Molecular Weight Analysis section elsewhere herein.

[199] Кондиционированную среду, необязательно фильтрованную и/или концентрированную, можно подвергать действию дополнительных средств разделения, например, колоночной хроматографии. Например, можно использовать высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) с различными колонками. Колонки могут представлять собой эксклюзионные колонки или связывающие колонки.[199] The conditioned medium, optionally filtered and/or concentrated, can be subjected to additional separation means, such as column chromatography. For example, high performance liquid chromatography (HPLC) can be used with different columns. The columns may be size-exclusion columns or binding columns.

[200] Для отслеживания активности частицы во время фракционирования среды, кондиционированной клетками, можно использовать одно или более из свойств или биологических активностей частицы. Например, для отслеживания частиц можно использовать светорассеяние, показатель преломления, динамическое светорассеяние или детекторы УФ и видимого излучения. Например, для отслеживания активности во время фракционирования можно использовать терапевтическую активность, например, кардиозащитную активность.[200] One or more of the properties or biological activities of the particle can be used to monitor the activity of the particle during fractionation of the medium conditioned by the cells. For example, light scattering, refractive index, dynamic light scattering, or UV and visible radiation detectors can be used to track particles. For example, therapeutic activity, such as cardioprotective activity, can be used to track activity during fractionation.

[201] В следующих абзацах представлен конкретный неограничивающий пример способа получения EV, например, экзосом, из мезенхимальных стволовых клеток.[201] The following paragraphs provide a specific, non-limiting example of a method for producing EVs, such as exosomes, from mesenchymal stem cells.

[202] EV можно получить из мезенхимальных стволовых клеток путем культивирования мезенхимальных стволовых клеток в среде для их кондиционирования. Среда может содержать DMEM. DMEM может не содержать фенолового красного. В среду можно добавлять инсулин, трансферрин или селенопротеин (ITS) или любую их комбинацию. Она может содержать FGF2. Она может содержать PDGF AB. Концентрация FGF2 может составлять приблизительно 5 нг/мл. Концентрация PDGF AB может составлять приблизительно 5 нг/мл. Среда может содержать глутамин-пенициллин-стрептомицин или -меркаптоэтанол, или любую их комбинацию.[202] EV can be obtained from mesenchymal stem cells by culturing mesenchymal stem cells in a conditioning medium. The medium may contain DMEM. DMEM may not contain phenol red. Insulin, transferrin or selenoprotein (ITS) or any combination thereof can be added to the medium. It may contain FGF2. It may contain PDGF AB. The concentration of FGF2 may be approximately 5 ng/ml. The concentration of PDGF AB may be approximately 5 ng/ml. The medium may contain glutamine-penicillin-streptomycin or α-mercaptoethanol, or any combination thereof.

[203] Клетки можно культивировать в течение приблизительно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 дней или более, например, в течение 3 дней. Кондиционированную среду можно получать путем отделения клеток от среды. Кондиционированную среду можно центрифугировать, например, при 500 g; ее можно концентрировать посредством фильтрации через мембрану. Мембрана может включать мембрану с ограничением массы > 1000 кДа. Кондиционированную среду можно концентрировать приблизительно в 50 раз или более.[203] Cells can be cultured for about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 days or more, for example, for 3 days. The conditioned medium can be obtained by separating the cells from the medium. The conditioned medium can be centrifuged, for example, at 500 g; it can be concentrated by membrane filtration. The membrane may include a membrane with a mass limit of >1000 kDa. The conditioned medium can be concentrated by about 50 times or more.

[204] Кондиционированную среду можно подвергать жидкостной хроматографии, например, ВЭЖХ. Кондиционированную среду можно отделить с ограничением по размеру. Можно использовать любую эксклюзионную матрицу, например, сефарозу. В качестве примера, можно использовать колонку TSK Guard SWXL, 6 x 40 мм, или гель TSK G4000 SWXL, 7,8 x 300 мм. Элюирующий буфер может содержать любую физиологическую среду, например, физиологический раствор. Он может содержать 20 мМ фосфатный буфер с 150 мМ NaCl при pH 7,2. Хроматографическую систему можно уравновешивать при скорости потока 0,5 мл/мин. Режим элюирования может быть изократическим. Для отслеживания хода элюирования можно использовать УФ-поглощение при 220 нм. Фракции можно исследовать на предмет динамического светорассеяния (DLS) с использованием детектора квазиупругого свторассеяния (QELS).[204] The conditioned medium can be subjected to liquid chromatography, such as HPLC. The conditioned medium can be separated with a size limitation. Any size exclusion matrix can be used, such as Sepharose. As an example, a TSK Guard SWXL column, 6 x 40 mm, or a TSK G4000 SWXL, 7.8 x 300 mm gel can be used. The elution buffer may contain any physiological medium, such as saline. It may contain 20 mM phosphate buffer with 150 mM NaCl at pH 7.2. The chromatography system can be equilibrated at a flow rate of 0.5 ml/min. The elution mode may be isocratic. UV absorption at 220 nm can be used to monitor the progress of the elution. Fractions can be examined for dynamic light scattering (DLS) using a quasi-elastic second scattering (QELS) detector.

[205] Фракции, в которых обнаружено динамическое светорассеяние, можно сохранить. Например, обнаружено, что фракция, полученная вышеописанным общим способом и элюирующаяся с временем удерживания 11-13 минут, например, 12 минут, демонстрирует динамическое светорассеяние. Rh частиц в этом пике составляет приблизительно 45-55 нм. Такие фракции включают EV из мезенхимальных стволовых клеток, например, экзосомы.[205] Fractions in which dynamic light scattering is detected can be saved. For example, a fraction obtained by the general method described above and eluting with a retention time of 11-13 minutes, eg 12 minutes, has been found to exhibit dynamic light scattering. The R h of the particles in this peak is approximately 45-55 nm. Such fractions include EVs from mesenchymal stem cells, such as exosomes.

[206] Согласно одному варианту реализации, экзогенный ингибитор PTEN является ингибитором экспрессии PTEN. Согласно одному варианту реализации, экзогенный PTEN представляет собой олигонуклеотид для РНК-интерференции. Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой миРНК. Согласно еще одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции представляет собой кшРНК. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид для РНКи конъюгирован с гидрофобным фрагментом. Согласно одному варианту реализации, указанный гидрофобный фрагмент выбран из стерина, ганглиозида, липида, витамина, жирной кислоты, пептида и их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид для РНК-интерференции конъюгирован с холестерином. Таким образом, в одном варианте реализации агент для РНКи, например, миРНК, конъюгирован с холестерином.[206] In one embodiment, the exogenous PTEN inhibitor is an inhibitor of PTEN expression. In one embodiment, the exogenous PTEN is an oligonucleotide for RNAi. In one embodiment, the RNA interference oligonucleotide is an siRNA. In another embodiment, the RNA interference oligonucleotide is shRNA. In some embodiments, the RNAi oligonucleotide is conjugated to a hydrophobic moiety. In one embodiment, said hydrophobic moiety is selected from a sterol, a ganglioside, a lipid, a vitamin, a fatty acid, a peptide, and combinations thereof. In some embodiments, the RNA interference oligonucleotide is conjugated to cholesterol. Thus, in one embodiment, an RNAi agent, such as siRNA, is conjugated to cholesterol.

[207] Следует принимать во внимание, что полинуклеотиды или олигонуклеотиды, например, миРНК или кшРНК, также можно загружать непосредственно в EV. В одном варианте реализации прямую загрузку олигонуклеотида для РНКи в EV выполняют путем электропорации и/или с использованием агентов для трансфекции. В альтернативных вариантах реализации загрузку выполняют в отсутствие электропорации и/или в отсутствие агентов для трансфекции.[207] It should be appreciated that polynucleotides or oligonucleotides, such as siRNA or shRNA, can also be loaded directly into an EV. In one embodiment, direct loading of an RNAi oligonucleotide into an EV is performed by electroporation and/or using transfection agents. In alternative embodiments, loading is performed in the absence of electroporation and/or in the absence of transfection agents.

[208] Согласно одному варианту реализации, EV инкубируют с ингибитором олигонуклеотидов для РНКи в течение периода времени, достаточного для обеспечения загрузки частиц ингибитором на основе нуклеиновой кислоты. Продолжительность времени, достаточная для загрузки EV грузом ингибитора на основе нуклеиновой кислоты, можно оптимизировать для конкретного типа груза, и, если модификация включает гидрофобную модификацию, типа модификации. Обычно время инкубирования продолжительностью приблизительно 1 час или менее является достаточным для обеспечения эффективной загрузки частиц нуклеиновой кислотой. Во многих случаях гидрофобно модифицированный груз эффективно загружается в экзосомы за очень короткий период времени, например, в течение 5 минут. Соответственно, в некоторых вариантах реализации эффективная загрузка имеет место в течение времени инкубирования продолжительностью 5 минут или менее, например, от 1 до 5 минут. В типичных вариантах реализации эффективная загрузка происходит в течение периода инкубирования продолжительностью 5 минут, 10 минут, 15 минут, 20 минут, 30 минут и т.д. В других вариантах реализации эффективная загрузка может происходить в течение 1 часа, в течение 2 часов, в течение 3 часов, в течение 4 часов, в течение 5 часов, в течение 6 часов, в течение 7 часов, в течение 8 часов, в течение 9 часов, в течение 10 часов, в течение 12 часов, в течение 24 часов и т.д.[208] In one embodiment, the EV is incubated with the RNAi oligonucleotide inhibitor for a period of time sufficient to allow loading of the particles with the nucleic acid inhibitor. The length of time sufficient to load the EV with the nucleic acid inhibitor cargo can be optimized for the specific type of cargo, and if the modification includes a hydrophobic modification, the type of modification. Typically, an incubation time of approximately 1 hour or less is sufficient to ensure efficient loading of nucleic acid particles. In many cases, the hydrophobically modified cargo is efficiently loaded into exosomes in a very short period of time, for example within 5 minutes. Accordingly, in some embodiments, effective loading occurs during an incubation time of 5 minutes or less, such as 1 to 5 minutes. In typical embodiments, effective loading occurs over an incubation period of 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes, 30 minutes, and so on. In other embodiments, effective loading may occur within 1 hour, within 2 hours, within 3 hours, within 4 hours, within 5 hours, within 6 hours, within 7 hours, within 8 hours, within 9 hours, within 10 hours, within 12 hours, within 24 hours, etc.

[209] Нагрузка EV олигонуклеотидами не сильно зависит от температуры. В типичных вариантах реализации загрузка экзосом происходит при температуре, равной или приблизительно равной 37°C. В других вариантах реализации EV (например, экзосомы) можно загружать при комнатной температуре или температуре, приблизительно равной комнатной. В других вариантах реализации экзосомы можно загружать при температуре, равной или приблизительно равной 4°C.[209] EV loading with oligonucleotides is not strongly dependent on temperature. In typical embodiments, loading of exosomes occurs at a temperature equal to or approximately equal to 37°C. In other embodiments, EVs (eg, exosomes) can be loaded at or around room temperature. In other embodiments, the exosomes can be loaded at a temperature equal to or approximately equal to 4°C.

[210] Согласно некоторым вариантам реализации, EV можно загружать без использования ультрацентрифугирования. Согласно другому варианту реализации, загрузка дополнительно включает ультрацентрифугирование. Согласно некоторым вариантам реализации, способ получения дополнительно включает стадию очистки или выделения загруженных EV. Согласно одному варианту реализации, выделение осуществляют посредством центрифугирования, например, ультрацентрифугирования. Согласно другому варианту реализации, выделение осуществляют путем фильтрации. Согласно одному варианту реализации, соотношение EV к остаточным родительским клеткам после очистки по меньшей мере в 2, 3, 4, 5, 6, 8 или 10 раз выше, или, в некоторых предпочтительных вариантах реализации, по меньшей мере в 50, 100 или 1000 раз выше, чем в исходном материале. Согласно некоторым вариантам реализации, EV представляют собой бесклеточные EV.[210] In some embodiments, EVs can be loaded without the use of ultracentrifugation. According to another implementation variant, the download further includes ultracentrifugation. In some embodiments, the method of obtaining further includes the step of purifying or isolating loaded EVs. According to one implementation variant, the selection is carried out by centrifugation, for example, ultracentrifugation. According to another implementation variant, the selection is carried out by filtration. In one embodiment, the ratio of EV to residual parental cells after purification is at least 2, 3, 4, 5, 6, 8, or 10 times higher, or, in some preferred embodiments, at least 50, 100, or 1000 times higher than in the original material. In some embodiments, EVs are cell-free EVs.

[211] Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложен способ получения EV, например, экзосом, причем указанный способ включает инкубирование EV с олигонуклеотидами для РНКи, например, миРНК или кшРНК, конъюгированными с холестерином, в течение 0,5-5 часов при температуре от 25 до 42°C.[211] In some embodiments, the present invention provides a method for producing EVs, e.g., exosomes, the method comprising incubating the EV with cholesterol-conjugated RNAi oligonucleotides, e.g., siRNA or shRNA, for 0.5-5 hours at temperature from 25 to 42°C.

[212] Согласно одному варианту реализации, способ дополнительно включает этап выделения загруженных EV с помощью центрифугирования, например, ультрацентрифугирования. Согласно некоторым вариантам реализации, вместо холестерина можно использовать другой гидрофобный фрагмент. Согласно одному варианту реализации, олигонуклеотид для РНКи представляет собой миРНК. Согласно одному варианту реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2. Согласно еще одному варианту реализации миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 3. Согласно определенному варианту реализации миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 4. Согласно еще одному варианту реализации миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 5. Согласно некоторым вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 10. Согласно другим вариантам реализации, миРНК содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 11. Согласно дополнительному варианту реализации, миРНК комплементарна нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 6. Согласно одному варианту реализации, мишенью миРНК является нуклеотидная последовательность SEQ ID NO: 6. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотид для РНКи представляет собой кшРНК. Согласно одному варианту реализации, миРНК или кшРНК содержат нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 2 и 3. Согласно еще одному варианту реализации, миРНК или кшРНК содержат нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 4 и 5. Согласно дополнительному варианту реализации, миРНК или кшРНК содержат нуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 10 и 11. Согласно дополнительному варианту реализации, кшРНК содержит нуклеотидные последовательности, комплементарные SEQ ID NO: 6 или 7. Согласно еще одному варианту реализации, кшРНК содержит последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 8 и 9. Согласно некоторым вариантам реализации, кшРНК или миРНК содержат последовательность, комплементарную фрагменту нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PTEN, и ингибируют его экспрессию. Согласно одному варианту реализации, PTEN содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.[212] According to one implementation variant, the method further includes the step of isolating loaded EVs using centrifugation, for example, ultracentrifugation. In some embodiments, another hydrophobic moiety can be used instead of cholesterol. In one embodiment, the RNAi oligonucleotide is an siRNA. In one embodiment, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. In another embodiment, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. In a certain embodiment, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. In another embodiment, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. In some embodiments, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10. In other embodiments, the siRNA contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11. In an additional embodiment, the siRNA is complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6. In one embodiment, the target of the siRNA is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6. In some embodiments, the RNAi oligonucleotide is shRNA. In one embodiment, the siRNA or shRNA contains the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 2 and 3. In another embodiment, the siRNA or shRNA contains the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 4 and 5. In a further embodiment, the siRNA or shRNA contains the nucleotide sequences SEQ ID NOs: 10 and 11. In an additional embodiment, the shRNA contains nucleotide sequences complementary to SEQ ID NOs: 6 or 7. In another embodiment, the shRNA contains a sequence selected from SEQ ID NOs: 8 and 9. In some embodiments, implementation, shRNA or siRNA contain a sequence complementary to the nucleic acid fragment encoding the PTEN protein and inhibit its expression. According to one implementation variant, PTEN contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

[213] В некоторых вариантах реализации более 50% гидрофобно модифицированного олигонуклеотидного груза загружают в экзосомы с использованием способов, описанных в настоящем документе. Соответственно, в некоторых вариантах реализации гидрофобно модифицированный олигонуклеотидный груз загружают в экзосомы с эффективностью от 5 до 40%. Соответственно, в одном варианте реализации гидрофобно модифицированный олигонуклеотидный груз загружают в экзосомы с эффективностью от 10 до 35%, от 15 до 30% или от 20 до 25%. Например, гидрофобно модифицированный олигонуклеотидный груз загружают в экзосомы с эффективностью 5% или более, 10% или более, 15% или более, 20% или более, 25% или более, 30% или более, 35% или более, 40% или более, или 50% или более. Способы, описанные в настоящем документе, приводят к включению гидрофобно модифицированного олигонуклеотида во все или почти все экзосомы, подвергаемые обработке. Например, по меньшей мере 80% экзосом, инкубированных с гидрофобно модифицированным олигонуклеотидом, загружены олигонуклеотидом. В некоторых вариантах реализации гидрофобно модифицированный олигонуклеотидный груз включен по меньшей мере в 90% экзосом, инкубированных с олигонуклеотидом. Таким образом, можно получить популяции экзосом, в которых по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97 %, по меньшей мере 98% или более экзосом загружены олигонуклеотидным грузом. В одном варианте реализации по меньшей мере 99% экзосом загружены гидрофобно модифицированным олигонуклеотидом.[213] In some embodiments, more than 50% of the hydrophobically modified oligonucleotide cargo is loaded into exosomes using the methods described herein. Accordingly, in some embodiments, the hydrophobically modified oligonucleotide cargo is loaded into exosomes with an efficiency of 5 to 40%. Accordingly, in one embodiment, the hydrophobically modified oligonucleotide cargo is loaded into exosomes with an efficiency of 10 to 35%, 15 to 30%, or 20 to 25%. For example, a hydrophobically modified oligonucleotide cargo is loaded into exosomes with an efficiency of 5% or more, 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more , or 50% or more. The methods described herein result in the incorporation of the hydrophobically modified oligonucleotide into all or nearly all of the exosomes being treated. For example, at least 80% of the exosomes incubated with the hydrophobically modified oligonucleotide are loaded with the oligonucleotide. In some embodiments, the hydrophobically modified oligonucleotide cargo is included in at least 90% of the exosomes incubated with the oligonucleotide. Thus, exosome populations can be obtained in which at least 80%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95 %, at least 96%, at least 97%, at least 98% or more of the exosomes are loaded with oligonucleotide cargo. In one embodiment, at least 99% of the exosomes are loaded with a hydrophobically modified oligonucleotide.

[214] EV (например, экзосомы) можно загрузить более чем 500 молекулами олигонуклеотидов на частицу (например, экзосому), например, по меньшей мере 500, по меньшей мере 600, по меньшей мере 700, по меньшей мере 800, по меньшей мере 900, по меньшей мере 1000, по меньшей мере 1200, по меньшей мере 1500, по меньшей мере 2000, по меньшей мере 2500, по меньшей мере 3000 или более олигонуклеотидами на экзосому. В одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 500-3000 олигонуклеотидов на экзосому. В еще одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 500-1000 олигонуклеотидов на экзосому. В еще одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 1000-1500 олигонуклеотидов на экзосому. В еще одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 1000-2000 олигонуклеотидов на экзосому. В еще одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 1000-3000 олигонуклеотидов на экзосому. В еще одном варианте реализации экзосомы содержат в среднем приблизительно 3000 олигонуклеотидов на экзосому. Количество гидрофобно модифицированного олигонуклеотидного груза, которое можно загрузить в экзосомы, позволяет получать экзосомы, в которых гидрофобно модифицированный олигонуклеотидный груз занимает значительную часть мембраны экзосомы. Например, можно получить EV (например, экзосомы), в которых олигонуклеотидный груз занимает приблизительно 1-10% площади поверхности частицы, например, приблизительно 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% или 10% площади поверхности частицы. Согласно некоторым вариантам реализации, олигонуклеотидный груз представляет собой олигонуклеотид для РНКи, например, миРНК или кшРНК. Согласно другим вариантам реализации, гидрофобно модифицированный олигонуклеотид представляет собой олигонуклеотид для РНКи, конъюгированный с гидрофобным фрагментом, например, с холестериновым фрагментом.[214] EVs (e.g., exosomes) can be loaded with more than 500 oligonucleotide molecules per particle (e.g., exosome), e.g., at least 500, at least 600, at least 700, at least 800, at least 900 , at least 1000, at least 1200, at least 1500, at least 2000, at least 2500, at least 3000 or more oligonucleotides per exosome. In one embodiment, exosomes contain an average of about 500-3000 oligonucleotides per exosome. In yet another embodiment, exosomes contain an average of approximately 500-1000 oligonucleotides per exosome. In yet another embodiment, exosomes contain an average of approximately 1000-1500 oligonucleotides per exosome. In another embodiment, exosomes contain an average of approximately 1000-2000 oligonucleotides per exosome. In yet another embodiment, exosomes contain an average of approximately 1000-3000 oligonucleotides per exosome. In yet another embodiment, exosomes contain an average of approximately 3000 oligonucleotides per exosome. The amount of hydrophobically modified oligonucleotide cargo that can be loaded into exosomes allows the production of exosomes in which the hydrophobically modified oligonucleotide cargo occupies a significant portion of the exosome membrane. For example, EVs (e.g., exosomes) can be made in which the oligonucleotide cargo occupies approximately 1-10% of the surface area of the particle, e.g., approximately 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8 %, 9% or 10% of the particle surface area. In some embodiments, the cargo oligonucleotide is an RNAi oligonucleotide, such as siRNA or shRNA. In other embodiments, the hydrophobically modified oligonucleotide is an RNAi oligonucleotide conjugated to a hydrophobic moiety, such as a cholesterol moiety.

[215] Согласно некоторым вариантам реализации, липидные двухслойные фосфолипидные мембранные везикулы представляют собой липосомы. Согласно таким вариантам реализации липосомы загружают тем же способом, который описан для EV.[215] In some embodiments, the lipid bilayer phospholipid membrane vesicles are liposomes. In such embodiments, liposomes are loaded in the same manner as described for EV.

[216] Согласно другому варианту реализации, EV, загруженные РНКи-ингибитором PTEN, можно получить из клеток, искусственно загруженных олигонуклеотидом для РНКи или полинуклеотидом, кодирующим и способным экспрессировать или генерировать указанный РНКи-ингибитор в клетке. В этом случае полинуклеотидный/олигонуклеотидный агент лигируют в нуклеотидный конструкт под контролем цис-действующего регуляторного элемента (например, промотора), способного управлять экспрессией агента конститутивным или индуцибельным образом.[216] In another embodiment, RVs loaded with an RNAi inhibitor of PTEN can be obtained from cells artificially loaded with an RNAi oligonucleotide or polynucleotide encoding and capable of expressing or generating said RNAi inhibitor in the cell. In this case, the polynucleotide/oligonucleotide agent is ligated into a nucleotide construct under the control of a cis-acting regulatory element (eg, a promoter) capable of directing the expression of the agent in a constitutive or inducible manner.

[217] Доставку нуклеотидного агента можно выполнять с использованием подходящего носителя/способа доставки гена (трансфекция, трансдукция и т.д.). Необязательно используют соответствующую систему экспрессии. Примеры подходящих конструктов включают pcDNA3, pcDNA3.1 (+/-), pGL3, PzeoSV2 (+/-), pDisplay, pEF/myc/cyto, pCMV/myc/cyto, каждый из которых доступен для приобретения в Invitrogen Co, но не ограничиваются ими.[217] Delivery of the nucleotide agent can be performed using a suitable carrier/gene delivery method (transfection, transduction, etc.). Optionally, an appropriate expression system is used. Examples of suitable constructs include pcDNA3, pcDNA3.1 (+/-), pGL3, PzeoSV2 (+/-), pDisplay, pEF/myc/cyto, pCMV/myc/cyto, all of which are available from Invitrogen Co but not limited to them.

[218] Экспрессирующий конструкт также может представлять собой вирус. Примеры вирусных конструктов включают аденовирусные векторы, ретровирусные векторы, вирусные векторы на основе вируса коровьей оспы, аденоассоциированные вирусные векторы, вирусные векторы на основе вируса полиомы, альфавирусные векторы, рабдовирусные векторы, лентивирусные векторы и герпесвирусные векторы, но не ограничиваются ими.[218] The expression construct can also be a virus. Examples of viral constructs include, but are not limited to, adenovirus vectors, retroviral vectors, vaccinia virus vectors, adeno-associated virus vectors, polyoma virus vectors, alphavirus vectors, rhabdovirus vectors, lentiviral vectors, and herpesvirus vectors.

[219] Вирусный конструкт, например, ретровирусный конструкт, содержит по меньшей мере один транскрипционный промотор/энхансер или локус-определяющий элемент(ы), или другие элементы для контроля экспрессии гена другими способами, например, посредством альтернативного сплайсинга, экспорта ядерной РНК или посттранскрипционной модификации матричной РНК. Такие векторные конструкты также содержат сигнал упаковки, длинные концевые повторы (LTR) или их фрагменты, а также сайты связывания праймеров с положительной и отрицательной цепью, подходящие для используемого вируса, если они уже не присутствуют в вирусном конструкте. Кроме того, такой конструкт обычно содержит сигнальную последовательность для секреции пептида из клетки-хозяина, в которую он помещен. Сигнальная последовательность для этой цели предпочтительно представляет собой сигнальную последовательность млекопитающего или сигнальную последовательность вариантов пептида согласно настоящему изобретению. Конструкт также может необязательно включать сигнал, контролирующий полиаденилирование, а также один или более из сайтов рестрикции и последовательность терминации трансляции. В качестве примера, такие конструкты обычно содержат 5'-LTR, сайт связывания тРНК, сигнал упаковки, сайт начала синтеза второй цепи ДНК и 3'-LTR или их фрагменты.[219] A viral construct, e.g., a retroviral construct, contains at least one transcriptional promoter/enhancer or locus-determining element(s), or other elements to control gene expression in other ways, for example, via alternative splicing, nuclear RNA export, or post-transcriptional messenger RNA modifications. Such vector constructs also contain a packaging signal, long terminal repeats (LTRs) or fragments thereof, and positive and negative strand primer binding sites suitable for the virus being used, if they are not already present in the viral construct. In addition, such a construct typically contains a signal sequence for the secretion of the peptide from the host cell into which it is placed. The signal sequence for this purpose is preferably a mammalian signal sequence or a signal sequence of peptide variants according to the present invention. The construct may also optionally include a polyadenylation control signal, as well as one or more restriction sites and a translation termination sequence. By way of example, such constructs typically contain a 5'-LTR, a tRNA binding site, a packaging signal, a start site for second strand DNA synthesis, and a 3'-LTR or fragments thereof.

[220] Доза вируса для инфекции предпочтительно составляет не менее 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015 или более БОЕ или вирусных частиц.[220] The dose of virus for infection is preferably at least 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , 10 8 , 10 9 , 10 10 , 10 11 , 10 12 , 10 13 , 10 14 , 10 15 , or more PFU or viral particles.

[221] Двуцепочечную РНК можно синтезировать путем добавления двух противоположных промоторов к концам генных сегментов, причем один промотор помещают непосредственно в 5'-положении по отношению к гену, а противоположный промотор помещают непосредственно в 3'-положении по отношению к сегменту гена. Затем дцРНК можно транскрибировать с помощью соответствующей полимеразы.[221] Double-stranded RNA can be synthesized by adding two opposite promoters to the ends of gene segments, with one promoter placed directly 5' to the gene and the opposite promoter placed directly 3' to the gene segment. The dsRNA can then be transcribed with the appropriate polymerase.

[222] В другом варианте реализации полинуклеотидные или олигонуклеотидные агенты можно инкубировать с клетками в культуре, что приводит к эффективному захвату нуклеиновой кислоты клетками. Для такого варианта реализации предпочтительно, чтобы агенты нуклеиновой кислоты были гидрофобно модифицированы, как дополнительно описано ниже в настоящем документе.[222] In another embodiment, polynucleotide or oligonucleotide agents can be incubated with cells in culture, resulting in efficient uptake of the nucleic acid by the cells. For such an embodiment, it is preferred that the nucleic acid agents be hydrophobically modified, as further described herein below.

[223] Независимо от способа, используемого для загрузки частиц нуклеотидными агентами, описанными в настоящем документе, клетки затем инкубируют в течение времени, достаточного для продукции EV, например, экзосом. Экзосомы, выделенные из культуральной среды, содержат экзосомы, загруженные молекулой нуклеиновой кислоты, поглощенной, продуцируемой или экспрессируемой клетками. Соответственно, в одном варианте реализации предложен способ загрузки EV олигонуклеотидным грузом, включающий инкубирование клеток, способных продуцировать EV (например, экзосомы), с олигонуклеотидом в течение времени, достаточного для интернализации олигонуклеотида клетками, культивирование клетки в течение времени, достаточного для секреции экзосом, и выделения экзосом, загруженных олигонуклеотидом, из культуральной среды.[223] Regardless of the method used to load the particles with the nucleotide agents described herein, the cells are then incubated for a time sufficient to produce EVs, such as exosomes. Exosomes isolated from the culture medium contain exosomes loaded with a nucleic acid molecule taken up, produced or expressed by the cells. Accordingly, in one embodiment, a method is provided for loading an EV with an oligonucleotide cargo, comprising incubating cells capable of producing EVs (e.g., exosomes) with the oligonucleotide for a time sufficient for the cells to internalize the oligonucleotide, culturing the cell for a time sufficient for secretion of the exosomes, and isolation of exosomes loaded with oligonucleotide from the culture medium.

[224] Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложены выделенные внеклеточные везикулы, полученные согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации. Согласно еще одному варианту реализации, в настоящем изобретении предложена фармацевтическая композиция, содержащая внеклеточные везикулы, полученные в соответствии с любым из вышеуказанных вариантов реализации. Согласно некоторым вариантам реализации, такие выделенные внеклеточные везикулы и фармацевтические композиции можно применять при лечении неврологических заболеваний или состояний, например, повреждения спинного мозга.[224] In some embodiments, the present invention provides isolated extracellular vesicles prepared according to any of the above embodiments. According to another implementation variant, the present invention provides a pharmaceutical composition containing extracellular vesicles obtained in accordance with any of the above implementation options. In some embodiments, such isolated extracellular vesicles and pharmaceutical compositions can be used in the treatment of neurological diseases or conditions, such as spinal cord injury.

[225] Частицы или фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению по меньшей мере в некоторых вариантах реализации можно заранее упаковать в лекарственные формы в виде шприца, готового к применению. В составе маркировки шприца можно указать название частиц и их источник. Маркировка может также содержать информацию, относящуюся к функции частиц. Шприц можно упаковать в упаковку, в составе маркировки которой также указана информация о частицах.[225] The particles or pharmaceutical composition according to the present invention, in at least some embodiments, can be pre-packaged into dosage forms in the form of a syringe, ready for use. As part of the labeling of the syringe, you can specify the name of the particles and their source. The marking may also contain information relating to the function of the particles. The syringe can be packaged in a package that also contains particle information as part of the labeling.

[226] Термины «содержащий», «включает(ют)», «имеющий», «имеет» и «содержит(ат)» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и имеют значение «по меньшей мере частично состоящий из». При интерпретации каждого утверждения в настоящем документе, которое включает термин «содержащий», могут также присутствовать другие признаки, кроме тех, которым предшествует этот термин. Родственные термины, например, «содержать» и «содержит», следует интерпретировать таким же образом. Термины «иметь», «имеет», «имеющий» и «содержащий» могут также включать значения «состоящий из» и «состоящий по существу из» и могут быть заменены этими терминами. Термин «состоящий из» исключает любой специально не обозначенный или не перечисленный компонент, этап или процедуру. Термин «состоящий по существу из» означает, что композиция или компонент могут содержать дополнительные ингредиенты, но только если эти дополнительные ингредиенты не приводят к существенному изменению основных и новых характеристик заявленных композиций или способов.[226] The terms "comprising", "include(s)", "having", "has", and "comprises(at)" are used interchangeably herein and have the meaning of "at least partially consisting of". When interpreting each statement in this document that includes the term "comprising", there may also be other features than those preceded by this term. Related terms such as "comprise" and "comprises" should be interpreted in the same way. The terms "have", "has", "having" and "comprising" may also include the meanings of "consisting of" and "consisting essentially of" and may be replaced by these terms. The term "consisting of" excludes any component, step, or procedure not specifically identified or listed. The term "consisting essentially of" means that the composition or component may contain additional ingredients, but only if these additional ingredients do not lead to a significant change in the basic and new characteristics of the claimed compositions or methods.

[227] В настоящем документе термин «приблизительно», употребляемый по отношению к измеряемой величине, например, количеству, времени и т.п., означает, что он включает изменчивость в диапазоне +/- 10% или +/- 5%, +/- 1% или даже +/- 0,1% от указанного значения.[227] As used herein, the term "approximately" when used in relation to a measurable quantity, such as quantity, time, etc., means that it includes variability in the range of +/- 10% or +/- 5%, + // 1% or even +/- 0.1% of the specified value.

[228] В настоящем документе формы единственного числа включают формы множественного числа, если иное явным образом не следует из контекста. Например, термин «соединение» или «по меньшей мере одно соединение» может включать множество соединений, включая их смеси.[228] As used herein, singular forms include plural forms, unless otherwise clearly indicated by the context. For example, the term "compound" or "at least one compound" can include a variety of compounds, including mixtures thereof.

[229] В настоящей заявке различные варианты реализации настоящего изобретения могут быть представлены в формате диапазона. Следует понимать, что описание в формате диапазона приведено исключительно для удобства и краткости и не должно рассматриваться как жесткое ограничение сущности изобретения. Соответственно, следует считать, что описание диапазона включает все возможные конкретные поддиапазоны, а также отдельные численные значения в этом диапазоне. Например, описание диапазона, например, от 1 до 6, следует рассматривать как описание конкретных поддиапазонов, например, от 1 до 3, от 1 до 4, от 1 до 5, от 2 до 4, от 2 до 6, от 3. до 6 и т.д., а также отдельных чисел в этом диапазоне, например, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Это не зависит от широты диапазона.[229] In the present application, various embodiments of the present invention may be presented in range format. It should be understood that the description in range format is for convenience and brevity only and should not be construed as an inflexible limitation on the spirit of the invention. Accordingly, the description of a range should be considered to include all possible specific subranges as well as individual numerical values within that range. For example, a description of a range, such as 1 to 6, should be considered as a description of specific subranges, such as 1 to 3, 1 to 4, 1 to 5, 2 to 4, 2 to 6, 3 to 6, etc., as well as individual numbers in this range, such as 1, 2, 3, 4, 5, and 6. This does not depend on the latitude of the range.

[230] При любом указании численного диапазона в настоящем документе подразумевается, что он включает любое упомянутое число (дробное или целое) в пределах указанного диапазона. Фразы «варьирует между» первым указанным числом и вторым указанным числом и «находится в диапазоне от» первого указанного числа «до» второго указанного числа используются в настоящем документе взаимозаменяемо и предназначены для включения первого и второго указанных чисел, а также всех дробных и целых чисел между ними.[230] Any reference to a numerical range herein is intended to include any referenced number (fractional or integer) within the specified range. The phrases "varies between" the first specified number and the second specified number and "ranges from" the first specified number "to" the second specified number are used interchangeably herein and are intended to include the first and second specified numbers, as well as all fractional and integer numbers. between them.

[231] В настоящем документе термин «способ» относится к способам, средствам, методикам и процедурам для выполнения заданной задачи, включая способы, средства, методики и процедуры, известные либо поддающиеся разработке на основе известных способов, средств, методик и процедур практикующими химиками, фармакологами, биологами, биохимиками и медицинскими специалистами, но не ограничиваясь ими.[231] As used herein, the term “method” refers to methods, means, techniques, and procedures for accomplishing a given task, including methods, means, techniques, and procedures known to, or derivable from, known methods, means, techniques, and procedures by practicing chemists, but not limited to pharmacologists, biologists, biochemists and medical specialists.

[232] Следует понимать, что определенные особенности изобретения, которые для ясности описаны в контексте отдельных вариантов реализации, также могут быть представлены в комбинации в одном варианте реализации. И наоборот, различные особенности изобретения, которые для краткости описаны в контексте одного варианта реализации, также могут быть представлены отдельно или в любой подходящей субкомбинации или в любом другом подходящем описанном варианте реализации изобретения. Определенные особенности, описанные в контексте различных вариантов реализации, не следует рассматривать как важные особенности этих вариантов реализации, если только вариант реализации не действует без этих элементов.[232] It should be understood that certain features of the invention, which are described in the context of separate embodiments for clarity, may also be presented in combination in one embodiment. Conversely, various features of the invention, which for brevity are described in the context of one embodiment, may also be presented separately or in any suitable subcombination or in any other suitable described embodiment of the invention. Certain features described in the context of various implementations should not be considered important features of those implementations unless the implementation operates without those elements.

[233] Различные варианты реализации и аспекты настоящего изобретения, описанные выше и в приведенном ниже разделе формулы изобретения, находят экспериментальную поддержку в следующих примерах.[233] The various embodiments and aspects of the present invention described above and in the following section of the claims find experimental support in the following examples.

[234] Согласно еще одному аспекту, в настоящем изобретении предложены экзосомы, полученные из клетки нервного гребня, для применения при лечении повреждения спинного мозга.[234] According to another aspect, the present invention provides neural crest cell-derived exosomes for use in the treatment of spinal cord injury.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[235] В данном разделе приведены ссылки на следующие примеры, которые вместе с вышеприведенным описанием иллюстрируют некоторые варианты реализации изобретения неограничивающим образом.[235] This section provides references to the following examples, which, together with the above description, illustrate some embodiments of the invention in a non-limiting manner.

[236] Как правило, используемая в настоящем документе номенклатура и лабораторные процедуры включают молекулярные, биохимические, микробиологические методики и методики технологии рекомбинантных ДНК. Такие методики подробно описаны в литературе.[236] As a rule, the nomenclature and laboratory procedures used herein include molecular, biochemical, microbiological and recombinant DNA technology techniques. Such techniques are described in detail in the literature.

[237] Материалы и способы[237] Materials and methods

[238] Получение мезенхимальных стволовых клеток[238] Obtaining mesenchymal stem cells

[239] MSC костного мозга человек приобрели в Lonza (Базель, Швейцария). Клетки культивировали и размножали, как описано ранее. Перед сбором экзосом клетки культивировали в тромбоцитах, не содержащих экзосом, и через 3 дня собирали среду. MSC-exo метили PKH26 (Sigma) в течение 5 минут и промывали с помощью ультрацентрифугирования (100000 g, 2 часа, 4°С). Осадок ресуспендировали в 200 мкл PBS.[239] Human bone marrow MSCs were purchased from Lonza (Basel, Switzerland). Cells were cultured and propagated as described previously. Before exosome harvesting, cells were cultured in exosome-free platelets and medium was harvested 3 days later. MSC-exo were labeled with PKH26 (Sigma) for 5 minutes and washed by ultracentrifugation (100,000 g, 2 hours, 4°C). The pellet was resuspended in 200 µl PBS.

[240] Протокол очистки экзосом[240] Exosome Purification Protocol

[241] MSC человека приобрели в Lonza (Базель, Швейцария). Клетки культивировали и размножали. Клетки культивировали с лизатом тромбоцитов, не содержащим экзосом (Rabin Medical Center, Израиль), и через 3 дня собирали среду. Экзосомы очищали с использованием стандартного протокола дифференциального центрифугирования, который включал выделение культуральной жидкости и центрифугирование в течение 10 мин при 300 g. Супернатант собирали и центрифугировали в течение 10 минут при 2000 g, а затем повторно центрифугировали в течение 30 минут при 10000 g. Затем супернатант пропускали через фильтр с размером пор 0,22 мкм и центрифугировали в течение 70 мин при 100000 g. Осадок, содержащий экзосомы и белки, промывали PBS, а затем центрифугировали в течение 70 мин при 100000 g. Осадок ресуспендировали в 200 мкл стерильного PBS. Все этапы центрифугирования выполняли при 4°C. Характеристики экзосом исследовали с помощью технологии NanoSight, электронной микроскопии и вестерн-блоттинга, используя калнексин в качестве отрицательного маркера и CD9 и CD81 в качестве положительного маркера.[241] Human MSC was purchased from Lonza (Basel, Switzerland). Cells were cultured and expanded. The cells were cultured with exosome-free platelet lysate (Rabin Medical Center, Israel) and the medium was collected 3 days later. Exosomes were purified using a standard differential centrifugation protocol, which included isolation of culture fluid and centrifugation for 10 min at 300 g. The supernatant was collected and centrifuged for 10 minutes at 2000 g and then re-centrifuged for 30 minutes at 10000 g. Then the supernatant was passed through a filter with a pore size of 0.22 μm and centrifuged for 70 min at 100,000 g. The precipitate containing exosomes and proteins was washed with PBS and then centrifuged for 70 min at 100,000 g. The pellet was resuspended in 200 µl of sterile PBS. All centrifugation steps were performed at 4°C. Exosomes were characterized by NanoSight technology, electron microscopy and Western blotting using calnexin as a negative marker and CD9 and CD81 as a positive marker.

[242] Флуоресцентное мечение экзосом из мезенхимальных стволовых клеток (MSC-Exo)[242] Fluorescent labeling of exosomes from mesenchymal stem cells (MSC-Exo)

[243] MSC-Exo метили PKH26/PKH67 (Sigma) в течение 5 минут, а затем промывали PBS с использованием ультрацентрифугирования (100000 g, 2 часа, 4°C). Осадок ресуспендировали в 200 мкл PBS. Для экспериментов с PTX MSC-Exo суспендировали с 5 мкл PTX в течение 10 минут при 37°C, затем метили PKH26 и центрифугировали при 100000 g в течение 2 ч. MSC-Exo + PKH67 и MSC-Exo + PTX + PKH26 совместно вводили одной и той же крысе (n = 3).[243] MSC-Exo were labeled with PKH26/PKH67 (Sigma) for 5 minutes and then washed with PBS using ultracentrifugation (100,000 g, 2 hours, 4°C). The pellet was resuspended in 200 µl PBS. For PTX experiments, MSC-Exo was suspended with 5 µl of PTX for 10 minutes at 37°C, then labeled with PKH26 and centrifuged at 100,000 g for 2 h. and the same rat (n = 3).

[244] Синтез и конъюгирование наночастиц золота (GNP)[244] Synthesis and conjugation of gold nanoparticles (GNP)

[245] К 30 мл DDW добавляли смесь 3,75 мл линолевой кислоты (18%), олеиновой кислоты (65%), пальмитиновой кислоты (16%) и этанола (1%), 200 мг NaOH и 15 мл этанола. Раствор перемешивали в течение 5 мин. Затем при перемешивании добавляли пятьдесят миллиграммов HAuCl4, затем 5 мл аскорбиновой кислоты (0,05 М) и перемешивали в течение еще одной минуты. Затем к раствору GNP добавляли раствор ПЭГ7 (2,26 × 10-3 г) и перемешивали смесь в течение 1 часа. Затем pH доводили до 9 с использованием NaOH и перемешивали раствор в течение еще одного часа. После добавления 80 мл н-гексана раствор перемешивали в течение 1 часа. Затем pH полученной смеси доводили до 7, используя раствор HCl (37%). Смесь помещали в воронку для разделения фаз (органической и водной). Водную фазу выпаривали в вакууме. Затем к раствору добавляли избыток карбодиимида (1,87 × 10-3 г) и N-гидроксисукцинимид (Thermo Fisher Scientific, Inc., Рокфорд, штат Иллинойс, США) (2,12 × 10-3 г) с последующим добавлением 2GF (Sigma-Aldrich, Israel Ltd.) (1,75 × 10-3 г). В общей сложности 2,8 × 1010 экзосом (200 мкл экзосом в 1 мл физиологического раствора) инкубировали при 37°C в течение 3 ч с GNP, покрытыми глюкозой (35 мг/мл, 100 мкл). Затем экзосомы центрифугировали в течение 2 ч (100000 g, 4°C).[245] To 30 ml of DDW was added a mixture of 3.75 ml of linoleic acid (18%), oleic acid (65%), palmitic acid (16%) and ethanol (1%), 200 mg of NaOH and 15 ml of ethanol. The solution was stirred for 5 minutes. Then fifty milligrams of HAuCl 4 was added with stirring, followed by 5 ml of ascorbic acid (0.05 M) and stirred for another minute. Then a PEG7 solution (2.26 x 10 -3 g) was added to the GNP solution and the mixture was stirred for 1 hour. The pH was then adjusted to 9 using NaOH and the solution was stirred for another hour. After adding 80 ml of n-hexane, the solution was stirred for 1 hour. Then the pH of the resulting mixture was adjusted to 7 using a solution of HCl (37%). The mixture was placed in a funnel to separate the phases (organic and aqueous). The aqueous phase was evaporated in vacuo. An excess of carbodiimide (1.87 x 10 -3 g) and N-hydroxysuccinimide (Thermo Fisher Scientific, Inc., Rockford, IL, USA) (2.12 x 10 -3 g) were then added to the solution, followed by the addition of 2GF ( Sigma-Aldrich, Israel Ltd.) (1.75 x 10 -3 g). A total of 2.8 x 10 10 exosomes (200 μl exosomes in 1 ml saline) were incubated at 37° C. for 3 h with glucose-coated GNPs (35 mg/ml, 100 μl). Then the exosomes were centrifuged for 2 h (100,000 g, 4°C).

[246] Исследование характеристик GNP[246] GNP Characterization Study

[247] Для измерения размера и формы GNP использовали трансмиссионную электронную микроскопию (JEM-1400, JEOL), а дальнейшее исследование их характеристик выполняли с помощью спектроскопии в УФ и видимом спектре (UV-1650 PC; Shimadzu Corporation, Киото, Япония), ζ-потенциала (ZetaSizer 3000HS; Malvern Instruments, Малверн, Великобритания) и динамического светорассеяния.[247] Transmission electron microscopy (JEM-1400, JEOL) was used to measure the size and shape of GNPs, and further characterization was performed using UV-visible spectroscopy (UV-1650 PC; Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan), ζ -potential (ZetaSizer 3000HS; Malvern Instruments, Malvern, UK) and dynamic light scattering.

[248] Количественные оценки GNP[248] GNP Quantifications

[249] Для определения количества золота в нескольких основных органах (сердце, легких, почках и селезенке) использовали пламенную атомно-абсорбционную спектроскопию (SpectrAA 140; Agilent Technologies, Санта-Клара, штат Калифорния, США). Иссеченные ткани растворяли в 1 мл царской водки (смеси азотной и соляной кислот в соотношении 1:3), давали возможность испариться, а затем разбавляли до общего объема 4 мл. После фильтрации образцов через шприцевые фильтры с размером пор 0,45 нм определяли концентрацию золота по калибровочным кривым, построенным с использованием раствора с известными концентрациями золота. Для определения количества золота в головном мозге и очагах поражений в спинном мозге использовали спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (ICP). Свежие ткани экстрагировали и сжигали при 550°C в течение 5 ч. Затем к расплавленным тканям добавляли 5 мл 1% HNO3 и фильтровали через фильтры с размером пор 0,45 мкм. Концентрации золота в образцах определяли по корреляции со стандартной кривой для золота.[249] Flame gas was used to determine the amount of gold in several major organs (heart, lungs, kidneys, and spleen). atomic absorption spectroscopy (SpectrAA 140; Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). The excised tissues were dissolved in 1 ml of aqua regia (a 1:3 mixture of nitric and hydrochloric acids), allowed to evaporate, and then diluted to a total volume of 4 ml. After filtering the samples through syringe filters with a pore size of 0.45 nm, the gold concentration was determined from calibration curves constructed using a solution with known concentrations of gold. Inductively coupled plasma (ICP) spectrometry was used to determine the amount of gold in the brain and spinal cord lesions. Fresh tissues were extracted and burned at 550°C for 5 h. Then 5 ml of 1% HNO was added to the molten tissues.3 and filtered through filters with a pore size of 0.45 μm. The concentrations of gold in the samples were determined by correlation with the standard curve for gold.

[250] Загрузка экзосом[250] Exosome Loading

[251] Экзосомы (40 мкл, приблизительно 1010 экзосом) загружали 0,1 нмоль cy3-MAPK-миРНК (Advirna Company) в пробирке EPPENDORF® и инкубировали в течение 1-3 часов при 37°C. Затем суспензию подвергали анализу Nanosight. Соотношение концентраций флуоресцирующих и нефлуоресцирующих экзосом определяли как эффективность загрузки.[251] Exosomes (40 μl, approximately 10 10 exosomes) were loaded with 0.1 nmol cy3-MAPK-siRNA (Advirna Company) in an EPPENDORF® tube and incubated for 1-3 hours at 37°C. The suspension was then subjected to Nanosight analysis. The concentration ratio of fluorescent and non-fluorescent exosomes was determined as the loading efficiency.

[252] Для экспериментов in vivo 40 мкл экзосом загружали 0,1 нмоль PTEN-миРНК (Advirna Company) в течение 2-3 часов при 37°C перед интраназальным введением крысам с ПСМ. Экзосомы, загруженные PTEN-миРНК, назывались ExoPTEN.[252] For in vivo experiments, 40 µl of exosomes were loaded with 0.1 nmol PTEN-miRNA (Advirna Company) for 2-3 hours at 37° C. prior to intranasal administration to SCI rats. Exosomes loaded with PTEN miRNAs were called ExoPTEN.

[253] Разрастание аксонов в нейронах ганглиев задних корешков (DRG)[253] Axonal outgrowth in dorsal root ganglion (DRG) neurons

[254] Ганглии задних корешков на уровне грудного и поясничного отдела позвоночника взрослых крыс Sprague-Dawley (200-250 г) препарировали и погружали в ледяной сбалансированный солевой раствор Хэнка (HBSS). DRG промывали HBSS, переносили в небольшую чашку, содержащую 4 мл 2,5 мг/мл коллагеназы II типа (Worthington), разрезали на мелкие кусочки с помощью скальпеля и инкубировали при 37°C в течение 40 мин. Раствор центрифугировали при 200 g в течение 3 мин для удаления коллагеназы, ресуспендировали в 2 мл культуральной среды, содержащей культуральную среду F12 (Gibco, 11765), 10% фетальную бычью сыворотку (Gibco), 100 Ед/мл пенициллина (Biological Industries, Бейт-ха-Эмек, Израиль), 100 мкг/мл стрептомицина, измельчая ~20 раз путем пропускания через наконечники для пипеток на 1 мл. Клетки высевали на 15 мм покровное стекло, предварительно покрытое ламинином (Sigma, L2020), внутри 12-луночного планшета при плотности 5 × 104 на лунку на 5 часов. Затем среду DRG заменяли на среду, содержащую обычную среду DRG, 40 мкл экзосом, 0,1 нмоль неспецифичной контрольной (NTC) миРНК, 0,1 нмоль миРНК PTEN или 0,1 нмоль миРНК PTEN, загруженной в 40 мкл экзосом.[254] dorsal root ganglia at the level of the thoracic and lumbar spine of adult Sprague-Dawley rats (200-250 g) were dissected and immersed in Hank's ice-cold balanced salt solution (HBSS). DRGs were washed with HBSS, transferred to a small dish containing 4 ml 2.5 mg/ml collagenase type II (Worthington), cut into small pieces with a scalpel, and incubated at 37°C for 40 min. The solution was centrifuged at 200 g for 3 min to remove collagenase, resuspended in 2 ml culture medium containing F12 culture medium (Gibco, 11765), 10% fetal bovine serum (Gibco), 100 U/ml penicillin (Biological Industries, Beit ha-Emek, Israel), 100 µg/ml streptomycin, minced ~20 times by passing through 1 ml pipette tips. Cells were seeded on a 15 mm coverslip pre-coated with laminin (Sigma, L2020) inside a 12-well plate at a density of 5 x 10 4 per well for 5 hours. The DRG medium was then changed to one containing normal DRG medium, 40 μl exosomes, 0.1 nmol non-specific control (NTC) siRNA, 0.1 nmol PTEN siRNA, or 0.1 nmol PTEN siRNA loaded into 40 μl exosomes.

[255] Последовательность PTEN, являвшаяся мишенью миРНК, представлена в SEQ ID NO: 6 (5'-GAGTTCTTCCACAAACAGAA-3'). Для ингибирования экспрессии PTEN использовали двуцепочечную миРНК, содержащую одну цепь, содержащую нуклеотидную последовательность 5'-GAGUUCUUCCACAAACAGAA-3' (SEQ ID NO: 10), конъюгированную с холестерином, и нуклеотидную последовательность 5'-UUCUGUUUGUGGAAGAACUC-3' (SEQ ID NO: 11).[255] The siRNA target sequence of PTEN is shown in SEQ ID NO: 6 (5'-GAGTTCTTCCACAAAACAGAA-3'). To inhibit PTEN expression, a double-stranded siRNA containing a single strand was used, containing the cholesterol-conjugated nucleotide sequence 5'-GAGUUCUUCCACAAAACAGAA-3' (SEQ ID NO: 10) and the nucleotide sequence 5'-UUCUGUUUGUGGAAGAACUC-3' (SEQ ID NO: 11 ).

[256] Через 24 часа после посева клетки фиксировали в течение 10 минут 4% параформальдегидом (PFA), трижды промывали по 5 минут PBS, пермеабилизировали в течение 10 минут 0,3% Triton X-100, промывали три раза по 5 минут PBS, блокировали в течение 2 часов в 5% сыворотке КРС и инкубировали в течение ночи с антителом мыши против тубулина (Promega, 1:500) в 5% сыворотке КРС при 4°C. Затем образцы инкубировали с антителом осла против антител мыши, меченым Alexa488 (Invitrogen, 1:800) и DAPI (1:1000) в течение 3 ч. После трех промывок PBS образцы устанавливали и исследовали с помощью конфокальной микроскопии (LSM700). Изображения обрабатывали с использованием программного обеспечения IMARIS (версия 8.20) с целью количественной оценки уровня ветвей аксонов, максимального уровня ветвей, количества аксонов, общей длины аксонов. Параметры задавали следующим образом и применяли к каждому изображению: максимальный диаметр 60 мкм, минимальный диаметр 0,6 мкм, порог начальной точки от 10 мкм до 60 мкм, порог исходной точки 10 мкм, удаление исходных точек вокруг исходных точек с диаметром сферической области 24 мкм, максимальная допустимая длина зазора 60 мкм.[256] 24 hours after seeding, cells were fixed for 10 minutes with 4% paraformaldehyde (PFA), washed three times for 5 minutes with PBS, permeabilized for 10 minutes with 0.3% Triton X-100, washed three times for 5 minutes with PBS, blocked for 2 hours in 5% bovine serum and incubated overnight with mouse anti-tubulin antibody (Promega, 1:500) in 5% bovine serum at 4°C. Samples were then incubated with donkey anti-mouse labeled with Alexa488 (Invitrogen, 1:800) and DAPI (1:1000) for 3 hours. After three washes with PBS, samples were mounted and examined by confocal microscopy (LSM700). The images were processed using the IMARIS software (version 8.20) to quantify the level of axon branches, the maximum level of branches, the number of axons, and the total length of axons. The parameters were set as follows and applied to each image: maximum diameter 60 µm, minimum diameter 0.6 µm, starting point threshold from 10 µm to 60 µm, starting point threshold 10 µm, removal of origin points around the origin points with a spherical region diameter of 24 µm , the maximum allowable gap length is 60 µm.

[257] КТ головного и спинного мозга ex vivo:[257] Ex vivo CT of the brain and spinal cord:

[258] Образцы головного и спинного мозга собирали и помещали в 4% параформальдегид на 3 дня для фиксации, затем пропитывали неионогенным иодсодержащим контрастным веществом (йопамидолом, Bayer Schering Pharma, Япония) в концентрации 150 мг/мл, разбавленным 7,5% параформальдегидом, при 4°C в течение 7 дней, с целью различения серого и белого вещества. Перед КТ-визуализацией образцы вынимали из раствора, промокали насухо и помещали в держатель образцов для визуализации. Держатель образцов заклеивали пластмассовой пленкой для предотвращения обезвоживания. Микро-КТ-сканирование образцов ex vivo выполняли с использованием микро-КТ-сканера (Skyscan High Resolution Model 1176) с номинальным разрешением 35 мкм, алюминиевым фильтром 0,2 мм и напряжением трубки 45 кВ. Реконструкцию выполняли с помощью модифицированного алгоритма Фельдкампа с использованием программного обеспечения SkyScanNRecon и ускорения за счет GPU. Использовали устранение кольцевых артефактов, сглаживание по Гауссу (3%) и поправку на усиление луча (25%). Трехмерные (3D) изображения с объемной визуализацией генерировали с использованием функции передачи RGBA в программном обеспечении SkyScan CT-Volume («CTVol») и SkyScan CT-Voxel («CTVox»).[258] Samples of the brain and spinal cord were collected and placed in 4% paraformaldehyde for 3 days for fixation, then impregnated with a non-ionic iodinated contrast agent (iopamidol, Bayer Schering Pharma, Japan) at a concentration of 150 mg/ml, diluted with 7.5% paraformaldehyde, at 4°C for 7 days to distinguish between gray and white matter. Prior to CT imaging, the samples were removed from the solution, blotted dry, and placed in a sample holder for imaging. The sample holder was sealed with a plastic film to prevent dehydration. Micro-CT scans of ex vivo samples were performed using a micro-CT scanner (Skyscan High Resolution Model 1176) with a nominal resolution of 35 µm, a 0.2 mm aluminum filter, and a tube voltage of 45 kV. Reconstruction was performed using a modified Feldkamp algorithm using SkyScanNRecon software and GPU acceleration. Ring artifact removal, Gaussian smoothing (3%), and beam gain correction (25%) were used. Three-dimensional (3D) volumetric images were generated using the RGBA transfer function in SkyScan CT-Volume (“CTVol”) and SkyScan CT-Voxel (“CTVox”) software.

[259] Иммунофлуоресцентный анализ[259] Immunofluorescence analysis

[260] Спинной мозг рассекали, фиксировали в 4% PFA в течение ночи, обрабатывали криопротектором (30% раствором сахарозы) в течение ночи, помещали в композит с оптимальной температурой резки (OCT) и делали продольные срезы (20 мкм) с использованием криостата (Leica CM1850, Германия). Срезы пермеаблизировали в 0,5% растворе Tween, блокировали 5% сывороткой КРС, а затем инкубировали с антителом кролика против тубулина (Abcam, 1:500), антителом кролика против GFAP (1:1000, Millipore), антителом мыши против CD11b (1:500, BioRad) или антителом мыши против CD31 (1:50, BD) в течение ночи при 4°C. Затем срезы инкубировали с антителом козы против антител кролика, меченым Alexa647 (Invitrogen, 1:800) и DAPI (1:1000) в течение 3 часов, накрывали покровными стеклами и визуализировали с помощью конфокального микроскопа (LSM700).[260] The spinal cord was dissected, fixed in 4% PFA overnight, treated with cryoprotectant (30% sucrose solution) overnight, placed in an optimum cutting temperature (OCT) composite, and cut longitudinally (20 µm) using a cryostat ( Leica CM1850, Germany). Sections were permeated in 0.5% Tween, blocked with 5% bovine serum, and then incubated with rabbit anti-tubulin (Abcam, 1:500), rabbit anti-GFAP (1:1000, Millipore), mouse anti-CD11b (1 :500, BioRad) or mouse anti-CD31 antibody (1:50, BD) overnight at 4°C. Sections were then incubated with goat anti-rabbit labeled with Alexa647 (Invitrogen, 1:800) and DAPI (1:1000) for 3 hours, covered with coverslips, and visualized with a confocal microscope (LSM700).

[261] Модель повреждения спинного мозга[261] Spinal Cord Injury Model

[262] Все эксперименты на животных выполняли в строгом соответствии с протоколами, утвержденными технологическим институтом Technion-Israel. Рандомизацию животных выполнял экспериментатор, не знающий о лечении. Взрослых самок крыс Sprague-Dawley анестезировали смесью ксилазина (10-15 мг/кг) и кетамина (60-90 мг/кг) и поддерживающей дозой 1-2% изофлурана (Harvard Apparatus, США) во время операции. После ламинэктомии на уровне 9-11 грудных позвонков спинной мозг полностью рассекали на уровне Т10 с помощью микроножниц (Kent Scientific, США). Ростральную и каудальную культи приподнимали, чтобы обеспечить полное рассечение, и в образовавшуюся щель круговым движением вводили крючок (Kent Scientific, США) с целью подтверждения отсутствия оставшихся волокон в нижней части позвоночного канала. Группы, оцениваемые в данном исследовании, обозначали как "контрольное рассечение" (n = 15), "интраназальное введение контрольных экзосомы" (n = 10), "интраназальное введение ExoPTEN" (n = 7), "внутриочаговое введение PTEN-миРНК" (n = 3) и "внутриочаговое введение ExoPTEN" (n = 4). Затем мышечные слои и кожу зашивали, и крыс помещали в инкубационные камеры с регулируемой температурой. Для интраназальной обработки крысам интраназально вводили 40 мкл физиологического раствора, 40 мкл экзосом или 40 мкл ExoPTEN через 2-3 часа после операции и каждые 24 часа в течение 5 дней. Для внутриочаговой обработки крысам вводили 40 мкл PTEN-миРНК (0,1 нмоль) или 40 мкл ExoPTEN однократно при нанесении повреждения спинного мозга. Массаж мочевого пузыря выполняли два раза в день до восстановления функции мочевого пузыря. Антибиотики (цефазолин, 25 мг/кг, два раза в день) вводили ежедневно в течение 1 недели. Бупренорфин (Bayer) вводили в дозе 0,01-0,05 мг/кг до операции и через 3 дня после нее. Циклоспорин (10 мг/кг/сут) (Novartis) вводили всем крысам в течение 1 недели.[262] All animal experiments were performed in strict accordance with protocols approved by the Technion-Israel Institute of Technology. The animals were randomized by the experimenter unaware of the treatment. Adult female Sprague-Dawley rats were anesthetized with a mixture of xylazine (10-15 mg/kg) and ketamine (60-90 mg/kg) and a maintenance dose of 1-2% isoflurane (Harvard Apparatus, USA) during surgery. After laminectomy at the level of 9-11 thoracic vertebrae, the spinal cord was completely dissected at the T10 level using microscissors (Kent Scientific, USA). The rostral and caudal stumps were raised to ensure complete dissection, and a hook (Kent Scientific, USA) was inserted into the resulting gap in a circular motion to confirm the absence of remaining fibers in the lower part of the spinal canal. The groups evaluated in this study were designated as “control dissection” (n = 15), “intranasal administration of control exosomes” (n = 10), “intranasal administration of ExoPTEN” (n = 7), “intralesional administration of PTEN-siRNA” ( n = 3) and "intralesional injection of ExoPTEN" (n = 4). The muscle layers and skin were then sutured and the rats were placed in temperature controlled incubation chambers. For intranasal treatment, rats were intranasally injected with 40 μl of saline, 40 μl of exosomes, or 40 μl of ExoPTEN 2-3 hours after surgery and every 24 hours for 5 days. For intralesional treatment, rats were injected with 40 μl of PTEN-miRNA (0.1 nmol) or 40 μl of ExoPTEN once upon inflicting spinal cord injury. Bladder massage was performed twice a day until the bladder function was restored. Antibiotics (cefazolin, 25 mg/kg, twice daily) were administered daily for 1 week. Buprenorphine (Bayer) was administered at a dose of 0.01-0.05 mg/kg before and 3 days after surgery. Cyclosporine (10 mg/kg/day) (Novartis) was administered to all rats for 1 week.

[263] Анализ поведения[263] Behavior Analysis

[264] Восстановление двигательных функций оценивал экспериментатор, не знавший о лечении, с использованием способа на основе шкалы двигательных функций Бассо, Битти и Бреснахана (BBB). Измерения выполняли через 2-3 дня после имплантации, а затем один раз в 7 дней. Все измерения выполняли в одно и то же время дня во избежание циркадной изменчивости. Исходный уровень BBB задавали как значение, зарегистрированное при первом анализе после операции. Еженедельная оценка представляла собой минимальную оценку, полученной в течение каждой календарной недели. Восстановление чувствительности оценивали с помощью теста нитей фон Фрея. Нити (Bioseb) с градиентом изгибающих сил прикладывали к лапам для стимуляции ноцицептивных реакций (быстрое отдергивание лапы от раздражителя). Пороговое значение отмены задавали как минимальное усилие, вызывающее положительную реакцию по меньшей мере в 2 из 3 тестов с интервалом не менее 30 с между тестами.[264] Motor recovery was assessed by an experimenter unaware of the treatment using a method based on the Basso, Beatty and Bresnahan (BBB) motor function scale. Measurements were taken 2-3 days after implantation and then once every 7 days. All measurements were taken at the same time of day to avoid circadian variability. Baseline BBB was set as the value recorded in the first analysis after surgery. The weekly score was the minimum score received during each calendar week. Sensory recovery was assessed using the von Frey filament test. Threads (Bioseb) with a gradient of bending forces were applied to the paws to stimulate nociceptive reactions (rapid withdrawal of the paw from the stimulus). The withdrawal threshold was set as the minimum effort that produces a positive response in at least 2 of 3 tests with an interval of at least 30 seconds between tests.

[265] МРТ[265] MRI

[266] МРТ выполняли с помощью сканера с индукцией 9,4 Тл (Bruker Biospec, Эттлинген, Германия) с использованием цилиндрической объемной катушки (внутренний диаметр 86 мм) для возбуждения сигнала и одноканальной поверхностной катушки (диаметром 20 мм) для приема сигнала. Животные находились под наркозом (0,5-1,5% изофлурана) и получали кислород (0,5 л/мин). Во время визуализации контролировали дыхание (Small Animal Instruments, Stony Brook, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США) и поддерживали температуру тела с помощью термостатируемой циркулирующей горячей воды. Перед визуализацией DTI получали сагиттальные и аксиальные Т2-взвешенные анатомические сканы с использованием последовательности RARE для определения геометрии среза скана DTI. Использовали следующие параметры регистрации RARE: толщина 0,8 мм, поле зрения = 3x3 см, размер матрицы = 192x192, (пространственное разрешение = 156x156 мкм2), время повторения/эхо (TR/TE) = 1200/16,22 мс, 4 средних значения. Визуализацию DTI выполняли с использованием последовательности EPI-DTI со следующими параметрами: 30 неколлинеарных направлений градиента, 3 изображения A0, b = 1000 с/мм2, дифф. продолжительность (δ) = 2,6, дифф. разделение (Δ) = 11, 2 средних значения, толщина 0,8 мм, поле зрения = 3x3 см, размер матрицы = 192x192, (пространственное разрешение = 156x156 мкм2). Расчеты DTI и отслеживание волокон выполняли с использованием программного обеспечения ExploreDTI (Leemans et al., 2009). Полученные тензоры спектрально раскладывали по их собственным компонентам. Собственные значения использовали для расчета карт фракционной анизотропии (ФА). Исследуемые области (ИО) спинного мозга (белое и серое вещество) вручную сегментировали в каждом срезе. Трактографию применяли с использованием детерминированного (плавного) отслеживания волокна, заканчивающегося в вокселях с ФА ниже 0,2 или после изменения ориентации тракта на угол более 30° (Basser et al. 2000), с шагом 0,078 мм и длиной волокна 0,2-100 мм. Волокна, прошедшие через вручную выбранные исследуемые области, наносили на график в виде направлений.[266] MRI was performed with a 9.4 T scanner (Bruker Biospec, Ettlingen, Germany) using a cylindrical volume coil (86 mm inner diameter) for signal excitation and a single-channel surface coil (20 mm diameter) for signal reception. The animals were anesthetized (0.5-1.5% isoflurane) and received oxygen (0.5 l/min). Breathing was monitored during imaging (Small Animal Instruments, Stony Brook, New York, NY, USA) and body temperature was maintained with thermostatically controlled circulating hot water. Prior to DTI imaging, sagittal and axial T2-weighted anatomical scans were obtained using the RARE sequence to determine the slice geometry of the DTI scan. The following RARE registration parameters were used: thickness 0.8 mm, field of view = 3x3 cm, matrix size = 192x192, (spatial resolution = 156x156 μm 2 ), repetition/echo time (TR/TE) = 1200/16.22 ms, 4 average values. DTI imaging was performed using an EPI-DTI sequence with the following parameters: 30 non-collinear gradient directions, 3 images A 0 , b = 1000 s/mm 2 , diff. duration (δ) = 2.6, diff. separation (Δ) = 11, 2 averages, thickness 0.8 mm, field of view = 3x3 cm, matrix size = 192x192, (spatial resolution = 156x156 µm 2 ). DTI calculations and fiber tracking were performed using ExploreDTI software (Leemans et al., 2009). The resulting tensors were spectrally decomposed into their own components. Eigenvalues were used to calculate fractional anisotropy (FA) maps. The areas of interest (AR) of the spinal cord (white and gray matter) were manually segmented in each section. Tractography was applied using deterministic (smooth) tracking of a fiber terminating in voxels with FA below 0.2 or after reorienting the tract by more than 30° (Basser et al. mm. Fibers that passed through manually selected areas of interest were plotted on a graph in the form of directions.

[267] Электрофизиология[267] Electrophysiology

[268] На 8 неделе выполняли электрофизиологическое исследование для регистрации распространения нейронного сигнала через очаг поражения. После анестезии кетамином/ксилазином крыс помещали в стереотаксический аппарат и делали разрез по средней линии на коже головы. Обнажали череп и имплантировали два винтовых электрода для электростимуляции на 2 мм справа от средней линии, на уровне -1,0 мм и +4,0 мм кпереди и сзади от брегмы, соответственно. Винтовые электроды подключали к выходным клеммам стимулятора. Обнажали седалищный нерв в задней части ноги и вставляли два крючковых электрода из серебряной проволоки. Другой провод вставляли в подушечку ноги и использовали в качестве заземляющего электрода. Усиленные сигналы подвергали полосовой фильтрации от 0,1 до 3 кГц (широкополосный предусилитель 7P511 AC с предусилителем мощности 7DA, Grass Technologies, Уорик, штат Род-Айленд, США), оцифровывали (аналого-цифровой преобразователь NI USB-6341, National Instruments), регистрировали при 10 кГц и хранили на персональном компьютере с программным пакетом WinWCP (любезно предоставленным д-ром John Dempster, Стратклайдский университет, Великобритания). Интенсивность стимуляции выбирали в соответствии с сокращением задних конечностей и появлением надежного суммарного потенциала действия седалищного нерва (CAP) у первого животного и поддерживали на протяжении всего эксперимента.[268] At week 8, an electrophysiological study was performed to record the propagation of the neural signal through the lesion. After anesthesia with ketamine/xylazine, the rats were placed in a stereotaxic apparatus and a midline incision was made on the scalp. The skull was exposed and two helical electrical stimulation electrodes were implanted 2 mm to the right of the midline, at -1.0 mm and +4.0 mm anterior and posterior to the bregma, respectively. Screw electrodes were connected to the output terminals of the stimulator. The sciatic nerve at the back of the leg was exposed and two silver wire hook electrodes were inserted. Another wire was inserted into the ball of the foot and used as a ground electrode. The amplified signals were bandpass filtered from 0.1 to 3 kHz (7P511 AC wideband preamplifier with 7DA power preamplifier, Grass Technologies, Warwick, RI, USA), digitized (NI USB-6341 analog-to-digital converter, National Instruments), recorded at 10 kHz and stored on a personal computer with the WinWCP software package (courtesy of Dr. John Dempster, University of Strathclyde, UK). The intensity of stimulation was chosen according to the contraction of the hind limbs and the appearance of a reliable total action potential of the sciatic nerve (CAP) in the first animal and was maintained throughout the experiment.

[269] Вестерн-блоттинг[269] Western blotting

[270] Пораженные сегменты спинного мозга и печень помещали в раствор RIPA ((1% дезоксихолат натрия (DOC) (Sigma), 1% 100x-Triton (Biolab), 50 мМ трис-HCl (Sigma), 150 мМ NaCl (Sigma), 5 мМ ЭДТА (Sigma)), содержащий смесь ингибиторов протеаз (100 мМ PMSF, 2 мг/мл лейпептина, 50 мМ ортаванадата Na, 50 мМ апротинина, Sigma). Ткани гомогенизировали, 20 мкг общего белка разделяли с помощью электрофореза в 4-12% ДСН-ПААГ, а затем переносили на нитроцеллюлозную мембрану на 90 мин. После блокирования 2% БСА в физиологическом растворе с трис-буфером и 0,1% Tween20 (TBST) в течение 3 часов мембраны инкубировали в течение ночи с антителом против PTEN, 1:1000 (моноклональное антитело мыши; № по каталогу 9556, Cell Signaling) или антителом против β-актина, 1:1000 (моноклональное антитело кролика; № по каталогу 8457, Cell Signaling) в качестве контроля загрузки в 2% БСА в TBST. На следующий день, после трех промывок TBST, мембраны инкубировали с антителом против IgG кролика, меченым ПХ (1:5000, NA934V, GE Healthcare), или антителом против IgG мыши, меченым ПХ (1:5000, NA931V, GE Healthcare), в течение 2 часов при комнатной температуре. Сигналы проявляли путем воздействия на блот усиленных хемилюминесцентных реагентов (№ по каталогу 1705061, BioRad) и последующего экспонирования в системе визуализации LAS-3000 (FujiFilm).[270] Affected spinal cord segments and liver were placed in RIPA solution ((1% sodium deoxycholate (DOC) (Sigma), 1% 100x-Triton (Biolab), 50 mM Tris-HCl (Sigma), 150 mM NaCl (Sigma) , 5 mM EDTA (Sigma)), containing a mixture of protease inhibitors (100 mM PMSF, 2 mg/ml leupeptin, 50 mM Na ortavanadate, 50 mM aprotinin, Sigma). 12% SDS-PAGE, and then transferred to a nitrocellulose membrane for 90 minutes After blocking with 2% BSA in saline with Tris buffer and 0.1% Tween20 (TBST) for 3 hours, the membranes were incubated overnight with antibody against PTEN , 1:1000 (mouse monoclonal antibody; catalog # 9556, Cell Signaling) or anti-β-actin antibody, 1:1000 (rabbit monoclonal antibody; catalog # 8457, Cell Signaling) as loading control in 2% BSA in TBST The following day, after three washes with TBST, the membranes were incubated with anti-rabbit IgG labeled with HRP (1:5000, NA934V, GE Healthcare) or anti-mouse IgG antibody labeled with HRP (1:5000, NA931V, GE Healthcare), for 2 hours at room temperature. Signals were developed by exposing the blot to enhanced chemiluminescent reagents (catalog # 1705061, BioRad) and then exposure to a LAS-3000 imaging system (FujiFilm).

[271] РВ-кПЦР[271] Real-time qPCR

[272] Общую РНК из поврежденных тканей спинного мозга и печени выделяли с использованием мини-набора Qiagen RNeasy, ДНК первой цепи синтезировали с использованием набора для обратной транскрипции High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems) в соответствии с инструкциями производителя. Количественную ПЦР в реальном времени выполняли на системе QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System. Праймеры включали PTEN (Thermo Fisher, идентификатор анализа: Rn00477208) или GAPDH (Thermo Fisher, идентификатор анализа: Rn01775763-g1). Использовали следующие условия реакции амплификации: 95°C в течение 20 с, затем 40 циклов при 95°C в течение 3 с, 60°C в течение 30 с в 10 мкл реакционной смеси в трех повторностях. Относительные уровни экспрессии определяли с использованием метода ΔΔCt, при котором исследуемый ген стандартизировали по экспрессии GAPDH.[272] Total RNA was isolated from damaged spinal cord and liver tissues using the Qiagen RNeasy mini kit, first strand DNA was synthesized using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems) according to the manufacturer's instructions. Real-time quantitative PCR was performed on a QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System. Primers included PTEN (Thermo Fisher, assay ID: Rn00477208) or GAPDH (Thermo Fisher, assay ID: Rn01775763-g1). The following amplification reaction conditions were used: 95°C for 20 s, then 40 cycles at 95°C for 3 s, 60°C for 30 s in 10 μl of the reaction mixture in triplicate. Relative expression levels were determined using the ΔΔCt method, in which the gene of interest was standardized for GAPDH expression.

[273] Нейроанатомическое отслеживание[273] Neuroanatomical Tracking

[274] Для отслеживания кортикоспинальных аксонов крыс подвергали антероградному отслеживанию с использованием биотинилированного декстранамина (BDA) на 6 неделе. Под анестезией кетамином и ксилазином, описанной выше, крыс помещали в стереотаксическую рамку. Волосы на коже головы выбривали, выбритую область обрабатывали этанолом и просверливали небольшие отверстия в черепе над сенсомоторной корой. Микрошприц Hamilton с вытянутой стеклянной микропипеткой использовали для инъекций 1 мкл 10% BDA (мол. масса 10000, D1956, Molecular Probes) в 8 областей на полушарие в течение 2 минут на область с 2-минутными интервалами между инъекциями с использованием следующих координат: AP +1,0, ML ± 2,0; AP 0, ML ± 1,5; AP -1,0, ML ± 1,5; AP -2,0, ML ± 1,5; DV 1,5 мм. После завершения всех инъекций кожу головы зашивали, и крыс оставляли в камере для восстановления. На 8 неделе крыс подвергали глубокой анестезии кетамином и ксилазином и проводили транскардиальную перфузию 4% PFA. Поврежденные сегменты спинного мозга собирали, подвергали воздействию криопротектора (30% сахарозы), включали в ОКТ и получали продольные срезы толщиной 20 мкм. Срезы трижды промывали PBS и 0,1% Triton X-100, инкубировали в течение ночи при 4°C со стрептавидином, конъюгированным с Alexa Fluor594 (1:500, Invitrogen, S32356), трижды промывали PBS, устанавливали и накрывали покровным стеклом.[274] To track corticospinal axons, rats were subjected to anterograde tracking using biotinylated dextranamine (BDA) at week 6. Under ketamine and xylazine anesthesia as described above, rats were placed in a stereotaxic frame. The hair on the scalp was shaved, the shaved area was treated with ethanol, and small holes were drilled in the skull above the sensorimotor cortex. A Hamilton microsyringe with an extended glass micropipette was used to inject 1 µl of 10% BDA (MW 10,000, D1956, Molecular Probes) into 8 areas per hemisphere for 2 minutes per area with 2-minute intervals between injections using the following coordinates: AP + 1.0, ML ± 2.0; AP 0, ML ± 1.5; AP -1.0, ML ± 1.5; AP -2.0, ML ± 1.5; DV 1.5 mm. After all injections were completed, the scalp was sutured and the rats were left in the recovery chamber. At week 8, rats were deeply anesthetized with ketamine and xylazine and transcardially perfused with 4% PFA. Injured segments of the spinal cord were collected, exposed to cryoprotectant (30% sucrose), included in OCT, and longitudinal sections of 20 μm were obtained. Sections were washed three times with PBS and 0.1% Triton X-100, incubated overnight at 4°C with streptavidin conjugated to Alexa Fluor594 (1:500, Invitrogen, S32356), washed three times with PBS, mounted and covered with a coverslip.

[275] Статистический анализ[275] Statistical Analysis

[276] Статистический анализ выполняли с использованием программного обеспечения MATLAB/Prism 5 (США). Для сравнения между двумя группами использовали двусторонний непарный t-критерий Стьюдента. Если не указано иное, остальные данные анализировали с использованием однофакторного или двухфакторного дисперсионного анализа с апостериорным множественным сравнением Тьюки. Все сгруппированные данные представляли в виде "среднее значение ± стандартная ошибка среднего". Уровни значимости: *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001.[276] Statistical analysis was performed using MATLAB/Prism 5 software (USA). Two-tailed unpaired Student's t-test was used to compare between the two groups. Unless otherwise indicated, the remaining data were analyzed using one-way or two-way ANOVA with Tukey's post hoc multiple comparison. All pooled data were presented as "mean ± standard error of the mean". Significance levels: *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001.

[277] Пример 1 - MSC-Exo при интраназальном введении проходит через ГЭБ и мигрирует в спинной мозг[277] Example 1 - MSC-Exo, when administered intranasally, crosses the BBB and migrates to the spinal cord

[278] Средний размер экзосом, выделенных из экзосом мезенхимальных стволовых клеток (MSC-Exo), составлял 111 ± 64 нм, а концентрация - 40,43 × 108 частиц/мл (фиг. S1D-E). MSC-Exo, визуализированные с помощью крио-ТЭМ, демонстрировали типичную сферическую форму. Для проверки способности MSC-Exo проходить через ГЭБ MSC-Exo метили наночастицами золота (GNP), как описано в (Betzer et al., 2017, ACS Nano 11, 10883-10893). Крио-ТЭМ-визуализация MSC-Exo, загруженных GNP, показала поглощение GNP экзосомами (фиг. 1). Для проверки способности MSC-Exo проходить через гематоэнцефалический барьер после интраназального (IN) введения загруженные GNP MSC-Exo интраназально вводили через три часа после полного рассечения спинного мозга. Микро-КТ сканирование через 24 часа после введения показало значительное накопление GNP в области повреждения спинного мозга, но не в головном мозге (фиг. 2, верхняя панель). В противоположность этому, у здоровых контрольных животных GNP локализовались в основном в головном мозге и обонятельных луковицах (фиг. 2, нижняя панель). Оценки посредством спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP) подтвердили, что количество GNP в области сегмента T10 позвоночника было значительно выше у травмированных крыс по сравнению со здоровыми контрольными животными (фиг. 3A, однофакторный дисперсионный анализ, F (3, 8) = 27,5, p < 0,001, критерий Тьюки). Аналогичным образом, у травмированных крыс в области сегмента T10 позвоночника накапливалось значительно большее количество экзосом, меченных PKH26 (красный липофильный краситель), после интраназавльного введения по сравнению со здоровыми крысами (фиг. 4, t (14) = 3,21, p < 0,01). Качественная микро-КТ и количественный ICP-анализ в ЦНС, наряду с иммунофлуоресцентным окрашиванием повреждений спинного мозга показали, что MSC-Exo проникает через гематоэнцефалический барьер и обладает хомингом по отношению к повреждению спинного мозга. Как ни странно, MSC-Exo значительно чаще встречались в области повреждения у крыс с повреждением спинного мозга, в то время как у здоровых крыс они преобладали в головном мозге.[278] The average size of exosomes isolated from exosomes of mesenchymal stem cells (MSC-Exo) was 111 ± 64 nm, and the concentration was 40.43 × 10 8 particles/ml (Fig. S1D-E). MSC-Exo, visualized using cryo-TEM, showed a typical spherical shape. To test the ability of MSC-Exo to pass through the BBB, MSC-Exo was labeled with gold nanoparticles (GNP) as described in (Betzer et al., 2017, ACS Nano 11, 10883-10893). Cryo-TEM imaging of MSC-Exo loaded with GNP showed uptake of GNP by exosomes ( Fig. 1 ). To test the ability of MSC-Exo to cross the blood-brain barrier after intranasal (IN) administration, GNP-loaded MSC-Exo was intranasally administered three hours after complete spinal cord dissection. Micro-CT scan 24 hours after administration showed significant accumulation of GNP in the area of spinal cord injury, but not in the brain ( Fig. 2 , top panel). In contrast, in healthy control animals, GNPs were located mainly in the brain and olfactory bulbs ( Fig. 2 , bottom panel). Evaluations by inductively coupled plasma (ICP) spectrometry confirmed that the amount of GNP in the region of the T10 segment of the spine was significantly higher in injured rats compared to healthy controls ( Fig. 3A , one-way analysis of variance, F(3, 8) = 27, 5, p < 0.001, Tukey's test). Similarly, traumatized rats accumulated significantly more PKH26 (red lipophilic dye) labeled exosomes in the region of the T10 segment of the spine after intranasal injection compared to healthy rats ( Fig. 4 , t(14) = 3.21, p < 0 .01). Qualitative micro-CT and quantitative ICP analysis in the CNS, along with immunofluorescent staining of spinal cord lesions, showed that MSC-Exo crosses the blood-brain barrier and is homing to spinal cord injury. Surprisingly, MSC-Exo was significantly more common in the area of injury in rats with spinal cord injury, while in healthy rats they predominated in the brain.

[279] С целью исследования биораспределения MSC-Exo после интраназального введения использовали пламенную атомно-абсорбционную спектроскопия (FAAS) для количественного определения GNP в основных органах (печени, легких, сердце, почках и селезенке) через 24 часа после введения. Значимых различий между уровнями MSC-Exo у здоровых и травмированных крыс в легких, сердце и селезенке не обнаружено. Вместе с тем, в печени и почках здоровых крыс обнаружены более высокие уровни по сравнению с травмированными крысами, что указывает на более быстрое выведение MSC-Exo у интактных крыс (фиг. 4, правая панель, однофакторный дисперсионный анализ, F (9, 10) = 12,92, p < 0,001, критерий множественных сравнений Сидака).[279] In order to study the biodistribution of MSC-Exo after intranasal administration, flame atomic absorption spectroscopy (FAAS) was used to quantify GNP in major organs (liver, lung, heart, kidney, and spleen) 24 hours after administration. Significant differences between the levels of MSC-Exo in healthy and injured rats in the lungs, heart and spleen were not found. However, higher levels were found in the liver and kidneys of healthy rats compared to injured rats, indicating faster clearance of MSC-Exo in intact rats ( Fig. 4 , right panel, one-way analysis of variance, F(9, 10) = 12.92, p < 0.001, Sidak's multiple comparison test).

[280] Кроме того, авторы продемонстрировали, что блокирование хемокиновых рецепторов экзосом, меченных PKH26 (красный краситель), токсином коклюша резко снижает способность MSC-Exo мигрировать к очагу повреждения. Для проверки существования преимущественного поглощения MSC-Exo конкретными типами клеток в области повреждения спинного мозга нейроны, астроциты и микроглию в поврежденных сегментах подвергали иммунохимическому окрашиванию через 24 часа после IN введения PKH26-Exo крысам через 2-3 ч после травмы. Обнаружили, что MSC-Exo совместно локализуется главным образом в нейронах и в значительно меньшей степени - в астроцитах и активированной микроглии (фиг. 5, однофакторный дисперсионный анализ, F (2, 13) = 11,59, p > 0,01, критерий Тьюки).[280] In addition, the authors demonstrated that blocking the chemokine receptors of exosomes labeled with PKH26 (red dye) with pertussis toxin dramatically reduces the ability of MSC-Exo to migrate to the site of injury. To test for the existence of preferential uptake of MSC-Exo by specific cell types in the area of spinal cord injury, neurons, astrocytes, and microglia in damaged segments were subjected to immunochemical staining 24 hours after IN administration of PKH26-Exo to rats 2-3 hours after injury. MSC-Exo was found to co-localize mainly in neurons and to a much lesser extent in astrocytes and activated microglia ( Fig. 5 , one-way analysis of variance, F(2, 13) = 11.59, p > 0.01, test Tukey).

[281] Пример 2.PTEN-миРНК, загруженная в MSC-Exo, способствует устойчивому росту нейронов DRG in vitro [281] Example 2 PTEN siRNA loaded into MSC-Exo promotes sustained growth of DRG neurons in vitro

[282] MSC-Exo загружали конъюгированной с холестерином некодирующей cy3-MAPK-миРНК, как описано в разделе "Материалы и способы". Nanosight-анализ продемонстрировал эффективную загрузку cy3-MAPK-миРНК (33,64%) (фиг. 6).[282] MSC-Exo was loaded with cholesterol-conjugated non-coding cy3-MAPK siRNA as described in the Materials and Methods section. Nanosight analysis demonstrated efficient loading of cy3-MAPK-siRNA (33.64%) ( Fig. 6 ).

[283] Для проверки возможности регулирования роста аксонов за счет ингибирования PTEN посредством MSC-Exo, содержащих миРНК, самодоставляющуюся PTEN-миРНК загрузили в MSC-Exo, далее называемые ExoPTEN, для доставки в нейроны ганглиев задних корешков (DRG) в культуре. Через день после обработки ExoPTEN нейроны DRG характеризовались более сложной, разветвленной и удлиненной морфологией по сравнению с нейронами, обработанными только средой, неспецифичной контрольной миРНК (NTC-миРНК), MSC-Exo или только PTEN-миРНК (фиг. 7). На средних уровнях ветвей нейроны, обработанные ExoPTEN, демонстрировали значительно большее количество точек ветвления (фиг. 8, однофакторный дисперсионный анализ, p < 0,001, критерий Тьюки). Общая длина аксонов, количество аксонов, точки ветвления и максимальный уровень ветвей были значительно выше в нейронах, обработанных ExoPTEN; конкретнее, они в 6,6, 6,6, 6,8 и 2,3 раза превосходили аналогичные показатели в необработанных нейронах, соответственно (фиг. 9, однофакторный дисперсионный анализ, все p < 0,001, критерий Тьюки). Как MSC-Exo, так и PTEN-миРНК сама по себе индуцировали разрастание нейронов DRG в одинаковой, но менее выраженной степени, чем при обработке ExoPTEN.[283] To test the ability to regulate axonal growth by inhibiting PTEN by siRNA-containing MSC-Exo, self-delivering PTEN siRNA was loaded into MSC-Exo, hereinafter referred to as ExoPTEN, for delivery to dorsal root ganglion (DRG) neurons in culture. One day after ExoPTEN treatment, DRG neurons were characterized by more complex, branched, and elongated morphology compared to neurons treated with medium alone, non-specific control siRNA (NTC-siRNA), MSC-Exo, or PTEN-siRNA alone ( Fig. 7 ). At medium branch levels, ExoPTEN-treated neurons exhibited significantly more branch points ( Figure 8 , one-way analysis of variance, p < 0.001, Tukey's test). Total axon length, number of axons, branch points, and maximum level of branches were significantly higher in neurons treated with ExoPTEN; more specifically, they were 6.6, 6.6, 6.8, and 2.3 times greater than those in untreated neurons, respectively (Fig. 9, one-way analysis of variance, all p < 0.001, Tukey's test). Both MSC-Exo and PTEN-siRNA alone induced DRG neuronal outgrowth to the same but less pronounced extent than with ExoPTEN treatment.

[284] Пример 3.Интраназальное введение ExoPTEN вызывает сайленсинг экспрессии PTEN в очагах повреждения спинного мозга[284] Example 3 Intranasal administration of ExoPTEN causes silencing of PTEN expression in lesions of the spinal cord

[285] Для проверки эффекта сайленсинга ExoPTEN in vivo ExoPTEN интраназально вводили в течение 5 дней подряд, начиная со дня полного рассечения спинного мозга. На 8 неделе вестерн-блоттинг белков, выделенных из области ПСМ, продемонстрировал 59% снижение уровней белка PTEN у крыс, обработанных ExoPTEN, по сравнению с необработанными крысами с ПСМ (фиг. 10A, критерий Краскела-Уоллиса, p = 0,0627). Значимых изменений уровня белка в тканях печени между группами не обнаружено (фиг. 10B, p = 0,8643). Параллельно анализ РВ-кПЦР продемонстрировал 32% снижение экспрессии гена PTEN после обработки ExoPTEN по сравнению с необработанными крысами с ПСМ (фиг. 10C, р = 0,1520), в то время как уровень экспрессии гена в печени был сопоставим (фиг. 10D, p> 0,9999).[285] To test the silencing effect of ExoPTEN in vivo, ExoPTEN was administered intranasally for 5 consecutive days, starting from the day of complete dissection of the spinal cord. At week 8, Western blotting of proteins isolated from the SCI region demonstrated a 59% reduction in PTEN protein levels in ExoPTEN-treated rats compared to untreated SCI rats ( Figure 10A , Kruskal-Wallis test, p = 0.0627). No significant changes in liver tissue protein levels were found between groups ( Figure 10B , p = 0.8643). In parallel, RT-qPCR analysis demonstrated a 32% reduction in PTEN gene expression after ExoPTEN treatment compared to untreated SCI rats (Fig. 10C, p = 0.1520), while the level of liver gene expression was comparable ( Fig. 10D , p > 0.9999).

[286] Пример 4. Интраназальное введение ExoPTEN обеспечивает значительное восстановление функций у крыс с полным ПСМ[286] Example 4 Intranasal ExoPTEN Provides Significant Functional Restoration in Complete SCI Rats

[287] Для оценки нейропротекторного потенциала обработки ExoPTEN крыс с полным ПСМ разделили на пять групп: (1) без обработки, (2) внутриочаговое (IL) введение PTEN-миРНК, (3) внутриочаговое однократное введение ExoPTEN, (4) IN введение экзосом в течение 5 дней подряд и (5) IN введение ExoPTEN в течение 5 дней подряд (начиная со дня повреждения). Крыс подвергали оценке двигательных функций по BBB каждую неделю в течение 8 недель. IN введение ExoPTEN в течение 5 дней привело к значительному восстановлению двигательных функций (с получением F (4, 300) = 35,72, p < 0,0001, F (8, 300) = 2.931, р < 0,001, соответственно) по сравнению со всеми другими экспериментальными группами. Конкретнее, на 8 неделе средний балльный показатель двигательных функций по BBB в группе ExoPTEN (IN) (фиг. 11A) достиг 7,75 ± 2,14, что резко отличается от среднего балльного показателя 0,39 ± 0,14 у необработанных крыс с рассечением (p < 0,001). Между группами, интраназально получавшими ExoPTEN, и группами, интраназально получавшими пустые экзосомы, наблюдали статистически значимые различия (фиг. 11A). Незначительные, статистически незначимые (все p > 0,05) улучшения отмечены на 8 неделе в группах PTEN-миРНК (IL), ExoPTEN (IL) и экзосом (IN), причем балльный показатель двигательных функций по BBB составил 2,17 ± 1,48, 2,50 ± 1,21, 2,00 ± 1,23, соответственно (фиг. 11А). В течение 8 недель 28,6% крыс, получавших ExoPTEN (IN), демонстрировали балльный показатель двигательных функций по BBB ≥ 14, что отражает постоянное наступание на подошву, расхождение пальцев и устойчивую координацию между передними и задними конечностями, в то время как ни одна из других групп, получавших лечение, не смогла достичь этого уровня двигательных функций (фиг. 11Б). Крысы, получавшие ExoPTEN (IN), также быстрее набирали вес, чем в других группах, и достигали постоянных показателей на 5 неделе (фиг. 11C). Кроме того, на 8 неделе отмечена положительная корреляция между массой крысы и балльным показателем двигательных функций по BBB (фиг. 11D, коэффициент корреляции Пирсона = 0,6819, p < 0,0001). Тесты с нитями фон Фрея с градиентом изгибающих усилий (6, 8, 10, 15, 26, 60, 100, 180, 300 г) накладывали на задние конечности для определения порога отдергивания лапы в качестве индикатора восстановления чувствительности. Порог для стимуляции отдергивания лапы у здоровых крыс был задан на уровне 60 г, ниже которого реакцию отдергивания считали аллодинией. Ни одна из крыс не реагировала на нить с усилием 300 г после ПСМ, что указывает на полное исчезновение чувствительных функций. Нормальная сенсорная реакция была достигнута у 25% и 33,3% животных в группах ExoPTEN (IL) и ExoPTEN (IN), соответственно, на 4 неделе и осталась такой же на 8 неделе. Кроме того, 25% крыс в группе экзосом (IN) достигли восстановления чувствительности на 8 неделе. В противоположность этому, необработанные группы и группы PTEN-миРНК (IL) не демонстрировали восстановления чувствительных функций в течение 8 недель (фиг. 11E). Время до появления рефлекторных реакций мочеиспускания, отражающих функцию мочевого пузыря, быстрее всего восстанавливалось у животных, обработанных ExoPTEN (IN) (7,0 ± 0,7 дня), а затем - у крыс, не получавших лечения (8,9 ± 0,7 дня) (фиг. 11F, однофакторный дисперсионный анализ, p = 0,4079, критерий Тьюки). На фиг. 11G показаны различия в восстановлении крыс, получавших контрольный агент, экзосомы и ExoPTEN, в течение 8 недель после повреждения.[287] To evaluate the neuroprotective potential of ExoPTEN treatment, complete SCI rats were divided into five groups: (1) no treatment, (2) intralesional (IL) administration of PTEN-siRNA, (3) intralesional single administration of ExoPTEN, (4) IN administration of exosomes for 5 consecutive days and (5) IN administration of ExoPTEN for 5 consecutive days (starting from the day of injury). The rats were subjected to BBB motor function assessment every week for 8 weeks. IN administration of ExoPTEN for 5 days resulted in a significant recovery of motor functions ( resulting in F(4, 300) = 35.72, p < 0.0001, F(8, 300) = 2.931, p < 0.001, respectively) compared with all other experimental groups. More specifically, at week 8, the mean BBB motor function score in the ExoPTEN (IN) group ( Fig. 11A ) reached 7.75 ± 2.14, which differs sharply from the mean score of 0.39 ± 0.14 in untreated rats with dissection (p < 0.001). Statistically significant differences were observed between groups receiving intranasal ExoPTEN and groups receiving intranasal empty exosomes (FIG. 11A). Insignificant, statistically insignificant (all p > 0.05) improvements were noted at week 8 in the PTEN miRNA (IL), ExoPTEN (IL) and exosome (IN) groups, with a BBB motor function score of 2.17 ± 1, 48, 2.50 ± 1.21, 2.00 ± 1.23, respectively ( Fig. 11A ). At 8 weeks, 28.6% of ExoPTEN (IN)-treated rats exhibited a BBB motor function score ≥ 14, reflecting persistent plantar treading, toe separation, and robust coordination between fore and hind limbs, while none from other treated groups failed to achieve this level of motor function ( Fig. 11B ). The ExoPTEN (IN) treated rats also gained weight faster than the other groups and reached constant weights at week 5 ( FIG. 11C ). In addition, at week 8, there was a positive correlation between rat weight and BBB motor function score ( Fig. 11D , Pearson's correlation coefficient = 0.6819, p < 0.0001). Von Frey filament tests with a bending force gradient (6, 8, 10, 15, 26, 60, 100, 180, 300 g) were applied to the hind limbs to determine paw withdrawal threshold as an indicator of sensory recovery. The threshold for stimulating paw withdrawal in healthy rats was set at 60 g, below which the withdrawal response was considered allodynic. None of the rats responded to the thread with a force of 300 g after SCI, which indicates the complete disappearance of sensory functions. Normal sensory response was achieved in 25% and 33.3% of the animals in the ExoPTEN (IL) and ExoPTEN (IN) groups, respectively, at week 4 and remained the same at week 8. In addition, 25% of the rats in the exosome (IN) group achieved sensory recovery at week 8. In contrast, the untreated and PTEN-siRNA (IL) groups did not show recovery of sensory functions within 8 weeks ( FIG. 11E ). Time to urinary reflex responses reflecting bladder function recovered fastest in ExoPTEN (IN)-treated animals (7.0 ± 0.7 days) and then in untreated rats (8.9 ± 0. 7 days) ( Fig. 11F , one-way analysis of variance, p = 0.4079, Tukey's test). In FIG. 11G shows differences in recovery in rats treated with control agent, exosomes, and ExoPTEN within 8 weeks of injury.

[288] Пример 5. Интраназальное введение ExoPTEN стимулирует структурную организацию и электрофизиологическую проводимость[288] Example 5 Intranasal administration of ExoPTEN stimulates structural organization and electrophysiological conduction

[289] Для оценки структурной целостности спинного мозга у необработанных животных с ПСМ, животных с ПСМ, обработанных экзосомами (IN) или ExoPTEN (IN), и интактных крыс выполняли традиционную МРТ при индукции 9,4 Тл и диффузно-тензорную томографию (DTI). В контрольной группе с рассечением наблюдали тяжелую атрофию спинного мозга на 4 мм каудальнее эпицентра повреждения, в то время как в группах, получавших экзосомы и ExoPTEN, такая дегенерация была менее очевидна. Площади поперечного сечения, измеренные на 4 мм ростральнее эпицентра повреждения, существенно не различались между группами ПСМ (фиг. 12A, однофакторный дисперсионный анализ, F (3, 11) = 0,6120, p = 0,6212), но резко уменьшались на 4 мм каудальнее эпицентра в группе контрольного рассечения по сравнению с группой, получавшей ExoPTEN (фиг. 12B, 2,5 ± 0,5 мм2 по сравнению с 4,2 ± 0,3 мм2, p < 0,05). Трактография с диффузно-тензорной томографией (DTI) показала полное разъединение ростральной и каудальной культей в группе рассечения, частичное образование мостиков в группе экзосом и наиболее выраженное образование мостиков в группе ExoPTEN. Показатели фракционной анизотропии (ФА) рострально и каудально по отношению к месту повреждения были выше у крыс, получавших ExoPTEN, по сравнению с группой, получавшей экзосомы, или группой с ПСМ без лечения, но все же ниже, чем у интактных крыс (средние значения ФА в пределах очага повреждения в группах контрольного рассечения, экзосом, ExoPTEN и у интактных крыс составляли 0,2856, 0,2938, 0,3293, 0,5055, соответственно, фиг. 12C). Показатели среднего коэффициента диффузии (MD) не демонстрировали различий между группами с ПСМ, не получавшими лечения и получавшими экзосомы и ExoPTEN. Кроме того, у крыс, получавших ExoPTEN, наблюдались высокоамплитудные потенциалы, вызванные двигательными раздражителями (MEP), распространяющиеся от двигательной коры через очаг повреждения к седалищному нерву, в то время как в группе экзосом регистрировали сигналы с низкой амплитудой (фиг. 12D, 1.283 ± 0,085 мВ по сравнению с 0,662 ± 0,162 мВ, соответственно, p = 0,0273. Задержка MEP в группе, получавшей ExoPTEN, была короче, чем в группе, получавшей экзосомы (фиг. 12E, 31,03 ± 3,05 мс по сравнению с 38,49 ± 6,78 мс, p = 0,3726). Все сигналы исчезли после повторного пересечения ростральнее повреждения спинного мозга.[289] To assess the structural integrity of the spinal cord in untreated SCI animals, animals with SCI treated with exosomes (IN) or ExoPTEN (IN), and intact rats, conventional MRI at 9.4 T induction and diffuse tensor imaging (DTI) were performed. . In the dissection control group, severe spinal cord atrophy was observed 4 mm caudal to the injury epicenter, while in the exosome and ExoPTEN groups, such degeneration was less obvious. Cross-sectional areas measured 4 mm rostral to the lesion epicenter did not differ significantly between SCI groups (Fig. 12A, one-way analysis of variance, F(3, 11) = 0.6120, p = 0.6212), but decreased sharply by 4 mm caudal to epicenter in the control dissection group compared to the ExoPTEN group (Fig. 12B, 2.5 ± 0.5 mm 2 versus 4.2 ± 0.3 mm 2 , p < 0.05). Diffusion tensor imaging (DTI) tractography showed complete separation of the rostral and caudal stumps in the dissection group, partial bridging in the exosome group, and most pronounced bridging in the ExoPTEN group. Fractional anisotropy (FA) values rostral and caudal with respect to the injury site were higher in ExoPTEN-treated rats compared to the exosome-treated or untreated SCM group, but still lower than in intact rats (average FA values within the lesion in the control dissection, exosomes, ExoPTEN, and intact rats groups were 0.2856, 0.2938, 0.3293, 0.5055, respectively, Fig. 12C ). Mean diffusivity (MD) scores showed no difference between the untreated SCI groups and those treated with exosomes and ExoPTEN. In addition, ExoPTEN-treated rats exhibited high-amplitude motor-stimulus potentials (MEPs) propagating from the motor cortex through the lesion to the sciatic nerve, while low-amplitude signals were recorded in the exosome group ( Fig. 12D , 1.283 ± 0.085 mV vs. 0.662 ± 0.162 mV, respectively, p = 0.0273 MEP latency was shorter in the ExoPTEN treated group than in the exosome treated group ( Fig. 12E , 31.03 ± 3.05 ms vs. s 38.49 ± 6.78 ms, p = 0.3726) All signals disappeared after recrossing rostral to the spinal cord injury.

[290] Пример 6. Интраназальное введение ExoPTEN улучшает микросреду в области повреждения и восстанавливает кортикоспинальные аксоны [290] Example 6 Intranasal administration of ExoPTEN improves the microenvironment at the site of damage and restores corticospinal axons

[291] Для выявления клеточных механизмов, лежащих в основе восстановления двигательной функции, очаги повреждения спинного мозга у необработанных животных и животных, получавщих экзосомы (IN) и ExoPTEN (IN) окрашивали по бета-III-тубулину, CD11b, CD31 и GFAP для обнаружения регенерации аксонов, микроглиоза, астроглиоз и ангиогенеза, соответственно. Уровень экспрессии β-III-тубулина был значительно выше у крыс, получавших ExoPTEN, чем у крыс, получавших экзосомы, в то время как у необработанных крыс с ПСМ он едва обнаруживался (фиг. 13A, p < 0,0001). CD11b-положительные клетки микроглии являлись наиболее распространенным типом клеток в группе с рассечением без лечения и присутствовали в значительно меньшем количестве в группах, получавших экзосомы и ExoPTEN (F (2, 24) = 25,18, p < 0,0001), причем значимые различия между ними отсутствовали (Фиг. 13B, панель 2, p = 0,9818). Аналогичный профиль экспрессии наблюдался для GFAP+-астроцитов (фиг. 13C). Обнаружено, что минимальный уровень ангиогенеза, согласно измерению количества CD31+-клеток, наблюдался у необработанных крыс с рассечением (фиг. 13D).[291] To identify the cellular mechanisms underlying motor function recovery, spinal cord lesions in untreated animals and animals treated with exosomes (IN) and ExoPTEN (IN) were stained for beta-III-tubulin, CD11b, CD31, and GFAP to detect axonal regeneration, microgliosis, astrogliosis and angiogenesis, respectively. The expression level of β-III-tubulin was significantly higher in ExoPTEN-treated rats than in exosome-treated rats, while it was barely detectable in untreated SCI rats (Fig. 13A, p < 0.0001). CD11b-positive microglial cells were the most common cell type in the untreated dissection group and were present in significantly lower numbers in the exosomes and ExoPTEN groups (F(2, 24) = 25.18, p < 0.0001), with significant there was no difference between them ( Fig. 13B , panel 2, p = 0.9818). A similar expression profile was observed for GFAP + astrocytes (Fig. 13C ). Found that the minimum level of angiogenesis, according to the measurement of the number of CD31 + cells, was observed in untreated rats with dissection (Fig. 13D ).

[292] Корково-спинномозговой путь (CST) отвечает за произвольный двигательный контроль над телом и задними конечностями. Для исследования возможности регенерации этого конкретного пути за счет интраназального введения ExoPTEN авторы изобретения отследили его ход, используя биотинилированный декстранамин (BDA), который вводили в соматомоторную кору головного мозга необработанныз, обработанных экзосомами (IN) или ExoPTEN (IN) крыс с ПСМ. Обнаружено, что в группе необработанных животных с ПСМ BDA-положительные волокна не смогли проникнуть в очаг повреждения (фиг. 14, верхняя панель), в то время как в группе, получавшей экзосомы, BDA-положительные волокна отмечались внутри очага повреждения, но не переходили в хвостовую культю (фиг. 14, средняя панель). В противоположность этому, в группе ExoPTEN четко наблюдались BDA-положительные волокна, проникающие в очаг повреждения и распространяющиеся за его пределы (фиг. 14, нижняя панель).[292] The corticospinal tract (CST) is responsible for voluntary motor control of the body and hind limbs. To investigate whether this particular pathway could be regenerated by intranasal administration of ExoPTEN, the inventors tracked its progression using biotinylated dextranamine (BDA) administered to the somatomotor cortex of untreated, exosome-treated (IN) or ExoPTEN (IN) rats with SCI. It was found that in the untreated SCM group, BDA-positive fibers failed to enter the lesion ( Fig. 14 , upper panel), while in the exosome-treated group, BDA-positive fibers were noted inside the lesion but did not cross over. into the tail stump ( Fig. 14 , middle panel). In contrast, in the ExoPTEN group, BDA-positive fibers were clearly observed infiltrating and extending beyond the lesion ( Fig. 14 , bottom panel).

[293] Хотя настоящее изобретение описано в связи с конкретными вариантами его реализации, для специалистов в данной области техники будут очевидны его различные альтернативы, модификации и вариации. Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение охватывает все подобные альтернативы, модификации и вариации, которые включены в сущность прилагаемой формулы изобретения. Хотя настоящее изобретение описано выше в настоящем документе посредством предпочтительных вариантов его реализации, его можно изменить без отступления от сущности настоящего изобретения, определенной в прилагаемой формуле изобретения.[293] While the present invention has been described in connection with specific embodiments, various alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is intended to cover all such alternatives, modifications and variations that are included within the spirit of the appended claims. Although the present invention has been described above in this document through its preferred embodiments, it can be modified without departing from the spirit of the present invention as defined in the appended claims.

--->--->

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ SEQUENCE LIST

<110> Technion Research & Development Foundation Limited<110> Technion Research & Development Foundation Limited

RAMOT AT TEL-AVIV UNIVERSITY LTD. RAMOT AT TEL-AVIV UNIVERSITY LTD.

<120> ВЕЗИКУЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ИНГИБИТОР PTEN, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ<120> VESICLES CONTAINING PTEN INHIBITOR AND THEIR USE

<130> TECH-075 PCT<130> TECH-075 PCT

<150> 62/649648<150> 62/649648

<151> 2018-03-29<151> 2018-03-29

<160> 11 <160> 11

<170> Версия PatentIn 3.5<170> PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 403<211> 403

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Homo sapiens<213> Homo sapiens

<400> 1<400> 1

Met Thr Ala Ile Ile Lys Glu Ile Val Ser Arg Asn Lys Arg Arg Tyr Met Thr Ala Ile Ile Lys Glu Ile Val Ser Arg Asn Lys Arg Arg Tyr

1 5 10 15 1 5 10 15

Gln Glu Asp Gly Phe Asp Leu Asp Leu Thr Tyr Ile Tyr Pro Asn Ile Gln Glu Asp Gly Phe Asp Leu Asp Leu Thr Tyr Ile Tyr Pro Asn Ile

20 25 30 20 25 30

Ile Ala Met Gly Phe Pro Ala Glu Arg Leu Glu Gly Val Tyr Arg Asn Ile Ala Met Gly Phe Pro Ala Glu Arg Leu Glu Gly Val Tyr Arg Asn

35 40 45 35 40 45

Asn Ile Asp Asp Val Val Arg Phe Leu Asp Ser Lys His Lys Asn His Asn Ile Asp Asp Val Val Arg Phe Leu Asp Ser Lys His Lys Asn His

50 55 60 50 55 60

Tyr Lys Ile Tyr Asn Leu Cys Ala Glu Arg His Tyr Asp Thr Ala Lys Tyr Lys Ile Tyr Asn Leu Cys Ala Glu Arg His Tyr Asp Thr Ala Lys

65 70 75 80 65 70 75 80

Phe Asn Cys Arg Val Ala Gln Tyr Pro Phe Glu Asp His Asn Pro Pro Phe Asn Cys Arg Val Ala Gln Tyr Pro Phe Glu Asp His Asn Pro Pro

85 90 95 85 90 95

Gln Leu Glu Leu Ile Lys Pro Phe Cys Glu Asp Leu Asp Gln Trp Leu Gln Leu Glu Leu Ile Lys Pro Phe Cys Glu Asp Leu Asp Gln Trp Leu

100 105 110 100 105 110

Ser Glu Asp Asp Asn His Val Ala Ala Ile His Cys Lys Ala Gly Lys Ser Glu Asp Asp Asn His Val Ala Ala Ile His Cys Lys Ala Gly Lys

115 120 125 115 120 125

Gly Arg Thr Gly Val Met Ile Cys Ala Tyr Leu Leu His Arg Gly Lys Gly Arg Thr Gly Val Met Ile Cys Ala Tyr Leu Leu His Arg Gly Lys

130 135 140 130 135 140

Phe Leu Lys Ala Gln Glu Ala Leu Asp Phe Tyr Gly Glu Val Arg Thr Phe Leu Lys Ala Gln Glu Ala Leu Asp Phe Tyr Gly Glu Val Arg Thr

145 150 155 160 145 150 155 160

Arg Asp Lys Lys Gly Val Thr Ile Pro Ser Gln Arg Arg Tyr Val Tyr Arg Asp Lys Lys Gly Val Thr Ile Pro Ser Gln Arg Arg Tyr Val Tyr

165 170 175 165 170 175

Tyr Tyr Ser Tyr Leu Leu Lys Asn His Leu Asp Tyr Arg Pro Val Ala Tyr Tyr Ser Tyr Leu Leu Lys Asn His Leu Asp Tyr Arg Pro Val Ala

180 185 190 180 185 190

Leu Leu Phe His Lys Met Met Glu Glu Thr Ile Pro Met Phe Ser Gly Leu Leu Phe His Lys Met Met Glu Glu Thr Ile Pro Met Phe Ser Gly

195 200 205 195 200 205

Gly Thr Cys Asn Pro Gln Phe Val Val Cys Gln Leu Lys Val Lys Ile Gly Thr Cys Asn Pro Gln Phe Val Val Cys Gln Leu Lys Val Lys Ile

210 215 220 210 215 220

Tyr Ser Ser Asn Ser Gly Pro Thr Arg Arg Glu Asp Lys Phe Met Tyr Tyr Ser Ser Asn Ser Gly Pro Thr Arg Arg Glu Asp Lys Phe Met Tyr

225 230 235 240 225 230 235 240

Phe Glu Phe Pro Gln Pro Leu Pro Val Cys Gly Asp Ile Lys Val Glu Phe Glu Phe Pro Gln Pro Leu Pro Val Cys Gly Asp Ile Lys Val Glu

245 250 255 245 250 255

Phe Phe His Lys Gln Asn Lys Met Leu Lys Lys Asp Lys Met Phe His Phe Phe His Lys Gln Asn Lys Met Leu Lys Lys Asp Lys Met Phe His

260 265 270 260 265 270

Phe Trp Val Asn Thr Phe Phe Ile Pro Gly Pro Glu Glu Thr Ser Glu Phe Trp Val Asn Thr Phe Phe Ile Pro Gly Pro Glu Glu Thr Ser Glu

275 280 285 275 280 285

Lys Val Glu Asn Gly Ser Leu Cys Asp Gln Glu Ile Asp Ser Ile Cys Lys Val Glu Asn Gly Ser Leu Cys Asp Gln Glu Ile Asp Ser Ile Cys

290 295 300 290 295 300

Ser Ile Glu Arg Ala Asp Asn Asp Lys Glu Tyr Leu Val Leu Thr Leu Ser Ile Glu Arg Ala Asp Asn Asp Lys Glu Tyr Leu Val Leu Thr Leu

305 310 315 320 305 310 315 320

Thr Lys Asn Asp Leu Asp Lys Ala Asn Lys Asp Lys Ala Asn Arg Tyr Thr Lys Asn Asp Leu Asp Lys Ala Asn Lys Asp Lys Ala Asn Arg Tyr

325 330 335 325 330 335

Phe Ser Pro Asn Phe Lys Val Lys Leu Tyr Phe Thr Lys Thr Val Glu Phe Ser Pro Asn Phe Lys Val Lys Leu Tyr Phe Thr Lys Thr Val Glu

340 345 350 340 345 350

Glu Pro Ser Asn Pro Glu Ala Ser Ser Ser Thr Ser Val Thr Pro Asp Glu Pro Ser Asn Pro Glu Ala Ser Ser Ser Thr Ser Val Thr Pro Asp

355 360 365 355 360 365

Val Ser Asp Asn Glu Pro Asp His Tyr Arg Tyr Ser Asp Thr Thr Asp Val Ser Asp Asn Glu Pro Asp His Tyr Arg Tyr Ser Asp Thr Thr Asp

370 375 380 370 375 380

Ser Asp Pro Glu Asn Glu Pro Phe Asp Glu Asp Gln His Thr Gln Ile Ser Asp Pro Glu Asn Glu Pro Phe Asp Glu Asp Gln His Thr Gln Ile

385 390 395 400 385 390 395 400

Thr Lys Val Thr Lys Val

<210> 2<210> 2

<211> 27<211> 27

<212> РНК<212> RNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичные последовательности миРНК, которые рассматривали <223> Representative siRNA sequences considered

на предмет ингибирования PTEN for PTEN inhibition

<400> 2<400> 2

guuagcagaa acaaaaggag auaucaa 27guuagcagaa acaaaaggag auaucaa 27

<210> 3<210> 3

<211> 27<211> 27

<212> РНК<212> RNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичные последовательности миРНК, которые рассматривали <223> Representative siRNA sequences considered

на предмет ингибирования PTEN for PTEN inhibition

<400> 3<400> 3

uugauaucuc cuuuuguuuc ugcuaac 27uugauaucuc cuuuuguuuc ugcuaac 27

<210> 4<210> 4

<211> 27<211> 27

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичные последовательности миРНК, которые рассматривали <223> Representative siRNA sequences considered

на предмет ингибирования PTEN for PTEN inhibition

<400> 4<400> 4

cagccguucg gaggauuauu cgucutt 27cagccguucg gaggauuauu cgucutt 27

<210> 5<210> 5

<211> 27<211> 27

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичные последовательности миРНК, которые рассматривали <223> Representative siRNA sequences considered

на предмет ингибирования PTEN for PTEN inhibition

<400> 5<400> 5

agacgaauaa uccuccgaac ggcugtt 27agacgaauaa uccuccgaac ggcugtt 27

<210> 6<210> 6

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичная последовательность, которая может являться мишенью <223> Typical sequence that can be targeted

миРНК PTEN miRNA PTEN

<400> 6<400> 6

gagttcttcc acaaacagaa 20gagttcttcc acaaacagaa 20

<210> 7<210> 7

<211> 19<211> 19

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Типичная последовательность, которая может являться мишенью <223> Typical sequence that can be targeted

миРНК PTEN miRNA PTEN

<400> 7<400> 7

gtatagagcg tgcagataa 19gtatagagcg tgcagataa 19

<210> 8<210> 8

<211> 10<211> 10

<212> РНК<212> RNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Примеры олигонуклеотидных последовательностей, которые можно <223> Examples of oligonucleotide sequences that can be

использовать для формирования петли use to form a loop

<220><220>

<221> n<221>n

<222> (10)..(10)<222> (10)..(10)

<223> n=a, u, t, c, g или отсутствует<223> n=a, u, t, c, g or missing

<220><220>

<221> прочее<221> other

<222> (10)..(10)<222> (10)..(10)

<223> n представляет собой a, c, g или u<223> n is a, c, g, or u

<400> 8<400> 8

uucaagagan 10uucaagagan 10

<210> 9<210> 9

<211> 10<211> 10

<212> РНК<212> RNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> Примеры олигонуклеотидных последовательностей, которые можно <223> Examples of oligonucleotide sequences that can be

использовать для формирования петли use to form a loop

<220><220>

<221> n<221>n

<222> (10)..(10)<222> (10)..(10)

<223> n=a, u, t, c, g или отсутствует<223> n=a, u, t, c, g or missing

<220><220>

<221> прочее<221> other

<222> (10)..(10)<222> (10)..(10)

<223> n представляет собой a, c, g или u<223> n is a, c, g, or u

<400> 9<400> 9

uuuguguagn 10uuuguguagn 10

<210> 10<210> 10

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> искусственная последовательность<223> artificial sequence

<400> 10<400> 10

gaguucuucc acaaacagaa 20gaguucuucc acaaacagaa 20

<210> 11<210> 11

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> искусственная последовательность<223> artificial sequence

<400> 11<400> 11

uucuguuugu ggaagaacuc 20uucuguuugu ggaagaacuc 20

<---<---

Claims (29)

1. Фармацевтическая композиция для лечения поражения или повреждения нейронов, содержащая внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), и фармацевтически приемлемый носитель, где указанные внеклеточные везикулы получены из мезенхимальных стволовых клеток (MSC) и указанный ингибитор PTEN представляет собой миРНК.1. Pharmaceutical composition for the treatment of damage or damage to neurons, containing extracellular vesicles loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase and tensin homologue (PTEN), and a pharmaceutically acceptable carrier, where said extracellular vesicles are obtained from mesenchymal stem cells (MSC) and said PTEN inhibitor is miRNA . 2. Фармацевтическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что внеклеточные везикулы выбраны из экзосом, микровезикул, эктосом, экзовезикул и их комбинации.2. Pharmaceutical composition according to claim 1, characterized in that the extracellular vesicles are selected from exosomes, microvesicles, ectosomes, exovesicles, and combinations thereof. 3. Фармацевтическая композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внеклеточные везикулы представляют собой экзосомы.3. Pharmaceutical composition according to claim 1 or 2, characterized in that the extracellular vesicles are exosomes. 4. Фармацевтическая композиция по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что адгезивные клетки выбраны из группы, состоящей из стволовых клеток пульпы зуба (DPSC), стволовых клеток выпавших молочных зубов (SHED), стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), стволовых клеток апикального сосочка (SCAP) и клеток-предшественников зубных фолликулов (DFPC).4. Pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the adhesive cells are selected from the group consisting of dental pulp stem cells (DPSC), deciduous tooth stem cells (SHED), periodontal ligament stem cells (PDLSC), apical papilla stem cells (SCAP) and cells progenitors of dental follicles (DFPC). 5. Фармацевтическая композиция по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что адгезивные клетки экспрессируют маркеры клеток нервного гребня.5. Pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the adhesive cells express neural crest cell markers. 6. Фармацевтическая композиция по п. 5, отличающаяся тем, что клетки нервного гребня представляют собой клетки краниального нервного гребня.6. Pharmaceutical composition according to claim 5, characterized in that the neural crest cells are cranial neural crest cells. 7. Фармацевтическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что ингибитор PTEN выбран из (i) миРНК, содержащей нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5; (ii) миРНК, мишенью которой является нуклеотидная последовательность, выбранная из SEQ ID NO: 6 и 7; и (iii) миРНК, содержащей варианты нуклеиновой кислоты из (i) и (ii), характеризующиеся по меньшей мере 80% идентичностью последовательности с исходной последовательностью.7. Pharmaceutical composition according to claim 1, characterized in that the PTEN inhibitor is selected from (i) miRNA containing a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 and 5; (ii) miRNA, the target of which is a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 6 and 7; and (iii) an siRNA containing nucleic acid variants from (i) and (ii) having at least 80% sequence identity with the original sequence. 8. Фармацевтическая композиция по п. 7, отличающаяся тем, что указанный олигонуклеотид РНКи дополнительно содержит гидрофобный фрагмент.8. Pharmaceutical composition according to claim 7, characterized in that said RNAi oligonucleotide additionally contains a hydrophobic fragment. 9. Фармацевтическая композиция по п. 8, отличающаяся тем, что указанный гидрофобный фрагмент выбран из группы, состоящей из стерина, ганглиозида, липида, витамина, жирной кислоты, гидрофобного пептида и их комбинации.9. Pharmaceutical composition according to claim 8, characterized in that said hydrophobic moiety is selected from the group consisting of a sterol, ganglioside, lipid, vitamin, fatty acid, hydrophobic peptide, and combinations thereof. 10. Фармацевтическая композиция по п. 9, отличающаяся тем, что указанный стерин представляет собой холестерин.10. Pharmaceutical composition according to claim 9, characterized in that said sterol is cholesterol. 11. Фармацевтическая композиция по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что внеклеточные везикулы представляют собой выделенные внеклеточные везикулы.11. Pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the extracellular vesicles are isolated extracellular vesicles. 12. Фармацевтическая композиция по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащая хондроитиназу ABC или внеклеточные везикулы, содержащие хондроитиназу ABC.12. Pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-11, additionally containing chondroitinase ABC or extracellular vesicles containing chondroitinase ABC. 13. Фармацевтическая композиция по любому из пп. 1-12, представленная в форме для введения путем, выбранным из интраназального, внутриочагового, интратекального, внутривенного, внутримышечного, подкожного, сублингвального, перорального и интрацеребрального путей введения.13. Pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-12 presented in a form for administration by a route selected from intranasal, intralesional, intrathecal, intravenous, intramuscular, subcutaneous, sublingual, oral, and intracerebral routes of administration. 14. Способ лечения поражения или повреждения нейронов у субъекта, включающий введение указанному субъекту фармацевтической композиции по любому из пп. 1-13.14. A method of treating a lesion or injury to neurons in a subject, comprising administering to said subject a pharmaceutical composition according to any one of paragraphs. 1-13. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что поражение или повреждение нейронов представляет собой повреждение спинного мозга (ПСМ).15. The method according to claim 14, characterized in that the lesion or damage to the neurons is a spinal cord injury (SCI). 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что миРНК содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5.16. The method according to claim 15, characterized in that the siRNA contains a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2, 3, 4 and 5. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что миРНК конъюгирована с холестериновым фрагментом.17. The method according to claim 16, characterized in that miRNA is conjugated to a cholesterol fragment. 18. Способ по любому из пп. 14-17, отличающийся тем, что композицию вводят интраназально.18. The method according to any one of paragraphs. 14-17, characterized in that the composition is administered intranasally. 19. Способ по любому из пп. 14-18, отличающийся тем, что способ дополнительно включает введение хондроитиназы ABC.19. The method according to any one of paragraphs. 14-18, characterized in that the method further comprises administering chondroitinase ABC. 20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что внеклеточные везикулы, загруженные экзогенным ингибитором PTEN и хондроитиназой ABC, вводят в виде единой фармацевтической композиции или в виде различных фармацевтических композиций.20. The method of claim 19, wherein the extracellular vesicles loaded with an exogenous PTEN inhibitor and chondroitinase ABC are administered as a single pharmaceutical composition or as different pharmaceutical compositions. 21. Выделенная внеклеточная везикула, загруженная экзогенным ингибитором гомолога фосфатазы и тензина (PTEN), для доставки ингибитора PTEN, причем указанная внеклеточная везикула получена из мезенхимальных стволовых клеток (MSC) и указанный ингибитор PTEN представляет собой миРНК.21. An isolated extracellular vesicle loaded with an exogenous inhibitor of phosphatase homologue and tensin (PTEN) to deliver a PTEN inhibitor, said extracellular vesicle is derived from mesenchymal stem cells (MSC) and said PTEN inhibitor is an siRNA. 22. Выделенная внеклеточная везикула по п. 21, отличающаяся тем, что внеклеточная везикула выбрана из экзосом, микровезикул и их комбинации.22. An isolated extracellular vesicle according to claim 21, characterized in that the extracellular vesicle is selected from exosomes, microvesicles, and combinations thereof. 23. Выделенная внеклеточная везикула по п. 21 или 22, отличающаяся тем, что олигонуклеотид для РНКи выбран из (i) миРНК, содержащей нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2, 3, 4 и 5; (ii) миРНК, мишенью которой является нуклеотидная последовательность, выбранная из SEQ ID NO 6 и 7; и (iii) миРНК, содержащей варианты нуклеиновой кислоты из (i) и (ii), характеризующиеся по меньшей мере 80% идентичностью последовательности с исходной последовательностью.23. An isolated extracellular vesicle according to claim 21 or 22, characterized in that the RNAi oligonucleotide is selected from (i) miRNA containing a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2, 3, 4 and 5; (ii) miRNA, the target of which is a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO 6 and 7; and (iii) an siRNA containing nucleic acid variants from (i) and (ii) having at least 80% sequence identity with the original sequence. 24. Выделенная внеклеточная везикула по любому из пп. 21-23, отличающаяся тем, что указанный олигонуклеотид РНКи содержит гидрофобный фрагмент.24. Selected extracellular vesicle according to any one of paragraphs. 21-23, characterized in that said RNAi oligonucleotide contains a hydrophobic fragment. 25. Выделенная внеклеточная везикула по п. 24, отличающаяся тем, что указанный гидрофобный фрагмент выбран из стерина, ганглиозида, липида, витамина, жирной кислоты, пептида и их комбинации.25. An isolated extracellular vesicle according to claim 24, characterized in that said hydrophobic fragment is selected from a sterol, ganglioside, lipid, vitamin, fatty acid, peptide, and combinations thereof. 26. Выделенная внеклеточная везикула по п. 25, отличающаяся тем, что указанный стерин представляет собой холестерин.26. An isolated extracellular vesicle according to claim 25, characterized in that said sterol is cholesterol. 27. Выделенная внеклеточная везикула по п. 26, отличающаяся тем, что везикула представляет собой экзосому, загруженную молекулами миРНК, конъюгированными с холестерином и ингибирующими экспрессию PTEN, причем указанные экзосомы происходят из мезенхимальных стволовых клеток.27. An isolated extracellular vesicle according to claim 26, characterized in that the vesicle is an exosome loaded with cholesterol-conjugated siRNA molecules that inhibit PTEN expression, and said exosomes originate from mesenchymal stem cells. 28. Выделенная везикула по п. 27, отличающаяся тем, что миРНК содержит последовательность нуклеиновой кислоты, выбранную из SEQ ID NO: 10, 11, 2 и 4.28. An isolated vesicle according to claim 27, characterized in that the siRNA contains a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NOs: 10, 11, 2 and 4. 29. Выделенная везикула по любому из пп. 21-28, дополнительно содержащая хондроитиназу ABC или кодирующий ее полинуклеотид.29. Selected vesicle according to any one of paragraphs. 21-28, additionally containing chondroitinase ABC or a polynucleotide encoding it.
RU2020132733A 2018-03-29 2019-03-27 Vesicles containing pten inhibitor and their use RU2800729C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862649648P 2018-03-29 2018-03-29
US62/649,648 2018-03-29
PCT/IL2019/050355 WO2019186558A1 (en) 2018-03-29 2019-03-27 Vesicles comprising a pten inhibitor and uses of same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020132733A RU2020132733A (en) 2022-04-29
RU2800729C2 true RU2800729C2 (en) 2023-07-27

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018011153A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-18 Evox Therapeutics Ltd Cell penetrating peptide (cpp)-mediated ev loading

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018011153A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-18 Evox Therapeutics Ltd Cell penetrating peptide (cpp)-mediated ev loading

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DEVAUX S. et al., RhoA inhibitor treatment at acute phase of spinal cord injury may induce neurite outgrowth and synaptogenesis, Molecular & Cellular Proteomics, Vol. 16, Issue 8, 2017, pp. 1394-1415. ZHANG L. et al., Microenvironment-induced PTEN loss by exosomal microRNA primes brain metastasis outgrowth, Nature, 2015, vol. 527, N. 7576, pp. 100-104. ТАМКОВИЧ С.Н. и др., Экзосомы: механизмы возникновения, состав, транспорт, биологическая активность, использование в диагностике, Биологические мембраны, т.33, No.3, 2016, с. 163-175. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11648260B2 (en) Vesicles comprising a PTEN inhibitor and uses of same
JP6946399B2 (en) C / EBPα small molecule activated RNA
Pei et al. Exosome membrane-modified M2 macrophages targeted nanomedicine: Treatment for allergic asthma
CN116004624A (en) Oligonucleotide compounds for targeting huntingtin mRNA
US11965163B2 (en) HNF4a saRNA compositions and methods of use
RU2699706C2 (en) Substances and methods of modulating tendon healing
JP2015518711A (en) Compositions and methods for modulating BDNF expression
JP2016521556A (en) Compositions and methods for modulating FOXP3 expression
EP2319519B1 (en) Composition for inhibiting expression of target gene
CN113811311A (en) Oligonucleotides for tissue-specific APOE modulation
AU2016251973B2 (en) Dynamin 2 inhibitor for the treatment of Duchenne&#39;s muscular dystrophy
US11939577B2 (en) Antisense RNA targeting PMP22 for the treatment of Charcot-Marie-Tooth 1A disease
WO2020016900A1 (en) Msc- and exosome-based immunotherapy
KR20210044771A (en) Targeted delivery of therapeutic agents to human adipocytes
JP2018531046A6 (en) Nucleic acid based TIA-1 inhibitors
JP2018531046A (en) Nucleic acid based TIA-1 inhibitors
RU2800729C2 (en) Vesicles containing pten inhibitor and their use
WO2017078526A2 (en) Antisense oligonucleotide-mediated exon skipping as systemic therapy for recessive dystrophic epidermolysis bullosa (rdeb).
US20150329857A1 (en) Rna interference to activate stem cells
KR20210078798A (en) Composition for Preventing or Treating Dmentia Comprising Peptide Nucleic Acid Complex with Blood-Brain Barrier Permeability
US20100292454A1 (en) Neuronal regeneration promoting agent
WO2023223312A1 (en) Anti-pten rna interference oligonucleotides and uses thereof
WO2024013734A1 (en) Rna interference oligonucleotides for inhibiting perineuronal network formation
WO2021231771A2 (en) CANCER TREATMENT USING siRNA TO MODULATE EXPRESSION OF PRDM2/RIZ PROTEIN