EA042315B1 - DELIVERY OF MICRODYSTROFIN WITH A VECTOR BASED ON ADENO-ASSOCIATED VIRUS FOR THE TREATMENT OF MUSCULAR DYSTROPHY - Google Patents

DELIVERY OF MICRODYSTROFIN WITH A VECTOR BASED ON ADENO-ASSOCIATED VIRUS FOR THE TREATMENT OF MUSCULAR DYSTROPHY Download PDF

Info

Publication number
EA042315B1
EA042315B1 EA201892338 EA042315B1 EA 042315 B1 EA042315 B1 EA 042315B1 EA 201892338 EA201892338 EA 201892338 EA 042315 B1 EA042315 B1 EA 042315B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
muscle
mir
raav
microdystrophin
aav
Prior art date
Application number
EA201892338
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Луиза Родино-Клапак
Джерри Р. Менделл
Original Assignee
Рисерч Инститьют Эт Нэшнуайд Чилдрен'c Хоспитал
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 Рисерч Инститьют Эт Нэшнуайд Чилдрен'c Хоспитал filed Critical Рисерч Инститьют Эт Нэшнуайд Чилдрен'c Хоспитал
Publication of EA042315B1 publication Critical patent/EA042315B1/en

Links

Description

Данная заявка заявляет приоритет по предварительной заявке США № 62/323163, поданной 15 апреля 2016 г., и предварительной заявке США № 62/473253, поданной 17 марта 2017 г., которые обе включены в данный документ посредством ссылки в полном объеме.This application claims priority over U.S. Provisional Application No. 62/323163, filed April 15, 2016, and U.S. Provisional Application No. 62/473253, filed March 17, 2017, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Область изобретенияField of invention

Согласно изобретению предложены геннотерапевтические векторы, такие как векторы на основе аденоассоциированного вируса (AAV), экспрессирующие миниатюризованный ген микродистрофина человека, и способы применения этих векторов для уменьшения и предотвращения фиброза у субъектов, страдающих от мышечной дистрофии. Согласно изобретению также предложены комбинированные способы генной терапии для защиты мышечных волокон от травм, увеличения мышечной силы.The invention provides gene therapy vectors, such as adeno-associated virus (AAV) vectors expressing a miniaturized human microdystrophin gene, and methods of using these vectors to reduce and prevent fibrosis in subjects suffering from muscular dystrophy. According to the invention, combined methods of gene therapy are also proposed to protect muscle fibers from injury, increase muscle strength.

Уровень техникиState of the art

Важность мышечной массы и силы в повседневной физической деятельности, такой как перемещение и дыхание, а также для метаболизма всего тела, неоспорима. Нарушение мышечной функции вызывает мышечные дистрофии (МД), которые характеризуются слабостью мышц и истощением, и оказывают серьезное влияние на качество жизни. Наиболее хорошо охарактеризованные МД являются результатом мутаций в генах, кодирующих члены дистрофин-ассоциированного белкового комплекса (ДАБК). Эти МД являются результатом слабой прочности мембраны, связанной с потерей сарколеммноцитоскелетного прикрепления ДАБК. Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) является одним из самых губительных мышечных заболеваний, поражающих 1 из 5000 новорожденных особей мужского пола.The importance of muscle mass and strength in daily physical activities such as moving and breathing, as well as in the metabolism of the whole body, is undeniable. Impaired muscle function causes muscular dystrophies (MD), which are characterized by muscle weakness and wasting, and have a serious impact on quality of life. The most well-characterized MDs are the result of mutations in genes encoding members of the dystrophin-associated protein complex (DABP). These MDs are the result of weak membrane strength associated with loss of the sarcolemmal cytoskeletal attachment of DABA. Duchenne muscular dystrophy (DMD) is one of the most devastating muscular diseases, affecting 1 in 5,000 male births.

Данная заявка включает в себя два трансляционных подхода к разработке лечения МДД. При МДД фиброзная инфильтрация глубока и является серьезным препятствием для любой потенциальной терапии. Также важно учитывать то, что сама по себе замена генов затруднена тяжестью фиброза, уже присутствующего у очень маленьких детей с МДД. Фактически, биопсии мышц в типичном возрасте постановки диагноза, между 4-5 годами, показывают очень значительные уровни фиброза.This application includes two translational approaches to developing treatments for DMD. In DMD, the fibrous infiltration is deep and a major barrier to any potential therapy. It is also important to consider that gene replacement itself is hampered by the severity of the fibrosis already present in very young children with DMD. In fact, muscle biopsies at the typical age of diagnosis, between 4-5 years, show very significant levels of fibrosis.

МДД вызван мутациями в гене МДД, приводящими к уменьшению количества мРНК и отсутствию дистрофина, т.е. сарколеммного белка 427 кД, связанного с дистрофин-ассоциированным белковым комплексом (ДАБК) (Hoffman et al., Cell 51(6):919-28, 1987). ДАБК состоит из нескольких белков в мышечной сарколемме, которые образуют структурную связь между внеклеточной матрицей (ВКМ) и цитоскелетом через дистрофии, актин-связывающий белок, и альфа-дистрогликан, ламин-связывающий белок. Функция этих структурных звеньев состоит в стабилизации мембран мышечных клеток во время сокращения и в защите от повреждения, вызванного сокращением. При потере дистрофина, хрупкость мембраны приводит к разрывам сарколлемы и притоку кальция, запускающему активирующиеся кальцием протеазы и сегментный некроз волокон (Straub et al., Curr Opin. Neurol. 10(2): 168-75, 1997). Этот неконтролируемый цикл разрушения и восстановления мышц в конечном счете исчерпывает популяцию мышечных стволовых клеток (Sacco et al., Cell, 2010. 143(7): p. 1059-71; Wallace et al., Annu Rev Physiol, 2009. 71: p. 37-57), что приводит к прогрессирующей мышечной слабости, эндомизиальному воспалению и фиброзному рубцеванию.DMD is caused by mutations in the DMD gene, resulting in a decrease in the amount of mRNA and the absence of dystrophin, i.e. a 427 kD sarcolemmal protein associated with a dystrophin-associated protein complex (DABA) (Hoffman et al., Cell 51(6):919-28, 1987). DABA is composed of several proteins in the muscle sarcolemma that form a structural link between the extracellular matrix (ECM) and the cytoskeleton through dystrophies, an actin-binding protein, and alpha-dystroglycan, a lamin-binding protein. The function of these structural units is to stabilize the membranes of muscle cells during contraction and to protect against damage caused by contraction. With loss of dystrophin, membrane fragility leads to rupture of the sarcollem and calcium influx triggering calcium-activated proteases and segmental fiber necrosis (Straub et al., Curr Opin. Neurol. 10(2): 168-75, 1997). This uncontrolled cycle of muscle breakdown and repair eventually depletes the muscle stem cell population (Sacco et al., Cell, 2010. 143(7): p. 1059-71; Wallace et al., Annu Rev Physiol, 2009. 71: p 37-57), leading to progressive muscle weakness, endomysial inflammation, and fibrous scarring.

Без стабилизации мембраны дистрофином или микродистрофином МДД будет проявляться в виде неконтролируемых циклов повреждения и восстановления тканей, и в конечном итоге заменит утраченные мышечные волокна фиброзной рубцовой тканью путем пролиферации соединительной ткани. Фиброз характеризуется чрезмерными отложениями белков матрицы ВКМ, включающие в себя коллаген и эластин. Белки ВКМ в основном подуцируются цитокинами, такими как TGFe, который высвобождается активированными фибробластами, реагирующими на стресс и воспаление. Хотя первичным патологическим признаком МДД является разрушение и некроз мышечных волокон, фиброз как патологическоеследствие имеет такое же влияние. Чрезмерное продуцирование фиброзной ткани ограничивает восстановление мышц и способствует прогрессирующей мышечной слабости у пациента с МДД. В одном исследовании наличие фиброза в начальных мышечных биопсиях с МДД сильно коррелировало с плохим для двигательной системы исходом при 10-летнем наблюдении (Desguerre et al., J Neuropathol Exp Neurol, 2009. 68(7): p. 762-7). Эти результаты указывают на фиброз как основной фактор появления мышечной дисфункции при ДМД, и подчеркивают необходимость разработки методов лечения, уменьшающие количество фиброзной ткани. Большинство антифиброзных терапий, которые были протестированы на мышах с мышечной дистрофией, сцепленной с Х-хромосомой (mdx), действуют путем блокирования сигнализации фиброзных цитокинов через ингибирование пути TGFe. МикроРНК (миРНК) представляют собой одноцепочечные РНК из примерно 22 нуклеотидов, которые опосредуют подавление экспрессии генов на пост-транскрипционном уровне путем образования пар с основаниями в пределах 3'-UTR мРНК, ингибируя трансляцию или способствуя разрушению мРНК. Ключевая (seed) последовательность из 7 п.н. на 5'-конце миРНК нацелена на миРНК; дополнительное распознавание обеспечивается остальной частью последовательности-мишени, а также ее вторичной структурой. МиРНК играют важную роль в патологии мышечных заболеваний и имеют профили экспрессии, которые однозначно зависят от конкретного типа мышечной дистрофии (Eisenberg et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p. 17016-21). Bee больше доказательств свидетельствует о том, что миРНК вовлечены в фиброзный процесс во многих органах, включая сердце, печень, почки и легкие (Jiang et al., Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p.Without membrane stabilization by dystrophin or microdystrophin, DMD will manifest as uncontrolled cycles of tissue damage and repair, and eventually replace the lost muscle fibers with fibrous scar tissue through connective tissue proliferation. Fibrosis is characterized by excessive deposition of ECM matrix proteins, including collagen and elastin. ECM proteins are mainly produced by cytokines such as TGFe, which is released by activated fibroblasts that respond to stress and inflammation. Although the primary pathological feature of DMD is the destruction and necrosis of muscle fibers, fibrosis as a pathological consequence has the same effect. Excessive fibrous tissue production limits muscle recovery and contributes to progressive muscle weakness in the DMD patient. In one study, the presence of fibrosis in initial muscle biopsies with DMD was strongly correlated with poor motor outcome at 10-year follow-up (Desguerre et al., J Neuropathol Exp Neurol, 2009. 68(7): p. 762-7). These results point to fibrosis as a major contributor to muscle dysfunction in DMD and highlight the need for the development of treatments that reduce the amount of fibrous tissue. Most of the antifibrotic therapies that have been tested in mice with X-linked muscular dystrophy (mdx) act by blocking fibrotic cytokine signaling through inhibition of the TGFe pathway. MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded RNAs of about 22 nucleotides that mediate the repression of gene expression at the post-transcriptional level by base pairing within the 3'-UTR of the mRNA, inhibiting translation or promoting mRNA degradation. Key (seed) sequence of 7 bp. at the 5' end, the siRNA targets the siRNA; additional recognition is provided by the rest of the target sequence as well as its secondary structure. MiRNAs play an important role in the pathology of muscle diseases and have expression profiles that are uniquely dependent on the specific type of muscular dystrophy (Eisenberg et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p. 17016-21). More evidence suggests that miRNAs are involved in the fibrotic process in many organs, including the heart, liver, kidneys, and lungs (Jiang et al., Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p.

- 1 042315- 1 042315

17016-21). Недавно было показано, что снижение экспрессии miR-29 способствует сердечному фиброзу (Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010. 12(4): p. 341-51), и сниженная экспрессия miR-29 была генетически связана с мышцами пациентов-людей с DMD (Eisenberg et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p. 17016-2). Семейство miR-29 состоит из трех членов семьи, экспрессированных из двух бицистронных кластеров миРНК.17016-21). Recently, downregulation of miR-29 has been shown to promote cardiac fibrosis (Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010. 12(4): p. 341-51), and downregulation of miR-29 has been genetically linked to the muscles of human patients. with DMD (Eisenberg et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007. 104(43): p. 17016-2). The miR-29 family consists of three family members expressed from two bicistronic miRNA clusters.

MiR-29a ко-экспрессируется с miR-29b (miR-29b-1); miR-29c ко-экспрессируется с второй копией miR-29b (miR-29b-2). Семейство miR-29 имеет общую консервативную ключевую последовательность, а miR-29a и miR-29b отличаются только одной основой от miR-29c. Кроме того, электропорация плазмиды miR-29 (кластер miR-29a и miR-29b-1) в мышцу мыши mdx уменьшала уровни экспрессии компонентов ВКМ, коллагена и эластина, и сильно уменьшала отложение коллагена в срезах мышц в течение 25 дней после обработки (Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010. 12(4): p. 341-51).MiR-29a is co-expressed with miR-29b (miR-29b-1); miR-29c is co-expressed with a second copy of miR-29b (miR-29b-2). The miR-29 family shares a conserved key sequence, while miR-29a and miR-29b differ in only one base from miR-29c. In addition, electroporation of miR-29 plasmid (miR-29a and miR-29b-1 cluster) into mdx mouse muscle reduced expression levels of ECM components, collagen and elastin, and greatly reduced collagen deposition in muscle sections up to 25 days after treatment (Cacchiarelli et al., Cell Metab, 2010. 12(4): pp. 341-51).

Аденоассоциированный вирус (AAV) является парвовирусом с дефектной репликацией, чей одноцепочечный ДНК-геном имеет длину около 4,7 т.п.н., включая 145 нуклеотидные инвертированные концевые повторы (ITR). Существует несколько серотипов AAV. Нуклеотидные последовательности геномов серотипов AAV известны. Например, нуклеотидная последовательность генома AAV серотипа 2 (AAV2) представлена в Srivastava et al., J Virol, 45: 555-564 (1983), и в скорректированном виде в Ruffing et al., J Gen Virol, 15: 3385-3392 (1994). В качестве других примеров полный геном AAV-1 представлен под номером доступа ГенБанка NC_002077; полный геном AAV-3 представлен под номером доступа ГенБанка NC 1829; полный геном AAV-4 представлен под номером доступа ГенБанка NC_001829; геном AAV-5 представлен под номером доступа ГенБанка AF085716; полный геном AAV-6 представлен под номером доступа ГенБанка NC_00 1862; по меньшей мере части геномов AAV-7 и AAV-8 представлены под номерами доступа ГенБанка АХ753246 и АХ753249 соответственно (см. также патенты США № 7282199 и № 7790449, относящиеся к AAV-8); геном AAV-9 предоставлен в Gao et al., J. Virol., 78: 63816388 (2004); геном AAV-10 предоставлен в Mol. Ther., 13(1): 67-76 (2006); и геном AAV-11 предоставлен в Virology, 330(2): 375-383 (2004). Серотип AAVrh74 описан в Rodino-Klapac et al. J. Trans. Med. 5: 45 (2007). цис-Функционирующие последовательности, управляющие репликацией вирусной ДНК (rep), капсидированием/упаковкой, и интеграцией в хромосому клетки-хозяина, содержатся в ITR. Три промотора AAV (обозначенные р5, р19 и р40 по их относительному расположению на геномной карте) управляют экспрессией двух внутренних открытых рамок считывания AAV, кодирующих гены rep и cap. Два промотора rep (p5 и р19) в сочетании с дифференциальным сплайсингом одного интрона AAV (например, по нуклеотидах 2107 и 2227 AAV2) приводят к продуцированию четырех белков rep (rep 78, rep 68, rep 52 и rep 40) из гена rep. Белки Rep обладают несколькими ферментными свойствами, которые в конечном счете отвечают за репликацию вирусного генома. Ген cap экспрессируется из промотора р40 и кодирует три капсидных белка VP1, VP2 и VP3. Альтернативный сплайсинг и неконсенсусные сайты трансляции ответственны за продуцирование трех родственных капсидных белков. Единственный консенсусный сайт полиаденилирования находится в позиции 95 карты генома AAV. Жизненный цикл и генетика AAV рассмотрены в Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).Adeno-associated virus (AAV) is a replication-defective parvovirus whose single-stranded DNA genome is about 4.7 kb long, including 145 nucleotide inverted terminal repeats (ITRs). There are several serotypes of AAV. The nucleotide sequences of the genomes of AAV serotypes are known. For example, the nucleotide sequence of the AAV serotype 2 (AAV2) genome is presented in Srivastava et al., J Virol, 45: 555-564 (1983), and in corrected form in Ruffing et al., J Gen Virol, 15: 3385-3392 ( 1994). As other examples, the complete AAV-1 genome is provided under GenBank accession number NC_002077; the complete AAV-3 genome is available under GenBank accession number NC 1829; the complete genome of AAV-4 is available under GenBank accession number NC_001829; the AAV-5 genome is available under GenBank accession number AF085716; the complete AAV-6 genome is available under GenBank accession number NC_00 1862; at least portions of the AAV-7 and AAV-8 genomes are provided under GenBank accession numbers AX753246 and AX753249, respectively (see also US Pat. Nos. 7,282,199 and 7,790,449 related to AAV-8); the AAV-9 genome is provided in Gao et al., J. Virol., 78: 63816388 (2004); The AAV-10 genome is provided by Mol. Ther., 13(1): 67-76 (2006); and the AAV-11 genome is provided in Virology, 330(2): 375-383 (2004). The AAVrh74 serotype is described in Rodino-Klapac et al. J. Trans. Med. 5:45 (2007). The cis-functioning sequences controlling viral DNA replication (rep), encapsulation/packaging, and integration into the host cell chromosome are contained in the ITR. Three AAV promoters (labeled p5, p19, and p40 by their relative positions on the genomic map) drive the expression of two AAV internal open reading frames encoding the rep and cap genes. The two rep promoters (p5 and p19) combined with differential splicing of one AAV intron (e.g., at AAV2 nucleotides 2107 and 2227) result in the production of four rep proteins (rep 78, rep 68, rep 52 and rep 40) from the rep gene. Rep proteins have several enzymatic properties that are ultimately responsible for the replication of the viral genome. The cap gene is expressed from the p40 promoter and encodes three capsid proteins VP1, VP2, and VP3. Alternative splicing and non-consensus translation sites are responsible for the production of three related capsid proteins. The only polyadenylation consensus site is at position 95 of the AAV genome map. The life cycle and genetics of AAV are reviewed in Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).

AAV обладает уникальными особенностями, которые делают его привлекательным в качестве вектора доставки чужеродной ДНК в клетки, например, при генной терапии. Инфицирование клеток AAV в культуре является нецитопатическим, а естественное инфицирование людей и других животных является скрытым и бессимптомным. Кроме того, AAV инфицирует многие клетки млекопитающих, что позволяет применять различные типы тканей in vivo. Кроме того, AAV трансдуцирует медленно делящиеся и не делящиеся клетки, и может по существу сохраняться в виде транскрипционно активной ядерной эписомы (внехромосомный элемент) в течение жизни данных клеток. Провирусный геном AAV остается инфекционным при клонировании ДНК в плазмиды, что делает возможным создание рекомбинантных геномов. Кроме того, поскольку сигналы, управляющие репликацией AAV, капсидированием генома и интеграцией, содержатся в ITR генома AAV, возможна замена некоторого или всего содержимого примерно 4,3 т.п.н. генома (кодирующее белки репликации и структурные капсидные белки, rep-cap) на чужеродную ДНК, такую как генная кассета, содержащая промотор, нужную ДНК и сигнал полиаденилирования. Белки rep и cap могут быть предоставлены in trans. Еще одна важная особенность AAV заключается в том, что он является чрезвычайно стабильным и крепким вирусом. Он легко выдерживает условия, применяемые для инактивации аденовируса (от 56 до 65°С в течение нескольких часов), делая холодильное хранение AAV менее сложным. AAV даже может быть лиофилизирован. Наконец, AAVинфицированные клетки не устойчивы к суперинфекции.AAV has unique features that make it attractive as a vector for the delivery of foreign DNA into cells, for example, in gene therapy. Infection of AAV cells in culture is non-cytopathic, while natural infection in humans and other animals is latent and asymptomatic. In addition, AAV infects many mammalian cells, which allows the use of various tissue types in vivo. In addition, AAV transduces slowly dividing and non-dividing cells, and can essentially persist as a transcriptionally active nuclear episome (extrachromosomal element) during the lifetime of these cells. The proviral AAV genome remains infectious when DNA is cloned into plasmids, which makes it possible to create recombinant genomes. In addition, since the signals governing AAV replication, genome encapsulation, and integration are contained in the ITR of the AAV genome, replacement of some or all of the approximately 4.3 kb content is possible. genome (coding for replication proteins and structural capsid proteins, rep-cap) to foreign DNA, such as a gene cassette containing a promoter, the desired DNA, and a polyadenylation signal. The rep and cap proteins can be provided in trans. Another important feature of AAV is that it is an extremely stable and robust virus. It readily withstands the conditions used to inactivate adenovirus (56 to 65°C for several hours), making cold storage of AAV less difficult. AAV can even be lyophilized. Finally, AAV-infected cells are not resistant to superinfection.

Многочисленные исследования продемонстрировали долгосрочную (больше чем 1,5 года) опосредованную рекомбинантным AAV экспрессию белка в мышцах; см., Clark et al., Hum Gene Ther, 8: 659-669 (1997); Kessler et al., Proc Nat. Acad Sc. USA, 93: 14082-14087 (1996); and Xiao et al., J Virol, 70: 8098-8108 (1996); см. также, Chao et al., Mol Ther, 2:619-623 (2000) and Chao et al., Mol Ther, 4:217-222 (2001). Более того, поскольку мышца сильно васкуляризирована, трансдукция рекомбинантным AAV приводит к появлению трансгенных продуктов в кровеносной системе после внутримышечной инъекции, как описано в Herzog et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94: 5804-5809 (1997) и Murphy et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94:Numerous studies have demonstrated long-term (greater than 1.5 years) recombinant AAV-mediated protein expression in muscle; see Clark et al., Hum Gene Ther, 8: 659-669 (1997); Kessler et al., Proc Nat. Acad sc. USA 93: 14082-14087 (1996); and Xiao et al., J Virol, 70: 8098-8108 (1996); see also Chao et al., Mol Ther, 2:619-623 (2000) and Chao et al., Mol Ther, 4:217-222 (2001). Moreover, since the muscle is highly vascularized, transduction with recombinant AAV results in the appearance of transgenic products in the circulatory system after intramuscular injection, as described in Herzog et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94: 5804-5809 (1997) and Murphy et al. , Proc Natl Acad Sci USA, 94:

- 2 042315- 2 042315

13921-13926 (1997). Кроме того, Lewis et al., J Virol, 76: 8769-8775 (2002) продемонстрировали, что волокна скелетных мышц обладают необходимыми клеточными факторами для правильного гликозилирования, свертывания и секреции антител, что указывает на то, что мышца способна к устойчивой экспрессии секретируемых белковых терапевтических агентов.13921-13926 (1997). In addition, Lewis et al., J Virol, 76: 8769-8775 (2002) demonstrated that skeletal muscle fibers possess the necessary cellular factors for proper glycosylation, coagulation, and antibody secretion, indicating that muscle is capable of sustained expression of secreted protein therapeutic agents.

Функциональное улучшение у пациентов, страдающих от МДД и других мышечных дистрофий, требует как восстановления генов, так и уменьшения фиброза. Существует необходимость в способах уменьшения фиброза, которые могут быть объединены со способами восстановления генов для более эффективного лечения МДД и других мышечных дистрофий. Молекула miR29 является потенциальным регулятором гена и идеальным кандидатом для снижения мышечного фиброза.Functional improvement in patients suffering from DMD and other muscular dystrophies requires both gene repair and reduction of fibrosis. There is a need for methods to reduce fibrosis that can be combined with gene repair methods to more effectively treat DMD and other muscular dystrophies. The miR29 molecule is a potential gene regulator and an ideal candidate for reducing muscle fibrosis.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Данное изобретение относится к способам генной терапии, которые непосредственно уменьшают три основных компонента соединительной ткани (коллаген 1, коллаген 3 и фибронектин) путем доставки микроРНК miR29. В данной системе miR29 связывается с 3'-UTR гена коллагена и фибронектина для того, чтобы снизить экспрессию. Изобретение относится к геннотерапевтическим векторам, например на основе AAV, экспрессирующим направляющую цепь микроРНК miR29, и способу доставки miR29 в мышцу для уменьшения и/или предотвращения фиброза.The present invention relates to gene therapy methods that directly reduce the three major components of connective tissue (collagen 1, collagen 3 and fibronectin) by delivering miR29 microRNA. In this system, miR29 binds to the 3'UTR of the collagen and fibronectin gene in order to downregulate expression. SUBSTANCE: invention relates to gene therapy vectors, for example based on AAV, expressing miR29 miRNA guide strand, and method of delivering miR29 into muscle to reduce and/or prevent fibrosis.

Кроме того, согласно данному изобретению предложены комбинированные терапии, и подходы к восстановлению и предотвращению фиброза с использованием геннотерапевтических векторов, доставляющих miR-29 для подавления фиброза, наряду с микродистрофином для устранения дефекта гена, наблюдаемого при МДД. Как показано в примерах 5-7, комбинированное лечение приводит к большему снижению фиброза, увеличению размера мышц и увеличению мышечной силы.In addition, the present invention provides combination therapies and approaches to repair and prevent fibrosis using gene therapy vectors delivering miR-29 to suppress fibrosis along with microdystrophin to correct the gene defect seen in DMD. As shown in Examples 5-7, the combined treatment results in greater reduction in fibrosis, increase in muscle size and increase in muscle strength.

В одном варианте осуществления, согласно изобретению предложен rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29. Например, rAAV-вектор содержит полинуклеотидную последовательность, экспрессирующую miR29c, такую как нуклеотидная последовательность, содержащая направляющую цепь-мишень miR-29c SEQ ID NO: 3, направляющую цепь miR-29c SEQ ID NO: 4, и природный каркас и петлю-настебле miR-30 (SEQ ID NO: 5). Иллюстративная полинуклеотидная последовательность, содержащая кДНК miR-29c в каркасе miR-30, представлена в виде SEQ ID NO: 2 (фиг. 1).In one embodiment, the invention provides an rAAV vector expressing miR-29. For example, the rAAV vector contains a polynucleotide sequence expressing miR29c, such as a nucleotide sequence containing the miR-29c target guide strand SEQ ID NO: 3, the miR-29c guide strand SEQ ID NO: 4, and the native miR scaffold and stem loop -30 (SEQ ID NO: 5). An exemplary polynucleotide sequence containing the miR-29c cDNA in the miR-30 framework is shown as SEQ ID NO: 2 (FIG. 1).

Иллюстративный rAAV согласно данному изобретению представляет собой pAAV.ЦМВ.Mir29C, который содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 1; причем промотор ЦМВ охватывает нуклеотиды 120-526, интрон EF1a охватывает нуклеотиды 927-1087 и нуклеотиды 1380-1854, направляющая цепь miR-29c охватывает нуклеотиды 1257-1284, и shRNA-miR29-c с первичной ключевой последовательностью охватывает нуклеотиды 1088-1375, а последовательность поли-А охватывает нуклеотиды 1896-2091. В одном аспекте изобретения, rAAV-векторы согласно данному изобретению представляют собой AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12 или AAV13.An exemplary rAAV according to the present invention is pAAV.CMV.Mir29C, which contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; wherein the CMV promoter spans nucleotides 120-526, the EF1a intron spans nucleotides 927-1087 and nucleotides 1380-1854, the miR-29c guide strand spans nucleotides 1257-1284, and the primary key sequence shRNA-miR29-c spans nucleotides 1088-1375, and the poly-A sequence spans nucleotides 1896-2091. In one aspect of the invention, the rAAV vectors of the invention are AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12, or AAV13.

Другой иллюстративный rAAV согласно данному изобретению представляет собой pAAV.MHC.Mir29C, который содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 12; причем энхансер МКК охватывает нуклеотиды 190-395, промотор МНС охватывает нуклеотиды 396-753, интрон EF1a охватывает нуклеотиды 1155-1315 и нуклеотиды 1609-2083, направляющая цепь miR-29c охватывает нуклеотиды 1487-1512, и shRNA-miR29-c с первичной ключевой последовательностью охватывает нуклеотиды 1316-1608, а последовательность поли-А охватывает нуклеотиды 2094-2146. В одном аспекте, rAAV-векторы согласно данному изобретению представляют собой AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12 или AAV13.Another illustrative rAAV according to this invention is pAAV.MHC.Mir29C, which contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12; moreover, the MCC enhancer spans nucleotides 190-395, the MHC promoter spans nucleotides 396-753, the EF1a intron spans nucleotides 1155-1315 and nucleotides 1609-2083, miR-29c guide strand spans nucleotides 1487-1512, and shRNA-miR29-c with primary key the sequence spans nucleotides 1316-1608, and the poly-A sequence spans nucleotides 2094-2146. In one aspect, the rAAV vectors of this invention are AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12, or AAV13.

В другом аспекте изобретения, rAAV-векторы согласно данному изобретению могут быть функционально связаны с регуляторным элементом, специфичным для мышц. Например, регуляторный элемент, специфичный для мышц, представляет собой человеческий элемент гена актина скелетных мышц, элемент гена актина сердца, миоцит-специфичный связывающий энхансер фактор MEF, мышечную креатинкиназу (МКК), tMKK (усеченную МКК), тяжелую цепь миозина (МНС), С5-12 (синтетический промотор), энхансерный элемент мышиной креатинкиназы, элемент гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, элемент гена тропонина С медленно сокращающихся мышечных волокон сердца, элемент гена тропонина I медленно сокращающихся мышечных волокон, индуцируемые гипоксией ядерные факторы, стероид-индуцируемый элемент или глюкокортикоид-отвечающий элемент (GRE).In another aspect of the invention, the rAAV vectors of the invention may be operably linked to a muscle-specific regulatory element. For example, a muscle-specific regulatory element is a human skeletal muscle actin gene element, a heart actin gene element, myocyte-specific enhancer binding factor MEF, muscle creatine kinase (MKK), tMKK (truncated MKK), myosin heavy chain (MHC), C5-12 (synthetic promoter), mouse creatine kinase enhancer element, fast twitch skeletal muscle fiber troponin C gene element, slow twitch cardiac muscle fiber troponin C gene element, slow twitch muscle fiber troponin I gene element, hypoxia-induced nuclear factors, steroid-inducible element or glucocorticoid response element (GRE).

Например, любой из rAAV-векторов согласно данному изобретению функционально связан с регуляторным элементом, специфичным для мышц, содержащим нуклеотидную последовательность энхансера MKK SEQ ID NO: 10 и/или промоторную последовательность MKK SEQ ID NO: 11.For example, any of the rAAV vectors of the invention is operably linked to a muscle-specific regulatory element comprising the MKK enhancer nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and/or the MKK promoter sequence of SEQ ID NO: 11.

Согласно данному изобретению также предложены фармацевтические композиции (иногда именуемые в данном документе просто композициями), содержащие любой из rAAV-векторов согласно данному изобретению.The invention also provides pharmaceutical compositions (sometimes referred to herein simply as compositions) containing any of the rAAV vectors of the invention.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы получения rAAV-векторной частицы, включающие культивирование клетки, трансфицированной любым rAAVвектором согласно данному изобретению, и извлечение частиц rAAV из супернатанта трансфицированIn another embodiment, according to this invention, methods are provided for obtaining an rAAV vector particle, comprising culturing a cell transfected with any rAAV vector according to this invention, and recovering rAAV particles from the supernatant of the transfected

- 3 042315 ных клеток. Согласно данному изобретению также предложены вирусные частицы, содержащие любой из рекомбинантных AAV-векторов согласно данному изобретению.- 3 042315 cells. The invention also provides viral particles containing any of the recombinant AAV vectors of the invention.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы уменьшения фиброза у нуждающегося в этом субъекта, включающие введение терапевтически эффективного количества любого rAAV-вектора согласно данному изобретению, экспрессирующего miR-29. Например, любой из rAAV согласно данному изобретению вводится субъектам, страдающим от мышечной дистрофии, для уменьшения фиброза и, в частности, уменьшает фиброз в скелетных мышцах или в сердечной мышце субъекта. Данные способы могут дополнительно включать стадию введения rAAV экспрессирующего микродистрофин.In another embodiment, the invention provides methods for reducing fibrosis in a subject in need thereof, comprising administering a therapeutically effective amount of any rAAV vector of the invention that expresses miR-29. For example, any of the rAAVs of the present invention is administered to subjects suffering from muscular dystrophy to reduce fibrosis and in particular reduce fibrosis in the subject's skeletal muscle or cardiac muscle. These methods may further include the step of administering a microdystrophin-expressing rAAV.

Фиброз относится к избыточному или нерегулируемому отложению компонентов внеклеточного матрикса (ВКМ), и аномальным процессам восстановления в тканях после повреждения, включая скелетные мышцы, сердечную мышцу, печень, легкие, почки и поджелудочную железу. Компоненты ВКМ, которые осаждаются, включают фибронектин и коллаген, например коллаген 1, коллаген 2 или коллаген 3.Fibrosis refers to excessive or unregulated deposition of extracellular matrix (ECM) components, and abnormal repair processes in tissues after injury, including skeletal muscle, heart muscle, liver, lungs, kidneys, and pancreas. ECM components that precipitate include fibronectin and collagen, such as collagen 1, collagen 2, or collagen 3.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы предотвращения фиброза у нуждающегося в этом субъекта, включающие введение терапевтически эффективного количества любого рекомбинантного AAV-вектора согласно данному изобретению, экспрессирующего miR-29. Например, любой из rAAV изобретения вводят субъектам, страдающим от мышечной дистрофии, чтобы предотвратить фиброз, например, rAAV согласно данному изобретению, экспрессирующий miR-29, вводят до того, как фиброз обнаруживается у субъекта. Кроме того, rAAV согласно данному изобретению, экспрессирующий miR-29, вводят субъекту, подверженному риску развития фиброза, например, страдающему от мышечной дистрофии или диагностированному с мышечной дистрофией, например МДД. rAAV согласно данному изобретению вводят субъекту, страдающему от мышечной дистрофии, чтобы предотвратить новый фиброз у данных субъектов. Данные способы могут дополнительно включать стадию введения экспрессирующего микродистрофин rAAV.In another embodiment, the present invention provides methods for preventing fibrosis in a subject in need thereof comprising administering a therapeutically effective amount of any recombinant AAV vector of the present invention expressing miR-29. For example, any of the rAAVs of the invention are administered to subjects suffering from muscular dystrophy to prevent fibrosis, for example, miR-29 expressing rAAVs of the invention are administered before fibrosis is detected in the subject. In addition, an rAAV of the present invention expressing miR-29 is administered to a subject at risk of developing fibrosis, eg, suffering from muscular dystrophy or diagnosed with muscular dystrophy, eg DMD. The rAAV of the present invention is administered to a subject suffering from muscular dystrophy in order to prevent new fibrosis in these subjects. These methods may further include the step of administering a microdystrophin-expressing rAAV.

Согласно данному изобретению также предложены способы увеличения мышечной силы и/или мышечной массы у субъекта, страдающего от мышечной дистрофии, включающие введение терапевтически эффективного количества любого из rAAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR-29. Данные способы могут дополнительно включать стадию введения rAAV, экспрессирующего микродистрофин.The invention also provides methods for increasing muscle strength and/or muscle mass in a subject suffering from muscular dystrophy, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the miR-29 expressing rAAV vectors of the invention. These methods may further include the step of administering a microdystrophin-expressing rAAV.

Термины комбинированная терапия и комбинированное лечение относятся к введению rAAVвектора согласно данному изобретению, экспрессирующего miR-29, и rAAV-вектора, экспрессирующего микродистрофин.The terms combination therapy and combination treatment refer to the administration of a miR-29 expressing rAAV vector according to the invention and a microdystrophin expressing rAAV vector.

В любом из способов согласно данному изобретению субъект может страдать от мышечной дистрофии, такой как МДД, мышечной дистрофии Беккера или любой другой дистрофии, связанной с дистрофином. Кроме того, в любом из способов согласно данному изобретению субъект может страдать от дистрофинопатии.In any of the methods of the invention, the subject may be suffering from a muscular dystrophy such as DMD, Becker muscular dystrophy, or any other dystrophin-related dystrophy. In addition, in any of the methods according to this invention, the subject may suffer from dystrophinopathy.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены рекомбинантные AAV-векторы, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую белок микродистрофина. Согласно данному изобретению предложен rAAV, содержащий: а) нуклеотидную последовательность, имеющую по меньшей мере 85% идентичность с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 7 и кодирующую функциональный белок микродистрофина, b) нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 7 или с) нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 9.In another embodiment, the present invention provides recombinant AAV vectors containing a nucleotide sequence encoding a microdystrophin protein. The present invention provides an rAAV comprising: a) a nucleotide sequence having at least 85% identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 and encoding a functional microdystrophin protein, b) a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, or c) a nucleotide sequence of SEQ ID NO:9.

Иллюстративный rAAV, экспрессирующий микродистрофин, согласно данному изобретению представляет собой pAAV.mck.-микродистрофин, который содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 9, и показан на Рис. 10 и 11. Данный rAAV-вектор содержит промотор МКК, последовательность химерного интрона, кодирующую последовательность гена микродистрофина, полиА, устойчивость к ампициллину и каркас плазмиды pGEX с сайтом начала репликации pBR322. В одном аспекте изобретения, рекомбинантные AAV-векторы согласно данному изобретению представляют собой AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12 или AAV13.An exemplary microdystrophin-expressing rAAV according to the present invention is pAAV.mck.-microdystrophin, which contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9, and is shown in Fig. 10 and 11. This rAAV vector contains the MCC promoter, a chimeric intron sequence encoding the microdystrophin gene sequence, polyA, ampicillin resistance, and a backbone of the pGEX plasmid with the pBR322 origin of replication. In one aspect of the invention, the recombinant AAV vectors of the invention are AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV6, AAV7, AAVrh.74, AAV8, AAV9, AAV10, AAV11, AAV12, or AAV13.

Согласно данному изобретению предложены rAAV-векторы, кодирующие белок микродистрофина, который, например, по меньшей мере на 65%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 75%, по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% или 89%, более характерно по меньшей мере на 90%, 91%, 92%, 93% или 94% и еще более характерно по меньшей мере на 95%, 96%, 97%, 98% или 99% по последовательности идентичен SEQ ID NO: 8, причем белок сохраняет активность микродистрофина. Белок микродистрофина обеспечивает прочность мышечной мембраны во время сокращения мышц, например, микродистрофин действует как амортизатор при сокращении мышц.The present invention provides rAAV vectors encoding a microdystrophin protein that is, for example, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, or 89%, more common at least 90%, 91%, 92%, 93%, or 94%, and more common at least 95 %, 96%, 97%, 98% or 99% identical in sequence to SEQ ID NO: 8, and the protein retains microdystrophin activity. The microdystrophin protein provides strength to the muscle membrane during muscle contraction, for example, microdystrophin acts as a shock absorber during muscle contraction.

Согласно данному изобретению предложены rAAV-векторы, экспрессирующие белок микродистрофина, содержащие нуклеотидную последовательность, которая имеет по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% или 89%, более характерно по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93% или 94% и еще более характерно по меньшей мере 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичности последовательности с SEQ ID NO: 7,The present invention provides rAAV vectors expressing the microdystrophin protein containing a nucleotide sequence that has at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, 81%, 82%, 83 %, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, or 89%, more typically at least 90%, 91%, 92%, 93%, or 94%, and more typically at least 95%, 96 %, 97%, 98% or 99% sequence identity with SEQ ID NO: 7,

- 4 042315 и кодирует функциональный белок микродистрофин.- 4 042315 and encodes a functional protein microdystrophin.

Согласно данному изобретению предложены rAAV-векторы, экспрессирующие микродистрофин, содержащие нуклеотидную последовательность, которая гибридизируется в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 7 или ее комплементарными вариантами, и кодирует функциональный белок микродистрофин.The present invention provides microdystrophin-expressing rAAV vectors comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 or complementary variants thereof and encodes a functional microdystrophin protein.

Термин жесткий применяется для обозначения условий, которые обычно подразумеваются в данной области техники как жесткие. Жесткость гибридизации в основном определяется температурой, ионной силой и концентрацией денатурирующих агентов, таких как формамид. Примеры жестких условий гибридизации и промывок представляют собой 0,015 М хлорида натрия, 0,0015 М цитрата натрия при 65-68°С, или 0,015 М хлорида натрия, 0,0015 М цитрата натрия, и 50% формамида при температуре 42°С; см. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, (Cold Spring Harbor, N.Y. 1989). Могут также быть использованы более жесткие условия (такие как более высокая температура, более низкая ионная сила, более высокая концентрация формамида, или другой денатурирующий агент) однако будет затронута скорость гибридизации. В случаях, когда речь идет о гибридизации дезоксиолигонуклеотидов, дополнительные иллюстративные условия жесткой гибридизации включают в себя промывку 6х SSC 0,05% пирофосфата натрия при 37°С (для 14-основных олигонуклеотидов), 48°С (для 17-основных олигонуклеотидов), 55°С (для 20-основных олигонуклеотидов) и 60°С (для 23-основных олигонуклеотидов).The term stringent is used to refer to conditions that are commonly understood in the art as stringent. The stringency of hybridization is mainly determined by temperature, ionic strength, and the concentration of denaturing agents such as formamide. Examples of stringent hybridization conditions and washes are 0.015M sodium chloride, 0.0015M sodium citrate at 65-68°C, or 0.015M sodium chloride, 0.0015M sodium citrate, and 50% formamide at 42°C; see Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, (Cold Spring Harbor, N.Y. 1989). More stringent conditions (such as higher temperature, lower ionic strength, higher formamide concentration, or other denaturing agent) may also be used, however the rate of hybridization will be affected. When it comes to hybridization of deoxyoligonucleotides, additional exemplary stringent hybridization conditions include washing 6x SSC with 0.05% sodium pyrophosphate at 37°C (for 14-basic oligonucleotides), 48°C (for 17-basic oligonucleotides), 55°C (for 20-basic oligonucleotides) and 60°C (for 23-basic oligonucleotides).

Другие агенты могут быть включены в гибридизационные и промывочные буферы с целью уменьшения неспецифической и/или фоновой гибридизации. Примеры представляют собой 0,1% бычьего сывороточного альбумина, 0,1% поливинилпирролидона, 0,1% пирофосфата натрия, 0,1% додецилсульфата натрия, NaDodSO4, (SDS), фиколл, раствор Денхардта, разрушенная ультразвуком ДНК спермы лосося (или другая не комплементарная ДНК) и сульфат декстрана, хотя могут быть применены и другие подходящие агенты. Концентрация и типы этих добавок могут быть изменены без существенного влияния на жесткость условий гибридизации. Эксперименты по гибридизации обычно проводят при рН 6,8-7,4, однако в типичных условиях ионной силы скорость гибридизации практически не зависит от рН; см. Anderson et al., Nucleic Acid Hybridisation: A Practical Approach, Ch. 4, IRL Press Limited (Oxford, England). Специалистами в данной области техники могут быть скорректированы условия гибридизации, чтобы приспособить эти переменные и позволить ДНК с различной степенью родственности последовательности формировать гибриды.Other agents may be included in hybridization and wash buffers to reduce non-specific and/or background hybridization. Examples are 0.1% bovine serum albumin, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% sodium pyrophosphate, 0.1% sodium dodecyl sulfate, NaDodSO4, (SDS), ficoll, Denhardt's solution, sonicated salmon sperm DNA (or other non-complementary DNA) and dextran sulfate, although other suitable agents may be used. The concentration and types of these additives can be changed without significantly affecting the stringency of the hybridization conditions. Hybridization experiments are usually carried out at pH 6.8-7.4, however, under typical ionic strength conditions, the hybridization rate is essentially independent of pH; see Anderson et al., Nucleic Acid Hybridisation: A Practical Approach, Ch. 4, IRL Press Limited (Oxford, England). Hybridization conditions can be adjusted by those skilled in the art to accommodate these variables and allow DNA with varying degrees of sequence relatedness to form hybrids.

В другом аспекте, rAAV-векторы, экспрессирующие микродистрофин, содержат кодирующую последовательность гена микродистрофина, функционально связанную с регуляторным элементом, специфичным для мышц. Например, регуляторный элемент, специфичный для скелетных мышц, представляет собой человеческий элемент гена актина скелетных мышц, элемент гена актина сердца, миоцитспецифичный связывающий энхансер фактор MEF, мышечную креатинкиназу (MKK), tMKK (усеченную MKK), тяжелую цепь миозина (МНС), С5-12 (синтетический промотор), энхансерный элемент мышиной креатинкиназы, элемент гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, элемент гена тропонина С медленно сокращающихся мышечных волокон сердца, элемент гена тропонина I медленно сокращающихся мышечных волокон, индуцируемые гипоксией ядерные факторы, стероидиндуцируемый элемент или глюкокортикоид-отвечающий элемент (GRE).In another aspect, microdystrophin-expressing rAAV vectors comprise a microdystrophin gene coding sequence operably linked to a muscle-specific regulatory element. For example, a skeletal muscle specific regulatory element is human skeletal muscle actin gene element, heart actin gene element, myocyte-specific enhancer binding factor MEF, muscle creatine kinase (MKK), tMKK (truncated MKK), myosin heavy chain (MHC), C5 -12 (synthetic promoter), mouse creatine kinase enhancer element, fast twitch skeletal muscle fiber troponin C gene element, slow twitch cardiac muscle fiber troponin C gene element, slow twitch muscle fiber troponin gene element I, hypoxia-induced nuclear factors, steroid-inducible element or glucocorticoid -responding element (GRE).

Кроме того, согласно данному изобретению предложены rAAV-векторы, экспрессирующие микродистрофин, содержащий специфический для мышцы регуляторный элемент, содержащий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 10 или SEQ ID NO: 11.In addition, according to this invention, rAAV vectors are provided expressing a microdystrophin containing a muscle-specific regulatory element containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 11.

Согласно данному изобретению также предложены фармацевтические композиции (или иногда называемые в данном документе просто композиции), содержащие любой из rAAV-векторов согласно данному изобретению.The invention also provides pharmaceutical compositions (or sometimes simply referred to herein as compositions) containing any of the rAAV vectors of the invention.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы получения rAAV-векторной частицы, включающие культивирование клетки, которая была трансфицирована любым rAAV-вектором согласно данному изобретению, и извлечения частиц rAAV из супернатанта трансфицированных клеток. Согласно данному изобретению также предложены вирусные частицы, содержащие любой из рекомбинантных AAV-векторов согласно данному изобретению.In another embodiment, the invention provides methods for producing an rAAV vector particle, comprising culturing a cell that has been transfected with any rAAV vector of the invention and recovering the rAAV particles from the supernatant of the transfected cells. The invention also provides viral particles containing any of the recombinant AAV vectors of the invention.

Согласно данному изобретению также предложены способы получения функционального белка микродистрофина, включающие инфицирование клетки-хозяина рекомбинантным AAV-вектором, экспрессирующим микродистрофин согласно данному изобретению, и экспрессию функционального белка микродистрофина в клетке-хозяине.The invention also provides methods for producing a functional microdystrophin protein, comprising infecting a host cell with a recombinant AAV vector expressing microdystrophin of the invention and expressing the functional microdystrophin protein in the host cell.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы уменьшения фиброза у нуждающегося в этом субъекта, включающие в себя введение терапевтически эффективного количества любого rAAV-вектора согласно данному изобретению, экспрессирующего микродистрофин. Например, любой из rAAV согласно данному изобретению вводят субъектам, страдающим от мышечной дистрофии или дистрофинопатии, для уменьшения фиброза и, в частности, уменьшает фиброз в скелетной мышце или в сердечной мышце субъекта.In another embodiment, the present invention provides methods for reducing fibrosis in a subject in need thereof comprising administering a therapeutically effective amount of any microdystrophin expressing rAAV vector of the present invention. For example, any of the rAAVs of the present invention is administered to subjects suffering from muscular dystrophy or dystrophinopathy to reduce fibrosis, and in particular, reduce fibrosis in the subject's skeletal muscle or cardiac muscle.

- 5 042315- 5 042315

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы предотвращения фиброза у нуждающегося в этом субъекта, включающие в себя введение терапевтически эффективного количества любого рекомбинантного AAV-вектора согласно данному изобретению, экспрессирующего микродистрофин. Например, любой из rAAV согласно данному изобретению вводят субъектам, страдающим от мышечной дистрофии или дистрофинопатии, чтобы предотвратить фиброз, например, rAAV согласно данному изобретению, экспрессирующий микродистрофин, вводят до того, как фиброз обнаруживается у субъекта. Кроме того, rAAV согласно данному изобретению, экспрессирующий микродистрофин, вводят субъекту, подверженному риску развития фиброза, например, страдающему от мышечной дистрофии или диагностированному с мышечной дистрофией, например МДД или мышечной дистрофией Беккера. rAAV согласно данному изобретению вводят субъекту, страдающему от дистрофинопатии или дистрофинопатической мышечной дистрофией, чтобы предотвратить новый фиброз у данных субъектов.In another embodiment, the invention provides methods for preventing fibrosis in a subject in need thereof, comprising administering a therapeutically effective amount of any recombinant AAV vector of the invention that expresses microdystrophin. For example, any of the rAAVs of the invention are administered to subjects suffering from muscular dystrophy or dystrophinopathy to prevent fibrosis, for example, a microdystrophin-expressing rAAV of the invention is administered before fibrosis is detected in the subject. In addition, a microdystrophin-expressing rAAV of the present invention is administered to a subject at risk of developing fibrosis, eg, suffering from muscular dystrophy or diagnosed with muscular dystrophy, eg, DMD or Becker muscular dystrophy. The rAAV of the present invention is administered to a subject suffering from dystrophinopathy or dystrophinopathic muscular dystrophy in order to prevent new fibrosis in these subjects.

Согласно данному изобретению также предложены способы увеличения мышечной силы и/или мышечной массы у субъекта, страдающего от мышечной дистрофии или дистрофинопатии, включающие введение терапевтически эффективного количества любого из rAAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR-29.The invention also provides methods for increasing muscle strength and/or muscle mass in a subject suffering from muscular dystrophy or dystrophinopathy, comprising administering a therapeutically effective amount of any of the miR-29 expressing rAAV vectors of the invention.

Любой из вышеперечисленных способов, включающих стадию введения rAAV, экспрессирующего miR-29c согласно данному изобретению, может включать в себя дополнительную стадию введения любого из rAAV, экспрессирующих описанный в данном документе микродистрофин. Термины комбинированная терапия и комбинированное лечение относятся к введению rAAV-вектора согласно данному изобретению, экспрессирующего miR-29, и rAAV-вектора, экспрессирующего микродистрофин.Any of the above methods, including the step of administering an rAAV expressing miR-29c according to the invention, may include the additional step of administering any of the rAAVs expressing the microdystrophin described herein. The terms combination therapy and combination treatment refer to the administration of the miR-29 expressing rAAV vector according to the invention and the microdystrophin expressing rAAV vector.

В способах введения rAAV-вектора, экспрессирующего miR-29, и rAAV-вектора, экспрессирующего белок микродистрофин, эти rAAV-векторы могут вводиться одновременно, или вводиться последовательно, причем rAAV-вектор, экспрессирующий miR29, вводят непосредственно перед rAAV, экспрессирующим белок микродистрофин, или вводятся последовательно, при этом rAAV-вектор, экспрессирующий miR29, вводят непосредственно после rAAV, экспрессирующего белок микродистрофин. Альтернативно, способы согласно данному изобретению осуществляют так, что AAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, вводят в течение около 1-5 ч, или 5-12 ч, или 12-15 ч, или 15-24 ч после введения rAAV, экспрессирующего miR-29, или способы согласно данному изобретению осуществляют так, что AAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, вводят в течение около 1-5 ч, или 5-12 ч, или 1215 ч, или 15-24 ч до введения rAAV, экспрессирующего miR-29. Альтернативно, способы согласно данному изобретению осуществляют так, что AAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, вводят в пределах около 1, или 6, или 12, или 24 ч после введения rAAV, экспрессирующего miR-29, или способы согласно данному изобретению осуществляют так, что AAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, вводят в пределах около 1, или 6, или 12, или 24 ч до введения rAAV, экспрессирующего miR-29.In the methods of administering miR-29 expressing rAAV vector and microdystrophin expressing rAAV vector, these rAAV vectors may be administered simultaneously or sequentially, wherein the miR29 expressing rAAV vector is administered immediately prior to the microdystrophin expressing rAAV, or administered sequentially, with the miR29-expressing rAAV vector administered immediately after the microdystrophin-expressing rAAV. Alternatively, the methods of this invention are carried out such that an AAV vector expressing the microdystrophin protein is administered within about 1-5 hours, or 5-12 hours, or 12-15 hours, or 15-24 hours after administration of miR-expressing rAAV. -29, or the methods of this invention are carried out such that an AAV vector expressing microdystrophin protein is administered for about 1-5 hours, or 5-12 hours, or 1215 hours, or 15-24 hours prior to the introduction of miR-expressing rAAV -29. Alternatively, the methods of this invention are carried out such that an AAV vector expressing microdystrophin protein is administered within about 1 or 6 or 12 or 24 hours after administration of a miR-29-expressing rAAV, or the methods of this invention are carried out as follows: that an AAV vector expressing microdystrophin protein is administered within about 1 or 6 or 12 or 24 hours prior to administration of miR-29 expressing rAAV.

Изобретение предусматривает введение любого из AAV-векторов согласно данному изобретению пациентам с диагностированной дистрофинопатией или мышечной дистрофией, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера, до того, как у субъекта обнаруживают фиброз, или до того, как у субъекта была уменьшена мышечная сила, или до того, как у субъекта была уменьшена мышечная масса.The invention provides for the administration of any of the AAV vectors of the invention to patients diagnosed with dystrophinopathy or muscular dystrophy, such as DMD or Becker muscular dystrophy, before the subject is found to have fibrosis, or before the subject has had decreased muscle strength, or before how the subject had reduced muscle mass.

Изобретение также предусматривает введение любого из rAAV согласно данному изобретению субъекту, страдающему от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера, у которого уже развился фиброз, чтобы предотвратить новый фиброз у данных субъектов. Изобретение также предусматривает введение любого из rAAV согласно данному изобретению пациенту, страдающему от мышечной дистрофии, у которого уже уменьшилась мышечная сила или уменьшилась мышечная масса, чтобы защитить мышцу от дальнейшего повреждения.The invention also provides for administering any of the rAAVs of the invention to a subject suffering from a dystrophinopathy or muscular dystrophy, such as DMD or Becker muscular dystrophy, who has already developed fibrosis, to prevent new fibrosis in these subjects. The invention also contemplates administering any of the rAAVs of the invention to a patient suffering from muscular dystrophy who already has decreased muscle strength or reduced muscle mass to protect the muscle from further damage.

В любом из способов согласно данному изобретению rAAV-вектор вводят путем внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции.In any of the methods according to this invention, the rAAV vector is administered by intramuscular injection or intravenous injection.

Кроме того, в любом из способов согласно данному изобретению rAAV-вектор или композицию вводят системно. В качестве примеров, rAAV-вектор или композиция вводится парентерально путем инъекции, инфузии или имплантации.In addition, in any of the methods according to this invention, the rAAV vector or composition is administered systemically. As examples, the rAAV vector or composition is administered parenterally by injection, infusion or implantation.

В другом варианте осуществления, согласно данному изобретению предложена композиция, содержащая любой из rAAV-векторов, экспрессирующих miR29, или любой из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или содержащая как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAVвектор, экспрессирующий микродистрофин, для уменьшения фиброза у субъекта, нуждающегося в этом. Кроме того, согласно данному изобретению предложены композиции, содержащие любой из рекомбинантных rAAV-векторов, экспрессирующих miR29, или любой из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или содержащие как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий микродистрофин, для уменьшения фиброза у субъекта, страдающего от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера.In another embodiment, the present invention provides a composition comprising any of the rAAV vectors expressing miR29 or any of the rAAV vectors expressing microdystrophin, or comprising both an rAAV vector expressing miR-29 and an rAAV vector expressing microdystrophin, to reduce fibrosis in a subject in need thereof. In addition, the present invention provides compositions comprising any of the recombinant miR29-expressing rAAV vectors or any of the microdystrophin-expressing rAAV vectors, or comprising both a miR-29-expressing rAAV vector and a microdystrophin-expressing rAAV vector. , to reduce fibrosis in a subject suffering from dystrophinopathy or muscular dystrophy such as DMD or Becker muscular dystrophy.

Согласно данному изобретению предложены композиции, содержащие любой из rAAV-векторов, экспрессирующих miR29, или любой из rAAV-векторов, экспрессирующих белок микродистрофин, илиThe present invention provides compositions comprising any of the rAAV vectors expressing miR29, or any of the rAAV vectors expressing the microdystrophin protein, or

- 6 042315 содержащие как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, для увеличения мышечной силы и/или мышечной массы у субъекта, страдающего от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера.- 6 042315 containing both an rAAV vector expressing miR-29 and a rAAV vector expressing microdystrophin protein to increase muscle strength and/or muscle mass in a subject suffering from dystrophinopathy or muscular dystrophy such as DMD or Becker muscular dystrophy .

В дополнительном варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены композиции, содержащие любой из rAAV-векторов, экспрессирующих miR29, или любой из rAAV-векторов, экспрессирующих белок микродистрофин, или содержащие как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий белок микродистрофин, для лечения дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера.In a further embodiment, the present invention provides compositions comprising any of the miR29-expressing rAAV vectors or any of the microdystrophin protein-expressing rAAV vectors, or comprising both a miR-29-expressing rAAV vector and a rAAV vector, expressing microdystrophin protein, for the treatment of dystrophinopathy or muscular dystrophy such as DMD or Becker muscular dystrophy.

Композиции согласно данному изобретению составлены для внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции. Композиция согласно данному изобретению также составлена для системного введения, такого как парентеральное введение путем инъекции, инфузии или имплантации. Кроме того, любая из композиций составлена для введения субъекту, страдающему от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД, мышечная дистрофия Беккера, или любой другой дистрофией, связанной с дистрофином.Compositions according to this invention are formulated for intramuscular injection or intravenous injection. The composition according to this invention is also formulated for systemic administration, such as parenteral administration by injection, infusion or implantation. In addition, any of the compositions is formulated for administration to a subject suffering from a dystrophinopathy or muscular dystrophy such as DMD, Becker muscular dystrophy, or any other dystrophin associated dystrophy.

В дополнительном варианте осуществления, согласно данному изобретению предложено применение любого из rAAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR29, или любого из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или включающее как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий микродистрофин, для приготовления лекарственного средства для уменьшения фиброза у субъекта, нуждающегося в этом. Например, пациент является нуждающимся в лечении, страдающим от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД, мышечная дистрофия Беккера, или любой другой дистрофии, связанной с дистрофином.In a further embodiment, the present invention provides the use of any of the rAAV vectors of the present invention expressing miR29, or any of the rAAV vectors expressing microdystrophin, or comprising both a rAAV vector expressing miR-29 and a rAAV vector, expressing microdystrophin for the preparation of a medicament for reducing fibrosis in a subject in need thereof. For example, the patient is in need of treatment suffering from a dystrophinopathy or a muscular dystrophy such as DMD, Becker muscular dystrophy, or any other dystrophin-related dystrophy.

В дополнительном варианте осуществления, согласно данному изобретению предложено применение любого из rAAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR29, или любого из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или включающее как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий микродистрофин, для приготовления лекарственного средства для профилактики фиброза у субъекта, страдающего от мышечной дистрофии. В дополнительном варианте осуществления, согласно данному изобретению предложено применение рекомбинантных AAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR29, или любого из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или включающее как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий микродистрофин, для приготовления лекарственного средства для увеличения мышечной силы и/или мышечной массы у субъекта, страдающего от дистрофинопатии или мышечной дистрофии, такой как МДД или мышечная дистрофия Беккера.In a further embodiment, the present invention provides the use of any of the rAAV vectors of the present invention expressing miR29, or any of the rAAV vectors expressing microdystrophin, or comprising both a rAAV vector expressing miR-29 and a rAAV vector, expressing microdystrophin for the preparation of a medicament for the prevention of fibrosis in a subject suffering from muscular dystrophy. In a further embodiment, the present invention provides the use of recombinant AAV vectors of the present invention expressing miR29, or any of the rAAV vectors expressing microdystrophin, or comprising both a rAAV vector expressing miR-29 and a rAAV vector expressing microdystrophin, for the preparation of a medicament for increasing muscle strength and/or muscle mass in a subject suffering from a dystrophinopathy or muscular dystrophy such as DMD or Becker muscular dystrophy.

Изобретение предусматривает применение любого из AAV-векторов согласно данному изобретению для приготовления лекарственного средства для введения пациенту с диагностированной МДД, до того, как у субъекта обнаруживают фиброз, или до того, как у субъекта была уменьшена мышечная сила, или до того, как у субъекта была уменьшена мышечная масса.The invention provides for the use of any of the AAV vectors of the invention for the preparation of a medicament for administration to a patient diagnosed with DMD, before the subject is diagnosed with fibrosis, or before the subject has had reduced muscle strength, or before the subject has muscle mass was reduced.

Изобретение также предусматривает применение любого из AAV-векторов согласно данному изобретению для приготовления лекарственного средства для введения, чтобы вводить любой из rAAV согласно данному изобретению субъекту, страдающему от мышечной дистрофии, у которого уже развился фиброз, чтобы предотвратить новый фиброз у данных субъектов. Изобретение также предусматривает введение любого из rAAV согласно данному изобретению пациенту, страдающему от мышечной дистрофии, у которого уже уменьшилась мышечная сила или уменьшилась мышечная масса, чтобы защитить мышцу от дальнейшего повреждения.The invention also contemplates the use of any of the AAV vectors of the invention for preparing an administration medicament to administer any of the rAAVs of the invention to a subject suffering from muscular dystrophy who has already developed fibrosis to prevent new fibrosis in those subjects. The invention also contemplates administering any of the rAAVs of the invention to a patient suffering from muscular dystrophy who already has decreased muscle strength or reduced muscle mass to protect the muscle from further damage.

Согласно данному изобретению предложено применение rAAV-векторов согласно данному изобретению, экспрессирующих miR296, или любого из rAAV-векторов, экспрессирующих микродистрофин, или включающее как rAAV-вектор, экспрессирующий miR-29, так и rAAV-вектор, экспрессирующий микродистрофин, для приготовления лекарственного средства для лечения мышечной дистрофией.The present invention provides the use of miR296-expressing rAAV vectors of the present invention, or any of the microdystrophin-expressing rAAV vectors, or comprising both a miR-29-expressing rAAV vector and a microdystrophin-expressing rAAV vector, for the preparation of a medicament. for the treatment of muscular dystrophy.

В любом из применений согласно данному изобретению лекарственное средство составляют для внутримышечной инъекции. Кроме того, любое лекарственное средство может быть приготовлено для введения субъекту, страдающему от мышечной дистрофии, такой как МДД, или любой другой мышечной дистрофией, связанной с дистрофином.In any of the uses of this invention, the drug is formulated for intramuscular injection. In addition, any drug may be formulated for administration to a subject suffering from a muscular dystrophy such as DMD or any other dystrophin-associated muscular dystrophy.

Кроме того, любое лекарственное средство согласно данному изобретению может представлять собой комбинированную терапию, в которой rAAV-векторы, экспрессирующие miR-29, и rAAV-векторы, экспрессирующие микродистрофин, вводят одновременно, или вводят последовательно, причем rAAVвектор, экспрессирующий miR29, вводят непосредственно перед rAAV, экспрессирующим микродистрофин, или вводят последовательно, при этом rAAV-вектор, экспрессирующий miR29, вводят непосредственно после rAAV, экспрессирующего микродистрофин. Альтернативно, лекарственно средство включает в себя введение AAV-вектора, экспрессирующего микродистрофин, который вводят в течение около 1-5 ч после введения rAAV, экспрессирующего miR-29, или лекарственное средство содержит AAVвектор, экспрессирующий микродистрофин, который вводят в течение примерно 1-5 ч до введения rAAV, экспрессирующего miR-29.In addition, any drug according to the present invention may be a combination therapy in which rAAV vectors expressing miR-29 and rAAV vectors expressing microdystrophin are administered simultaneously, or administered sequentially, and the rAAV vector expressing miR29 is administered immediately before rAAV expressing microdystrophin, or administered sequentially, with the rAAV vector expressing miR29 being administered immediately after the rAAV expressing microdystrophin. Alternatively, the drug comprises administering a microdystrophin-expressing AAV vector that is administered within about 1-5 hours after miR-29 expressing rAAV is administered, or the drug contains a microdystrophin-expressing AAV vector that is administered for about 1-5 hours. h before administration of rAAV expressing miR-29.

- 7 042315- 7 042315

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана схема rAAV-вектора scAAVCrh.74.ЦМВ.miR29c и нуклеотидная последовательность miR-29c в природном каркасе miR-30, и нуклеотидная последовательность предсказанной структуры шпильки.In FIG. 1 shows a schematic of the rAAV vector scAAVCrh.74.CMV.miR29c and the nucleotide sequence of miR-29c in the native miR-30 framework, and the nucleotide sequence of the predicted hairpin structure.

На фиг. 2A-2C показано, что инъекция miR-29c в мышцу уменьшает коллаген во всей мышце и восстанавливает экспрессию miR-29c.In FIG. 2A-2C show that injection of miR-29c into muscle reduces collagen throughout the muscle and restores miR-29c expression.

На фиг. 3А-3С показано, что инъекция miR-29c улучшает абсолютную мышечную силу (панель А) и удельную мышечную силу (панель В), но не защищает от повреждения, вызванного сокращением (панель С).In FIG. 3A-3C show that injection of miR-29c improves absolute muscle strength (panel A) and specific muscle strength (panel B), but does not protect against contraction-induced injury (panel C).

На фиг. 4А-4С показано количество мышечных волокон, экспрессирующих микродистрофин, для измерения эффективности доставки трансгена.In FIG. 4A-4C show the number of microdystrophin-expressing muscle fibers to measure the efficiency of transgene delivery.

На фиг. 5А-5С показано, что совместная доставка miR-29с с микродистрофином уменьшает экспрессию коллагена (панель А) и экспрессию дистрофина, индуцированную фиброзом.In FIG. 5A-5C show that co-delivery of miR-29c with microdystrophin reduces collagen expression (panel A) and fibrosis-induced dystrophin expression.

На фиг. 6A-6D показано, что внутримышечная инъекция miR-29c/микродистрофин ингибирует внеклеточный матрикс (ВКМ) у мышей mdx/utrrT -, как измерено по коллагену 1 альфа (панель А), коллагену 3 альфа (панель В), фибронектину (панель С) и TGF-β (панель D).In FIG. 6A-6D show that intramuscular injection of miR-29c/microdystrophin inhibits extracellular matrix (ECM) in mdx/utrrT mice as measured by collagen 1 alpha (panel A), collagen 3 alpha (panel B), fibronectin (panel C) and TGF-β (panel D).

На фиг. 7А-7С показано, что внутримышечная инъекция miR-29c увеличила абсолютную силу (панель А), нормированную удельную силу (панель В) и предоставила защиту от повреждения, вызванного сокращением, в мышце (панель С).In FIG. 7A-7C show that intramuscular injection of miR-29c increased absolute force (panel A), normalized specific force (panel B), and provided protection against contraction-induced injury in the muscle (panel C).

На фиг. 8 показано, что комбинация miR-29c/μ-dys увеличивает размер мышц у мышей, получавших лечение в возрасте 3 месяцев. Показаны срезы обработанных и необработанных икроножных мышц mdx/utm+/, окрашенных пикросириус-красным, для окрашивания коллагена. Фиброзные области розовые, а интактные мышцы зеленые. На макроскопическом уровне комбинация miR-29c/μ-dys снижает фиброз и увеличивает общую площадь поперечного сечения.In FIG. 8 shows that miR-29c/μ-dys combination increases muscle size in mice treated at 3 months of age. Shown are sections of treated and untreated mdx/utm +/ gastrocnemius muscles stained with picrosirius red for collagen staining. Fibrous areas are pink, while intact muscles are green. At a macroscopic level, the miR-29c/μ-dys combination reduces fibrosis and increases total cross-sectional area.

На фиг. 9A-F показано, что обработка miR-29c, совместно доставленным с микродистрофином, увеличивает мышечную гипертрофию и гиперплазию, как показано увеличением общего веса инъецированной икроножной мышцы по сравнению со случаем, когда вводиться отдельно что-то одно (панель А), увеличением средней величины волокна (панель В), увеличение площади поперечного сечения мышцы (панель D; не вводили: 24,6 по сравнению с miR-29с: 26,3 по сравнению с микродис: 26,6 по сравнению с микродис/miR-29c: 33,1) и увеличением количества мышечных волокон (панель Е), но количество мышечных волокон на единицу площади не было затронуто (панель F). Панель С сравнивает контрольных mdx/utrn+/ с обработанным miR-29c/μ,-dys mdx/utrn+-, средний диаметр увеличился с 25,96 до 30,97 мкм.In FIG. 9A-F show that treatment with miR-29c co-delivered with microdystrophin increases muscle hypertrophy and hyperplasia, as shown by an increase in the total weight of the injected gastrocnemius muscle compared with the case when one was administered alone (panel A), an increase in the mean fibers (panel B), increase in muscle cross-sectional area (panel D; not injected: 24.6 vs. miR-29c: 26.3 vs. miR-29c: 26.6 vs. microdis/miR-29c: 33, 1) and an increase in the number of muscle fibers (panel E), but the number of muscle fibers per unit area was not affected (panel F). Panel C compares control mdx/utrn +/ with treated miR-29c/μ, -dys mdx/utrn +- , mean diameter increased from 25.96 to 30.97 µm.

На фиг. 10A-G показано, что ранняя обработка комбинированной терапией AAV.miR29с/микродистрофин более эффективна для уменьшении фиброза и экспрессии ВКМ. На панели А показано окрашивание пикросириус-красным мышей: дикого типа, неинъецированных, AAV.miR-29c, AAV.микродистрофин и AAV.miR-29с/AAV.микродистрофин, инъецированных в возрасте 4-5 недель, выведенных из исследования двенадцати недель после инъекции. Панель В показывает количественную оценку окрашивания пикросириус-красным, показывая, что совместно обработанная мышца имела 51,1% снижение коллагена по сравнению с неинъецированной икроножной мышцей. Панель С демонстрирует, что ОТПЦР подтверждает увеличение уровней транскрипции miR-29c в обработанных группах. Полуколичественная ОТ-ПЦР показывает значительное снижение уровней коллагена I и Ш (панелей d, e), fbn (панель f) и TGF-βΙ (панель g) в обработанной AAV.miR-29с/AAV.микродистрофин мышце, по сравнению с контралатеральной конечностью и каждой из одиночных терапий. Планки погрешностей, СОС (стандартная ошибка среднего) для n=5 (scAAVrh.74.ЦМВ. miR-29с), n=5 (scAAVrh.74.ЦМВ.шiR-29c/ssAAVrh.74.МКК.микродистрофин), n=6 (ssAAVrh. 74.МКК.микродистрофин), n=9 (мыши mdx/utm+/). Односторонний дисперсионный анализ (*р<0,05, **р<0,01, ***р<0,001).In FIG. 10A-G show that early treatment with AAV.miR29c/microdystrophin combination therapy is more effective in reducing fibrosis and ECM expression. Panel A shows picrosirius red staining of mice: wild-type, uninjected, AAV.miR-29c, AAV.microdystrophin and AAV.miR-29c/AAV.microdystrophin, injected at 4-5 weeks of age, withdrawn from study twelve weeks post-injection . Panel B shows the quantification of picrosirius red staining, showing that the co-treated muscle had a 51.1% reduction in collagen compared to the uninjected gastrocnemius muscle. Panel C demonstrates that RT-PCR confirms an increase in miR-29c transcription levels in the treated groups. Semi-quantitative RT-PCR shows significant reductions in collagen I and III (panels d, e), fbn (panel f), and TGF-βΙ (panel g) in AAV.miR-29c/AAV.microdystrophin-treated muscle compared to the contralateral limb and each of the single therapies. Error bars, SOS (standard error of the mean) for n=5 (scAAVrh.74.CMV.miR-29c), n=5 (scAAVrh.74.CMV.siR-29c/ssAAVrh.74.MKC.microdystrophin), n= 6 (ssAAVrh. 74.MKC.microdystrophin), n=9 (mdx/utm +/ mice). One-way analysis of variance (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001).

На фиг. 11 показано, что ранняя комбинированная терапия восстанавливает силу и защищает от повреждения, вызванного сокращением. Величина абсолютной (панель А) и нормированной удельной силы (панель В) после тетанического сокращения во всех трех обработанных инъецированных икроножных мышцах была значительно увеличена по сравнению с необработанной мышцей mdx/utrn+/ (панель С). Затем мышцы оценивали на потерю силы после повторяющихся эксцентрических сокращений. Только у мышей, совместно обработанных miR-29c/микродистрофином и только микродистрофином, проявилась защита от потери силы по сравнению с необработанными мышцами mdx/utrn +/- (синий). Двусторонний дисперсионный анализ демонстрирует значимость в спадающих кривых. Планки погрешностей, СОС для n=5 (rAAVrh.74.ЦМВ. miR-29с), n=6 (rAAVrh.74.ЦМВ.miR-29c/rAAVrh.74.МКК.микрко-дистрофин), n=5 (rAAVrh.7 4.МКК.микродистрофин), n=15 (mdx/utrn+/ мыши). Односторонний дисперсионный анализ (*р<0,05, **р<0,01, ***р<0,001, ****р<0,0001).In FIG. 11 shows that early combination therapy restores strength and protects against damage caused by contraction. The magnitude of absolute (panel A) and normalized specific force (panel B) after tetanic contraction in all three treated injected gastrocnemius muscles was significantly increased compared to the untreated muscle mdx/utrn +/ (panel C). The muscles were then assessed for loss of strength after repeated eccentric contractions. Only mice co-treated with miR-29c/microdystrophin and microdystrophin alone showed protection against loss of strength compared to untreated mdx/utrn +/- muscles (blue). Two-tailed analysis of variance shows significance in the descending curves. Error bars, SOS for n=5 (rAAVrh.74.CMV.miR-29c), n=6 (rAAVrh.74.CMV.miR-29c/rAAVrh.74.MKC.micro-dystrophin), n=5 (rAAVrh .7 4.MCC.microdystrophin), n=15 (mdx/utrn +/ mice). One-way ANOVA (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, ****p<0.0001).

На фиг. 12 показано, что комбинированная обработка miR-29c/микродистрофин увеличивает размер мышц у мышей, получавших лечение в возрасте 1 месяца. Обработанные и необработанные икроножные мышцы mdx/utrn+/ нарезали и окрашивали пикросириус-красным для окрашивания коллагена. Фиброзные области розовые, а интактные мышцы зеленые. На макроскопическом уровне комбинация miRIn FIG. 12 shows that combined treatment with miR-29c/microdystrophin increases muscle size in mice treated at 1 month of age. Treated and untreated mdx/utrn +/ gastrocnemius muscles were sliced and stained with picrosirius red for collagen staining. Fibrous areas are pink, while intact muscles are green. At the macroscopic level, the miR combination

- 8 042315- 8 042315

29с/микродистрофин снижает фиброз и увеличивает общую площадь поперечного сечения.29c/microdystrophin reduces fibrosis and increases total cross-sectional area.

На фиг. 13A-13G показано, что раннее лечение (на 4-5 неделе) комбинированной терапией AAV.MKK.miR-29с/микродистрофин более эффективно для уменьшения фиброза и экспрессии ВКМ. На панели А показано окрашивание пикросириус-красным неинъецированных мышей и мышей AAV.MKK.miR-29с/AAV.MKK.микродистрофин, инъецированных в возрасте 4-5 недель, выведенных из исследования через 12 недель после инъекции. Первоначальное увеличение, х20 На панели В показана количественная оценка окрашивания пикросириус-красным, демонстрирующая что совместно обработанная мышца имеет 50,9% уменьшения коллагена по сравнению с необработанной икроножной мышцей. На панели С показана ОТ-ПЦР, подтверждающая увеличение уровней транскрипции miR-29c в обработанной группе. Полуколичественная ОТ-ПЦР демонстрирует значительное уменьшения количеств коллагена 1А (CoIIA, панель D) и коллагена 3А (Со13А, панель Е), фибронектина (Fbn; панель F) и Tgfp 1 (панель G) в обработанных AAV.MKK.miR-29с/AAV.микродистрофин мышцах, по сравнению с обработками контралатеральных конечностей. (*р<0,05, ****р<0,0001).In FIG. 13A-13G show that early treatment (weeks 4-5) with AAV.MKK.miR-29c/microdystrophin combination therapy is more effective in reducing fibrosis and ECM expression. Panel A shows picrosirius red staining of uninjected and AAV.MKK.miR-29c/AAV.MKK.microdystrophin injected mice at 4-5 weeks of age withdrawn from the study 12 weeks post-injection. Initial magnification, x20 Panel B shows a quantification of picrosirius red staining demonstrating that co-treated muscle has a 50.9% reduction in collagen compared to untreated gastrocnemius muscle. Panel C shows RT-PCR confirming an increase in miR-29c transcription levels in the treated group. Semi-quantitative RT-PCR demonstrates significant reductions in collagen 1A (CoIIA, panel D) and collagen 3A (Co13A, panel E), fibronectin (Fbn; panel F), and Tgfp 1 (panel G) in treated AAV.MKK.miR-29c/ AAV. microdystrophin in muscles, compared with treatments of contralateral limbs. (*p<0.05, ****p<0.0001).

На фиг. 14A-14G показано, что поздняя обработка (лечение на 12 неделе) комбинированной терапией AAV.MKK.miR-29с/микродистрофин эффективна для снижения фиброза и экспрессии ВКМ. На панели А показано окрашивание пикросириус-красным необработанных, AAV.MKK.miR-29c и AAV.MKK.miR-29c/AAV.микродистрофин через 12 недель после инъекции. Оригинальное увеличение, х20. На панели В показана количественная оценка окрашивания пикросириус-красным, что демонстрирует, что совместно обработанная мышца имела 30,3% снижение коллагена по сравнению с необработанной икроножной мышцей. На панели С показана ОТ-ПЦР, подтверждающая увеличение уровней транскрипта miR-29c в обработанных группах. Полуколичественная ОТ-ПЦР продемонстрировала значительное снижение количеств коллагена 1А (Col1A, панель D), коллагена 3А (Col3A, панель Е), фибронектина (Fbn; панель F) и TGF01 (панель G) в обработанных AAV.miR-29c/AAV.микродистрофин мышцах, по сравнению с противолежащей конечностью. Односторонний дисперсионный анализ. Все данные представляют собой среднее ± СОС (**р<0,01, ****р<0,0001).In FIG. 14A-14G show that late treatment (treatment at week 12) with AAV.MKK.miR-29c/microdystrophin combination therapy is effective in reducing fibrosis and ECM expression. Panel A shows picrosirius red staining of untreated AAV.MKK.miR-29c and AAV.MKK.miR-29c/AAV.microdystrophin 12 weeks after injection. Original magnification, x20. Panel B shows the quantification of picrosirius red staining, demonstrating that the co-treated muscle had a 30.3% reduction in collagen compared to the untreated gastrocnemius muscle. Panel C shows RT-PCR confirming an increase in miR-29c transcript levels in the treated groups. Semi-quantitative RT-PCR demonstrated significant reductions in collagen 1A (Col1A, panel D), collagen 3A (Col3A, panel E), fibronectin (Fbn; panel F), and TGF01 (panel G) in treated AAV.miR-29c/AAV.microdystrophin muscles compared to the opposite limb. One-way analysis of variance. All data are mean ± SOS (**p<0.01, ****p<0.0001).

На фиг. 15А-15С показано, что ранняя комбинированная терапия (обработка на 4-5 неделе) восстанавливает силу и защищает от повреждения, вызванного сокращением. Величина абсолютной (панель А) и нормированной удельной силы (панель В) после тетанического сокращения обработанных MKK.miR29с/микродистрофин икроножных мышц была значительно увеличена по сравнению с необработанной мышцей mdx/utm+/ (панель С). (С) Затем мышцы оценивали на потерю силы после повторяющихся эксцентрических сокращений. У мышей, совместно обработанных miR-29с/микродистрофин и только микродистрофином, проявилась защита от потери силы по сравнению с необработанными мышцами mdx/utrn + - (красный). Двухсторонний дисперсионный анализ. Все данные представляют собой среднее ± СОС (****р<0,0001).In FIG. 15A-15C show that early combination therapy (treatment at weeks 4-5) restores strength and protects against damage caused by contraction. The magnitude of the absolute (panel A) and normalized specific force (panel B) after tetanic contraction of the MKK.miR29c/microdystrophin-treated gastrocnemius muscles was significantly increased compared to the untreated mdx/utm +/ muscle (panel C). (C) Muscles were then assessed for loss of strength after repeated eccentric contractions. Mice co-treated with miR-29c/microdystrophin and microdystrophin alone showed protection against loss of strength compared to untreated mdx/utrn + − muscles (red). Two-sided analysis of variance. All data are mean ± SOS (****p<0.0001).

На фиг. 16А-16С показано, что поздняя комбинированная терапия восстанавливала силу и защищала от повреждений, вызванных сокращением. Величина абсолютной (панель А) и нормированной удельной силы (панель В) после тетанического сокращения инъецированных rAAV.MKK.miR-29c и rAAV, экспрессирующим микродистрофин, икроножных мышц была значительно увеличена по сравнению с необработанной мышцей mdx/utrn+/-. На панели С показано, что затем мышцы оценивали на потерю силы после повторяющихся эксцентрических сокращений. У мышей, совместно обработанных rAAV.MKK.miR-29с/экспрессирующим микродистрофин rAAV, проявилась защита от потери силы по сравнению с необработанными мышцами mdx/utrn+/- (красный). Двухсторонний дисперсионный анализ. Все данные представляют собой среднее ± СОС (**р<0,01, ****р<0,0001).In FIG. 16A-16C show that late combination therapy restored strength and protected against contraction-induced damage. Absolute (panel A) and normalized specific force (panel B) after tetanic contraction of injected rAAV.MKK.miR-29c and microdystrophin-expressing rAAV gastrocnemius muscles were significantly increased compared to untreated mdx/utrn +/- muscle. Panel C shows that the muscles were then evaluated for loss of strength after repeated eccentric contractions. Mice co-treated with rAAV.MKK.miR-29c/microdystrophin-expressing rAAV showed protection against loss of strength compared to untreated mdx/utrn +/- muscles (red). Two-sided analysis of variance. All data are mean ± SOS (**p<0.01, ****p<0.0001).

На фиг. 17A-17D показано, что комбинированное лечение увеличивает мышечную гипертрофию через 3 месяца после инъекции. На панели А показано, что rAAV.MKK.miR.-29c, совместно доставляемый с rAAV, экспрессирующим микродистрофин, не смог увеличить общую массу инъецированной икроножной мышцы. На панели В показано, что комбинированная обработка rAAV.MKK.miR29с/экспрессирующим микродистрофин rAAV вызвала увеличение среднего размера волокна. Сравнивая контрольных mdx/utm+/ с обработанным miR-29c/микродистрофин mdx/utm+/, средний диаметр увеличился с 28,96 до 36,03 мкм. На панели С показано, что совместная доставка привела к сдвигу в сторону распределения размера волокна как у дикого типа. На панели D показано, что количество мышечных волокон на мм2 при комбинированной терапии miR-29c/микродистрофин значительно меньше, чем у необработанных мышей и дикого типа (***р<0,01, ****р<0,0001).In FIG. 17A-17D show that combination treatment increases muscle hypertrophy 3 months after injection. Panel A shows that rAAV.MKK.miR.-29c co-delivered with microdystrophin-expressing rAAV failed to increase the total weight of the injected gastrocnemius muscle. Panel B shows that combined treatment with rAAV.MKK.miR29c/microdystrophin-expressing rAAV caused an increase in mean fiber size. Comparing control mdx/utm +/ with treated miR-29c/microdystrophin mdx/utm +/ , the mean diameter increased from 28.96 to 36.03 µm. Panel C shows that co-delivery resulted in a shift towards wild-type fiber size distribution. Panel D shows that the number of muscle fibers per mm 2 in miR-29c/microdystrophin combination therapy is significantly lower than in untreated and wild-type mice (***p<0.01, ****p<0.0001) .

На фиг. 18А, 18В показана нуклеотидная последовательность (SEQ ID NO: 1 pAAV.ЦМВ.Mir29C) иллюстративного rAAV-вектора, содержащего зрелую направляющую цепь miR-29c (нуклеотиды 12571284) и природный каркас mi-30 (нуклеотиды 1088-1375). Конструкция также содержит промотор ЦМВ (нуклеотиды 120-526), два интрона EF1a в пределах нуклеотидов 927-1087 и 1380-1854, и polA в пределах нуклеотидов 1896-2091.In FIG. 18A, 18B show the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1 pAAV.CMV.Mir29C) of an exemplary rAAV vector containing a mature miR-29c guide strand (nucleotides 12571284) and a native mi-30 backbone (nucleotides 1088-1375). The construct also contains the CMV promoter (nucleotides 120-526), two EF1a introns at nucleotides 927-1087 and 1380-1854, and polA at nucleotides 1896-2091.

На фиг. 19 представлена схема rAAV-вектора pAAV.MKK.микродистрофин.In FIG. 19 is a diagram of the rAAV vector pAAV.MKK.microdystrophin.

На фиг. 20A-20D показана нуклеотидная последовательность (SEQ ID NO: 9, pAAV.MKK.микродистрофин) иллюстративного rAAV-вектора, экспрессирующего микродистрофин.In FIG. 20A-20D show the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 9, pAAV.MKK.microdystrophin) of an exemplary rAAV vector expressing microdystrophin.

- 9 042315- 9 042315

На фиг. 21А-21С показана нуклеотидная последовательность нуклеотидной последовательности микродистрофина человека (SEQ ID NO: 7)In FIG. 21A-21C show the nucleotide sequence of the human microdystrophin nucleotide sequence (SEQ ID NO: 7)

На фиг. 22А-22С показана нуклеотидная последовательность (SEQ ID NO: 12 pAAV.MKK.miR29C) иллюстративного rAAV-вектора, содержащего зрелую направляющую цепь miR-29c (нуклеотиды 14871512) и природный каркас mi-30 (нуклеотиды 1088-1375). Конструкция также содержит энхансер МКК (нуклеотиды 190-395), промотор МКК (нуклеотиды 396-753), два интрона EF1a в пределах нуклеотидов 1155-1315 и 1609-2083, и polA в пределах нуклеотидов 2094-2148.In FIG. 22A-22C show the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 12 pAAV.MKK.miR29C) of an exemplary rAAV vector containing a mature miR-29c guide strand (nucleotides 14871512) and a native mi-30 backbone (nucleotides 1088-1375). The construct also contains an MCC enhancer (nucleotides 190-395), a MCC promoter (nucleotides 396-753), two EF1a introns at nucleotides 1155-1315 and 1609-2083, and polA at nucleotides 2094-2148.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Согласно данному изобретению предложены геннотерапевтические векторы, например rAAVвекторы, сверхэкспрессирующие микроРНК miR-29, и способы уменьшения и предотвращения фиброза у пациентов с мышечной дистрофией. Согласно данному изобретению также предложены способы комбинированной генной терапии, которые включают в себя введение геннотерапевтического вектора, экспрессирующего miR-29, в комбинации с геннотерапевтическим вектором, экспрессирующим микродистрофин, который удален у пациентов с МДД.The present invention provides gene therapy vectors, such as rAAV vectors, overexpressing miR-29 miRNA, and methods for reducing and preventing fibrosis in patients with muscular dystrophy. The invention also provides methods of combination gene therapy which include administering a gene therapy vector expressing miR-29 in combination with a gene therapy vector expressing microdystrophin that has been removed from DMD patients.

Мышечные биопсии, взятые в самом раннем возрасте диагностики МДД, показывают выраженную пролиферацию соединительной ткани. Мышечный фиброз вреден во многом. Он уменьшает нормальный транспорт эндомизиальных питательных веществ через барьеры соединительной ткани, уменьшает кровоток и лишает мышцы получаемых через сосуды пищевых компонентов, и функционально способствует ранней утрате способности передвигаться из-за контрактуры конечностей. Со временем трудности лечения увеличиваются в результате выраженного фиброза в мышцах. Это можно наблюдать в биопсиях мышц, сравнивая пролиферацию соединительной ткани в последующие моменты времени. Процесс продолжает усугубляться, приводя к потере способности передвигаться и ускорению выхода из-под контроля, особенно у пациентов, зависящих от инвалидных колясок.Muscle biopsies taken at the earliest age of diagnosis of DMD show marked proliferation of connective tissue. Muscular fibrosis is harmful in many ways. It reduces the normal transport of endomysial nutrients across connective tissue barriers, reduces blood flow and deprives muscles of vascularized nutritional components, and functionally contributes to early loss of ambulation due to limb contracture. Over time, the difficulties of treatment increase as a result of severe fibrosis in the muscles. This can be observed in muscle biopsies comparing connective tissue proliferation at subsequent time points. The process continues to worsen, leading to loss of ambulation and accelerated out of control, especially in patients dependent on wheelchairs.

Без параллельного подхода к уменьшению фиброза маловероятно, что преимущества терапий с пропусканием экзона, остановкой считывания стоп-кодоном, или заменой гена когда-либо будут полностью реализованы. Даже стратегии с малыми молекулами или заменой белка, скорее всего, потерпят неудачу без подхода, сокращающего мышечный фиброз. Предыдущая работа на мышах mdx среднего возраста с имеющимся фиброзом, обработанных AAV.микродистрофин, показала, что мы не смогли добиться полного функционального восстановления (Human molecular genetics 22, 4929-4937 (2013)). Известно также, что прогрессирование кардиомиопатии при МДД сопровождается рубцеванием и фиброзом в стенке желудочка. Доставка микроРНК особенно инновационна из-за отсутствия иммунных барьеров и относительной простоты доставки. Микро-РНК - это небольшие (примерно 200 п.н.) и поэтому могут быть упакованы в AAV вместе с терапевтической кассетой для коррекции или обхода генетического дефекта.Without a parallel approach to reducing fibrosis, it is unlikely that the benefits of exon skipping, stop codon stop, or gene replacement therapies will ever be fully realized. Even small molecule or protein replacement strategies are likely to fail without an approach that reduces muscle fibrosis. Previous work on mid-aged mdx mice with existing fibrosis treated with AAV. microdystrophin showed that we were unable to achieve full functional recovery (Human molecular genetics 22, 4929-4937 (2013)). It is also known that the progression of cardiomyopathy in DMD is accompanied by scarring and fibrosis in the ventricular wall. The delivery of miRNAs is particularly innovative due to the lack of immune barriers and the relative ease of delivery. MicroRNAs are small (approximately 200 bp) and therefore can be packaged in AAV along with a therapeutic cassette to correct or bypass a genetic defect.

Как применяется в данном документе, термин AAV является стандартной аббревиатурой для аденоассоциированного вируса. Аденоассоциированный вирус представляет собой одноцепочечный ДНК парвовирус, который размножается только в клетках, в которых определенные функции обеспечиваются ко-инфицирующим вспомогательным вирусом. В настоящее время существует тринадцать серотипов AAV, которые были охарактеризованы. Общую информацию и обзоры по AAV можно найти, например, в Carter, 1989, Handbook of Parvoviruses, Vol. 1, p. 169-228, и Berns, 1990, Virology, p. 1743-1764, Raven Press, (New York). Однако нет сомнений, что эти же принципы будут применимы к дополнительным серотипам AAV, поскольку хорошо известно, что различные серотипы довольно тесно связаны как структурно, так и функционально даже на генетическом уровне (см., например, Blacklowe, 1988, p. 165-174 of Parvoviruses and Human Disease, J. R. Pattison, ed.; и Rose, Comprehensive Virology 3:1-61 (1974)). Например, все серотипы AAV, по-видимому, обладают очень сходными свойствами репликации, опосредованными гомологичными генами rep; и все они имеют три родственных капсидных белка, таких как те, которые экспрессируются в AAV2. Степень родства дополнительно предсказывается с помощью гетеродуплексного анализа, который показывает обширную кросс-гибридизацию между серотипами по всей длине генома; и наличие аналогичных самоотжигающихся сегментов на концах, которые соответствуют последовательностям инвертированного концевого повтора (ITR). Подобные закономерности инфекционности также предполагают, что функции репликации в каждом серотипе находятся под одинаковым регуляторным контролем.As used herein, the term AAV is the standard abbreviation for adeno-associated virus. Adeno-associated virus is a single-stranded DNA parvovirus that replicates only in cells in which certain functions are provided by a co-infecting helper virus. There are currently thirteen AAV serotypes that have been characterized. General information and reviews on AAV can be found, for example, in Carter, 1989, Handbook of Parvoviruses, Vol. 1, p. 169-228, and Berns, 1990, Virology, p. 1743-1764, Raven Press, (New York). However, there is no doubt that these same principles will apply to additional AAV serotypes, since it is well known that the various serotypes are quite closely related both structurally and functionally even at the genetic level (see, for example, Blacklowe, 1988, p. 165-174 of Parvoviruses and Human Disease, J. R. Pattison, ed., and Rose, Comprehensive Virology 3:1-61 (1974)). For example, all AAV serotypes appear to have very similar replication properties mediated by homologous rep genes; and all have three related capsid proteins, such as those expressed in AAV2. The degree of relatedness is further predicted by heteroduplex analysis, which shows extensive cross-hybridization between serotypes throughout the genome; and the presence of similar self-annealing segments at the ends that correspond to inverted terminal repeat (ITR) sequences. Similar infectivity patterns also suggest that replication functions in each serotype are under the same regulatory control.

AAV-вектор, как применяется в данном документе, относится к вектору, содержащему один или большее количество представляющих интерес полинуклеотидов (или трансгенов), которые фланкированы последовательностями концевого повтора AAV (ITR). Такие AAV-векторы могут быть реплицированы и упакованы в инфекционные вирусные частицы, когда они присутствуют в клетке-хозяине, которая была трансфицирована векторном, кодирующим и экспрессирующим продукты генов rep и cap.AAV vector, as used herein, refers to a vector containing one or more polynucleotides (or transgenes) of interest that are flanked by AAV terminal repeat (ITR) sequences. Such AAV vectors can be replicated and packaged into infectious viral particles when present in a host cell that has been transfected with a vector encoding and expressing rep and cap gene products.

AAV вирион или AAV вирусная частица или AAV-векторная частица относится к вирусной частице, состоящей по меньшей мере из одного капсидного белка AAV и инкапсидированного полинуклеотидного AAV-вектора. Если частица содержит гетерологичный полинуклеотид (то есть полинуклеотид, отличный от генома AAV дикого типа, такой как трансген, который должен быть доставлен в клетку млекопитающего), его обычно называют AAV-векторная частица или просто AAV-вектор. ТакимAAV virion or AAV virus particle or AAV vector particle refers to a viral particle consisting of at least one AAV capsid protein and an encapsulated AAV polynucleotide vector. If the particle contains a heterologous polynucleotide (ie, a polynucleotide other than the wild-type AAV genome, such as a transgene that is to be delivered into a mammalian cell), it is commonly referred to as an AAV vector particle or simply an AAV vector. So

- 10 042315 образом, продуцирование AAV-векторной частицы обязательно включает в себя получения AAVвектора, поскольку такой вектор содержится в AAV-векторной частице.- 10 042315 Thus, the production of an AAV vector particle necessarily involves the production of an AAV vector, since such a vector is contained in an AAV vector particle.

AAV.AAV.

Рекомбинантные геномы AAV согласно данному изобретению содержат молекулу нуклеиновой кислоты согласно данному изобретению, и один или большее количество ITR AAV, фланкирующих молекулу нуклеиновой кислоты. ДНК AAV в геномах rAAV может быть из любого серотипа AAV, для которого может быть получен рекомбинантный вирус, включая, но не ограничиваясь лишь этими серотипами AAV: AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV12 и AAV-13. Получение псевдо-типированного rAAV описано, например, в WO 01/83692. Также рассматриваются другие типы вариантов rAAV, например rAAV с капсидными мутациями; см., например, Marsic et al., Molecular Therapy, 22(11): 1900-1909 (2014). Как отмечено в разделе Уровень техники выше, нуклеотидные последовательности геномов различных серотипов AAV известны в данной области техники. Для способствования специфической для скелетных мышцах экспрессии могут применяться AAV1, AAV6, AAV8 или AAVrh.74.Recombinant AAV genomes of the invention comprise a nucleic acid molecule of the invention and one or more AAV ITRs flanking the nucleic acid molecule. The AAV DNA in rAAV genomes can be from any AAV serotype for which a recombinant virus can be generated, including but not limited to these AAV serotypes: AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV12 and AAV-13. The production of pseudo-typed rAAV is described, for example, in WO 01/83692. Other types of rAAV variants are also contemplated, such as rAAV with capsid mutations; see, for example, Marsic et al., Molecular Therapy, 22(11): 1900-1909 (2014). As noted in the Background section above, the nucleotide sequences of the genomes of the various AAV serotypes are known in the art. AAV1, AAV6, AAV8 or AAVrh can be used to promote skeletal muscle specific expression.74.

ДНК-плазмиды согласно данному изобретению содержат геномы rAAV согласно данному изобретению. ДНК-плазмиды переносят в клетки, пригодные для инфицирования вспомогательным для AAV вирусом (например, аденовирусом, аденовирусом с удаленным Е1, или вирусом герпеса) для упаковки генома rAAV в инфекционные вирусные частицы. Методы получения частиц rAAV, в которых в клетку вводят геном AAV, который должен быть упакован, гены rep и cap, и вспомогательные вирусные функции, являются стандартными в данной области техники. Получение rAAV требует, чтобы в одной клетке (обозначенная в данном документе как упаковывающая клетка) присутствовали следующие компоненты: геном rAAV, отделенные от (т.е. не в) генома rAAV rep и cap гены AAV, и функции вспомогательного вируса. Гены rep и cap AAV могут быть из любого серотипа AAV, для которого может быть получен рекомбинантный вирус, и могут быть из серотипа AAV, который отличается от серотипа ITR генома rAAV, включая, но не ограничиваясь лишь этими серотипами AAV: AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAVrh.74, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12 и AAV-13. Получение псевдотипированного rAAV описано, например, в WO 01/83692, который включен в данный документ посредством ссылки в полном объеме.The DNA plasmids of the invention contain the rAAV genomes of the invention. The DNA plasmids are transferred into cells suitable for infection with an AAV helper virus (eg, adenovirus, E1-deleted adenovirus, or herpes virus) to package the rAAV genome into infectious viral particles. Methods for producing rAAV particles, in which the AAV genome to be packaged, the rep and cap genes, and accessory viral functions, are introduced into the cell are standard in the art. Production of rAAV requires that the following components be present in a single cell (herein referred to as a packaging cell): the rAAV genome, separated from (i.e., not in) the rAAV genome the AAV rep and cap genes, and helper virus functions. The rep and cap AAV genes can be from any AAV serotype for which a recombinant virus can be generated and can be from an AAV serotype that is different from the ITR serotype of the rAAV genome, including but not limited to these AAV serotypes: AAV-1, AAV -2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAVrh.74, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12 and AAV-13 . The production of pseudotyped rAAV is described, for example, in WO 01/83692, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Способ получения упаковывающей клетки заключается в создании клеточной линии, которая стабильно экспрессирует все необходимые компоненты для продуцирования частиц AAV. Например, плазмида (или несколько плазмид), содержащая геном rAAV без генов rep и cap AAV, гены rep и cap AAV, отделенные от генома rAAV, и маркер селекции, такой как ген устойчивости к неомицину, интегрированы в геном клетки. Геномы AAV были введены в бактериальные плазмиды с помощью таких процедур, как приделывание GC (Samulski et al., 1982, Proc. Natl. Acad. S6. USA, 79:2077-2081), добавление синтетических линкеров, содержащих сайты расщепления эндонуклеазами рестрикции (Laughlin et al., 1983, Gene, 23:65-73) или прямым лигированием тупых концов (Senapathy & Carter, 1984, J. Biol. Chem., 259:4661-4666). Упаковывающая клеточная линия затем заражается вспомогательным вирусом, таким как аденовирус. Преимущества этого метода заключаются в том, что клетки можно отбирать, и они подходят для крупномасштабного производства rAAV. Другие примеры подходящих способов задействуют аденовирус или бакуловирус, а не плазмиды, для введения геномов rAAV и/или генов rep и cap в упаковывающие клетки.The way to obtain a packaging cell is to create a cell line that stably expresses all the necessary components for the production of AAV particles. For example, a plasmid (or multiple plasmids) containing the rAAV genome without the rep and cap AAV genes, the rep and cap AAV genes separated from the rAAV genome, and a selection marker such as a neomycin resistance gene are integrated into the genome of the cell. AAV genomes have been introduced into bacterial plasmids by procedures such as GC attachment (Samulski et al., 1982, Proc. Natl. Acad. S6. USA, 79:2077-2081), addition of synthetic linkers containing restriction endonuclease cleavage sites ( Laughlin et al., 1983, Gene, 23:65-73) or direct blunt end ligation (Senapathy & Carter, 1984, J. Biol. Chem., 259:4661-4666). The packaging cell line is then infected with a helper virus such as an adenovirus. The advantages of this method are that cells can be selected and are suitable for large scale production of rAAV. Other examples of suitable methods use adenovirus or baculovirus, rather than plasmids, to introduce rAAV genomes and/or rep and cap genes into packaging cells.

Общие принципы получения rAAV рассмотрены, например, Carter, 1992, Current Opinions in Biotechnology, 1533-539; и Muzyczka, 1992, Curr. Topics in Microbial. and Immunol., 158:97-129). Различные подходы описаны в Ratschin et al., Mol. Cell. Biol. 4:2072 (1984); Hermonat et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:6466 (1984); Tratschin et al., Mol. Cell. Biol. 5:3251 (1985); McLaughlin et al., J. Virol., 62:1963 (1988); и Lebkowski et al., 1988 Mol. Cell. Biol., 7:349 (1988). Samulski et al. (1989, J. Virol., 63:3822-3828); патенте США № 5173414; WO 95/13365 и соответствующем патенте США № 5658776; WO 95/13392; WO 96/17947; PCT/US98/18600; WO 97/09441 (PCT/US96/14423); WO 97/08298 (PCT/US96/13872); WO 97/21825 (PCT/US96/20777); WO 97/06243 (PCT/FR96/01064); WO 99/11764; Perrin et al. (1995) Vaccine 13:1244-1250; Paul et al. (1993) Human Gene Therapy 4:609-615; Clark et al. (1996) Gene Therapy 3:11241132; патенте США № 5786211; патенте США № 5871982; и патенте США № 6258595. Вышеупомянутые документы тем самым включены в данный документ посредством ссылки в полном объеме, с особым вниманием к тем разделам документов, которые касаются получения rAAV.General principles for the preparation of rAAV are discussed in, for example, Carter, 1992, Current Opinions in Biotechnology, 1533-539; and Muzyczka, 1992, Curr. Topics in Microbials. and Immunol., 158:97-129). Various approaches are described in Ratschin et al., Mol. cell. Biol. 4:2072 (1984); Hermonat et al., Proc. Natl. Acad. sci. USA 81:6466 (1984); Tratschin et al., Mol. cell. Biol. 5:3251 (1985); McLaughlin et al., J. Virol., 62:1963 (1988); and Lebkowski et al., 1988 Mol. cell. Biol. 7:349 (1988). Samulski et al. (1989, J. Virol., 63:3822-3828); US Pat. No. 5,173,414; WO 95/13365 and the corresponding US patent No. 5658776; WO 95/13392; WO 96/17947; PCT/US98/18600; WO 97/09441 (PCT/US96/14423); WO 97/08298 (PCT/US96/13872); WO 97/21825 (PCT/US96/20777); WO 97/06243 (PCT/FR96/01064); W099/11764; Perrin et al. (1995) Vaccine 13:1244-1250; Paul et al. (1993) Human Gene Therapy 4:609-615; Clark et al. (1996) Gene Therapy 3:11241132; US patent No. 5786211; US patent No. 5871982; and US Pat. No. 6,258,595. The aforementioned documents are hereby incorporated herein by reference in their entirety, with particular reference to those sections of the documents relating to obtaining rAAV.

Таким образом, согласно изобретению предложены упаковывающие клетки, которые продуцируют инфекционный rAAV. В одном варианте осуществления, упаковывающие клетки могут быть стабильно трансформированными раковыми клетками, такими как клетки HeLa, клетки 293 и клетки PerC.6 (родственная линия 293). В другом варианте осуществления, упаковывающие клетки представляют собой клетки, которые не являются трансформированными раковыми клетками, такими как клетки небольшого числа пассажей 293 (клетки почки плода человека, трансформированные Е1 аденовируса), клетки MRC-5 (фибробласты плода человека), клетки WI-38 (фибробласты плода человека), клетки Vero (клетки почки обезьяны) и клетки FRhL-2 (клетки легкого плода макака резус).Thus, the invention provides packaging cells that produce infectious rAAV. In one embodiment, the packaging cells may be stably transformed cancer cells such as HeLa cells, 293 cells, and PerC.6 cells (293 related lineage). In another embodiment, the packaging cells are cells that are not transformed cancer cells, such as low passage number 293 cells (fetal kidney cells transformed with Adenovirus E1), MRC-5 cells (human fetal fibroblasts), WI-38 cells (human fetal fibroblasts), Vero cells (monkey kidney cells), and FRhL-2 cells (rhesus monkey fetal lung cells).

Рекомбинантные AAV (то есть инфекционные инкапсулированные частицы rAAV) согласно данRecombinant AAVs (i.e. infectious encapsulated rAAV particles) according to

- 11 042315 ному изобретению содержат геном rAAV. В иллюстративных вариантах осуществления, геномы обоих rAAV не содержат ДНК rep и cap AAV, то есть между ITR геномов нет ДНК rep или cap AAV. Примеры rAAV, которые могут быть сконструированы так, чтобы содержать молекулы нуклеиновой кислоты согласно данному изобретению, приведены в международной заявке на патент № PCT/US2012/047999 (WO 2013/016352), включенной в данный документ посредством ссылки в полном объеме.- 11 042315 to the present invention contain the rAAV genome. In exemplary embodiments, the genomes of both rAAVs do not contain rep and cap AAV DNA, i.e. there is no rep or cap AAV DNA between the ITR genomes. Examples of rAAVs that can be engineered to contain the nucleic acid molecules of this invention are shown in International Patent Application No. PCT/US2012/047999 (WO 2013/016352), incorporated herein by reference in its entirety.

rAAV может быть очищен стандартными способами данной области техники, такими как колоночная хроматография или градиенты хлорида цезия. Способы очистки rAAV-векторов от хелперного вируса известны в данной области техники и включают в себя способы, описанные, например, в Clark et al., Hum. Gene Ther., 10(6): 1031-1039 (1999); Schenpp and Clark, Methods Mol. Med., 69 427-443 (2002); патенте США № 6566118 WO 98/09657.rAAV can be purified by standard methods of the art, such as column chromatography or cesium chloride gradients. Methods for purifying rAAV vectors from helper virus are known in the art and include those described, for example, in Clark et al., Hum. Gene Ther., 10(6): 1031-1039 (1999); Schenpp and Clark, Methods Mol. Med. 69 427-443 (2002); US patent No. 6566118 WO 98/09657.

В другом варианте осуществления, в изобретении рассматриваются композиции, содержащие rAAV согласно данному изобретению. Композиции согласно данному изобретению включают в себя rAAV и фармацевтически приемлемый носитель. Композиции могут также содержать другие ингредиенты, такие как разбавители и адъюванты. Приемлемые носители, разбавители и адъюванты являются нетоксичными для реципиентов и предпочтительно являются инертными в используемых дозах и концентрациях и включают в себя: буферы, такие как фосфатный, цитратный, или на основе других органических кислот; антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота; полипептиды с низкой молекулярной массой; белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулины; гидрофильные полимеры, такие как поливинилпирролидон; аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, аргинин или лизин; моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включающие глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие агенты, такие как ЭДТА; сахарные спирты, такие как маннит или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как Tween, плюроники или полиэтиленгликоль (ПЭГ).In another embodiment, the invention contemplates compositions containing rAAV according to this invention. Compositions according to this invention include rAAV and a pharmaceutically acceptable carrier. The compositions may also contain other ingredients such as diluents and adjuvants. Acceptable carriers, diluents and adjuvants are non-toxic to recipients and are preferably inert at the doses and concentrations used and include: buffers such as phosphate, citrate or other organic acids; antioxidants such as ascorbic acid; low molecular weight polypeptides; proteins such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins; hydrophilic polymers such as polyvinylpyrrolidone; amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, arginine or lysine; monosaccharides, disaccharides and other carbohydrates, including glucose, mannose or dextrins; chelating agents such as EDTA; sugar alcohols such as mannitol or sorbitol; salt-forming counterions such as sodium; and/or nonionic surfactants such as Tween, pluronics or polyethylene glycol (PEG).

Титры rAAV, которые будут вводит в способах согласно данному изобретению, будут варьировать в зависимости, например, от конкретного rAAV, способа введения, цели лечения, индивида и типа(-ов) клеток, которые будут мишенями, и могут быть определены посредством способов данной области техники. Титры rAAV могут находиться в диапазоне от около 1x106, около 1х107, около 1x108, около 1x109, около 1x1010, около 1x1011, около 1x1012, около 1x1013 до около 1x1014 или больше устойчивых к ДНКазам частиц (DRP) в мл. Дозировки могут также выражаться в единицах геномов вируса (гв).The titers of rAAV to be administered in the methods of this invention will vary depending on, for example, the particular rAAV, route of administration, goal of treatment, individual and cell type(s) to be targeted, and can be determined by methods in the art. technology. rAAV titers can range from about 1x106, about 1x10 7 , about 1x108, about 1x109, about 1x10 10 , about 1x1011, about 1x10 12 , about 1x10 13 to about 1x10 14 or more DNase resistant particles (DRP) per ml. Dosages may also be expressed in units of viral genomes (gw).

В изобретении рассматриваются способы трансдукции клетки-мишени с помощью rAAV, in vivo или in vitro. Способы in vivo включают в себя стадию введения эффективной дозы или эффективных многократных доз композиции, содержащей rAAV согласно данному изобретению, животному (включая человека), нуждающемуся в этом. Если дозу вводят до развития нарушения/заболевания, введение является профилактическим. Если доза вводится после развития нарушения/заболевания, введение является терапевтическим. В вариантах осуществления изобретения, эффективная доза представляет собой дозу, которая облегчает (устраняет или уменьшает) по меньшей мере один симптом, связанный с состоянием нарушения/заболевания, которое лечат, что замедляет или предотвращает прогрессирование до состояния нарушения/заболевания, которое замедляет или предотвращает прогрессирование состояния нарушения/заболевания, которое уменьшает степень болезни, что приводит к ремиссии (частичной или полной) заболевания и/или продлевает выживание. FSHD представляет собой пример заболевания, которое рассматривается как пригодное для профилактики или лечения способами согласно данному изобретению.The invention contemplates methods for transducing a target cell with rAAV, either in vivo or in vitro. In vivo methods include the step of administering an effective dose or multiple effective doses of a composition comprising an rAAV of the present invention to an animal (including a human) in need thereof. If the dose is administered prior to development of the disorder/disease, the administration is prophylactic. If the dose is administered after the development of the disorder/disease, the administration is therapeutic. In embodiments, an effective dose is a dose that alleviates (eliminates or reduces) at least one symptom associated with the disorder/disease condition being treated, that slows or prevents progression to a disorder/disease condition that slows or prevents progression a disorder/disease condition that reduces the severity of the disease, resulting in remission (partial or complete) of the disease and/or prolonging survival. FSHD is an example of a disease that is considered suitable for prevention or treatment by the methods of this invention.

В данном изобретении также рассматриваются комбинированные терапии. Комбинация, применяемая в данном документе, включает в себя как одновременное лечение, так и последовательное лечение. Специально рассматриваются комбинации способов согласно данному изобретению с стандартными лекарственными терапиями (например, кортикостероидами), как и комбинации с новыми терапиями.This invention also contemplates combination therapies. The combination used herein includes both simultaneous treatment and sequential treatment. Combinations of the methods of this invention with standard drug therapies (eg, corticosteroids) are specifically contemplated, as are combinations with novel therapies.

Введение эффективной дозы композиций может осуществляться стандартным путями, которые включают в себя, но не ограничиваются лишь этими: внутримышечный, парентеральный, внутривенный, пероральный, буккальный, назальный, легочный, внутричерепной, внутрикостный, внутриглазной, ректальный или вагинальный. Маршрут(ы) введения и серотип(ы) компонентов AAV rAAV (в частности, ITR AAV и капсидный белок) согласно данному изобретению могут быть выбраны и/или сопоставлены специалистами в данной области техники, с учетом инфекции и/или состояния болезни, что подлежит лечению, и целевых клеток/ткани(тканей), которые должны экспрессировать микроРНК miR-29 и/или микродистрофин.Administration of an effective dose of the compositions may be by standard routes, which include, but are not limited to, intramuscular, parenteral, intravenous, oral, buccal, nasal, pulmonary, intracranial, intraosseous, intraocular, rectal, or vaginal. The route(s) of administration and serotype(s) of the rAAV AAV components (particularly the AAV ITR and capsid protein) of the present invention may be selected and/or matched by those skilled in the art, taking into account the infection and/or disease state to be determined. treatment, and target cells/tissue(s) to express miR-29 microRNA and/or microdystrophin.

Согласно данному изобретению предложены местное введение и системное введение эффективной дозы rAAV и композиций согласно данному изобретению, включая комбинированную терапию согласно данному изобретению. Например, системное введение - это введение в систему кровообращения, чтобы повлиять на весь организм. Системное введение включает в себя энтеральное введение, такое как абсорбция через желудочно-кишечный тракт и парентеральное введение путем инъекции, вливания или имплантации.The present invention provides topical and systemic administration of an effective dose of rAAV and compositions of the present invention, including combination therapy of the present invention. For example, systemic administration is administration to the circulatory system to affect the entire body. Systemic administration includes enteral administration, such as absorption through the gastrointestinal tract, and parenteral administration by injection, infusion, or implantation.

В частности, фактическое введение rAAV согласно данному изобретению может быть выполнено сIn particular, the actual administration of rAAV according to this invention can be performed with

- 12 042315 использованием любого физического метода, который будет переносить рекомбинантный rAAV-вектор в ткань-мишень животного. Введение согласно изобретению включает в себя, но не ограничивается лишь этими: инъекцию в мышцу, кровоток и/или непосредственно в печень. Было продемонстрировано, что просто ресуспендирование rAAV в фосфатно-солевом буффере является достаточным для получения переносчика, применимого для экспрессии в мышечной ткани, и нет никаких известных ограничений на носители или другие компоненты, которые могут быть введены совместно с rAAV (хотя для rAAV следует обычным способом избегать композиций, которые разрушают ДНК). Капсидные белки rAAV могут быть модифицированы таким образом, чтобы rAAV был нацелен на конкретную ткань-мишень, представляющую интерес, такую как мышца; см., например, WO 02/053703, раскрытие которого включено в данный документ посредством ссылки. Фармацевтические композиции могут быть получены в виде инъекционных препаратов или в виде местных составов, для доставки в мышцы путем трансдермального транспорта. Ранее были разработаны многочисленные составы для внутримышечной инъекции и трансдермального транспорта, и они могут быть применены в практике изобретения. rAAV могут быть использованы с любым фармацевтически приемлемым носителем для удобства введения и обращения.- 12 042315 using any physical method that will transfer the recombinant rAAV vector into the target tissue of the animal. Administration according to the invention includes, but is not limited to, injection into muscle, bloodstream and/or directly into the liver. It has been demonstrated that simply resuspension of rAAV in phosphate buffered saline is sufficient to obtain a vehicle usable for expression in muscle tissue, and there are no known limitations on vehicles or other components that can be co-administered with rAAV (although rAAV should be avoid compositions that destroy DNA). rAAV capsid proteins can be modified so that rAAV is targeted to a specific target tissue of interest, such as muscle; see, for example, WO 02/053703, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Pharmaceutical compositions can be prepared as injectables or as topical formulations for delivery to muscles by transdermal transport. Numerous formulations for intramuscular injection and transdermal transport have been developed in the past and may be used in the practice of the invention. The rAAVs may be used with any pharmaceutically acceptable carrier for ease of administration and handling.

Доза вводимого rAAV в способах, раскрытых в данном документе, будет варьировать в зависимости, например, от конкретного rAAV, способа введения, цели лечения, индивида и типа(-ов) клеток, и может определяться способами, стандартными в данной области техники. Титры каждого вводимого rAAV могут находиться в диапазоне от около 1x10, около 1х107, около 1х108, около 1х109, около 1x101°, около 1x1011, около 1х1012, около 1х1013, около 1х1014, до около 1х1015 или больше устойчивых к ДНКазам частиц (DRP) в мл. Дозы могут также выражаться в единицах геномов вируса (гв) (т.е. 1х107 гв, 1х108 гв, 1х109 гв, 1х1010 гв, 1х1011 гв, 1х1012 гв, 1х1013 гв, 1х1014 гв, 1х1015 соответственно). Дозы могут также выражаться в единицах геномов вируса (гв) на килограмм (кг) массы тела (т.е. 1х1010 гв/кг, 1х 1011 гв/кг, 1х1012 гв/кг, 1х1013 гв/кг, 1х1014 гв/кг, 1х1015 гв/кг соответственно). Способы титрования AAV описаны в Clark et al., Hum. Gene Ther., 10: 1031-1039 (1999).The dose of rAAV administered in the methods disclosed herein will vary depending on, for example, the particular rAAV, route of administration, goal of treatment, individual and cell type(s), and may be determined by methods standard in the art. The titers of each rAAV administered can range from about 1x10, about 1x10 7 , about 1x10 8 , about 1x10 9 , about 1x101°, about 1x1011, about 1x10 12 , about 1x10 13 , about 1x10 14 , to about 1x10 15 or more stable to DNase particles (DRP) in ml. Doses may also be expressed in units of viral genomes (gv) (i.e. 1x10 7 hrv, 1x10 8 hrv, 1x10 9 hrv, 1x10 10 hrv, 1x1011 hrv, 1x10 12 hrv, 1x10 13 hrv, 1x10 14 hrv, 1x10 15 respectively ). Doses may also be expressed in units of virus genomes (gw) per kilogram (kg) of body weight (i.e. 1 x 10 10 gw/kg, 1 x 10 11 gw/kg, 1 x 10 12 gw/kg, 1 x 10 13 gw/kg, 1 x 10 14 gw / kg, 1x10 15 gw / kg, respectively). AAV titration methods are described in Clark et al., Hum. Gene Ther., 10: 1031-1039 (1999).

В частности, фактическое введение rAAV согласно данному изобретению может быть выполнено с использованием любого физического метода, который будет переносить рекомбинантный rAAV-вектор в ткань-мишень животного. Введение согласно изобретению включает в себя, но не ограничивается лишь этими: инъекцию в мышцу, кровоток и/или непосредственно в печень. Было продемонстрировано, что просто ресуспендирование rAAV в фосфатно-солевом буффере является достаточным для получения переносчика, применимого для экспрессии в мышечной ткани, и нет никаких известных ограничений на носители или другие компоненты, которые могут быть введены совместно с rAAV (хотя для rAAV следует обычным способом избегать композиций, которые разрушают ДНК). Капсидные белки rAAV могут быть модифицированы таким образом, чтобы rAAV был нацелен на конкретную ткань-мишень, представляющую интерес, такую как мышца; см., например, WO 02/053703, раскрытие которого включено в данный документ посредством ссылки. Фармацевтические композиции могут быть получены в виде инъекционных препаратов или в виде местных составов, для доставки в мышцы трансдермальным транспортом. Ранее были разработаны многочисленные составы для внутримышечной инъекции и трансдермального транспорта, и они могут быть применены в практике изобретения. rAAV могут быть использованы с любым фармацевтически приемлемым носителем для удобства введения и обращения.In particular, the actual introduction of rAAV according to this invention can be performed using any physical method that will transfer the recombinant rAAV vector into the target tissue of the animal. Administration according to the invention includes, but is not limited to, injection into muscle, bloodstream and/or directly into the liver. It has been demonstrated that simply resuspension of rAAV in phosphate buffered saline is sufficient to obtain a vehicle usable for expression in muscle tissue, and there are no known limitations on vehicles or other components that can be co-administered with rAAV (although rAAV should be avoid compositions that destroy DNA). rAAV capsid proteins can be modified so that rAAV is targeted to a specific target tissue of interest, such as muscle; see, for example, WO 02/053703, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Pharmaceutical compositions may be prepared as injectables or as topical formulations for delivery to muscles by transdermal transport. Numerous formulations for intramuscular injection and transdermal transport have been developed in the past and may be used in the practice of the invention. The rAAVs may be used with any pharmaceutically acceptable carrier for ease of administration and handling.

Для внутримышечной инъекции могут быть использованы растворы в адъюванте, таком как кунжутное или арахисовое масло, или водный раствор пропиленгликоля, а также стерильные водные растворы. При желании такие водные растворы могут быть забуферены, а жидкий разбавитель сначала подвергается изотоническому воздействию солевого раствора или глюкозы. Растворы rAAV в виде свободной кислоты (ДНК содержит кислые фосфатные группы) или фармакологически приемлемой соли могут быть приготовлены в воде, подходящим образом смешанной с поверхностно-активным веществом, таким как гидроксипропилцеллюлоза. Дисперсия rAAV также может быть приготовлена в глицерине, жидких полиэтиленгликолях и их смесях, и в маслах. В обычных условиях хранения и применения данные препараты содержат консервант для предотвращения роста микроорганизмов. В связи с этим применяемые стерильные водные среды легко доступны для получения стандартными способами, хорошо известными специалистам в данной области техники.For intramuscular injection, solutions in an adjuvant such as sesame or peanut oil, or aqueous propylene glycol, as well as sterile aqueous solutions, may be used. If desired, such aqueous solutions may be buffered and the liquid diluent first exposed to isotonic saline or glucose. Solutions of rAAV as a free acid (DNA contains acidic phosphate groups) or a pharmacologically acceptable salt can be prepared in water suitably mixed with a surfactant such as hydroxypropyl cellulose. The rAAV dispersion can also be prepared in glycerol, liquid polyethylene glycols and mixtures thereof, and oils. Under normal conditions of storage and use, these preparations contain a preservative to prevent the growth of microorganisms. In this regard, the sterile aqueous media used are readily available for preparation by standard methods well known to those skilled in the art.

Фармацевтические носители, разбавители или наполнители, пригодные для инъекционного применения, включают в себя стерильные водные растворы или дисперсии, и стерильные порошки для немедленного приготовления стерильных растворов или дисперсий для инъекций. Во всех случаях форма должна быть стерильной, и должна быть текучей в той степени, чтобы существовала возможность ее ввести с помощью шприца. Она должна быть стабильной в условиях производства и хранения, и должна быть защищена от загрязняющих воздействий микроорганизмов, таких как бактерии и грибы. Носитель может быть растворителем или дисперсионной средой, содержащей, например, воду, этанол, полиол (например, глицерин, пропиленгликоль, жидкий полиэтиленгликоль и т.п.), их подходящие смеси, и растительные масла. Нужную текучесть можно поддерживать, например, путем применения покрытия, такого как лецитин, путем поддержания требуемого размера частиц в случае дисперсии, и с использованием поверхностно-активных веществ. Предотвращение воздействия микроорганизмов может быть достигнуPharmaceutical carriers, diluents or excipients suitable for injectable use include sterile aqueous solutions or dispersions, and sterile powders for immediate preparation of sterile injectable solutions or dispersions. In all cases, the form must be sterile, and must be fluid to the extent that it can be injected with a syringe. It must be stable under the conditions of manufacture and storage, and must be protected from the contaminating effects of microorganisms such as bacteria and fungi. The carrier may be a solvent or dispersion medium containing, for example, water, ethanol, a polyol (eg, glycerol, propylene glycol, liquid polyethylene glycol, and the like), suitable mixtures thereof, and vegetable oils. The desired fluidity can be maintained, for example, by applying a coating such as lecithin, by maintaining the required particle size in the case of a dispersion, and by using surfactants. Prevention of exposure to microorganisms can be achieved

- 13 042315 то различными антибактериальными и противогрибковыми средствами, например парабенами, хлорбутанолом, фенолом, сорбиновой кислотой, тимеросалом и тому подобным. Во многих случаях предпочтительно включать изотонические агенты, например сахара или хлорид натрия. Продленная абсорбция инъецируемых композиций может быть достигнута за счет применения агентов, замедляющих абсорбцию, например моностеарата алюминия и желатина.- 13 042315 then various antibacterial and antifungal agents, for example parabens, chlorobutanol, phenol, sorbic acid, thimerosal and the like. In many cases it is preferable to include isotonic agents such as sugars or sodium chloride. Prolonged absorption of injectable compositions can be achieved through the use of agents that delay absorption, such as aluminum monostearate and gelatin.

Стерильные растворы для инъекций получают путем внесения rAAV в необходимом количестве в соответствующий растворитель с различными другими ингредиентами, перечисленными выше, при необходимости с последующей стерилизацией фильтрованием. Как правило, дисперсии получают путем внесения стерилизованного активного ингредиента в стерильный носитель, который содержит основную дисперсионную среду и требуемые другие ингредиенты из перечисленных выше. В случае стерильных порошков для приготовления инъецируемых стерильных растворов, предпочтительными способами получения являются вакуумная сушка и метод сублимационной сушки, которые дают порошок активного ингредиента, плюс любой дополнительный желаемый ингредиент из его предварительно стерильно отфильтрованного раствора.Sterile injectable solutions are prepared by incorporating the required amount of rAAV into the appropriate solvent with various other ingredients listed above, if necessary, followed by filtered sterilization. Typically, dispersions are prepared by incorporating the sterilized active ingredient into a sterile vehicle which contains the basic dispersion medium and the required other ingredients from those listed above. In the case of sterile powders for the preparation of injectable sterile solutions, the preferred methods of preparation are vacuum drying and the freeze-drying method, which yield a powder of the active ingredient plus any additional desired ingredient from its pre-sterile filtered solution.

Трансдукция с помощью rAAV также может проводиться in vitro. В одном варианте осуществления, желаемые мышечные клетки-мишени удаляют из субъекта, трансдуцируются rAAV и повторно вводят субъекту. Альтернативно, могут применяться изогенные или ксеногенные мышечные клетки, поскольку данные клетки не будут вызывать неуместный иммунный ответ у субъекта.Transduction with rAAV can also be done in vitro. In one embodiment, the desired target muscle cells are removed from the subject, transduced with rAAV, and reintroduced into the subject. Alternatively, isogenic or xenogeneic muscle cells may be used, as long as these cells will not elicit an inappropriate immune response in the subject.

Подходящие способы трансдукции и реинтродукции трансдуцированных клеток в субъект известны в данной области техники. В одном варианте осуществления, клетки могут быть трансдуцированы in vitro путем объединения rAAV с мышечными клетками, например, в соответствующей среде, и проведен поиск клеток, несущих ДНК интереса, с использованием обычных методов, таких как саузерн-блоттинг и/или ПЦР, или с использованием селективных маркеров. Затем трансдуцированные клетки могут быть приготовлены в виде фармацевтических композиций, а композицию вводят субъекту различными способами, такими как внутримышечная, внутривенная, подкожная и внутрибрюшинная инъекция, или путем инъекции в гладкую и сердечную мышцу, используя, например, катетер.Suitable methods for transduction and reintroduction of transduced cells into a subject are known in the art. In one embodiment, cells can be transduced in vitro by combining rAAV with muscle cells, e.g., in an appropriate medium, and searching for cells bearing DNA of interest using conventional methods such as Southern blot and/or PCR, or with using selectable markers. The transduced cells can then be formulated into pharmaceutical compositions and the composition administered to the subject by various means such as intramuscular, intravenous, subcutaneous and intraperitoneal injection, or by injection into smooth and cardiac muscle using, for example, a catheter.

Трансдукция клеток с помощью rAAV по изобретению приводит к устойчивой экспрессии miR-29 или микродистрофина. Таким образом, данное изобретение относится к способам введения/доставки rAAV, который экспрессирует miR-29 и/или микродистрофин, животному, предпочтительно человеку. Данные способы включают в себя трансдуцирование тканей (включая, но не ограничиваясь лишь тканями, такими как мышцы, органами, такими как печень и мозг, и железами, такими как слюнные железы) одним или большим количеством rAAV согласно данному изобретению. Трансдукция может быть проведена с помощью генных кассет, содержащих специфичные для ткани регуляторные элементы. Например, в одном варианте осуществления, согласно данному изобретению предложены способы трансдуцирования мышечных клеток и мышечных тканей, управляемые с помощью специфических для мышц регуляторных элементов, включающих в себя, но не ограничивающихся лишь этими: те, которые получены из семейств генов актина и миозина, например, из семейства генов myoD [см. Weintraub et al., Science, 251: 761-766 (1991)], специфичный для миоцитов энхансер-связывающий фактор MEF-2 [Cserjesi and Olson, Mol Cell Biol 11: 4854-4862 (1991)], регуляторные элементы, полученные из гена актина скелетных мышц человека [Muscat et al., Mol Cell Biol, 7: 4089-4099 (1987)], гена актина серда, последовательности элементов креатинкиназы мышц [см. Johnson et al., Mol Cell Biol, 9:3393-3399 (1989)] и энхансерный элемент мышиной креатинкиназы (mCK), регуляторные элементы, полученные из гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, гена тропонина С медленно сокращающихся мышечных волокон сердца и гена тропонина I медленно сокращающихся мышечных волокон: индуцируемые гипоксией ядерные факторы (Semenza et al., Proc Natl Acad Sci USA, 88: 5680-5684 (1991)), стероидиндуцибельные элементы и промоторы, включающие в себя глюкокортикоид-отвечающий элемент (GRE) (см. Mader and White, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5603-5607 (1993)) и другие регуляторные элементы.Transduction of cells with the rAAV of the invention results in sustained miR-29 or microdystrophin expression. Thus, the present invention relates to methods for administering/delivering a rAAV that expresses miR-29 and/or microdystrophin to an animal, preferably a human. These methods include transducing tissues (including but not limited to tissues such as muscles, organs such as the liver and brain, and glands such as salivary glands) with one or more rAAVs of the invention. Transduction can be carried out using gene cassettes containing tissue-specific regulatory elements. For example, in one embodiment, the present invention provides methods for transducing muscle cells and muscle tissues driven by muscle-specific regulatory elements, including, but not limited to: those derived from the actin and myosin gene families, e.g. , from the myoD gene family [see Weintraub et al., Science, 251: 761-766 (1991)], myocyte-specific enhancer-binding factor MEF-2 [Cserjesi and Olson, Mol Cell Biol 11: 4854-4862 (1991)], regulatory elements derived from human skeletal muscle actin gene [Muscat et al., Mol Cell Biol, 7: 4089-4099 (1987)], cardiac actin gene, muscle creatine kinase element sequences [cf. Johnson et al., Mol Cell Biol, 9:3393-3399 (1989)] and the mouse creatine kinase (mCK) enhancer element, regulatory elements derived from the troponin C gene of fast twitch skeletal muscle fibers, the troponin C gene of slow twitch cardiac muscle fibers and troponin I gene of slow twitch muscle fibers: hypoxia-induced nuclear factors (Semenza et al., Proc Natl Acad Sci USA, 88: 5680-5684 (1991)), steroid-inducible elements and promoters including the glucocorticoid response element (GRE) ( see Mader and White, Proc Natl Acad Sci USA 90: 5603-5607 (1993)) and other regulatory elements.

Мышечная ткань является привлекательной мишенью для доставки ДНК in vivo, поскольку она не является жизненно важным органом и легкодоступна. В изобретении рассматривается устойчивая экспрессия микроРНК из трансдуцированных миофибрил.Muscle tissue is an attractive target for in vivo DNA delivery because it is not a vital organ and is readily available. The invention considers stable expression of microRNA from transduced myofibrils.

Под мышечной клеткой или мышечной тканью подразумевается клетка или группа клеток, полученных из мышц любого вида (например, скелетных мышц и гладких мышц, например, из пищеварительного тракта, мочевого пузыря, кровеносных сосудов или сердечной ткани). Такие мышечные клетки могут быть дифференцированными или недифференцированными, такими как миобласты, миоциты, миотубы, кардиомиоциты и кардиомиобласты.By muscle cell or muscle tissue is meant a cell or group of cells derived from any type of muscle (eg, skeletal muscle and smooth muscle, such as from the digestive tract, bladder, blood vessels, or cardiac tissue). Such muscle cells may be differentiated or undifferentiated, such as myoblasts, myocytes, myotubes, cardiomyocytes, and cardiomyoblasts.

Термин трансдукция применяется для обозначения введения/доставки направляющей цепи miiR29 или кодирующей области микродистрофина в клетку-реципиент либо in vivo, либо in vitro, с помощью rAAV с дефектом репликации согласно данному изобретению, что приводит к экспрессии miR29 или микродистрофина клеткой-реципиентом.The term transduction is used to refer to the introduction/delivery of the miiR29 guide chain or the microdystrophin coding region into a recipient cell, either in vivo or in vitro, by a replication-defective rAAV of the invention, resulting in expression of miR29 or microdystrophin by the recipient cell.

Таким образом, согласно данному изобретению предложены способы введения пациенту, нуждающемуся в этом, эффективной дозы (или доз, вводимых, по существу, одновременно или через заданныеThus, the present invention provides methods for administering to a patient in need thereof an effective dose (or doses administered substantially simultaneously or at predetermined intervals).

- 14 042315 интервалы) rAAV, который кодирует miR29 и/или микродистрофин.- 14 042315 intervals) rAAV that encodes miR29 and/or microdystrophin.

ПримерыExamples

Пример 1. Подтверждение моделей мышечной дистрофии Дюшенна.Example 1 Validation of models of Duchenne muscular dystrophy.

Мышь mdx обеспечивает удобную, но неполную животную модель для изучения патогенеза DMD. Данная модель представляет собой гибрид мыши mdx с гетерозиготной нокаутной линией по гену атрофина (mdx:utrn+/-), которая существует с повышенным фиброзом и более точно повторяет патологию МДД человека. Мыши mdx имеют нонсенс-мутацию в экзоне 23 МДД, результатом чего является относительно мягкий фенотип и почти нормальная продолжительность жизни. К 3-недельному возрасту диафрагма и мышцы конечностей мышей md обретают признаки эндомизиального воспаления. Данные симптомы уменьшаются в мышцах конечностей после того, как мыши достигают зрелости, а воспаление в мышцах диафрагмы продолжает постепенно ухудшаться. У мышей mdx, лишенных теломеразы, мышечная дистрофия прогрессивно ухудшается с возрастом; мыши mdx, у которых отсутствует атрофии (DKO), имеют фенотип, более характерный для человеческого МДД с ранним проявлением мышечной слабости, сильным фиброзом и преждевременной смертью. Атрофин, аутосомный паралог дистрофина, обладает высокой степенью гомологии последовательности, который может компенсировать отсутствие дистрофина у мыши mdx с двойным КО (дистрофин плюс атрофин); наблюдается тяжелый фенотип с ранней смертью. Преждевременная смерть мыши DKO препятствует прогрессированию воспаления и фиброза, но мышь mdx:utm+/ представляет собой модель, сходную с человеческим заболеванием, проявляющая внушительную степень фиброза и более длительную выживаемость, чем DKO, обеспечивая лучшую модель для наших предлагаемых исследований, передаваемых в клиническую практику. Недавний отчет подтверждает использование мыши mdx:utm+/ как идеальной модели для изучения фиброза в контексте МДД. В данном исследовании увеличение фиброза, измеряемое окрашиванием сириус-красным, сопровождалось увеличением уровней транскрипта коллагена и снижением уровней miR29c.The mdx mouse provides a convenient but incomplete animal model for studying the pathogenesis of DMD. This model is a hybrid of the mdx mouse with a heterozygous utrophin knockout line (mdx:utrn +/- ), which exists with increased fibrosis and more closely mimics the pathology of human DMD. Mdx mice have a nonsense mutation in DMD exon 23, resulting in a relatively mild phenotype and near normal lifespan. By 3 weeks of age, the diaphragm and limb muscles of md mice acquire signs of endomysial inflammation. These symptoms decrease in the muscles of the extremities after the mice reach maturity, and the inflammation in the muscles of the diaphragm continues to gradually worsen. In mdx mice lacking telomerase, muscular dystrophy progressively worsens with age; mdx mice that do not have atrophy (DKO) have a phenotype more characteristic of human DMD with early onset of muscle weakness, severe fibrosis, and premature death. Utrophin, an autosomal paralog of dystrophin, has a high degree of sequence homology that can compensate for the lack of dystrophin in the mdx mouse with double KO (dystrophin plus utrophin); there is a severe phenotype with early death. Premature death of the DKO mouse impedes the progression of inflammation and fibrosis, but the mdx:utm +/ mouse is a model similar to human disease, exhibiting an impressive degree of fibrosis and longer survival than DKO, providing a better model for our proposed clinical transfer studies. . A recent report confirms the use of the mdx:utm +/ mouse as an ideal model for studying fibrosis in the context of DMD. In this study, an increase in fibrosis, as measured by Sirius red staining, was accompanied by an increase in collagen transcript levels and a decrease in miR29c levels.

Пример 2. Доставка miR29 мышам МДД снижает фиброз.Example 2 Delivery of miR29 to DMD mice reduces fibrosis.

Предварительные исследования показали, что наблюдается значительное увеличение окрашивания сириус-красным коллагена и снижение уровней miR-29c у пациентов-людей с МДД и мыши mdx/utm+/. Доставка гена miR-29 с использованием AAV-векторов, специфичных для мышц, потенциально безопасна и эффективна. Для получения rAAV-вектора, обозначенного в данном документе как rAAVrh.74.ЦМВ.miR29c, последовательность miR29c из 22 нуклеотидов (направляющая цепь SEQ ID NO: 3 и направляющая цепь SEQ ID NO: 4) была клонирована в каркас miR-30, под управлением промотора ЦМВ. Экспрессионная кассета (SEQ ID NO: 2) была клонирована в самокомплементарную плазмиду AAV и упакована с использованием AAVrh.74, серотипа, который, как известно, хорошо экспрессируется в мышцах. кДНК miR-29c синтезировали применяя специальный праймер, содержащий цепь-мишень (смысловую) miR-29c, петлю-на-стебле miR-30 и направляющую (антисмысловую) цепь miR-29c в каркасе miR-30. Были модифицированы три основания последовательности miR-29c. Затем данную последовательность клонировали в самокомплементарную AAV содержащую ITR плазмиду, под управлением промотора ЦМВ и последовательности polyA.Preliminary studies have shown that there is a significant increase in Sirius red staining of collagen and a decrease in miR-29c levels in human DMD patients and mdx/utm +/ mice. Delivery of the miR-29 gene using muscle-specific AAV vectors is potentially safe and effective. To obtain the rAAV vector, herein referred to as rAAVrh.74.CMV.miR29c, the 22 bp miR29c sequence (guide strand SEQ ID NO: 3 and guide strand SEQ ID NO: 4) was cloned into the miR-30 framework, under control of the CMV promoter. The expression cassette (SEQ ID NO: 2) was cloned into a self-complementary AAV plasmid and packaged using AAVrh.74, a serotype known to be well expressed in muscle. miR-29c cDNA was synthesized using a custom primer containing miR-29c target (sense), miR-30 stem loop, and miR-29c guide (antisense) strand in miR-30 scaffold. Three bases of the miR-29c sequence were modified. This sequence was then cloned into a self-complementary AAV containing ITR plasmid under the control of the CMV promoter and the polyA sequence.

Как показано на фиг. 1, плазмида pAAV.ЦМВ.miR29C содержит кДНК mir29c в каркасе петли-настебле miR-30, фланкированную последовательностями инвертированного концевого повтора AAV2 (ITR). Именно данная последовательность была инкапсидирована в вирионы AAVrh.74. Кроме того, несколько нуклеотидов с последовательностью-мишенью miR-29c были изменены для того, чтобы имитировать создание пар по Уотсону-Крику в данном сайте, как в мшРНК-miR(luc). Согласно дизайну мшРНК-luc, шпилька должна быть идеально комплементарной по всей длине. Кроме того, чем больше изменений в сопровождающей цепи, тем вероятнее устранение любого эндогенного механизма, который регулирует процессинг miR-29, которая могла бы распознать микроРНК через стебель. 19-тое основание направляющей цепи было модифицировано на цитозин, чтобы имитировать нуклеотид, который предшествует сайту расщепления в природной последовательности mi-29c, и соответствующее основание на другой цепи было изменено для сохранения спаривания.As shown in FIG. 1, plasmid pAAV.CMV.miR29C contains the mir29c cDNA in a miR-30 stem loop framework flanked by AAV2 inverted terminal repeat (ITR) sequences. It is this sequence that was encapsidated into AAVrh.74 virions. In addition, several nucleotides of the miR-29c target sequence were altered to mimic Watson-Crick pairing at this site, as in shRNA-miR(luc). According to the shRNA-luc design, the hairpin must be perfectly complementary throughout its length. In addition, the more changes in the escort strand, the more likely it is to eliminate any endogenous mechanism that regulates the processing of miR-29, which could recognize microRNA through the stem. The 19th base of the guide strand was modified to cytosine to mimic the nucleotide that precedes the cleavage site in the natural mi-29c sequence, and the corresponding base on the other strand was changed to preserve mating.

Геннотерапевтический вектор scAAVrh.74.ЦМВ.miR29c (1x1011 гв) вводили в четырехглавую мышцу 3-месячной mdx/utm+/’мыши. Четырехглавую мышцу анализировали через 3 месяца после инъекции окрашиванием сириус-красным и анализировали с помощью программного обеспечения NIH ImageJ как описано в Nevo et al. (PloS One, 6: e18049 (2011). Уровни miR29c, коллагена и эластина определяли с помощью RT-PCR. Доставка miR-29c в молодых mdx/utrn +/- мышей значительно увеличивает уровни miR29c и значительное снижение окрашивания сириусом красным в четырехглавой мышце 6-месячных mdx/utm+/ мышей (через 3 месяца после инъекции). Наблюдалось снижение уровней коллагена и эластина в обработанных мышцах при оценке количественной ПЦР.The gene therapy vector scAAVrh.74.CMV.miR29c (1x1011 gv) was injected into the quadriceps muscle of a 3-month-old mdx/utm +/ ' mouse. The quadriceps muscle was analyzed 3 months post-injection by Sirius Red staining and analyzed using NIH ImageJ software as described in Nevo et al. (PloS One, 6: e18049 (2011). miR29c, collagen and elastin levels were determined by RT-PCR. Delivery of miR-29c to young mdx/utrn +/- mice significantly increased miR29c levels and significantly reduced Sirius red staining in the quadriceps muscle 6-month-old mdx/utm +/ mice (3 months post-injection) Decrease in collagen and elastin levels in treated muscles was observed when assessed by quantitative PCR.

Демонстрация увеличенного фиброза и сниженной экспрессии miR29 у мышей mdx/utrn+/’ и пациентов с дефицитом дистрофина подтверждают, что мышиная модель является заместительной для человеческого заболевания. Первоначальные результаты с применением доставленной с помощью AAV miR29 в качестве антифибротической терапии свидетельствуют о том, что существует значительный положительный эффект с уменьшением окрашивания сириус-красным, и уровней коллагена и эластина, которые являются ключевыми факторами фиброза.The demonstration of increased fibrosis and reduced expression of miR29 in mdx/utrn +/ ' mice and dystrophin-deficient patients confirms that the mouse model is a replacement for human disease. Initial results using AAV-delivered miR29 as an antifibrotic therapy suggest that there is a significant beneficial effect in reducing Sirius red staining and levels of collagen and elastin, which are key factors in fibrosis.

- 15 042315- 15 042315

Пример 3. Инъекция MiR-29c снижает количество коллагена и восстанавливает miR-29c.Example 3 Injection of MiR-29c reduces collagen and restores miR-29c.

Чтобы определить, может ли rAAVrh.74.ЦМВ.MiR-29c уменьшить фиброз, 12-недельные мыши mdx/utrn +/- получали внутримышечную инъекцию rAAVrh.74.ЦМВ.MiR-29c с 5x1011 гв в левую икроножную мышцу (GAS). Мышей анализировали через 12 недель после инъекции. Окрашивание пикросириус-красным показало значительное снижение окрашивания коллагена во всем объеме икроножных мышц (фиг. 2A) по сравнению с необработанной контралатеральной икроножной мышцей mdx/utrn +/-. Количественная оценка окрашивания пикросириус-красным показала, что обработанная мышца имела на 18,3% уменьшения коллагена по сравнению с необработанной мышцей (обработанная - 23,3% ± 1,3 против необработанной - 29,5% ± 0,7) (фиг. 2B). Чтобы подтвердить избыточную экспрессию miR-29c в обработанной мышце, общую РНК выделяли из икроножной мышцы из мышей ДТ 24-недельного возраста, обработанных miR-29c и mdx/utrn+/, и подвергали количественной ПЦР с обратной транскрипцией (ОТПЦР) для анализа экспрессии miR-29c. Результаты показали, что количество miR-29 было значительно увеличено в икроножной мышце обработанных мышей по сравнению с необработанными мышами (фиг. 2D).To determine if rAAVrh.74.CMV.MiR-29c could reduce fibrosis, 12-week-old mdx/utrn +/- mice received an intramuscular injection of rAAVrh.74.CMV.MiR-29c with 5x1011 gv into the left gastrocnemius muscle (GAS). Mice were analyzed 12 weeks after injection. Picrosirius red staining showed a significant reduction in collagen staining throughout the gastrocnemius muscles (FIG. 2A) compared to untreated contralateral gastrocnemius muscle mdx/utrn +/-. Quantification of picrosirius red staining showed that the treated muscle had an 18.3% reduction in collagen compared to the untreated muscle (treated, 23.3% ± 1.3 vs. untreated, 29.5% ± 0.7) (Fig. 2B). To confirm overexpression of miR-29c in the treated muscle, total RNA was isolated from gastrocnemius muscle from 24-week-old DT mice treated with miR-29c and mdx/utrn +/ and subjected to quantitative reverse transcription PCR (RTPCR) to analyze miR expression. -29c. The results showed that the amount of miR-29 was significantly increased in the gastrocnemius muscle of treated mice compared to untreated mice (Fig. 2D).

Пример 4. MiR-29c улучшает абсолютную и удельную мышечную силу, но не защищает от вызванного сокращением повреждения.Example 4 MiR-29c improves absolute and specific muscle strength but does not protect against contraction-induced damage.

Зная, что фиброз может влиять на функцию мышц, мы хотели проверить, может ли снижение фиброза путем увеличения экспрессии miR-29c защитить мышцу mdx/utm+/ от травмы, вызванной сокращением, и увеличить общую силу. Были оценены функциональные свойства икроножной мышцы из мышей mdx/utm+/, обработанных rAAVrh.74.ЦМВ.MiR-29c. Через 12 недель после инъекции получали икроножные мышцы для проведения измерений силы in vivo.Knowing that fibrosis can affect muscle function, we wanted to test whether reducing fibrosis by increasing miR-29c expression could protect the mdx/utm +/ muscle from contraction-induced injury and increase overall strength. The functional properties of the gastrocnemius muscle from mdx/utm +/ mice treated with rAAVrh.74.CMV.MiR-29c were evaluated. Twelve weeks after injection, calf muscles were obtained for in vivo strength measurements.

Процедура с икроножной мышцей следует протоколу, указанному в Hakim et al. (Methods Mol Biol. 709: 75-89, 2011) для анализа физиологии поперечной брюшной мышцы, но адаптированного для икроножной мышцы. Вкратце, мышей анестезировали с использованием смеси кетамин/ксилазин. Кожа задней конечности была удалена, чтобы обнажить икроножную мышцу и ахиллово сухожилие. Дистальное сухожилие было вскрыто, и двойной прямой узел был связан вокруг сухожилия нитью 4-0 как можно ближе к мышце, другой двойной прямой узел был связан прямо возле первого узла, а затем сухожилие разрезали. Обнаженную мышцу постоянно увлажняли физиологическим раствором. Мыши затем переносили на терморегулируемую платформу и поддерживали при 37°С. Колено было прикреплено к платформе иглой через сухожилие коленной чашечки, сухожильный шов к уровню плеча силового преобразователя (Aurora Scientific, Aurora, ON, Канада), и нога была закреплена лентой. Мышечные сокращения икроножной мышцы были вызваны стимуляцией седалищного нерва через биполярные платиновые электроды. Как только мышца стабилизировалась, оптимальная длина определялась путем постепенного растяжения мышцы до тех пор, пока не достигалась максимальная сила сокращения. После 3-минутного периода отдыха икроножную мышцу стимулировали 50, 100, 150 и 200 Гц, делая 1-минутный период отдыха между каждым стимулом для определения максимальной тетанической силы. Измеряли длину мышцы. После 5-минутного отдыха оценивали восприимчивость икроножной мышцы к повреждению, вызванному сокращением. После 500 мс стимуляции мышцу удлиняли на 10% от оптимальной длины. Этого достигали, стимулируя мышцу 150 Гц в течение 700 мс. После стимуляции мышцу возвращали к оптимальной длине. Цикл повторяли каждую минуту в течение всего 5 циклов. Удельная сила была рассчитана путем деления максимальной тетанической силы на площадь поперечного сечения икроножной мышцы. После эксцентрических сокращений мышей подвергали эвтаназии, и икроножную мышцу иссекали, взвешивали и замораживали для анализа.The calf procedure follows the protocol outlined in Hakim et al. (Methods Mol Biol. 709: 75-89, 2011) to analyze the physiology of the transversus abdominis but adapted to the gastrocnemius. Briefly, mice were anesthetized using a mixture of ketamine/xylazine. The skin of the hind limb was removed to expose the calf muscle and Achilles tendon. The distal tendon was opened and a double straight knot was tied around the tendon with a 4-0 thread as close to the muscle as possible, another double straight knot was tied right next to the first knot, and then the tendon was cut. The exposed muscle was constantly moistened with saline. Mice were then transferred to a temperature-controlled platform and maintained at 37°C. The knee was attached to the platform with a needle through the tendon of the patella, a tendon suture to the shoulder level of a force transducer (Aurora Scientific, Aurora, ON, Canada), and the leg was secured with tape. Muscle contractions of the gastrocnemius muscle were induced by stimulation of the sciatic nerve through bipolar platinum electrodes. Once the muscle was stabilized, the optimal length was determined by gradually stretching the muscle until the maximum contraction force was reached. After a 3-minute rest period, the gastrocnemius muscle was stimulated at 50, 100, 150, and 200 Hz, with a 1-minute rest period between each stimulus to determine maximum tetanic force. The length of the muscle was measured. After a 5-minute rest, the susceptibility of the gastrocnemius muscle to damage caused by the contraction was assessed. After 500 ms of stimulation, the muscle was lengthened by 10% of the optimal length. This was achieved by stimulating the muscle at 150 Hz for 700 ms. After stimulation, the muscle was returned to the optimal length. The cycle was repeated every minute for a total of 5 cycles. The specific force was calculated by dividing the maximum tetanic force by the cross-sectional area of the gastrocnemius muscle. After eccentric contractions, mice were euthanized and the gastrocnemius muscle was dissected, weighed and frozen for analysis.

Каждый икроножную мышцу подвергали серии повторяемых эксцентрических сокращений. Сравнивая отношение силы каждого сокращения по сравнению с первым сокращением, выяснилось, что после пятого сокращения необработанная мышца ослаблялась до 0,56 ± 0,05 против 0,50 ± 0,04 (р < 0,0001). Инъецированная группа показала небольшое снижение степени защиты по сравнению с контролем ДТ, при ослаблении до 0,92 ± 0,02 (фиг. 3C). Эти данные показывают, что уменьшение фиброза за счет увеличения экспрессии miR-29c приводит к увеличению как абсолютной, так и удельной силы, но не обеспечивает значительной защиты мышц от травмы, вызванной сокращением.Each gastrocnemius muscle was subjected to a series of repeated eccentric contractions. Comparing the ratio of the strength of each contraction compared to the first contraction, it turned out that after the fifth contraction, the untreated muscle was weakened to 0.56 ± 0.05 versus 0.50 ± 0.04 (p < 0.0001). The injected group showed a slight decrease in protection compared to the DT control, attenuated to 0.92 ± 0.02 (Fig. 3C). These data indicate that a decrease in fibrosis due to an increase in miR-29c expression leads to an increase in both absolute and specific strength, but does not provide significant muscle protection from contraction-induced injury.

Обработанная rAAVrh.74.MiR-29c икроножная мышца показала значительное улучшение абсолютной силы по сравнению с необработанной икроножной мышцей mdx/utrn (rAAV.miR-29c- 2277 ± 161,7 против необработанной mdx/utrn+/- - 1722 ± 145,7, фиг. 3а), а также специфическое улучшение нормированной удельной силы в обработанной rAAVrh.74.miR-29c икроножной мышце, по сравнению с необработанной икроножной мышцей (rAAV.miR-29c - 204,7 ± 11,7 против необработанной mdx/utrn - - 151,6 ± 14,5, фиг. 3b). Сила по-прежнему значительно снижалась по сравнению с контролем дикого типа (rAAV.miR-29c - 204,7 ± 11,7 против дикого типа -312,0 ± 34, 1).The rAAVrh.74.MiR-29c treated gastrocnemius muscle showed a significant improvement in absolute strength compared to the untreated mdx/utrn gastrocnemius muscle (rAAV.miR-29c- 2277 ± 161.7 vs. untreated mdx/utrn +/ - - 1722 ± 145.7 , Fig. 3a), as well as a specific improvement in normalized specific force in the rAAVrh.74.miR-29c treated gastrocnemius muscle compared to the untreated gastrocnemius muscle (rAAV.miR-29c - 204.7 ± 11.7 vs. untreated mdx/utrn - - 151.6 ± 14.5, Fig. 3b). Strength was still significantly reduced compared to wild-type control (rAAV.miR-29c - 204.7 ± 11.7 vs. wild-type -312.0 ± 34.1).

Пример 5. Совместная с микродистрофином доставка дополнительно снижает фиброз.Example 5 Co-delivery with microdystrophin further reduces fibrosis.

Чтобы определить, был ли подход с комбинированной генной терапией miR-29с/микродистрофин более предпочтительным для снижения фиброза, 12-недельные мыши mdx/utrn+/- получали внутримышечную инъекцию rAAVrh.74.ЦМВ.MiR-29c при 5x1011 гв в левую икроножную мышцу. СледующиеTo determine whether a miR-29c/microdystrophin combination gene therapy approach was preferable for reducing fibrosis, 12-week-old mdx/utrn +/- mice received an intramuscular injection of rAAVrh.74.CMV.MiR-29c at 5x1011 gv in the left gastrocnemius muscle . Next

- 16 042315 геннотерапевтические векторы вводили внутримышечной инъекцией (IM) в левую икроножную мышцу (GAS) 3-месячных мышей mdx/utrn+/-, мышиной модели МДД: только scAAVrh.74.ЦМВ.miR-29c, кодоставлен с rAAVrh.74.MKK.микродистрофин, и только rAAVrh.74.MKK.микродистрофин.- 16 042315 gene therapy vectors were administered by intramuscular injection (IM) into the left gastrocnemius muscle (GAS) of 3-month-old mdx/utrn +/- mice, DMD mouse model: scAAVrh.74.CMV.miR-29c only, coded with rAAVrh.74. MKK.microdystrophin, and only rAAVrh.74.MKK.microdystrophin.

Плазмида pAAV.MKK.микродистрофин содержит экспрессионную кассету кДНК микродистрофина человека, фланкированную последовательностями концевого инвертированного повтора AAV2 (ITR), как показано На фиг. 10. Именно данную последовательность инкапсидировали в вирионы AAV rh.74. Плазмиду pAAV.MKK.микродистрофин конструировали, вставляя экспрессионную кассету МКК, управляющую кодон-оптимизированной последовательностью кДНК микродистрофина человека, в AAV-вектор клонирования, как описано в Rodino-Klapac et al. (Mol Ther. 2010 Jan; 18(1): 109-17). Последовательность промотора/энхансера МКК использовали для управления экспрессией генов, специфичных для мышц, и она состояла из сердцевины энхансера МКК мыши (206 пар оснований), слитой с сердцевиной промотора МКК 351 п.о. (проксимальным). После сердцевины промотора следует 53 п.н. екзон1 МКК мыши (нетранслируемый), для эффективной инициации транскрипции, за которым следуют сплайс сигналы поздних 16S/19S SV40 (97 п.н.) и небольшой 5'UTR (61 п.н.). Интрон и 5'-UTR получают из плазмиды рЦМВβ (Clontech). Кассета с микродистрофином имеет консенсус Козак сразу перед старткодоном ATG и небольшой синтетический сигнал полиА из 53 п.н. для терминации мРНК. Кассета микродистрофина человека содержит (R4-R23/A71-78) домены. Комплементарная ДНК была кодономоптимизированной для использования в человеке и синтезированная с помощью GenScript (Пискатауэй, Нью-Джерси).The pAAV.MKK.microdystrophin plasmid contains the human microdystrophin cDNA expression cassette flanked by AAV2 terminal inverted repeat (ITR) sequences as shown in FIG. 10. This sequence was encapsulated in AAV rh.74 virions. The pAAV.MKK.microdystrophin plasmid was constructed by inserting an MCK expression cassette driving a codon-optimized human microdystrophin cDNA sequence into an AAV cloning vector as described in Rodino-Klapac et al. (Mol Ther. 2010 Jan; 18(1): 109-17). The MCK promoter/enhancer sequence was used to drive the expression of muscle specific genes and consisted of a mouse MCK enhancer core (206 bp) fused to a 351 bp MCC promoter core. (proximal). The promoter core is followed by 53 bp. mouse MCC exon1 (untranslated) for efficient transcription initiation, followed by SV40 late 16S/19S splice signals (97 bp) and a small 5'UTR (61 bp). The intron and 5'-UTR are obtained from the plasmid rCMBβ (Clontech). The microdystrophin cassette has a Kozak consensus just before the ATG startcodon and a small 53 bp polyA synthetic signal. for mRNA termination. The human microdystrophin cassette contains (R4-R23/A71-78) domains. Complementary DNA was codon-optimized for human use and synthesized using GenScript (Piscataway, NJ).

Мышей анализировали через 12 и 24 недели после инъекции. Сперва использовали количество мышечных волокон, экспрессирующих микродистрофин, для оценки эффективности доставки трансгена и чтобы убедится, что мы имели одинаковые количества микродистрофина, экспрессированного в каждой группе. Мы обнаружили, что микродистрофин не отличается в разных группах, обработанных только микродистрофином (71,85 ± 2,25%) по сравнению с комбинированной терапией miR-2 9с/микродистрофин (75,03 ± 1,91%) (фиг. 4).Mice were analyzed 12 and 24 weeks after injection. First, the number of microdystrophin-expressing muscle fibers was used to evaluate the efficiency of transgene delivery and to make sure we had the same amount of microdystrophin expressed in each group. We found that microdystrophin did not differ between groups treated with microdystrophin alone (71.85 ± 2.25%) compared to miR-2 9c/microdystrophin combination therapy (75.03 ± 1.91%) (Fig. 4) .

Икроножные мышцы анализировали через 12 месяцев после инъекции для оценки накопления коллагена с помощью окрашивания сириус-красным и последующей количественной оценки с помощью ImageJ. Дополнительные результаты включали уровни транскриптов miR-29c и коллагена, измерения силы в икроножной мышце, измерения диаметра волокна и анализ вестерн-блоттинг для белков, участвующих в регенерации мышц (MyoD, Myogenin). Количество фиброза было проанализировано окрашиванием пикросириус-красным, которое выявило значительное снижение окрашивания коллагена во всех икроножных мышцах во всех обработанных группах (фиг. 5A) по сравнению с необработанной контралатеральной икроножной мышцей mdx/utm+/ или обработанной только микродистрофином. Количественное определение окрашиванием пикросириус-красным показывает, что совместно обработанная мышца имела на 40,8% процентов уменьшенное количество коллагена по сравнению с необработанной мышцей (обработанная - 17,47% ± 0,75 против необработанной - 29,5 ± 0,7) (фиг. 5B). Чтобы подтвердить экспрессию miR-29c, ОТ-ПЦР проводили на икроножной мышце, и все группы лечения имели увеличение miR-29c по сравнению с необработанной мышцей (фиг. 5C).Calf muscles were analyzed 12 months post-injection to evaluate collagen accumulation by Sirius Red staining and subsequent quantification with ImageJ. Additional results included miR-29c and collagen transcript levels, calf strength measurements, fiber diameter measurements, and Western blot analysis for proteins involved in muscle regeneration (MyoD, Myogenin). The amount of fibrosis was analyzed by picrosirius red staining, which revealed a significant reduction in collagen staining in all gastrocnemius muscles in all treated groups (Fig. 5A) compared to untreated contralateral gastrocnemius mdx/utm +/ or treated with microdystrophin alone. Quantification by picrosirius red staining shows that co-treated muscle had a 40.8% percent reduction in collagen compared to untreated muscle (treated - 17.47% ± 0.75 vs. untreated - 29.5 ± 0.7) ( Fig. 5B). To confirm miR-29c expression, RT-PCR was performed on gastrocnemius muscle and all treatment groups had an increase in miR-29c compared to untreated muscle (Fig. 5C).

Аналогично ткани МДД наблюдалось значительное снижение уровней miR-29c в мышцах mdx/utm+/, что коррелировало с увеличением фиброза, как измерено окрашиванием пикросириускрасным. После 3 месяцев обработки только scAAV.miR.-29c наблюдалось значительное снижение фиброза (обработанная - 23,5 ± 1,3 против необработанной - 27,8 ± 0,6) в икроножной мышце. При кодоставке с микродистрофином наблюдалось дополнительное снижение количества коллагена (41%) при окрашивании пикросириус-красным (комбинированная обработка: 17,47 ± 0,75 против необработанной: 29,5 ± 0,7) (р<0,0001) (фиг. 5B). Чтобы подтвердить экспрессию miR-29c, проводили ОТ-ПЦР с икроножной мышцей, и все группы лечения имели увеличение miR-29c по сравнению с необработанной мышцей (фиг. 5B).Similarly to DMD tissue, there was a significant decrease in miR-29c levels in mdx/utm +/ muscle, which correlated with an increase in fibrosis as measured by picrosirius red staining. After 3 months of treatment with scAAV.miR.-29c alone, there was a significant reduction in fibrosis (treated 23.5 ± 1.3 versus untreated 27.8 ± 0.6) in the gastrocnemius muscle. When co-delivered with microdystrophin, there was an additional decrease in collagen (41%) when stained with picrosirius red (combined treatment: 17.47 ± 0.75 vs. untreated: 29.5 ± 0.7) (p<0.0001) (Fig. 5B). To confirm miR-29c expression, RT-PCR was performed on gastrocnemius muscle and all treatment groups had an increase in miR-29c compared to untreated muscle (Fig. 5B).

Через 24 недели после инъекции результаты были аналогичны тем, которые наблюдались через 12 недель после инъекции. Уменьшение коллагена составляло 47%, как определенно окрашиванием пикросириус-красным, по сравнению с необработанной мышцей (комбинированная терапия: 16,5 ± 1,23 против необработанной: 31,07 ± 0,93, р<0,0001) и одновременное увеличение уровня транскрипции miR-29c.At 24 weeks post-injection, the results were similar to those seen 12 weeks post-injection. The decrease in collagen was 47%, as determined by picrosirius red staining, compared with untreated muscle (combination therapy: 16.5 ± 1.23 vs. untreated: 31.07 ± 0.93, p<0.0001) and a concomitant increase in the level miR-29c transcription.

Для дополнительного подтверждения снижения количества коллагена, наблюдаемого при окрашивании пикросириус-красным, проводили ОТ-ПЦР с мышцей для количественного определения уровней транскриптот Col1A, Col3A, а также другого компонента ВКМ, фибронектина (Fbn). Анализ ОТ-ПЦР показал уменьшение количества Col1A и Col3A после каждой обработки, однако только группа, обработанная как микродистрофином, так и miR-29c, показала значительное снижение (фиг. 6A и 6B). Анализ показал, что Fbn был значительно снижен только в совместно обработанной группе (фиг. 6C).To further confirm the reduction in collagen observed with picrosirius red staining, muscle RT-PCR was performed to quantify levels of Col1A, Col3A transcriptotes, as well as another ECM component, fibronectin (Fbn). RT-PCR analysis showed a decrease in Col1A and Col3A after each treatment, however, only the microdystrophin and miR-29c treated group showed a significant decrease (FIGS. 6A and 6B). The analysis showed that Fbn was significantly reduced only in the co-treated group (FIG. 6C).

Ранее было показано, что уровень TGF-e1 повышен в дистрофической мышце, что, вероятно, играет роль в инициировании фиброзного каскада. TGF-e1 является известным про-фибротическим цитокином, который снижает уровень miR-29c и ответственен за превращение миобластов в миофибробласты с увеличением коллагена и мышечного фиброгенеза. Анализ ОТ-ПЦР показывает, что совместно обрабоIt has previously been shown that TGF-e1 levels are elevated in dystrophic muscle, which likely plays a role in initiating the fibrotic cascade. TGF-e1 is a known pro-fibrotic cytokine that reduces miR-29c levels and is responsible for the conversion of myoblasts to myofibroblasts with increased collagen and muscle fibrogenesis. RT-PCR analysis shows that co-processed

- 17 042315 танная мышца имела значительно более низкие уровни TGF-β 1 по сравнению с необработанной мышцей и с обработками по отдельности (фиг. 6D). Через 6 месяцев после инъекции совместно обработанная мышца продолжала демонстрировать снижение уровней Col1A, Col3A, Fbn и TGF-βΤ тогда как наблюдалось лишь незначительное снижение уровней мРНК Col1A в группах, обработанных только miR-29 и только микродистрофином.- 17 042315 tan muscle had significantly lower levels of TGF-β 1 compared with untreated muscle and with treatments alone (FIG. 6D). At 6 months post-injection, the co-treated muscle continued to show reductions in Col1A, Col3A, Fbn, and TGF-βΤ levels, while there was only a slight decrease in Col1A mRNA levels in the miR-29 and microdystrophin alone treated groups.

Увеличение удельной и абсолютной силы наблюдалось в мышце, обработанной только miR-29c, по сравнению с необработанной конечностью, который в сочетании с микродистрофином приводил к таким абсолютной и удельной силам, который не отличались от таковых дикого типа. Мы также наблюдали значительное увеличение массы тех икроножных мышц, которые были совместно обработаны.Increases in specific and absolute strength were observed in muscle treated with miR-29c alone compared to an untreated limb, which, when combined with microdystrophin, resulted in absolute and specific strengths that were indistinguishable from wild-type. We also observed a significant increase in the mass of those calf muscles that were co-treated.

Первоначальные результаты, полученные с помощью rAAV.miR.-29c в качестве антифибротической терапии, свидетельствуют о благоприятном эффекте в виде снижения уровня коллагена, ключевого фактора фиброза. Кроме того, в сочетании с микродистрофином для улучшения стабильности мембраны, повышение уровня miR29 нормализует мышечную силу.Initial results with rAAV.miR.-29c as an antifibrotic therapy indicate a beneficial effect in reducing collagen levels, a key factor in fibrosis. In addition, when combined with microdystrophin to improve membrane stability, increasing miR29 levels normalizes muscle strength.

Пример 6. Дополнительное увеличение абсолютной силы и добавленная защита от повреждения, вызванного сокращением.Example 6: Additional increase in absolute strength and added protection from damage caused by contraction.

Зная, что мышца, обработанная miR-29, имела умеренное, но значительное увеличение абсолютной и специфической силы, было исследовано влияние комбинированной терапии сверхэкспрессии miR-29c и замещения гена микродистрофина на функцию мышцы. Через 12 недель после инъекции мы выделили икроножную мышцу, для которой мы выполнили измерения силы in vivo. Вектор rAAVrh.74.MiR-29c описанный выше в примере 2, и rAAV.Knowing that miR-29-treated muscle had a modest but significant increase in absolute and specific strength, the effect of combination therapy of miR-29c overexpression and microdystrophin gene replacement on muscle function was investigated. At 12 weeks post-injection, we isolated the gastrocnemius muscle, for which we performed in vivo strength measurements. The rAAVrh.74.MiR-29c vector described in Example 2 above, and rAAV.

Совместно обработанная rAAVrh.74.MiR-29c и rAAV, экспрессирующим миродистрофин, икроножная мышца продемонстрировала значительное улучшение абсолютной силы по сравнению с необработанной икроножной мышцей mdx/utrn (совместно обработанная - 3582,4 ± 79,4 нМ против необработанной mdx/utrn+/ - 1722 ± 145,7 нМ против дикого типа - 3005 ± 167,3 нМ) (фиг. 7), а также специфическое улучшение нормированной удельной силы в обработанной rAAVrh.74.miR-29с/микродис икроножной мышце, по сравнению с необработанной икроножной мышцей (совместно обработанные мыши 244,2 ±6,6 нМ/мм2 против необработанных mdx/utm+/ - 151,6 ± 14,5 нМ/мм2 против 312,0 ± 34,1 нМ/мм2) (фиг. 7). И абсолютная и удельная силы существенно не отличались от контрольного дикого типа.Co-treated rAAVrh.74.MiR-29c and rAAV expressing mirodystrophin, gastrocnemius muscle showed a significant improvement in absolute strength compared to untreated mdx/utrn gastrocnemius muscle (co-treated - 3582.4 ± 79.4 nM vs. untreated mdx/utrn +/ - 1722 ± 145.7 nM versus wild-type - 3005 ± 167.3 nM) (Fig. 7), as well as a specific improvement in the normalized specific force in the treated rAAVrh.74.miR-29c/microdis gastrocnemius muscle, compared with the untreated gastrocnemius muscle (co-treated mice 244.2 ± 6.6 nM/mm 2 vs untreated mdx/utm +/- 151.6 ± 14.5 nM/mm 2 vs 312.0 ± 34.1 nM/mm 2 ) (Fig. .7). Both absolute and specific strengths did not differ significantly from the control wild type.

Каждый икроножную мышцу подвергали серии повторяемых эксцентрических сокращений. Сравнивая отношение силы каждого сокращения с первым сокращением, выяснилось, что после пятого сокращения необработанная мышца ослаблялась до 0,54 ± 0,06 по сравнению с совместно обработанной 0,66 ± 0,04 (р < 0,0001), что может быть объяснено вкладом микродистрофин, поскольку обработанная только микродистрофином также ослаблялась до 0,66 ± 0,04. Обработанная группа была все еще значительно ниже, чем дикий тип, который ослаблялся до 0,92 ± 0,02 (фиг. 7C). Аналогичные результаты были обнаружены через 24 недели после инъекции. Эти данные показывают, что снижение фиброза и замена гена приводит к увеличению как абсолютной, так и удельной сил, и значительно защищает мышцы от повреждения, вызванного сокращением.Each gastrocnemius muscle was subjected to a series of repeated eccentric contractions. Comparing the ratio of the strength of each contraction with the first contraction, it was found that after the fifth contraction, the untreated muscle was weakened to 0.54 ± 0.06 compared to the jointly treated 0.66 ± 0.04 (p < 0.0001), which can be explained the contribution of microdystrophin, since only microdystrophin treated was also attenuated to 0.66 ± 0.04. The treated group was still significantly lower than the wild type, which attenuated to 0.92 ± 0.02 (Fig. 7C). Similar results were found 24 weeks after injection. These data show that the reduction in fibrosis and gene replacement leads to an increase in both absolute and specific strength, and significantly protects muscles from damage caused by contraction.

Пример 7. Комбинированное лечение увеличивает мышечную гипертрофию и гиперплазию.Example 7 Combination treatment increases muscle hypertrophy and hyperplasia.

MiR-29c, ко-доставляемый с микродистрофином, увеличивал общую массу инъецированной икроножной мышцы по сравнению теми, что были инъецированы каждым по отдельности в течение трех месяцев (фиг. 8, фиг. 9A). Чтобы исследовать источник увеличенной мышечной массы, измеряли диаметры миофибрил. miR-29c/μ-dys комбинированное лечение продемонстрировало увеличение среднего размера волокна. Сравнивая контрольных mdx/utrn+/- с обработанными miR-29c/μ-dys mdx/utrn+/-, средний диаметр увеличился с 25,96 до 30,97 мкм (фиг. 9B). Совместная доставка привела к сдвигу распределения размера волокна к таковому дикого типа (фиг. 9C). Хотя средний размер волокна был увеличен, это не объясняет увеличение массы мышц на 30%. Также измерялась общая площадь поперечного сечения мышцы. Были полностью сканированы икроножные мышцы из всех групп, и измерена общая площадь. Мышцы, совместно обработанные микродистрофин/miR-29с, имели значительное увеличение площади поперечного сечения по сравнению с необработанными и обработанными только чем то одним (неинъецирована: 24,6 в сравнении с miR-29c: 26,3 в сравнении с микродистрофином: 26,6 в сравнении с микродистрофин/ miR-29c: 33,1) (фиг. 8, 9D).MiR-29c co-delivered with microdystrophin increased the total mass of the injected gastrocnemius muscle compared to those injected individually for three months (Fig. 8, Fig. 9A). To investigate the source of the increased muscle mass, the diameters of the myofibrils were measured. miR-29c/μ-dys combination treatment demonstrated an increase in mean fiber size. Comparing control mdx/utrn +/- to treated miR-29c/μ-dys mdx/utrn +/- , the mean diameter increased from 25.96 to 30.97 µm (FIG. 9B). Co-delivery resulted in a shift in fiber size distribution towards that of the wild type (FIG. 9C). Although the average fiber size was increased, this does not explain the 30% increase in muscle mass. The total cross-sectional area of the muscle was also measured. The calf muscles from all groups were completely scanned and the total area measured. Muscles co-treated with microdystrophin/miR-29c had a significant increase in cross-sectional area compared to untreated and treated with either alone (uninjected: 24.6 vs. miR-29c: 26.3 vs. microdystrophin: 26.6 compared to microdystrophin/ miR-29c: 33.1) (Fig. 8, 9D).

Сообщалось, что miR-29 участвует в пути т yoD/Рах7/миогенин, и было высказано предположение, что miR-29c может влиять на регенерацию и активацию клеток-сателлитов (мышечных стволовых клеток), приводя к их дифференциации в миогенную линию. Чтобы проверить это, было подсчитано общее количество мышечных волокон из полных сканированных изображений. Увеличенное количество мышечных волокон после комбинированной терапии miR-29c/μ-dys (фиг. 9E). Наконец, учитывая, что диаметр мышечных волокон у мышей mdx/utrn+/- является гетерогенным со многими малыми волокнами и некоторыми гипертрофированными волокнами, было определено, влияет ли обработка на количество волокон на единицу площади (клетки/мм2). Обработка комбинацией miR-29c/μ-dys не отличалась от дикого типа (фиг. 9F).miR-29 has been reported to be involved in the yoD/Pax7/myogenin pathway, and it has been suggested that miR-29c may influence the regeneration and activation of satellite cells (muscle stem cells), leading to their differentiation into a myogenic lineage. To test this, the total number of muscle fibers from the complete scans was counted. Increased number of muscle fibers after miR-29c/μ-dys combination therapy (Fig. 9E). Finally, given that muscle fiber diameter in mdx/utrn+/- mice is heterogeneous with many small fibers and some hypertrophic fibers, it was determined whether treatment affected the number of fibers per unit area (cells/mm 2 ). Treatment with the miR-29c/μ-dys combination did not differ from wild type (FIG. 9F).

- 18 042315- 18 042315

Пример 8. Раннее лечение комбинацией предотвращает фиброз.Example 8 Early treatment with the combination prevents fibrosis.

Принимая во внимание потенциальную важность комбинирования miR-29c и микродистрофина в качестве профилактической терапии для МДД, группу молодых мышей mdx/utrn+/- лечили в возрасте 4 недель. Используя ту же парадигму, что и для других групп, описанных в данном документе, сравнивали следующие обработки по эффективности предотвращения фиброза, вводимые путем внутримышечной инъекцией в икроножную мышцу: scAAVrh.74.ЦМВ.miR-29c, ssAAVrh74.MKK.микродистрофин+scAAVrh.74.ЦМВ.miR-29c или только ssAAVrh74.MKK.микродистрофин, в одинаковых дозах. Мышей умерщвляли через 12 недель после инъекции. Наблюдалось значительное снижение окрашивания коллагена в икроножных мышцах во всех обработанных группах по сравнению с необработанной контралатеральной икроножной мышцей mdx/utrn+/- (фиг. 10А). Количественное определение окрашиванием пикросириус-красным показало, что совместно обработанная с помощью микродистрофин/miR-29с мышца имела 51% снижение коллагена по сравнению с необработанной мышцей (обработанная - 11,32 ± 1,18 в сравнении с необработанной - 23,15 ± 0,90) (р<0,0001) (фиг. 10) и ОТ-ПЦР подтвердила снижение Col1A, Col3A, Fbn и TGF-e1 после комбинированной терапии (фиг. 10D и Е).Given the potential importance of combining miR-29c and microdystrophin as a preventive therapy for DMD, a group of young mdx/utrn +/- mice were treated at 4 weeks of age. Using the same paradigm as for the other groups described herein, the following treatments were compared for fibrosis prevention efficacy administered by intramuscular injection into the gastrocnemius muscle: scAAVrh.74.CMV.miR-29c, ssAAVrh74.MKK.microdystrophin+scAAVrh. 74.CMV.miR-29c or only ssAAVrh74.MKK.microdystrophin, in equal doses. Mice were sacrificed 12 weeks after injection. There was a significant reduction in collagen staining in the gastrocnemius muscles in all treated groups compared to the untreated contralateral gastrocnemius muscle mdx/utrn +/- (FIG. 10A). Quantification by picrosirius red staining showed that microdystrophin/miR-29c co-treated muscle had a 51% reduction in collagen compared to untreated muscle (treated 11.32 ± 1.18 versus untreated 23.15 ± 0, 90) (p<0.0001) (FIG. 10) and RT-PCR confirmed a decrease in Col1A, Col3A, Fbn and TGF-e1 after combination therapy (FIGS. 10D and E).

Пример 9. Ранняя комбинированная терапия восстанавливает силу и защищает от вызванного сокращением повреждения лучше позднего лечения.Example 9 Early combination therapy restores strength and protects against contraction-induced damage better than late treatment.

Измерение силы in vivo проводилось на икроножных мышцах мышей, которых лечили на ранней стадии комбинированной терапией, как описано в примере 8. У 4-недельных мышей mdx/utrn+/- совместно обработка с использованием miR-29с/микродистрофин показала значительное улучшение абсолютной силы по сравнению с необработанными мышами mdx/utm+/, и не было никакой разницы по сравнению с диким типом (совместно обработанные: 2908 ± 129,5 мН в сравнении с необработанными: 1639,4 ± 116,9 мН в сравнении с диким типом: 3369,73 ± 154,1 мН). Удельная сила также была нормирована по уровням дикого типа после комбинированной терапии (совместно обработанные 338,9 ± 22,34 мН/мм2 в сравнении с необработанными 184,3 ± 13,42 мН/мм2 в сравнении с ДТ 3 64,3 ± 7,79 мН/мм2) (фиг. 11А, В и 12).In vivo strength measurements were performed on the gastrocnemius muscles of mice treated at an early stage with combination therapy as described in Example 8 . compared to untreated mdx/utm +/ mice, and there was no difference compared to wild type (co-treated: 2908 ± 129.5 mN versus untreated: 1639.4 ± 116.9 mN versus wild type: 3369 .73 ± 154.1 mN). Specific force was also normalized to wild-type levels after combination therapy (co-treated 338.9 ± 22.34 mN/ mm2 versus untreated 184.3 ± 13.42 mN/ mm2 versus DT3 64.3 ± 7.79 mN/mm 2 ) (FIGS. 11A, B and 12).

Затем каждую икроножную мышцу подвергался серии повторяемых эксцентрических сокращений. Сравнивая отношение силы каждого сокращения с пятым сокращением, необработанная мышца ослаблялась до 0,53 ± 0,04 по сравнению с совместно обработанной 0,82 ± 0,04 (р < 0,0001). Группа комбинированного лечения была несколько ниже дикого типа, но не сильно отличалась, с ослаблением до 0,93 ± 0,01 (фиг. 11С). Эти данные показывают, что снижение фиброза и замена гена приводит к увеличению как абсолютной, так и удельной силы и существенно защищает мышцы от травмы, вызванной сокращением.Each calf muscle was then subjected to a series of repeated eccentric contractions. Comparing the strength ratio of each contraction with the fifth contraction, the untreated muscle was attenuated to 0.53 ± 0.04 compared to the co-treated 0.82 ± 0.04 (p < 0.0001). The combination treatment group was somewhat lower than wild-type but not significantly different, attenuated to 0.93 ± 0.01 (Fig. 11C). These data show that the reduction in fibrosis and gene replacement leads to an increase in both absolute and specific strength and significantly protects muscles from contraction-induced injury.

Данные эксперименты предполагают, что замена гена должна начинаться в неонатальный период. Усилия явно прилагаются в направлении идентификации МДД и других мышечных дистрофий в неонатальный период. Исследование скрининга новорожденных в Огайо иллюстрирует потенциал идентификации МДД у новорожденных с использованием СК 7 Neurol. в качестве биомаркера (>2000 Ед./ю) с ДНК-подтверждением на том же высушенном пятне крови (Mendell et al., Ann. Neurol. 71: 304-313, 2012). Данная методология теперь распространяется в другие штаты США (PPMD 16 мая 2016 г.: следующие шаги в скрининге новорожденных) и в других странах, особенно в Великобритании (Британский национальный комитет по скринингу) и в Китае (Perkin Elmer™ запускает скрининг в Китае).These experiments suggest that gene replacement should begin in the neonatal period. Efforts are clearly being made towards the identification of DMD and other muscular dystrophies in the neonatal period. The Ohio Newborn Screening Study illustrates the potential for identifying DMD in newborns using Neurol SK 7. as a biomarker (>2000 U/s) with DNA confirmation on the same dried blood spot (Mendell et al., Ann. Neurol. 71: 304-313, 2012). This methodology is now expanding to other states in the US (PPMD May 16, 2016: Next steps in newborn screening) and other countries, especially in the UK (British National Screening Committee) and China (Perkin Elmer™ launches screening in China).

miR-29 также показала себя перспективной в качестве способа лечения сердечного, легочного и печеночного фиброза. Инфаркт миокарда у мышей и людей связан с снижением уровня miR-29. Rooij et al. (Proc. Natl. Acad. Sci, USA 105:13027-13032, 2008) продемонстрировали, что воздействие миметика miR29b на фибробласты уменьшает количество транскриптов коллагена, обеспечивая путь для перехода к клиническому применению при сердечном фиброзе. Последующие исследования показали, что в модели мышиного легочного фиброза, индуцированного блеомицином, ослабление фиброза может быть достигнуто с помощью miR.-2 9b.14., доставляемого системой Sleeping Beauty (SB) на основе транспозона. В настоящее время миметик miR-29b находится в клинической фазе 1 безопасности-допустимости локального внутрикожного испытания на здоровых добровольцах (miRagen Therapeutics™ MRG-201). По сравнению с доставкой олигонуклеотида miR-29, которая потребовала бы повторяемого введения, связанного с периодом полувыведения олигонуклеотидов, генная терапия AAV могла бы потенциально обеспечить путь для одиночного переноса-доставки гена.miR-29 has also shown promise as a treatment for cardiac, pulmonary and hepatic fibrosis. Myocardial infarction in mice and humans is associated with a decrease in miR-29 levels. Roij et al. (Proc. Natl. Acad. Sci, USA 105:13027-13032, 2008) demonstrated that exposure of miR29b mimetic to fibroblasts reduces collagen transcripts, providing a pathway to clinical applications in cardiac fibrosis. Subsequent studies have shown that in a mouse bleomycin-induced pulmonary fibrosis model, attenuation of fibrosis can be achieved with miR.-2 9b.14. delivered by a transposon-based Sleeping Beauty (SB) system. The miR-29b mimetic is currently in a clinical Phase 1 safety-tolerance local intradermal trial in healthy volunteers (miRagen Therapeutics™ MRG-201). Compared to miR-29 oligonucleotide delivery, which would require repeated administration associated with the half-life of the oligonucleotides, AAV gene therapy could potentially provide a route for single gene transfer-delivery.

Пример 10. Лечение с помощью специфичной для мышц экспрессии miR-29 и микродистрофина снижает фиброз и экспрессию ВКМ.Example 10 Treatment with muscle-specific expression of miR-29 and microdystrophin reduces fibrosis and ECM expression.

AAV-векторы, содержащие последовательность miR29c и специфичный для мышц промотор МКК, также получали и тестировали в качестве комбинированной терапии вместе с AAV-векторами, экспрессирующими микродистрофин. Для получения rAAV-вектора, обозначенного в данном документе как rAAV.MKK.miR.29c, 22-ух нуклеотидная последовательность miR29c (цепь-мишень SEQ ID NO: 3 и направляющая цепь SEQ ID NO: 4) была клонирована в каркас miR-30, под управлением промотора МКК (SEQ ID NO: 11). Экспрессионную кассету (SEQ ID NO: 12) клонировали в одноцепочечную AAVплазмиду и упаковывали с использованием AAVrh74, серотипа, который, как известно, хорошо экспрессируется в мышцах. кДНК miR-29c синтезировали применяя специальный праймер, содержащий цепьAAV vectors containing the miR29c sequence and a muscle-specific MCC promoter were also generated and tested as combination therapy with AAV vectors expressing microdystrophin. To obtain the rAAV vector, herein designated rAAV.MKK.miR.29c, the 22-nucleotide miR29c sequence (target strand SEQ ID NO: 3 and guide strand SEQ ID NO: 4) was cloned into the miR-30 framework. , under the control of the MCC promoter (SEQ ID NO: 11). The expression cassette (SEQ ID NO: 12) was cloned into a single chain AAV plasmid and packaged using AAVrh74, a serotype known to be well expressed in muscle. cDNA miR-29c was synthesized using a special primer containing the strand

- 19 042315 мишень (смысловую) miR-29c, петлю-на-стебле miR-30 и направляющую (антисмысловую) цепь miR-29c в каркасе miR-30. Были модифицированы три основания последовательности miR-29c. Затем данную последовательность клонировали в одноцепочечную содержащую ITR плазмиду AAV, под управлением промотора МКК и последовательности polyA. Плазмида pAAV.MKK.miR29C содержит кДНК mir29c в петле-на-стебле miR-30, фланкированной последовательностями концевого инвертированного повтора AAV2 (ITR). Именно данная последовательность была инкапсидирована в вирионы AAVrh74. Кроме того, несколько нуклеотидов с последовательностью-мишенью miR-29с были изменены для того, чтобы имитировать создание пар по Уотсону-Крику в данном сайте, как в мшРНК-miR(luc). Согласно дизайну мшРНК-luc, шпилька должна быть идеально комплементарной по всей длине. Кроме того, чем больше изменений в сопровождающей цепи, тем вероятнее устранение любого эндогенного механизма, который регулирует процессинг miR-29, которая могла бы распознать микроРНК через стебель. 19-е основание направляющей цепи было модифицировано на цитозин, чтобы имитировать нуклеотид, который предшествует сайту расщепления в природной последовательности mi-29c, и соответствующее основание на другой цепи было изменено для сохранения спаривания. Раннее лечение комбинированной терапией AAV.MKK.miR-29с/микродистрофин было более эффективным для снижения фиброза и экспрессии ВКМ. 4-5-недельные мыши mdx/utm+/’получали внутримышечную инъекцию rAAVrh.74.MKK.MiR-29c и rAAVrh74.MKK.микродистрофин в количестве 5x1011 гв в левую икроножную мышцу, как описано в примере 5. Мышцы собирали через двенадцать недель после инъекции. Окрашивание пикросириускрасным мышц, собранных у неинъецированных мышей и мышей, инъецированных комбинированной терапией rAAV.MKK.miR-29c/rAAV.MKK.-микродистрофин, показало, что совместно обработанная мышца имела 50,9% снижение коллагена по сравнению с необработанной икроножной мышцей (см. фиг. 13А и 13B). ОТ-ПЦР подтвердила увеличение уровней транскрипции miR-29c в обработанной группе (фиг. 13C). Полуколичественная ОТ-ПЦР показала значительное снижение уровней коллагена А1 и коллагена 3А (фиг. 13D, E), фибронектина (фиг. 13F) и TGFe1 (фиг. 13G) в обработанной AAV.MKK.miR29c/AAV.микродистрофин мышце, по сравнению с терапией контралатеральной конечности. (*р<0,05, ****р<0,0001).Позднее лечение комбинированной терапией AAV.MKK.miR-29c/микродистрофин является эффективным для снижения фиброза и экспрессии ВКМ. Трехмесячные мыши mdx/utm+/ получали внутримышечную инъекцию rAAVrh.74.MKK.MiR-29c и rAAVrh.74.MKK.микродистрофин в количестве 5x1011 гв в левую икроножную мышцу, как описано в примере 5. Мышцы собирали через двенадцать недель после инъекции. Окрашивание пикросириус-красным необработанной мышцы, обработанной AAV.MKK.miR-29c и AAV.MKK.miR-29c/AAV.микродистрофин мышцы показало, что совместно обработанная мышца имела 30,3% снижение коллагена по сравнению с необработанной икроножной мышцей (см. фиг. 14A и 14B). ОТ-ПЦР подтвердила увеличение уровней транскрипции miR-29c в обработанных группах (фиг. 14C). Полуколичественная ОТ-ПЦР показала значительное снижение уровней коллагена 1А и коллагена 3А (фиг. 14D, E), фибронектина (фиг. 14F) и TGFel (фиг. 14G) в обработанной AAV.miR29c/AAV.микродистрофин мышце, по сравнению с терапией контралатеральной конечности. Односторонний дисперсионный анализ. Все данные представляют собой среднее ± СОС (**р<0,01, ****р<0,0001).- 19 042315 miR-29c (sense) target, miR-30 loop-on-stem, and miR-29c guide (antisense) strand in a miR-30 scaffold. Three bases of the miR-29c sequence were modified. This sequence was then cloned into a single-stranded AAV ITR-containing plasmid under the control of the MCC promoter and the polyA sequence. Plasmid pAAV.MKK.miR29C contains the mir29c cDNA in miR-30 stalk-loop flanked by AAV2 terminal inverted repeat (ITR) sequences. It is this sequence that was encapsidated into AAVrh74 virions. In addition, several nucleotides of the miR-29c target sequence were altered to mimic Watson-Crick pairing at this site, as in shRNA-miR(luc). According to the shRNA-luc design, the hairpin must be perfectly complementary throughout its length. In addition, the more changes in the escort strand, the more likely it is to eliminate any endogenous mechanism that regulates the processing of miR-29, which could recognize microRNA through the stem. The 19th base of the guide strand was modified to cytosine to mimic the nucleotide that precedes the cleavage site in the natural mi-29c sequence, and the corresponding base on the other strand was changed to preserve mating. Early treatment with AAV.MKK.miR-29c/microdystrophin combination therapy was more effective in reducing fibrosis and ECM expression. 4-5 week old mdx/utm +/ ' mice received an intramuscular injection of rAAVrh.74.MKK.MiR-29c and rAAVrh74.MKK.microdystrophin at 5x1011 gw into the left gastrocnemius muscle as described in Example 5. Muscles were harvested after twelve weeks after injection. Picrosirius red staining of muscles harvested from uninjected mice and mice injected with rAAV.MKK.miR-29c/rAAV.MKK.-microdystrophin combination therapy showed that co-treated muscle had a 50.9% reduction in collagen compared to untreated gastrocnemius muscle (see Fig. 13A and 13B). RT-PCR confirmed an increase in miR-29c transcription levels in the treated group (Fig. 13C). Semi-quantitative RT-PCR showed a significant decrease in the levels of collagen A1 and collagen 3A (Fig. 13D, E), fibronectin (Fig. 13F) and TGFe1 (Fig. 13G) in AAV.MKK.miR29c/AAV.microdystrophin-treated muscle, compared with contralateral limb therapy. (*p<0.05, ****p<0.0001). Late treatment with AAV.MKK.miR-29c/microdystrophin combination therapy is effective in reducing fibrosis and ECM expression. Three-month-old mdx/utm +/ mice received an intramuscular injection of rAAVrh.74.MKK.MiR-29c and rAAVrh.74.MKK.microdystrophin at 5x1011 gw into the left gastrocnemius muscle as described in Example 5. Muscles were harvested twelve weeks after injection. Picrosirius red staining of untreated muscle treated with AAV.MKK.miR-29c and AAV.MKK.miR-29c/AAV.microdystrophin muscle showed that the co-treated muscle had a 30.3% reduction in collagen compared to untreated gastrocnemius muscle (see Fig. 14A and 14B). RT-PCR confirmed an increase in miR-29c transcription levels in the treated groups (Fig. 14C). Semi-quantitative RT-PCR showed a significant decrease in the levels of collagen 1A and collagen 3A (Fig. 14D, E), fibronectin (Fig. 14F) and TGFel (Fig. 14G) in AAV.miR29c/AAV.microdystrophin-treated muscle, compared with contralateral therapy. limbs. One-way analysis of variance. All data are mean ± SOS (**p<0.01, ****p<0.0001).

Пример 11. Ранняя комбинированная терапия восстанавливает силу и защищает от вызванного сокращением повреждения лучше позднего лечения.Example 11 Early combination therapy restores strength and protects against contraction-induced damage better than late treatment.

Измерение силы in vivo проводилось на икроножных мышцах мышей, которых рано лечили с помощью miR-29 и микродистрофина, специфично экспрессирующихся в мышцах, как описано в примерах 8 и 9. У 4-недельных мышей mdx/utm+/’совместно обработка, применяя rAAV.MKK.miR-29c/и экспрессирующий микродистрофин rAAV, показала значительное улучшение абсолютной силы по сравнению с необработанными мышами mdx/utm+/, и не было различий по сравнению с диким типом (фиг. 15а). Удельная сила также была нормирована по уровням дикого типа после комбинированной терапии (фиг. 15b).In vivo strength measurements were performed on the gastrocnemius muscles of mice that were early treated with miR-29 and muscle-specific microdystrophin as described in Examples 8 and 9. .MKK.miR-29c/ and microdystrophin-expressing rAAV showed a significant improvement in absolute strength compared to untreated mdx/utm +/ mice, and there was no difference compared to wild type (Fig. 15a). Specific strength was also normalized to wild-type levels after combination therapy (Fig. 15b).

Затем мышцы оценивали на потерю силы после повторяемых эксцентрических сокращений, как описано в примере 9. Только у мышей, совместно обработанных rAAV.MKK.miR-29с/rAAV.MKK.микродистрофин и только rAAV.MKK.микродистрофин, проявилась защита от потери силы по сравнению с необработанными мышцами mdx/utrn +/- (фиг. 15с).Muscles were then assessed for loss of strength following repeated eccentric contractions as described in Example 9. Only mice co-treated with rAAV.MKK.miR-29c/rAAV.MKK.microdystrophin and rAAV.MKK.microdystrophin alone showed protection against loss of strength by compared with untreated muscles mdx/utrn +/- (Fig. 15c).

У 12-недельных мышей mdx/utm+/ совместно обработка с использованием rAAV.MKK.miR-29c/и экспрессирующего микродистрофин rAAV восстанавливала силу и защищала от повреждения, вызванного сокращением. Величина абсолютной (фиг. 16A) и нормированной удельной силы (фиг. 16B) после тетанического сокращения инъецированных rAAV.MKK.miR-29c и rAAV, экспрессирующим микродистрофин, икроножных мышц была значительно увеличена по сравнению с необработанной мышцей mdx/utm+/. Затем мышцы оценивали на потерю силы после повторяемых эксцентрических сокращений, как описано в примере 9. У мышей, совместно обработанных MKK.miR-29c/микродистрофином, проявилась защита от потери силы по сравнению с необработанными мышцами mdx/utrn +/-(фиг. 16C). Эти данные показывают, что снижение фиброза и замена гена приводит к увеличению как абсолютной, так и удельной силы и существенно защищает мышцы от травмы, вызванной сокращением.In 12-week-old mdx/utm +/ mice, co-treatment with rAAV.MKK.miR-29c/ and microdystrophin-expressing rAAV restored strength and protected against damage caused by contraction. The magnitude of absolute (FIG. 16A) and normalized specific force (FIG. 16B) after tetanic contraction of injected rAAV.MKK.miR-29c and microdystrophin-expressing rAAV in gastrocnemius muscles was significantly increased compared to untreated mdx/utm +/ muscle. Muscles were then assessed for loss of strength following repeated eccentric contractions as described in Example 9. Mice co-treated with MKK.miR-29c/microdystrophin showed protection against loss of strength compared to untreated muscles with mdx/utrn +/- (Fig. 16C ). These data show that the reduction in fibrosis and gene replacement leads to an increase in both absolute and specific strength and significantly protects muscles from contraction-induced injury.

- 20 042315- 20 042315

Пример 12. Раннее комбинированное лечение увеличивает мышечную гипертрофию и гиперплазию.Example 12 Early combination treatment increases muscle hypertrophy and hyperplasia.

Совместная доставка rAAV.MKK.miR-29 с экспрессирующим микродистрофин rAAV не увеличивала общую массу инъецированной икроножной мышцы по сравнению с теми, что были инъецированы каждым по отдельности в течение трех месяцев (фиг. 17A). Также измерялись диаметры миофибрил. miR-29с/микродистрофин комбинированное лечение продемонстрировало увеличение среднего размера волокна. Сравнивая контрольных mdx/utrn+/- с обработанным miR-29с/микродистрофин mdx/utrn+/-, средний диаметр увеличился с 28,96 до 36,03 мкм (фиг. 17B). Совместная доставка привела к сдвигу распределения размера волокна к таковому дикого типа (фиг. 17C). Количество мышечных волокон на мм2 при комбинированной терапии miR-29с/микродистрофин значительно ниже, чем у необработанных мышей и дикого типа (фиг. 17d; ***p<0,01, ****р<0,0001).Co-delivery of rAAV.MKK.miR-29 with microdystrophin-expressing rAAV did not increase the total weight of the injected gastrocnemius muscle compared to those injected individually for three months (FIG. 17A). The diameters of myofibrils were also measured. miR-29c/microdystrophin combination treatment demonstrated an increase in mean fiber size. Comparing control mdx/utrn +/- with treated miR-29c/microdystrophin mdx/utrn +/- , the mean diameter increased from 28.96 to 36.03 µm (FIG. 17B). Co-delivery resulted in a shift in fiber size distribution towards that of the wild type (FIG. 17C). The number of muscle fibers per mm 2 in miR-29c/microdystrophin combination therapy is significantly lower than in untreated and wild-type mice (Fig. 17d; ***p<0.01, ****p<0.0001).

Список литературы.Bibliography.

1. Hoffman, Е.Р., Brown, R.H., Jr. & Kunkel, L.M.1. Hoffman, E.P., Brown, R.H., Jr. & Kunkel, L.M.

Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus. Cell 51, 919-928 (1987).Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus. Cell 51, 919-928 (1987).

2. Straub, V. & Campbell, K.P. Muscular dystrophies and the dystrophin-glycoprotein complex. Curr Opin Neurol 10, 168-175 (1997) .2. Straub, V. & Campbell, K.P. Muscular dystrophies and the dystrophin-glycoprotein complex. Curr Opin Neurol 10, 168-175 (1997).

3. Sacco, A., et al. Short telomeres and stem cell exhaustion model Duchenne muscular dystrophy in mdx/mTR mice. Cell 143, 1059-1071 (2010).3. Sacco, A., et al. Short telomeres and stem cell exhaustion model Duchenne muscular dystrophy in mdx/mTR mice. Cell 143, 1059-1071 (2010).

4. Wallace, G.Q. & McNally, E.M. Mechanisms of muscle degeneration, regeneration, and repair in the muscular dystrophies. Annu Rev Physiol 71, 37-57 (2009).4. Wallace, G.Q. & McNally, E.M. Mechanisms of muscle degeneration, regeneration, and repair in the muscular dystrophies. Annu Rev Physiol 71, 37-57 (2009).

5. Zhou, L. & Lu, H. Targeting fibrosis in Duchenne muscular dystrophy. J Neuropathol Exp Neurol 69, 771-776 (2010).5. Zhou, L. & Lu, H. Targeting fibrosis in Duchenne muscular dystrophy. J Neuropathol Exp Neurol 69, 771-776 (2010).

6. Desguerre, I., et al. Endomysial fibrosis in Duchenne muscular dystrophy: a marker of poor outcome associated with macrophage alternative activation. J Neuropathol Exp Neurol 68, 762-773 (2009) .6. Desguerre, I., et al. Endomysial fibrosis in Duchenne muscular dystrophy: a marker of poor outcome associated with macrophage alternative activation. J Neuropathol Exp Neurol 68, 762-773 (2009) .

7. Kim, J., et al. microRNA-directed cleavage of ATHB15 mRNA regulates vascular development in Arabidopsis inflorescence7. Kim, J., et al. microRNA-directed cleavage of ATHB15 mRNA regulates vascular development in Arabidopsis inflorescence

- 21 042315 stems. Plant J 42, 84-94 (2005).- 21 042315 stems. Plant J 42, 84-94 (2005).

8. Arnbros, V. MicroRNA pathways in flies and worms: growth, death, fat, stress, and timing. Cell 113, 673-676 (2003).8. Arnbros, V. MicroRNA pathways in flies and worms: growth, death, fat, stress, and timing. Cell 113, 673-676 (2003).

9. Eisenberg, I., et al. Distinctive patterns of microRNA expression in primary muscular disorders. Proc Natl Acad Sci U S A 104, 17016-17021 (2007) .9. Eisenberg, I., et al. Distinctive patterns of microRNA expression in primary muscular disorders. Proc Natl Acad Sci U S A 104, 17016-17021 (2007) .

10. Jiang, X., Tsitsiou, E., Herrick, S.E. & Lindsay, M.A. MicroRNAs and the regulation of fibrosis. FEBS J 277, 2015-2021 (2010).10. Jiang, X., Tsitsiou, E., Herrick, S.E. & Lindsay, M.A. MicroRNAs and the regulation of fibrosis. FEBS J 277, 2015-2021 (2010).

11. van Rooij, E., et al. Dysregulation of microRNAs after myocardial infarction reveals a role of miR-29 in cardiac fibrosis. Proc Natl Acad Sci USA 105, 13027-13032 (2008).11. van Rooij, E., et al. Dysregulation of microRNAs after myocardial infarction reveals a role of miR-29 in cardiac fibrosis. Proc Natl Acad Sci USA 105, 13027-13032 (2008).

12. Cacchiarelli, D., et al. MicroRNAs involved in molecular circuitries relevant for the Duchenne muscular dystrophy pathogenesis are controlled by the dystrophin/nNOS pathway. Cell Metab 12, 341-351 (2010) .12. Cacchiarelli, D., et al. MicroRNAs involved in molecular circuitries relevant for the Duchenne muscular dystrophy pathogenesis are controlled by the dystrophin/nNOS pathway. Cell Metab 12, 341-351 (2010) .

13. DiPrimio, N., McPhee, S.W. & Samulski, R.J. Adenoassociated virus for the treatment of muscle diseases: toward clinical trials. Curr Opin Mol Ther 12, 553-560 (2010).13. DiPrimio, N., McPhee, S.W. & Samulski, R.J. Adenoassociated virus for the treatment of muscle diseases: toward clinical trials. Curr Opin Mol Ther 12, 553-560 (2010).

14. Mendell, J.R., et al. Sustained alpha-sarcoglycan gene expression after gene transfer in limb-girdle muscular dystrophy, type 2D. Ann Neurol 68, 629-638 (2010) .14. Mendell, J.R., et al. Sustained alpha-sarcoglycan gene expression after gene transfer in limb-girdle muscular dystrophy, type 2D. Ann Neurol 68, 629-638 (2010).

15. Mendell, J.R., et al. Limb-girdle muscular dystrophy type 2D gene therapy restores alpha-sarcoglycan and associated proteins. Ann Neurol 66, 290-297 (2009) .15. Mendell, J.R., et al. Limb-girdle muscular dystrophy type 2D gene therapy restores alpha-sarcoglycan and associated proteins. Ann Neurol 66, 290-297 (2009).

16. Mendell, J.R., et al. A phase l/2a follistatin gene therapy trial for becker muscular dystrophy. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy 23, 192-201 (2015) .16. Mendell, J.R., et al. A phase l/2a follistatin gene therapy trial for becker muscular dystrophy. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy 23, 192-201 (2015) .

17. Carnwath, J.W. & Shotton, D.M. Muscular dystrophy in the mdx mouse: histopathology of the soleus and extensor digitorum longus muscles. J Neurol Sci 80, 39-54 (1987).17. Carnwath, J.W. & Shotton, D.M. Muscular dystrophy in the mdx mouse: histopathology of the soleus and extensor digitorum longus muscles. J Neurol Sci 80, 39-54 (1987).

18. Coulton, G.R., Morgan, J.E., Partridge, T.A. & Sloper, J.C. The mdx mouse skeletal muscle myopathy: I. A histological, morphometric and biochemical investigation. Neuropathol Appl Neurobiol 14, 53-70 (1988) .18. Coulton, G.R., Morgan, J.E., Partridge, T.A. & Sloper, J.C. The mdx mouse skeletal muscle myopathy: I. A histological, morphometric and biochemical investigation. Neuropathol Appl Neurobiol 14, 53-70 (1988) .

- 22 042315- 22 042315

19. Cullen, M.J. & Jaros, E. Ultrastructure of the skeletal muscle in the X chromosome-linked dystrophic (mdx) mouse. Comparison with Duchenne muscular dystrophy. Acta Neuropathol ΊΊ, 69-81 (1988) .19. Cullen, M.J. & Jaros, E. Ultrastructure of the skeletal muscle in the X chromosome-linked dystrophic (mdx) mouse. Comparison with Duchenne muscular dystrophy. Acta Neuropathol ΊΊ, 69-81 (1988) .

20. Dupont-Versteegden, E.E. & McCarter, R.J. Differential expression of muscular dystrophy in diaphragm versus hindlimb muscles of mdx mice. Muscle Nerve 15, 1105-1110 (1992).20. Dupont-Versteegden, E.E. & McCarter, R.J. Differential expression of muscular dystrophy in diaphragm versus hindlimb muscles of mdx mice. Muscle Nerve 15, 1105-1110 (1992).

21. Stedman, H.H., et al. The mdx mouse diaphragm reproduces the degenerative changes of Duchenne muscular dystrophy. Nature 352, 536-539 (1991) .21 Stedman, H.H., et al. The mdx mouse diaphragm reproduces the degenerative changes of Duchenne muscular dystrophy. Nature 352, 536-539 (1991) .

22. Deconinck, A.E., et al. Utrophin-dystrophin-deficient mice as a model for Duchenne muscular dystrophy. Cell 90, 717727 (1997) .22. Deconinck, A.E., et al. Utrophin-dystrophin-deficient mice as a model for Duchenne muscular dystrophy. Cell 90, 717727 (1997) .

23. Grady, R.M., et al. Skeletal and cardiac myopathies in mice lacking utrophin and dystrophin: a model for Duchenne muscular dystrophy. Cell 90, 729-738 (1997).23. Grady, R.M., et al. Skeletal and cardiac myopathies in mice lacking utrophin and dystrophin: a model for Duchenne muscular dystrophy. Cell 90, 729-738 (1997).

24. Love, D.R., et al. An autosomal transcript in skeletal muscle with homology to dystrophin. Nature 339, 55-58 (1989).24. Love, D.R., et al. An autosomal transcript in skeletal muscle with homology to dystrophin. Nature 339, 55-58 (1989).

25. Tinsley, J.M., et al. Primary structure of dystrophinrelated protein. Nature 360, 591-593 (1992).25. Tinsley, J.M., et al. Primary structure of dystrophin related protein. Nature 360, 591-593 (1992).

26. Tinsley, J., et al. Expression of full-length utrophin prevents muscular dystrophy in mdx mice. Nat Med 4, 1441-1444 (1998) .26. Tinsley, J., et al. Expression of full-length utrophin prevents muscular dystrophy in mdx mice. Nat Med 4, 1441-1444 (1998).

27. Squire, S., et al. Prevention of pathology in mdx mice by expression of utrophin: analysis using an inducible transgenic expression system. Hum Mol Genet 11, 3333-3344 (2002) .27. Squire, S., et al. Prevention of pathology in mdx mice by expression of utrophin: analysis using an inducible transgenic expression system. Hum Mol Genet 11, 3333-3344 (2002).

28. Rafael, J.A., Tinsley, J.M., Potter, A.C., Deconinck, A.E. & Davies, K.E. Skeletal muscle-specific expression of a utrophin transgene rescues utrophin-dystrophin deficient mice. Nat Genet 19, 79-82 (1998) .28. Rafael, J.A., Tinsley, J.M., Potter, A.C., Deconinck, A.E. & Davies, K.E. Skeletal muscle-specific expression of a utrophin transgene rescues utrophin-dystrophin deficient mice. Nat Genet 19, 79-82 (1998) .

29. Zhou, L., et al. Haploinsufficiency of utrophin gene worsens skeletal muscle inflammation and fibrosis in mdx mice. J Neurol Sci 264, 106-111 (2008).29. Zhou, L., et al. Haploinsufficiency of utrophin gene worsens skeletal muscle inflammation and fibrosis in mdx mice. J Neurol Sci 264, 106-111 (2008).

30. Gutpell, K.M., Hrinivich, W.T. & Hoffman, L.M. Skeletal Muscle Fibrosis in the mdx/utrn+/- Mouse Validates Its30. Gutpell, K.M., Hrinivich, W.T. & Hoffman, L.M. Skeletal Muscle Fibrosis in the mdx/utrn+/- Mouse Validates Its

--

Claims (10)

Suitability as a Murine Model of Duchenne Muscular Dystrophy. PloS one 10, e0117306 (2015).Suitability as a Murine Model of Duchenne Muscular Dystrophy. PloS one 10, e0117306 (2015). 31. Rodino-Klapac, L.R., et al. Micro-dystrophin and follistatin со-delivery restores muscle function in aged DMD model. Human molecular genetics 22, 4929-4937 (2013).31. Rodino-Klapac, L.R., et al. Micro-dystrophin and follistatin co-delivery restores muscle function in aged DMD model. Human molecular genetics 22, 4929-4937 (2013). 32. Cushing, L., et al. MIR-29 is a Major Regulator of Genes Associated with Pulmonary Fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol (2010).32. Cushing, L., et al. MIR-29 is a Major Regulator of Genes Associated with Pulmonary Fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol (2010). 33. Roderburg, C., et al. Micro-RNA profiling reveals a role for miR-29 in human and murine liver fibrosis. Hepatology 53, 209-218 (2011).33. Roderburg, C., et al. Micro-RNA profiling reveals a role for miR-29 in human and murine liver fibrosis. Hepatology 53, 209-218 (2011). 34. Nevo, Y., et al. The Ras antagonist, farnesylthiosalicylic acid (FTS), decreases fibrosis and improves muscle strength in dy/dy mouse model of muscular dystrophy. PloS one 6, el8049 (2011).34. Nevo, Y., et al. The Ras antagonist, farnesylthiosalicylic acid (FTS), decreases fibrosis and improves muscle strength in dy/dy mouse model of muscular dystrophy. PloS one 6, el8049 (2011). 35. Rodino-Klapac, L.R., et al. A translational approach for limb vascular delivery of the micro-dystrophin gene without high volume or high pressure for treatment of Duchenne muscular dystrophy. J Transl Med 5, 45 (2007) .35. Rodino-Klapac, L.R., et al. A translational approach for limb vascular delivery of the micro-dystrophin gene without high volume or high pressure for treatment of Duchenne muscular dystrophy. J Transl Med 5, 45 (2007) . 36. Mulieri, L.A., Hasenfuss, G., Ittleman, F., Blanchard, E.M. & Alpert, N.R. Protection of human left ventricular myocardium from cutting injury with 2,3-butanedione monoxime. Circ Res 65, 1441-1449 (1989) .36. Mulieri, L.A., Hasenfuss, G., Ittleman, F., Blanchard, E.M. & Alpert, N.R. Protection of human left ventricular myocardium from cutting injury with 2,3-butanedione monoxime. Circ Res 65, 1441-1449 (1989). 37. Rodino-Klapac, L.R., et al. Persistent expression of FLAG-tagged micro dystrophin in nonhuman primates following intramuscular and vascular delivery. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy 18, 109-117 (2010).37. Rodino-Klapac, L.R., et al. Persistent expression of FLAG-tagged micro dystrophin in nonhuman primates following intramuscular and vascular delivery. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy 18, 109-117 (2010). 38. Grose, W.E., et al. Homologous recombination mediates functional recovery of dysferlin deficiency following AAV5 gene transfer. PloS one 7, e39233 (2012) .38. Grose, W.E., et al. Homologous recombination mediates functional recovery of dysferlin deficiency following AAV5 gene transfer. PloS one 7, e39233 (2012) . 39. Liu, M., et al. Adeno-associated virus-mediated microdystrophin expression protects young mdx muscle from contraction-induced injury. Mol Ther 11, 245-256 (2005).39. Liu, M., et al. Adeno-associated virus-mediated microdystrophin expression protects young mdx muscle from contraction-induced injury. Mol Ther 11, 245-256 (2005). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Рекомбинантный вектор AAVrh74, содержащий в направлении 5'-3' инвертированный концевой повтор (ITR), регуляторный элемент, специфичный для мышц, последовательность химерного интрона, нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 7, поли-А хвост и ITR.1. Recombinant AAVrh74 vector containing 5'-3' inverted terminal repeat (ITR), muscle-specific regulatory element, chimeric intron sequence, nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, poly-A tail and ITR. 2. Рекомбинантный вектор AAVrh74 по п.1, где регуляторный элемент, специфичный для мышц, содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 10 или SEQ ID NO: 11.2. The AAVrh74 recombinant vector according to claim 1, wherein the muscle-specific regulatory element contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 11. 3. Рекомбинантный вектор AAVrh74 по п.1 или 2, дополнительно содержащий последовательность химерного интрона между указанной нуклеотидной последовательностью и указанным регуляторным элементом, специфичным для мышц, где указанная последовательность химерного интрона приведена в нуклеотидах 844-993 SEQ ID NO: 9.3. The AAVrh74 recombinant vector according to claim 1 or 2, further comprising a chimeric intron sequence between said nucleotide sequence and said muscle-specific regulatory element, wherein said chimeric intron sequence is shown at nucleotides 844-993 of SEQ ID NO: 9. 4. Рекомбинантный вектор AAVrh74 по п.1, дополнительно содержащий поли-А хвост с 3'-стороны от указанной нуклеотидной последовательности, где последовательность указанного поли-А хвоста приведена в нуклеотидах 4585-4640 SEQ ID NO: 9.4. The recombinant AAVrh74 vector according to claim 1, additionally containing a poly-A tail on the 3' side of the specified nucleotide sequence, where the sequence of the specified poly-A tail is given in nucleotides 4585-4640 of SEQ ID NO: 9. 5. Композиция для применения в способе лечения мышечной дистрофии у субъекта, содержащая рекомбинантный AAVrh74 по любому из пп.1-4 и фармацевтически приемлемый носитель.5. A composition for use in a method of treating muscular dystrophy in a subject, comprising a recombinant AAVrh74 according to any one of claims 1-4 and a pharmaceutically acceptable carrier. 6. Способ лечения мышечной дистрофии у субъекта, включающий введение композиции по п.5.6. A method of treating muscular dystrophy in a subject, comprising administering a composition according to claim 5. 7. Способ уменьшения или предотвращения фиброза у субъекта, страдающего мышечной дистрофией, включающий введение композиции по п.5.7. A method of reducing or preventing fibrosis in a subject suffering from muscular dystrophy, comprising administering a composition according to claim 5. 8. Способ увеличения мышечной силы или мышечной массы у субъекта, страдающего мышечной дистрофией, включающий введение композиции по п.5.8. A method for increasing muscle strength or muscle mass in a subject suffering from muscular dystrophy, comprising administering a composition according to claim 5. 9. Способ по любому из пп.6-8, где рекомбинантный вектор AAVrh74 вводят путем внутримышечной инъекции, внутривенной инъекции, парентерального введения или системного введения.9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the recombinant AAVrh74 vector is administered by intramuscular injection, intravenous injection, parenteral administration, or systemic administration. 10. Способ по п.7 или 9, где рекомбинантный вектор AAVrh74 вводят до того, как фиброз обнаруживается у субъекта, или до того, как мышечная сила снижается у субъекта, или до того, как мышечная масса снижается у субъекта.10. The method of claim 7 or 9, wherein the recombinant AAVrh74 vector is administered before fibrosis is detected in the subject, or before muscle strength decreases in the subject, or before muscle mass decreases in the subject. --
EA201892338 2016-04-15 2017-04-14 DELIVERY OF MICRODYSTROFIN WITH A VECTOR BASED ON ADENO-ASSOCIATED VIRUS FOR THE TREATMENT OF MUSCULAR DYSTROPHY EA042315B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/323,163 2016-04-15
US62/473,253 2017-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042315B1 true EA042315B1 (en) 2023-02-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230173101A1 (en) Adeno-associated virus vector delivery of micro-dystrophin to treat muscular dystrophy
US20220364117A1 (en) Adeno-Associated Virus Vector Delivery of Muscle Specific Micro-Dystrophin To Treat Muscular Dystrophy
US20230049491A1 (en) Adeno-Associated Virus Vector Delivery of a Fragment of Micro-Dystrophin to Treat Muscular Dystrophy
US20230302157A1 (en) Adeno-Associated Virus Vector Delivery of Muscle Specific Micro-Dystrophin to Treat Muscular Dystrophy
AU2016354561B2 (en) Methods of treating muscular dystrophy
EA042315B1 (en) DELIVERY OF MICRODYSTROFIN WITH A VECTOR BASED ON ADENO-ASSOCIATED VIRUS FOR THE TREATMENT OF MUSCULAR DYSTROPHY
WO2012109469A2 (en) Methods of treating alzheimer&#39;s disease with apo a-1 milano