EA045762B1 - PRODUCTS BASED ON RECOMBINANT ADENO-ASSOCIATED VIRUSES AND METHODS FOR TREATING PELOVIC-BREAKAL MUSCULAR DYSTROPHY TYPE 2A - Google Patents
PRODUCTS BASED ON RECOMBINANT ADENO-ASSOCIATED VIRUSES AND METHODS FOR TREATING PELOVIC-BREAKAL MUSCULAR DYSTROPHY TYPE 2A Download PDFInfo
- Publication number
- EA045762B1 EA045762B1 EA202190155 EA045762B1 EA 045762 B1 EA045762 B1 EA 045762B1 EA 202190155 EA202190155 EA 202190155 EA 045762 B1 EA045762 B1 EA 045762B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- aav
- muscle
- capn3
- raav
- weeks
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 201000006938 muscular dystrophy Diseases 0.000 title claims description 19
- 241000700605 Viruses Species 0.000 title description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 108090000565 Capsid Proteins Proteins 0.000 claims description 17
- 102100023321 Ceruloplasmin Human genes 0.000 claims description 17
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 claims description 15
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 claims description 14
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 claims description 14
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 claims description 14
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 claims description 11
- 241000580270 Adeno-associated virus - 4 Species 0.000 claims description 7
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 claims description 7
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 100
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 74
- 208000002267 Anti-neutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis Diseases 0.000 description 67
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 63
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 55
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 55
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 49
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 43
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 39
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 37
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 37
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 32
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 32
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 30
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 29
- 108010059343 MM Form Creatine Kinase Proteins 0.000 description 28
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 26
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 25
- 108030001375 Calpain-3 Proteins 0.000 description 23
- 102000046744 Calpain-3 Human genes 0.000 description 22
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 21
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 21
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 18
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 18
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 18
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 18
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 17
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 16
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 16
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 15
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 13
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 12
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 12
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 9
- 101000783356 Naja sputatrix Cytotoxin Proteins 0.000 description 9
- 239000002340 cardiotoxin Substances 0.000 description 9
- 231100000677 cardiotoxin Toxicity 0.000 description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 9
- 230000002414 glycolytic effect Effects 0.000 description 9
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 9
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 8
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 8
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 8
- 238000012385 systemic delivery Methods 0.000 description 8
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 8
- 101000867715 Homo sapiens Calpain-3 Proteins 0.000 description 7
- 201000009342 Limb-girdle muscular dystrophy Diseases 0.000 description 7
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 7
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 7
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 7
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 7
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 7
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 206010048610 Cardiotoxicity Diseases 0.000 description 6
- 108090000362 Lymphotoxin-beta Proteins 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 6
- 231100000259 cardiotoxicity Toxicity 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 210000001189 slow twitch fiber Anatomy 0.000 description 6
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 6
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 6
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 6
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 6
- 208000037148 Calpain-3-related limb-girdle muscular dystrophy R1 Diseases 0.000 description 5
- 108010044052 Desmin Proteins 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010028289 Muscle atrophy Diseases 0.000 description 5
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 5
- 102000019259 Succinate Dehydrogenase Human genes 0.000 description 5
- 108010012901 Succinate Dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- 108010065729 Troponin I Proteins 0.000 description 5
- 201000009564 autosomal recessive limb-girdle muscular dystrophy type 2A Diseases 0.000 description 5
- BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I calcium;potassium;disodium;(2s)-2-hydroxypropanoate;dichloride;dihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Cl-].[Cl-].[K+].[Ca+2].C[C@H](O)C([O-])=O BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I 0.000 description 5
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 5
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 5
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 5
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000020763 muscle atrophy Effects 0.000 description 5
- 201000000585 muscular atrophy Diseases 0.000 description 5
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 5
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 101150072353 CAPN3 gene Proteins 0.000 description 4
- 208000019300 CLIPPERS Diseases 0.000 description 4
- 102100032539 Calpain-3 Human genes 0.000 description 4
- 108010042126 Creatine kinase Proteins 0.000 description 4
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 4
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 4
- 102000005604 Myosin Heavy Chains Human genes 0.000 description 4
- 108010084498 Myosin Heavy Chains Proteins 0.000 description 4
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 4
- 108091027981 Response element Proteins 0.000 description 4
- 108010083379 Sarcoglycans Proteins 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 208000021930 chronic lymphocytic inflammation with pontine perivascular enhancement responsive to steroids Diseases 0.000 description 4
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 4
- 210000001512 fast-twitch muscle fiber Anatomy 0.000 description 4
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 235000020094 liqueur Nutrition 0.000 description 4
- 210000000107 myocyte Anatomy 0.000 description 4
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000013608 rAAV vector Substances 0.000 description 4
- 230000022532 regulation of transcription, DNA-dependent Effects 0.000 description 4
- 210000003497 sciatic nerve Anatomy 0.000 description 4
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 4
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 4
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 4
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 3
- 239000013607 AAV vector Substances 0.000 description 3
- 241000702423 Adeno-associated virus - 2 Species 0.000 description 3
- 238000011740 C57BL/6 mouse Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 3
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 3
- 101000819572 Mus musculus Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000003862 glucocorticoid Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 102000047172 human CAPN3 Human genes 0.000 description 3
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 3
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 3
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 3
- 210000003314 quadriceps muscle Anatomy 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N Bilirubin Chemical compound N1C(=O)C(C)=C(C=C)\C1=C\C1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(\C=C/3C(=C(C=C)C(=O)N\3)C)N2)CCC(O)=O)N1 BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N 0.000 description 2
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 108010058432 Chaperonin 60 Proteins 0.000 description 2
- 102000006303 Chaperonin 60 Human genes 0.000 description 2
- 102000004420 Creatine Kinase Human genes 0.000 description 2
- 102100029503 E3 ubiquitin-protein ligase TRIM32 Human genes 0.000 description 2
- 101000621107 Enterobacteria phage N4 Probable portal protein Proteins 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000634982 Homo sapiens E3 ubiquitin-protein ligase TRIM32 Proteins 0.000 description 2
- 101001003584 Homo sapiens Prelamin-A/C Proteins 0.000 description 2
- 101001123963 Homo sapiens Protein O-mannosyl-transferase 1 Proteins 0.000 description 2
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 description 2
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100058993 Mus musculus Capn3 gene Proteins 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 102100028120 Protein O-mannosyl-transferase 1 Human genes 0.000 description 2
- 108091034057 RNA (poly(A)) Proteins 0.000 description 2
- 108010051583 Ventricular Myosins Proteins 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000002358 autolytic effect Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- OSASVXMJTNOKOY-UHFFFAOYSA-N chlorobutanol Chemical compound CC(C)(O)C(Cl)(Cl)Cl OSASVXMJTNOKOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 2
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 2
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 108010006620 fodrin Proteins 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 238000001476 gene delivery Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000001744 histochemical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 239000007972 injectable composition Substances 0.000 description 2
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 2
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 2
- 210000003292 kidney cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 2
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001655883 Adeno-associated virus - 1 Species 0.000 description 1
- 241001634120 Adeno-associated virus - 5 Species 0.000 description 1
- 241000972680 Adeno-associated virus - 6 Species 0.000 description 1
- 241001164825 Adeno-associated virus - 8 Species 0.000 description 1
- 241000649047 Adeno-associated virus 12 Species 0.000 description 1
- 108010057856 Adenovirus E2 Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102100036475 Alanine aminotransferase 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010082126 Alanine transaminase Proteins 0.000 description 1
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 102100022524 Alpha-1-antichymotrypsin Human genes 0.000 description 1
- 102100030685 Alpha-sarcoglycan Human genes 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010003415 Aspartate Aminotransferases Proteins 0.000 description 1
- 102000004625 Aspartate Aminotransferases Human genes 0.000 description 1
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 102100030686 Beta-sarcoglycan Human genes 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 108010032088 Calpain Proteins 0.000 description 1
- 102000007590 Calpain Human genes 0.000 description 1
- 101150044789 Cap gene Proteins 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 108050000084 Caveolin Proteins 0.000 description 1
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010002947 Connectin Proteins 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- 102100021790 Delta-sarcoglycan Human genes 0.000 description 1
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 102100032248 Dysferlin Human genes 0.000 description 1
- 108090000620 Dysferlin Proteins 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000283073 Equus caballus Species 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 101150058676 Fkrp gene Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 102100021792 Gamma-sarcoglycan Human genes 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 208000028782 Hereditary disease Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000678026 Homo sapiens Alpha-1-antichymotrypsin Proteins 0.000 description 1
- 101000846198 Homo sapiens Ribitol 5-phosphate transferase FKRP Proteins 0.000 description 1
- 101000708766 Homo sapiens Structural maintenance of chromosomes protein 3 Proteins 0.000 description 1
- 101000963221 Homo sapiens mRNA guanylyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 241001135569 Human adenovirus 5 Species 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 1
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 241000282560 Macaca mulatta Species 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 1
- 102000008934 Muscle Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010074084 Muscle Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102100031790 Myelin expression factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 101710107751 Myelin expression factor 2 Proteins 0.000 description 1
- 108060008487 Myosin Proteins 0.000 description 1
- 102100038894 Myotilin Human genes 0.000 description 1
- 101710100281 Myotilin Proteins 0.000 description 1
- 238000011887 Necropsy Methods 0.000 description 1
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 101710087110 ORF6 protein Proteins 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 241000009328 Perro Species 0.000 description 1
- 102100026531 Prelamin-A/C Human genes 0.000 description 1
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 1
- 101710150114 Protein rep Proteins 0.000 description 1
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 description 1
- 238000012341 Quantitative reverse-transcriptase PCR Methods 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 101100409194 Rattus norvegicus Ppargc1b gene Proteins 0.000 description 1
- 102000052708 Recessive Genes Human genes 0.000 description 1
- 108700005079 Recessive Genes Proteins 0.000 description 1
- 101710152114 Replication protein Proteins 0.000 description 1
- 102100031774 Ribitol 5-phosphate transferase FKRP Human genes 0.000 description 1
- 101710087566 Ribitol-5-phosphate transferase FKTN Proteins 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 108010071390 Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102000007562 Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- 244000000231 Sesamum indicum Species 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 102100032723 Structural maintenance of chromosomes protein 3 Human genes 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- 206010042566 Superinfection Diseases 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 102100026260 Titin Human genes 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- 101710095001 Uncharacterized protein in nifU 5'region Proteins 0.000 description 1
- 108020005202 Viral DNA Proteins 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 208000028126 autosomal dominant limb-girdle muscular dystrophy type 1E (DES) Diseases 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 210000001196 cardiac muscle myoblast Anatomy 0.000 description 1
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229960004926 chlorobutanol Drugs 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 208000028831 congenital heart disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000003246 corticosteroid Substances 0.000 description 1
- 229960001334 corticosteroids Drugs 0.000 description 1
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N diethylaminosulfur trifluoride Substances CCN(CC)S(F)(F)F CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- UGMCXQCYOVCMTB-UHFFFAOYSA-K dihydroxy(stearato)aluminium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O[Al](O)O UGMCXQCYOVCMTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 210000001097 facial muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000009395 genetic defect Effects 0.000 description 1
- 208000016361 genetic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002149 gonad Anatomy 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 1
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 238000013388 immunohistochemistry analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007917 intracranial administration Methods 0.000 description 1
- 238000007913 intrathecal administration Methods 0.000 description 1
- 239000007951 isotonicity adjuster Substances 0.000 description 1
- 210000001630 jejunum Anatomy 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000011813 knockout mouse model Methods 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 210000005265 lung cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004066 metabolic change Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000030544 mitochondrion distribution Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 238000009126 molecular therapy Methods 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000037191 muscle physiology Effects 0.000 description 1
- 210000003098 myoblast Anatomy 0.000 description 1
- 101150042523 myod gene Proteins 0.000 description 1
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 1
- 230000007383 nerve stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 238000001543 one-way ANOVA Methods 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 210000004417 patella Anatomy 0.000 description 1
- 210000000426 patellar ligament Anatomy 0.000 description 1
- 238000010827 pathological analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012335 pathological evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 210000001696 pelvic girdle Anatomy 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 229960003742 phenol Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001566 pro-viral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 208000026526 progressive weakness Diseases 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002331 protein detection Methods 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009719 regenerative response Effects 0.000 description 1
- 101150066583 rep gene Proteins 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 210000003019 respiratory muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 239000003340 retarding agent Substances 0.000 description 1
- 238000002976 reverse transcriptase assay Methods 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 210000003079 salivary gland Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 1
- 239000008159 sesame oil Substances 0.000 description 1
- 235000011803 sesame oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- RTKIYNMVFMVABJ-UHFFFAOYSA-L thimerosal Chemical compound [Na+].CC[Hg]SC1=CC=CC=C1C([O-])=O RTKIYNMVFMVABJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940033663 thimerosal Drugs 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000012049 topical pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N tris acetate Chemical compound CC(O)=O.OCC(N)(CO)CO PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000701447 unidentified baculovirus Species 0.000 description 1
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 1
- 210000003932 urinary bladder Anatomy 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
- 210000003501 vero cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N xylazine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC1=NCCCS1 BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001600 xylazine Drugs 0.000 description 1
Description
Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США №This application claims priority under U.S. Provisional Patent Application No.
62/691934, поданной 29 июня 2018 г., и предварительной заявке на патент США № 62/865081, поданной июня 2019 г., обе из которых включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.62/691934, filed June 29, 2018, and US Provisional Patent Application No. 62/865081, filed June 2019, both of which are incorporated herein by reference in their entirety.
Область техникиField of technology
В данном документе предусмотрены продукты и способы для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А. В данных способах рекомбинантные аденоассоциированные вирусы доставляют ДНК, кодирующую белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3).Provided herein are products and methods for the treatment of pelvic-brachial muscular dystrophy type 2A. In these methods, recombinant adeno-associated viruses deliver DNA encoding a protein having calpain-3 activity (CAPN3).
Включение перечня последовательностей посредством ссылкиIncorporating a sequence listing by reference
Настоящая заявка содержит в качестве отдельной части настоящего раскрытия перечень последовательностей в машиночитаемой форме (название файла: 52684P2_SeqListing.txt; 23755 байтов - текстовый файл в формате ASCII, созданный 26 июня 2019 г.), который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.This application contains, as a separate part of this disclosure, a sequence listing in machine-readable form (file name: 52684P2_SeqListing.txt; 23755 bytes - ASCII text file created June 26, 2019), which is incorporated herein by reference in its entirety .
Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Формы мышечной дистрофии (MD) представляют собой группу генетических заболеваний. Данная группа характеризуется прогрессирующей слабостью и дегенерацией скелетных мышц, контролирующих движения. Некоторые формы MD развиваются в младенчестве или детстве, тогда как другие могут не проявляться до достижения зрелого или более позднего возраста. Данные нарушения различаются по распределению и степени мышечной слабости (некоторые формы MD также поражают сердечную мышцу), возрасту начала проявления заболевания, скорости прогрессирования и типу наследования.Forms of muscular dystrophy (MD) are a group of genetic diseases. This group is characterized by progressive weakness and degeneration of the skeletal muscles that control movement. Some forms of MD develop in infancy or childhood, while others may not appear until adulthood or later in life. These disorders vary in the distribution and extent of muscle weakness (some forms of MD also affect the heart muscle), age at onset, rate of progression, and mode of inheritance.
Одна группа MD представляет собой группу тазово-плечевых MD (LGMD). LGMD являются редкими состояниями и проявляются по-разному у разных людей в том, что касается возраста начала проявления заболевания, областей мышечной слабости, вовлечения сердца и дыхательной системы, скорости прогрессирования и степени тяжести. LGMD могут начинаться в детском возрасте, подростковом возрасте, в раннем зрелом возрасте или даже позже. Представители обоих полов поражаются в равной степени. LGMD обуславливают слабость мышц плечевого и тазового пояса, при этом близлежащие мышцы бедер и плеч также иногда со временем слабеют. Слабость мышц ног часто появляется раньше слабости мышц рук. Лицевые мышцы обычно не поражаются. С прогрессированием состояния у людей могут появляться проблемы с ходьбой, и со временем для них может стать необходимым использование инвалидной коляски. Вовлечение мышц плечевого пояса и рук может приводить к трудностям при поднимании рук над головой и поднятии предметов. При некоторых типах LGMD могут вовлекаться сердечная и дыхательные мышцы.One MD group is the pelvic-brachial MD (LGMD) group. LGMDs are rare conditions and present differently among individuals with regard to age of onset, areas of muscle weakness, cardiac and respiratory involvement, rate of progression, and severity. LGMD can begin in childhood, adolescence, early adulthood, or even later. Both sexes are affected equally. LGMDs cause weakness in the shoulder and pelvic girdle muscles, and nearby hip and shoulder muscles also sometimes weaken over time. Leg muscle weakness often appears before arm muscle weakness. The facial muscles are usually not affected. As the condition progresses, people may have trouble walking and over time it may become necessary for them to use a wheelchair. Involvement of the shoulder girdle and arm muscles may lead to difficulty raising arms overhead and lifting objects. Some types of LGMD may involve the heart and respiratory muscles.
Существует по меньшей мере девятнадцать форм LGMD, и эти формы классифицируют по генетическим дефектам, ассоциированным с ними.There are at least nineteen forms of LGMD, and these forms are classified according to the genetic defects associated with them.
Тип Тип наследования Ген или хромосомаType Type of inheritance Gene or chromosome
LGMD1A Аутосомно-доминантный Ген миотилинаLGMD1A Autosomal dominant myotilin gene
LGMD1B Аутосомно-доминантный Ген ламина А/СLGMD1B Autosomal dominant Lamin A/C gene
LGMDIC Аутосомно-доминантный Ген кавеолинаLGMDIC Autosomal dominant caveolin gene
LGMD1D Аутосомно-доминантный Хромосома 7LGMD1D Autosomal dominant Chromosome 7
LGMD1E Аутосомно-доминантный Ген десминаLGMD1E Autosomal dominant desmin gene
LGMD1F Аутосомно-доминантный Хромосома 7LGMD1F Autosomal dominant Chromosome 7
LGMD1G Аутосомно-доминантный Хромосома 4LGMD1G Autosomal dominant Chromosome 4
LGMD2A Аутосомно-рецессивный Ген кальпаина-3LGMD2A Autosomal recessive calpain-3 gene
LGMD2B Аутосомно-рецессивный Ген дисферлинаLGMD2B Autosomal recessive dysferlin gene
LGMD2C Аутосомно-рецессивный Ген гамма-саркогликанаLGMD2C Autosomal recessive gamma sarcoglycan gene
LGMD2D Аутосомно-рецессивный Ген альфа-саркогликанаLGMD2D Autosomal recessive alpha-sarcoglycan gene
LGMD2E Аутосомно-рецессивный Ген бета-саркогликанаLGMD2E Autosomal recessive beta-sarcoglycan gene
LGMD2F Аутосомно-рецессивный Ген дельта-саркогликанаLGMD2F Autosomal recessive delta-sarcoglycan gene
LGMD2G Аутосомно-рецессивный Ген телетонинаLGMD2G Autosomal recessive teletonin gene
LGMD2H Аутосомно-рецессивный TRIM32LGMD2H Autosomal recessive TRIM32
LGMD2I Аутосомно-рецессивный Ген FKRPLGMD2I Autosomal Recessive FKRP Gene
LGMD2J Аутосомно-рецессивный Ген титинаLGMD2J Autosomal recessive titin gene
LGMD2K Аутосомно-рецессивный Ген РОМТ1LGMD2K Autosomal recessive Gene POMT1
LGMD2L Аутосомно-рецессивный Ген фукутинаLGMD2L Autosomal recessive fukutin gene
Специализированные тесты для выявления LGMD в настоящее время являются доступными в рамках национальной программы диагностики Национальной группы, отвечающей за внедрение медицинских услуг (NCG).Specialized tests to detect LGMD are currently available through the National Commissioning Group's (NCG) national diagnostic program.
Мутации в гене кальпаина-3 (CAPN3) приводят к развитию LGMD2A - одной из наиболее распространенных форм тазово-плечевой мышечной дистрофии во всем мире. В настоящее время лечения этого наследственного заболевания не существует. Предыдущие исследования продемонстрировали возможную перспективу переноса гена CAPN3 для коррекции патологических признаков у мышей с дефицитом CAPN3. Однако экспрессия CAPN3, управляемая промотором гена десмина, приводила к кардиотоксич- 1 045762 ности [Bartoli et al., Mol. Ther., 13: 250-259 (2006)]. В ходе проспективных исследований изучали экспрессию данного гена в скелетных мышцах [Roudaut et al., Circulation, 128: 1094-1104 (2013)].Mutations in the calpain-3 (CAPN3) gene lead to the development of LGMD2A, one of the most common forms of pelvic-brachial muscular dystrophy worldwide. There is currently no treatment for this hereditary disease. Previous studies have demonstrated the potential for CAPN3 gene transfer to correct pathological features in CAPN3-deficient mice. However, CAPN3 expression driven by the desmin gene promoter resulted in cardiotoxicity [Bartoli et al., Mol. Ther., 13: 250-259 (2006)]. Prospective studies have examined the expression of this gene in skeletal muscle [Roudaut et al., Circulation, 128: 1094-1104 (2013)].
Аденоассоциированный вирус (AAV) представляет собой парвовирус, дефектный по репликации, однонитевой ДНК-геном которого имеет длину приблизительно 4,7 т. п. о., включая два инвертированных концевых повтора (ITR) длиной 145 нуклеотидов. Существует несколько серотипов AAV. Известны нуклеотидные последовательности геномов серотипов AAV. Например, полный геном AAV-1 представлен под номером доступа в GenBank NC_002077; полный геном AAV-2 представлен под номером доступа в GenBank NC_001401 и в Srivastava et al., J. Virol., 45: 555-564 (1983); полный геном AAV-3 представлен под номером доступа в GenBank NC_1829; полный геном AAV-4 представлен под номером доступа в GenBank NC_001829; геном AAV-5 представлен под номером доступа в GenBank AF085716; полный геном AAV-6 представлен под номером доступа в GenBank NC_001862; по меньшей мере части геномов AAV-7 и AAV-8 представлены под номерами доступа в GenBank AX753246 и АХ753249 соответственно; геном AAV-9 представлен в Gao et al., J. Virol., 78: 6381-6388 (2004); геном AAV-10 представлен в Mol. Ther., 73(1): 67-76 (2006); и геном AAV-11 представлен в Virology, 330(2): 375-383 (2004). Последовательность генома AAV-rh.74 представлена в патенте США № 9434928, включенном в данный документ посредством ссылки. Цис-действующие последовательности, управляющие репликацией вирусной ДНК (rep), капсидированием/упаковкой и интеграцией в хромосому клетки-хозяина, содержатся в ITR AAV. Три промотора AAV (называемые р5, р19 и р40 по их относительным местоположениям на 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 (в нуклеотидах 2107 и 2227) приводят к продуцированию четырех белков rep (rep 78, rep 68, rep 52 и rep 40) из гена rep. Белки rep обладают несколькими ферментативными свойствами, которые в конечном счете отвечают за репликацию вирусного генома. Ген cap экспрессируется под управлением промотора р40, и он кодирует три капсидных белка VP1, VP2 и VP3. Альтернативный сплайсинг и неконсенсусные сайты начала трансляции отвечают за продуцирование трех родственных капсидных белков. Один консенсусный сайт полиаденилирования расположен в положении 95 на карте генома AAV. Обзор жизненного цикла и генетических особенностей AAV представлен в Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).Adeno-associated virus (AAV) is a replication-defective parvovirus with a single-stranded DNA genome of approximately 4.7 kb in length, including two 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 complete AAV-1 genome is available under GenBank accession number NC_002077; the complete AAV-2 genome is provided under GenBank accession number NC_001401 and in Srivastava et al., J. Virol., 45: 555-564 (1983); The complete AAV-3 genome is available under GenBank accession number NC_1829; The complete AAV-4 genome 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_001862; at least portions of the AAV-7 and AAV-8 genomes are provided under GenBank accession numbers AX753246 and AX753249, respectively; the AAV-9 genome is presented in Gao et al., J. Virol., 78: 6381-6388 (2004); The AAV-10 genome is presented in Mol. Ther., 73(1): 67-76 (2006); and the AAV-11 genome presented in Virology, 330(2): 375-383 (2004). The genome sequence of AAV-rh.74 is presented in US Patent No. 9434928, incorporated herein by reference. Cis-acting sequences that control viral DNA replication (rep), encapsidation/packaging, and integration into the host cell chromosome are contained in the AAV ITR. Three AAV promoters (called p5, p19, and p40 after their relative locations on the map) drive the expression of two AAV internal open reading frames encoding the rep and cap genes. Two rep promoters (p5 and p19) combined with differential splicing of one AAV intron (at 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 viral genome replication. The cap gene is expressed under the control of the p40 promoter and encodes three capsid proteins VP1, VP2 and VP3. Alternative splicing and non-consensus translation start sites are responsible for the production of three related capsid proteins. One consensus polyadenylation site is located at position 95 on the AAV genome map. A review of the life cycle and genetic features of AAV is presented in Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).
AAV обладает уникальными признаками, которые делают его привлекательным в качестве вектора для доставки чужеродной ДНК в клетки, например, при генной терапии. Инфицирование клеток в культуре с помощью AAV является нецитопатическим, а естественное инфицирование людей и других животных является скрытым и бессимптомным. Более того, AAV инфицирует многие клетки млекопитающих, что обеспечивает возможность нацеливания на многие различные ткани in vivo. Более того, AAV трансдуцирует медленно делящиеся и неделящиеся клетки и может персистировать по сути на протяжении всей жизни этих клеток в качестве транскрипционно активной ядерной эписомы (внехромосомного элемента). Провирусный геном AAV вставляют в виде клонированной ДНК в плазмиды, что делает осуществимым конструирование рекомбинантных геномов. Кроме того, поскольку сигналы, управляющие репликацией AAV и капсидированием генома, содержатся в ITR генома AAV, внутренняя часть генома, составляющая примерно 4,3 т. п. о. (кодирующая белки репликации и структурные капсидные белки repcap), может быть частично или полностью заменена чужеродной ДНК. Для получения векторов на основе AAV белки rep и cap могут предоставляться в трансположении. Еще одним важным признаком AAV является то, что он является чрезвычайно стабильным и стойким вирусом. Он легко выдерживает условия, используемые для инактивации аденовируса (от 56 до 65°С в течение нескольких часов), что делает холодильное хранение AAV менее критически важным. AAV можно даже лиофилизировать. Наконец, клетки, инфицированные AAV, не являются устойчивыми к суперинфекции.AAV has unique features that make it attractive as a vector for delivering foreign DNA into cells, for example, in gene therapy. Infection of cells in culture by AAV is noncytopathic, and natural infection of humans and other animals is silent and asymptomatic. Moreover, AAV infects many mammalian cells, providing the ability to target many different tissues in vivo. Moreover, AAV transduces slowly dividing and non-dividing cells and can persist essentially throughout the life of these cells as a transcriptionally active nuclear episome (an extrachromosomal element). The AAV proviral genome is inserted as cloned DNA into plasmids, making the construction of recombinant genomes feasible. In addition, because the signals that control AAV replication and genome encapsidation are contained in the ITR of the AAV genome, the approximately 4.3-kb internal portion of the genome. (encoding replication proteins and structural capsid proteins repcap), can be partially or completely replaced by foreign DNA. To produce AAV-based vectors, the rep and cap proteins can be provided in trans. Another important characteristic of AAV is that it is an extremely stable and persistent virus. It easily withstands the conditions used to inactivate adenovirus (56 to 65°C for several hours), making cold storage of AAV less critical. AAV can even be lyophilized. Finally, AAV-infected cells are not resistant to superinfection.
В данной области техники остается необходимость в методах лечения LGMD2A.There remains a need in the art for treatments for LGMD2A.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
В данном документе предусмотрены способы и продукты для доставки ДНК, кодирующей белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3). Такие способы и продукты можно применять для лечения различных заболеваний, например, LGMD2A.Provided herein are methods and products for delivering DNA encoding a protein having calpain-3 (CAPN3) activity. Such methods and products can be used to treat various diseases, such as LGMD2A.
Предусмотрены рекомбинантные аденоассоциированные вирусы (rAAV), кодирующие белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3). Рекомбинантные аденоассоциированные вирусы содержат полинуклеотид, который содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью CAPN3. Нуклеотидная последовательность, кодирующая белок, обладающий активностью CAPN3, например, является на по меньшей мере 90% идентичной SEQ ID NO: 2 или содержит последовательность под SEQ ID NO: 2.Recombinant adeno-associated viruses (rAAVs) encoding a protein having calpain-3 activity (CAPN3) are provided. Recombinant adeno-associated viruses contain a polynucleotide that contains a nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity. The nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity, for example, is at least 90% identical to SEQ ID NO: 2 or contains the sequence of SEQ ID NO: 2.
Например, предусмотренный rAAV содержит полинуклеотид, который содержит первый инвертированный концевой повтор (ITR) AAV, промотор, нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3), и второй ITR AAV. Нуклеотидная последовательность, кодирующая белок, обладающий активностью CAPN3, например, является на по меньшей мере 90% идентичной SEQ ID NO: 2 или на по меньшей мере 91% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 92% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 93% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшейFor example, a provided rAAV comprises a polynucleotide that contains a first AAV inverted terminal repeat (ITR), a promoter, a nucleotide sequence encoding a protein having calpain-3 activity (CAPN3), and a second AAV ITR. The nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity, for example, is at least 90% identical to SEQ ID NO: 2, or at least 91% identical to SEQ ID NO: 2, at least 92% identical to SEQ ID NO: 2, at least 93% identical to SEQ ID NO: 2, at least
- 2 045762 мере 94% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 95% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 96% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 97% идентичной SEQ ID NO: 2, на по меньшей мере 98% идентичной SEQ ID NO: 2 или на по меньшей мере 99% идентичной SEQ ID NO: 2. rAAV со держит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью CAPN3, содержащую последовательность под SEQ ID NO: 2.- 2 045762 at least 94% identical to SEQ ID NO: 2, at least 95% identical to SEQ ID NO: 2, at least 96% identical to SEQ ID NO: 2, at least 97% identical to SEQ ID NO: 2, at least 98% identical to SEQ ID NO: 2 or at least 99% identical to SEQ ID NO: 2. rAAV contains a nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity containing the sequence of SEQ ID NO: 2.
Кроме того, предусмотренный rAAV содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью CAPN3, который содержит аминокислотную последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 91% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 92% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 93% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 94% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 95% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 96% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 97% идентичной SEQ ID NO: 7, на по меньшей мере 98% идентичной SEQ ID NO: 7 или на по меньшей мере 99% идентичной SEQ ID NO: 7. rAAV содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью CAPN3, содержащий аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 7.In addition, the provided rAAV contains a nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity, which contains an amino acid sequence that is at least 90% identical to SEQ ID NO: 7, at least 91% identical to SEQ ID NO: 7, to at least 92% identical to SEQ ID NO: 7, at least 93% identical to SEQ ID NO: 7, at least 94% identical to SEQ ID NO: 7, at least 95% identical to SEQ ID NO: 7, at least 96% identical to SEQ ID NO: 7, at least 97% identical to SEQ ID NO: 7, at least 98% identical to SEQ ID NO: 7, or at least 99% identical to SEQ ID NO: 7. rAAV contains a nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity, containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7.
Предусмотренные rAAV содержат полинуклеотидную последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 91% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 92% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 93% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 94% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 95% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 96% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 97% идентичной SEQ ID NO: 1, на по меньшей мере 98% идентичной SEQ ID NO: 1 или на по меньшей мере 99% идентичной SEQ ID NO: 1. rAAV содержит полинуклеотидную последовательность под SEQ ID NO: 1.The provided rAAVs contain a polynucleotide sequence that is at least 90% identical to SEQ ID NO: 1, at least 91% identical to SEQ ID NO: 1, at least 92% identical to SEQ ID NO: 1, at least 93% identical to SEQ ID NO: 1, at least 94% identical to SEQ ID NO: 1, at least 95% identical to SEQ ID NO: 1, at least 96% identical to SEQ ID NO: 1, at least at least 97% identical to SEQ ID NO: 1, at least 98% identical to SEQ ID NO: 1, or at least 99% identical to SEQ ID NO: 1. rAAV contains the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
В одном варианте осуществления нуклеотидная последовательность находится под транскрипционным контролем промотора, специфичного для мышц. Например, промотор, специфичный для мышц, содержит один или более из элемента гена скелетномышечного актина человека, элемента гена сердечного актина, промотора гена десмина, промотора гена скелетномышечного альфа-актина (ASKA), промотора гена тропонина I (TNNI2), связывающего элемента для миоцит-специфического энхансерного связывающего фактора mef, промотора гена мышечной креатинкиназы (MCK), усеченного промотора гена MCK (tMCK), промотора гена тяжелой цепи миозина (МНС), гибридного промотора, представляющего собой энхансер гена тяжелой цепи а-миозина/тандем энхансер-промотор гена MCK (MHCK7), промотора С5-12, энхансерного элемента гена креатинкиназы мыши, элемента гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, элемента гена тропонина С медленно сокращающихся волокон сердечной мышцы, элемента гена тропонина I медленно сокращающихся волокон, элемента, отвечающего на ядерный фактор, индуцируемый гипоксией (HIF) (HRE), стероид-индуцируемого элемента и глюкокортикоид-отвечающего элемента (gre). В одном варианте осуществления промотор, специфичный для мышц, представляет собой промотор tMCK, который содержит последовательность под SEQ ID NO: 3.In one embodiment, the nucleotide sequence is under the transcriptional control of a muscle-specific promoter. For example, the muscle-specific promoter comprises one or more of a human skeletal muscle actin gene element, a cardiac actin gene element, a desmin gene promoter, a skeletal muscle alpha actin gene promoter (ASKA), a troponin I gene promoter (TNNI2), a myocyte binding element -specific enhancer binding factor mef, muscle creatine kinase (MCK) gene promoter, truncated MCK gene promoter (tMCK), myosin heavy chain (MHC) gene promoter, hybrid promoter representing an enhancer of the α-myosin heavy chain gene/tandem enhancer-promoter gene MCK (MHCK7), C5-12 promoter, mouse creatine kinase gene enhancer element, skeletal muscle fast-twitch fiber troponin C gene element, cardiac slow-twitch fiber troponin C gene element, slow-twitch fiber troponin I gene element, nuclear factor response element , hypoxia-inducible element (HIF) (HRE), steroid-inducible element and glucocorticoid response element (gre). In one embodiment, the muscle-specific promoter is a tMCK promoter that contains the sequence of SEQ ID NO: 3.
Например, rAAV содержит полинуклеотид, который в одном варианте осуществления содержит первый инвертированный концевой повтор AAV (ITR), промотор tMCK, нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью кальпаина-3, и второй инвертированный концевой повтор AAV (ITR). ITR AAV (например, первый и/или второй ITR AAV) представляет собой, например, инвертированный концевой повтор AAV2. Капсидные белки rAAV включают в себя, например, капсидный белок AAV-rh.74 или капсидный белок AAV9.For example, rAAV comprises a polynucleotide that in one embodiment comprises a first AAV inverted terminal repeat (ITR), a tMCK promoter, a nucleotide sequence encoding a protein having calpain-3 activity, and a second AAV inverted terminal repeat (ITR). The AAV ITR (eg, the first and/or second AAV ITR) is, for example, an AAV2 inverted terminal repeat. rAAV capsid proteins include, for example, the AAV-rh.74 capsid protein or the AAV9 capsid protein.
Предусмотренный rAAV содержит один или более из капсидных белков AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.74 и AAVrh.10.The provided rAAV contains one or more of the capsid proteins AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV -11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.74 and AAVrh.10.
В другом варианте осуществления предусмотрены композиции, содержащие любой из раскрытых rAAV. Например, композиции составлены для внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции.In another embodiment, compositions are provided containing any of the disclosed rAAVs. For example, the compositions are formulated for intramuscular injection or intravenous injection.
Также предусмотрены способы лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А у субъекта, включающие введение субъекту терапевтически эффективного количества любого из раскрытых rAAV или любой композиции, содержащей раскрытый rAAV. В любом из предусмотренных способов rAAV вводят путем внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции.Also provided are methods of treating pelvic brachial muscular dystrophy type 2A in a subject, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of any of the disclosed rAAVs or any composition containing the disclosed rAAV. In any of the provided methods, rAAV is administered by intramuscular injection or intravenous injection.
Например, в этих способах лечение приводит к одному или более из (а) увеличения диаметра мышечных волокон, (b) уменьшения количества мелких дольчатых мышечных волокон, (с) уменьшения количества волокон с внутренними ядрами, (d) уменьшения содержания эндомизиальной соединительной ткани, (е) коррекции мышечной атрофии и (f) увеличения формирования мышечной силы. Мышечное волокно, на которое воздействует лечение, включает в себя одно или более из медленно сокращающегося окислительного (STO) мышечного волокна, быстро сокращающегося окислительного (FTO) мышечного волокна и быстро сокращающегося гликолитического (FTG) волокна.For example, in these methods, treatment results in one or more of (a) an increase in muscle fiber diameter, (b) a decrease in the number of small lobular muscle fibers, (c) a decrease in the number of internal core fibers, (d) a decrease in endomysial connective tissue content, ( e) correcting muscle atrophy and (f) increasing the formation of muscle strength. The muscle fiber affected by the treatment includes one or more of slow-twitch oxidative (STO) muscle fiber, fast-twitch oxidative (FTO) muscle fiber, and fast-twitch glycolytic (FTG) fiber.
Кроме того, в любом из предусмотренных способов лечение приводит к одному или более из (а) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, или 35%, или 40% уменьшения общего количества мышечных волокон на мм2 через 4 недели после введения; (b) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон через 4 недели после введения; (с) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% или 42% уменьшения количества мышечных волокон STO на мм2 через 4 не- 3 045762 дели после введения; (d) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон STO через 4 недели после введения; (е) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% уменьшения количества мышечных волокон FTO на мм2 через 4 недели после введения; (f) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% увеличения диаметра мышечных волокон FTO через 4 недели после введения; (g) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% или 35% уменьшения количества мышечных волокон FTG на мм2 через 4 недели после введения и (h) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон FTG через 4 недели после введения.Moreover, in any of the provided methods, the treatment results in one or more of (a) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35%, or 40% reduction in the total number of muscle fibers per mm 2 4 weeks after administration; (b) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (c) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, or 42% reduction in STO muscle fiber number per mm 2 at 4 weeks post-administration; (d) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in STO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15% or 20% reduction in FTO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15%, or 20% increase in FTO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (g) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35% reduction in FTG muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration and (h) at least 5%, 10 %, 15%, 20%, or 25% increase in FTG muscle fiber diameter 4 weeks after administration.
В любом из предусмотренных способов сердечная мышца субъекта демонстрирует минимальный или низкий уровень белка кальпаина-3, экспрессирующегося из любого из предусмотренных rAAV или композиции, содержащей любой из предусмотренных rAAV. Мышечное волокно, на которое воздействует лечение с помощью композиции, включает в себя одно или более из медленно сокращающегося окислительного (STO) мышечного волокна, быстро сокращающегося окислительного (FTO) мышечного волокна и быстро сокращающегося гликолитического (FTG) волокна.In any of the provided methods, the cardiac muscle of the subject exhibits minimal or low levels of calpain-3 protein expressed from any of the provided rAAVs or a composition containing any of the provided rAAVs. The muscle fiber that is treated with the composition includes one or more of slow twitch oxidative (STO) muscle fiber, fast twitch oxidative (FTO) muscle fiber, and fast twitch glycolytic (FTG) fiber.
Предусмотрены композиции для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А, содержащие терапевтически эффективное количество любого из раскрытых rAAV или композиции, содержащей любой из раскрытых rAAV. Данные композиции для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А составлены для введения путем внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции. Кроме того, лечение с помощью любой из раскрытых композиций для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А приводит к одному или более из: (а) увеличения диаметра мышечных волокон, (b) уменьшения количества мелких дольчатых мышечных волокон, (с) уменьшения количества волокон с внутренними ядрами, (d) уменьшения содержания эндомизиальной соединительной ткани, (е) коррекции мышечной атрофии и (f) увеличения формирования мышечной силы. Мышечное волокно, на которое воздействует лечение с помощью композиции, включает в себя одно или более из медленно сокращающегося окислительного (STO) мышечного волокна, быстро сокращающегося окислительного (FTO) мышечного волокна и быстро сокращающегося гликолитического (FTG) волокна.Compositions are provided for the treatment of pelvic-brachial muscular dystrophy type 2A containing a therapeutically effective amount of any of the disclosed rAAVs or a composition containing any of the disclosed rAAVs. These compositions for the treatment of pelvic brachial muscular dystrophy type 2A are formulated for administration by intramuscular injection or intravenous injection. In addition, treatment with any of the disclosed compositions for the treatment of pelvic-brachial muscular dystrophy type 2A results in one or more of: (a) an increase in muscle fiber diameter, (b) a decrease in the number of small lobular muscle fibers, (c) a decrease in the number of fibers with the internal nuclei, (d) reducing the content of endomysial connective tissue, (e) correcting muscle atrophy and (f) increasing the formation of muscle strength. The muscle fiber that is treated with the composition includes one or more of slow twitch oxidative (STO) muscle fiber, fast twitch oxidative (FTO) muscle fiber, and fast twitch glycolytic (FTG) fiber.
Кроме того, лечение с помощью любой из раскрытых композиций для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А приводит к одному или более из: (а) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, или 35%, или 40% уменьшения общего количества мышечных волокон на мм2 через 4 недели после введения; (b) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон через 4 недели после введения; (с) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% или 42% уменьшения количества мышечных волокон STO на мм2 через 4 недели после введения; (d) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон STO через 4 недели после введения; (е) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% уменьшения количества мышечных волокон FTO на мм2 через 4 недели после введения; (f) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% увеличения диаметра мышечных волокон FTO через 4 недели после введения; (g) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% или 35% уменьшения количества мышечных волокон FTG на мм2 через 4 недели после введения и (h) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон FTG через 4 недели после введения.In addition, treatment with any of the disclosed compositions for the treatment of pelvic-brachial muscular dystrophy type 2A results in one or more of: (a) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35% or 40% reduction in total muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (b) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (c) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, or 42% reduction in STO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (d) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in STO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15% or 20% reduction in FTO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15%, or 20% increase in FTO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (g) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35% reduction in FTG muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration and (h) at least 5%, 10 %, 15%, 20%, or 25% increase in FTG muscle fiber diameter 4 weeks after administration.
Более того, лечение с помощью любой из предусмотренных композиций для лечения тазовоплечевой мышечной дистрофии типа 2А приводит к тому, что сердечная мышца субъекта демонстрирует минимальный или низкий уровень белка кальпаина-3, экспрессирующегося из любого из предусмотренных rAAV или композиции, содержащей любой из предусмотренных rAAV. После введения rAAV сердечная мышца демонстрирует отсутствие токсического эффекта, например, воспаления, некроза и/или регенерации, или небольшой таковой эффект.Moreover, treatment with any of the provided compositions for the treatment of pelvic brachial muscular dystrophy type 2A results in the subject's cardiac muscle exhibiting minimal or low levels of calpain-3 protein expressed from any of the provided rAAVs or a composition containing any of the provided rAAVs. Following administration of rAAV, cardiac muscle exhibits little or no toxic effect, such as inflammation, necrosis and/or regeneration.
В настоящем изобретении также предусмотрено применение терапевтически эффективного количества любого из раскрытых rAAV или композиции, содержащей любой из раскрытых rAAV, для получения лекарственного препарата для лечения тазово-плечевой мышечной дистрофии типа 2А. Например, лекарственный препарат составляют для введения путем внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции.The present invention also provides the use of a therapeutically effective amount of any of the disclosed rAAVs or a composition containing any of the disclosed rAAVs for the preparation of a medicament for the treatment of pelvic brachial muscular dystrophy type 2A. For example, the drug is formulated for administration by intramuscular injection or intravenous injection.
В любом из путей применения лечение с помощью лекарственного препарата приводит к одному или более из: (а) увеличения диаметра мышечных волокон, (b) уменьшения количества мелких дольчатых мышечных волокон, (с) уменьшения количества волокон с внутренними ядрами, (d) уменьшения содержания эндомизиальной соединительной ткани, (е) коррекции мышечной атрофии и (f) увеличения формирования мышечной силы. Мышечное волокно, на которое воздействует лечение с помощью лекарственного препарата, представляет собой одно или более из медленно сокращающегося окислительного (STO) мышечного волокна, быстро сокращающегося окислительного (FTO) мышечного волокна и быстро сокращающегося гликолитического (FTG) волокна.In any of the routes of administration, treatment with the drug results in one or more of: (a) an increase in muscle fiber diameter, (b) a decrease in the number of small lobular muscle fibers, (c) a decrease in the number of fibers with internal nuclei, (d) a decrease in the content endomysial connective tissue, (f) correcting muscle atrophy and (f) increasing muscle strength production. The muscle fiber affected by drug treatment is one or more of slow twitch oxidative (STO) muscle fiber, fast twitch oxidative (FTO) muscle fiber, and fast twitch glycolytic (FTG) fiber.
Кроме того, в любом из путей применения терапевтически эффективного количества любого из раскрытых rAAV или предусмотренной композиции лечение с помощью лекарственного препарата приводит к одному или более из: (а) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, или 35%, или 40% уменьшения общего количества мышечных волокон на мм2 через 4 недели после введения; (b) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон через 4 недели послеIn addition, in any of the routes of administration of a therapeutically effective amount of any of the disclosed rAAVs or a contemplated composition, treatment with the drug results in one or more of: (a) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25% , 30%, or 35%, or 40% reduction in the total number of muscle fibers per mm 2 4 weeks after administration; (b) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in muscle fiber diameter 4 weeks after
- 4 045762 введения; (с) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% или 42% уменьшения количества мышечных волокон STO на мм2 через 4 недели после введения; (d) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон STO через 4 недели после введения; (е) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% уменьшения количества мышечных волокон FTO на мм2 через 4 недели после введения; (f) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% увеличения диаметра мышечных волокон FTO через 4 недели после введения; (g) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% или 35% уменьшения количества мышечных волокон FTG на мм2 через 4 недели после введения и (h) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон FTG через 4 недели после введения.- 4 045762 introductions; (c) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, or 42% reduction in STO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (d) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in STO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15% or 20% reduction in FTO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15%, or 20% increase in FTO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (g) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35% reduction in FTG muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration and (h) at least 5%, 10 %, 15%, 20%, or 25% increase in FTG muscle fiber diameter 4 weeks after administration.
В любом из путей применения терапевтически эффективного количества любого из раскрытых rAAV или предусмотренной композиции после лечения с помощью лекарственного препарата сердечная мышца субъекта демонстрирует отсутствие или минимальный или низкий уровень белка кальпаина-3, экспрессирующегося из раскрытых продуктов или раскрытой композиции.In any of the routes of administration of a therapeutically effective amount of any of the disclosed rAAVs or a contemplated composition, after treatment with a drug, the cardiac muscle of the subject exhibits no or minimal or low levels of calpain-3 protein expressed from the disclosed products or the disclosed composition.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На фиг. 1A-1F показано, что генная терапия приводила к восстановлению нарушенной регенерации в мышце CAPN3-KO. На фиг. 1А показано схематическое изображение однонитевого rAAV AAV9.CAPN3. Между однонитевыми 5'- и 3'-ITR (инвертированными концевыми повторами) находится промотор гена мышечной креатинкиназы (MCK) (563 п. о.), который управляет экспрессией открытой рамки считывания CAPN3 (2466 п. о.). Также обозначен сайт полиаденилирования (поли(А), 53 п. о.). В передние большеберцовые (ТА) мышцы мышей CAPN3-KO вначале инъецировали СТХ, а через 2 недели 1x1011 в. г. AAV.CAPN3 в левую ТА (фиг. 1В) или PBS в правую ТА (фиг. 1C). Через четыре недели после инъекции rAAV диаметр мышцы увеличивался, и дольчатые волокна встречались менее часто по сравнению с мышцей CAPN3-KO, не подвергнутой обработке. На фиг. 1D, где представлены дольчатые волокна с паттерном субсарколеммальных органелл, распределение митохондрий (показано стрелками) позволяет предположить частичное слияние мышечных трубочек в не подвергнутой обработке мышце CAPN3-KO при более сильном увеличении. Масштабная метка=20 мкм для B-D. На фиг. 1E гистограммы распределения мышечных волокон по размеру (среднее значение ± SEM/мм2 площади; данные получены от 3 мышей в каждой группе) в подвергнутых обработке и не подвергнутых обработке мышцах ТА мышей CAPN3-KO демонстрируют сдвиг в сторону волокон большего диаметра при обработке и увеличение субпопуляции с малым диаметром, имеющейся в группе, не подвергнутой обработке. На фиг. 1F гистограммы распределения медленно сокращающихся окислительных (STO) волокон по размеру демонстрируют большее количество тонких волокон (например, волокон с диаметром, равным 30 мкм или меньше) в не подвергнутой обработке мышце CAPN3-KO по сравнению с подвергнутой обработке мышцей CAPN3-KO.In fig. 1A-1F show that gene therapy resulted in restoration of impaired regeneration in CAPN3-KO muscle. In fig. Figure 1A shows a schematic representation of the single-stranded rAAV AAV9.CAPN3. Between the single-stranded 5' and 3' ITRs (inverted terminal repeats) is the muscle creatine kinase (MCK) gene promoter (563 bp), which drives the expression of the CAPN3 open reading frame (2466 bp). The polyadenylation site (poly(A), 53 bp) is also indicated. The tibialis anterior (TA) muscles of CAPN3-KO mice were first injected with CTX, and after 2 weeks, 1x1011 i. d. AAV.CAPN3 to the left TA (Fig. 1B) or PBS to the right TA (Fig. 1C). Four weeks after rAAV injection, muscle diameter increased and lobulated fibers were less common compared to untreated CAPN3-KO muscle. In fig. 1D, showing lobulated fibers with a pattern of subsarcolemmal organelles, the distribution of mitochondria (shown by arrows) suggests partial myotube fusion in untreated CAPN3-KO muscle at higher magnification. Scale bar = 20 µm for BD. In fig. 1E histograms of muscle fiber size distribution (mean ± SEM/ mm2 area; data obtained from 3 mice in each group) in treated and untreated TA muscles of CAPN3-KO mice show a shift toward larger diameter fibers with treatment and an increase in small-diameter subpopulation present in the untreated group. In fig. 1F histograms of the size distribution of slow twitch oxidative (STO) fibers demonstrate a greater number of fine fibers (eg, fibers with a diameter equal to 30 μm or less) in untreated CAPN3-KO muscle compared to treated CAPN3-KO muscle.
На фиг. 2 показано схематическое изображение rAAV по настоящему изобретению, называемого AAVrh.74.tMCK.CAPN3.In fig. 2 shows a schematic representation of an rAAV of the present invention, called AAVrh.74.tMCK.CAPN3.
На фиг. 3А-3В представлены данные вестерн-блоттинга (панель А) и RT-PCR (панель В) после введения AAVrh.74.tMCK.CAPN3 посредством внутримышечной инъекции (1Е11 в. г.) и системной инъекции (3Е12 в. г. и 6Е12 в. г.). Эти данные сравнивали с лизатом нормальных мышц человека (загрузка в гель 60% общего белка по сравнению с лизатами от мышей) и не подвергнутых обработке мышей CAPN3-KO.In fig. 3A-3B show Western blot (panel A) and RT-PCR (panel B) data after administration of AAVrh.74.tMCK.CAPN3 via intramuscular injection (1E11 i.g.) and systemic injection (3E12 i.g. and 6E12 v. g.). These data were compared with normal human muscle lysate (gel loading 60% total protein compared to lysates from mice) and naïve CAPN3-KO mice.
На фиг. 4 представлены иллюстративные изображения срезов ткани мышц CAPN3-KO (подвергнутых инъекции гена AAV.hCAPN3 и не подвергнутых обработке) и мышц ТА дикого типа (WT), окрашенных SDH. Средний размер волокна для медленно сокращающихся окислительных (STO, темные), быстро сокращающихся окислительных (FTO, промежуточные) и быстро сокращающихся гликолитических (FTG, светлые) волокон в мышце ТА мышей, подвергнутых обработке с помощью AAVrh.74.tMCK.CAPN3, выглядел нормализованным до значений для WT. Размеры волокон в зависимости от типа при наличии и в отсутствие обработки проиллюстрированы в табл. 4.In fig. Figure 4 shows illustrative images of tissue sections from CAPN3-KO (AAV.hCAPN3 gene-injected and untreated) and wild-type (WT) TA muscle tissues stained with SDH. Average fiber size for slow twitch oxidative (STO, dark), fast twitch oxidative (FTO, intermediate), and fast twitch glycolytic (FTG, light) fibers in the TA muscle of mice treated with AAVrh.74.tMCK.CAPN3 appeared normalized to the values for WT. The sizes of fibers depending on the type with and without treatment are illustrated in Table. 4.
На фиг. 5 представлены относительные уровни экспрессии белка CAPN3, показанные в мышцах WT (Z18-14) и ТА для когорты, получавшей низкую дозу (3Е12 в. г., Z18-13, Z18-15, Z18-16, Z18-17, Z18-18), и икроножной мышце (икроножная), сердечной мышце, четырехглавой мышце, передней большеберцовой мышце (ТА) и трехглавой мышце для когорты, получавшей высокую дозу (6Е12 в. г., Z1820, Z18-21, Z18-23, Z18-24, Z18-22) (UT: не подвергнутые обработке).In fig. Figure 5 shows the relative levels of CAPN3 protein expression shown in WT (Z18-14) and TA muscles for the low-dose cohort (3E12 wg, Z18-13, Z18-15, Z18-16, Z18-17, Z18- 18), and gastrocnemius (gastrocnemius), cardiac muscle, quadriceps muscle, tibialis anterior (TA) and triceps muscle for the high dose cohort (6E12 i.g., Z1820, Z18-21, Z18-23, Z18- 24, Z18-22) (UT: untreated).
На фиг. 6 представлено число копий вектора AAVrh74.tMCK.hCAPN3/мкг геномной ДНК в когорте, получавшей высокую дозу 6Е12 векторных геномов посредством системного введения, в следующих мышцах: четырехглавой (четырехглавая), сердечной, передней большеберцовой (ТА), икроножной (икроножная), трехглавой, а также в печени.In fig. Figure 6 shows the number of AAVrh74.tMCK.hCAPN3 vector copies/μg genomic DNA in a cohort receiving a high dose of 6E12 vector genomes via systemic administration in the following muscles: quadriceps (quadriceps), cardiac, tibialis anterior (TA), gastrocnemius (gastrocnemius), triceps , as well as in the liver.
На фиг. 7 представлены средние значения диаметра волокна для медленно сокращающихся окислительных (STO, темные), быстро сокращающихся окислительных (FTO, промежуточные) и быстро сокращающихся гликолитических (FTG, светлые) волокон левой мышцы ТА после системного введения 3Е12 и 6Е12 в. г. AAVrh.74.tMCK.CAPN3. Были включены данные от не подвергнутых обработке мышей CAPN3-KO и WT.In fig. Figure 7 shows the average fiber diameter values for slow-twitch oxidative (STO, dark), fast-twitch oxidative (FTO, intermediate), and fast-twitch glycolytic (FTG, light) fibers of the left TA muscle after systemic administration of 3E12 and 6E12. g. AAVrh.74.tMCK.CAPN3. Data from naïve CAPN3-KO and WT mice were included.
На фиг. 8 представлены данные теста бега до изнеможения. На фиг. 8А представлены данные дляIn fig. Figure 8 shows the data from the run-to-exhaustion test. In fig. 8A presents data for
- 5 045762 когорты, получавшей низкую дозу, которая получала 3Е12 в. г. AAVrh.74.tMCK.CAPN3, и когорты, получавшей высокую дозу, которая получала 6Е12 в. г. AAVrh.74.tMCK.CAPN3, через 4 недели после системного введения. Мыши CAPN3-KO, подвергнутые обработке, показали лучшие результаты в тесте бега до изнеможения по сравнению с соответствующими животными, не подвергнутыми обработке. На фиг. 8В представлены данные для когорты, получавшей высокую дозу, в которой мышей тестировали через 20-24 недели после системного введения 6Е12 в. г. AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (n=5), и соответствующих животных, не подвергнутых обработке (n=16).- 5,045,762 low-dose cohorts who received 3E12v. g. AAVrh.74.tMCK.CAPN3, and the high-dose cohort that received 6E12 v. AAVrh.74.tMCK.CAPN3, 4 weeks after systemic administration. Treated CAPN3-KO mice performed better in the run to exhaustion test compared to matched untreated animals. In fig. 8B shows data from the high dose cohort in which mice were tested 20-24 weeks after systemic administration of 6E12v. g. AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (n=5), and corresponding animals not subjected to treatment (n=16).
На фиг. 9 представлены свежезамороженные срезы левых желудочков, окрашенные гематоксилином и эозином (Н&Е), из иллюстративных образцов сердца от мышей CAPN3-KO через 4 недели после системной инъекции вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 в дозах 3Е12 в. г. и 6Е12 в. г. и соответствующих контрольных животных, не подвергнутых обработке.In fig. Figure 9 shows fresh frozen left ventricular sections stained with hematoxylin and eosin (H&E) from illustrative heart samples from CAPN3-KO mice 4 weeks after systemic injection of the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector at 3E12v doses. and 6E12th century. and corresponding untreated control animals.
На фиг. 10 представлены результаты вестерн-блот-анализа образцов ткани сердца из когорты, получавшей высокую дозу (которая получала 6Е12 в. г. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3). Данный анализ показал отсутствие или минимальное выявляемое количество белка кальпаина-3 в сердце животного, подвергнутого обработке. Под идентификационными номерами животных Z18-19 и 22 представлены лизаты от мышей CAPN3-KO, не подвергнутых обработке.In fig. Figure 10 shows the results of Western blot analysis of heart tissue samples from the high-dose cohort (which received 6E12 i.g. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3). This analysis showed no or minimal detectable amounts of calpain-3 protein in the heart of the treated animal. Animal ID numbers Z18-19 and 22 represent lysates from untreated CAPN3-KO mice.
Подробное описаниеDetailed description
Рекомбинантные AAV (rAAV), предусмотренные в данном документе, содержат полинуклеотид, который содержит первый инвертированный концевой повтор (ITR) AAV, промотор, нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3), и второй ITR AAV. В одном варианте осуществления нуклеотид кодирует CAPN3. Варианты осуществления включают без ограничения rAAV, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую CAPN3 или белок, обладающий активностью CAPN3, где нуклеотидная последовательность является на по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% или 89% идентичной нуклеотидной последовательности под SEQ ID NO: 2. Дополнительные варианты осуществления включают, также без ограничения, rAAV, содержащий нуклеотидную последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% идентичной нуклеотидной последовательности, представленной под SEQ ID NO: 2, и кодирующую полипептид, обладающий протеолитической активностью CAPN3. Протеолитическая активность CAPN3 понимается в данной области техники как активность протеолиза потенциальных субстратов, таких как фодрин и HSP60, и/или активность аутолитического саморасщепления. Таким образом, используемый в данном документе термин белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3), относится к белку, обладающему протеолитической активностью CAPN3, которая включает без ограничения активность протеолиза потенциальных субстратов, таких как фодрин и HSP60, и/или активность аутолитического саморасщепления. Белок, обладающий активностью CAPN3, может обладать полной или частичной активностью полноразмерного белка кальпаина-3. В одном варианте осуществления белок, обладающий активностью CAPN3, обладает по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90%, 95% или 99% активности полноразмерного белка CAPN3. В другом варианте осуществления белок, обладающий активностью CAPN3, содержит аминокислотную последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичной SEQ ID NO: 7.Recombinant AAVs (rAAVs) provided herein comprise a polynucleotide that contains a first AAV inverted terminal repeat (ITR), a promoter, a nucleotide sequence encoding a protein having calpain-3 activity (CAPN3), and a second AAV ITR. In one embodiment, the nucleotide encodes CAPN3. Embodiments include, but are not limited to, an rAAV comprising a nucleotide sequence encoding CAPN3 or a protein having CAPN3 activity, wherein the nucleotide sequence is at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, or 89% identical to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. Additional embodiments include, but are not limited to, rAAV comprising a nucleotide sequence being at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% identical to the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 and encoding a polypeptide, possessing CAPN3 proteolytic activity. The proteolytic activity of CAPN3 is understood in the art as the activity of proteolysis of potential substrates such as fodrin and HSP60, and/or the activity of autolytic self-cleavage. Thus, as used herein, the term calpain-3 activity protein (CAPN3) refers to a protein having CAPN3 proteolytic activity, which includes, without limitation, proteolysis activity of potential substrates such as fodrin and HSP60, and/or autolytic self-cleavage activity. A protein having CAPN3 activity may have all or part of the activity of the full-length calpain-3 protein. In one embodiment, the protein having CAPN3 activity has at least 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or 99% of the activity of the full-length CAPN3 protein. In another embodiment, a protein having CAPN3 activity contains an amino acid sequence that is at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to SEQ ID NO: 7.
В некоторых вариантах осуществления нуклеотидная последовательность, кодирующая белок, обладающий активностью CAPN3, содержит последовательность под SEQ ID NO: 2. В другом варианте осуществления белок, обладающий активностью CAPN3, содержит аминокислотную последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичной SEQ ID NO: 7. В другом варианте осуществления белок, обладающий активностью CAPN3, содержит аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 7. В другом варианте осуществления полинуклеотид rAAV содержит последовательность, являющуюся на по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичной SEQ ID NO: 1. В другом варианте осуществления полинуклеотид содержит последовательность, являющуюся на по меньшей мере 95% идентичной SEQ ID NO: 1. В одном варианте осуществления полинуклеотид содержит последовательность под SEQ ID NO: 1.In some embodiments, the nucleotide sequence encoding a protein having CAPN3 activity comprises the sequence of SEQ ID NO: 2. In another embodiment, the protein having CAPN3 activity comprises an amino acid sequence that is at least 90%, 91%, 92% , 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to SEQ ID NO: 7. In another embodiment, the protein having CAPN3 activity contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7. In another embodiment in an embodiment, the rAAV polynucleotide contains a sequence that is at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to SEQ ID NO: 1. In another in an embodiment, the polynucleotide contains a sequence that is at least 95% identical to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, the polynucleotide contains the sequence of SEQ ID NO: 1.
В другом аспекте в данном документе описан рекомбинантный AAV, содержащий нуклеотидную последовательность, которая кодирует белок, обладающий активностью CAPN3, и/или которая содержит нуклеотидную последовательность, гибридизирующуюся в жестких условиях с последовательностью нуклеиновой кислоты под SEQ ID NO: 2 или комплементарной ей последовательностью. Термин жесткие используется по отношению к условиям, которые часто понимаются в данной области техники как жесткие. Жесткость условий гибридизации определяется преимущественно температурой, ионной силой и концентрацией денатурирующих средств, таких как формамид. Примерами жестких условий гибридизации и отмывки являются 0,015 М хлорид натрия, 0,0015 М цитрат натрия при 65-68°С или 0,015 М хлорид натрия, 0,0015 М цитрат натрия и 50% формамид при 42°С. См. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (Cold Spring Harbor, N.Y. 1989).In another aspect, this document describes a recombinant AAV comprising a nucleotide sequence that encodes a protein having CAPN3 activity and/or that contains a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2 or its complementary sequence. The term stringent is used to refer to conditions that are often understood in the art to be stringent. The stringency of hybridization conditions is determined primarily by temperature, ionic strength and the concentration of denaturing agents such as formamide. Examples of stringent hybridization and washing conditions are 0.015 M sodium chloride, 0.0015 M sodium citrate at 65-68°C or 0.015 M sodium chloride, 0.0015 M 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).
В рекомбинантных геномах, описанных в данном документе, полинуклеотид CAPN3 функциональIn the recombinant genomes described herein, the CAPN3 polynucleotide is functional
- 6 045762 но связан с элементами, контролирующими транскрипцию (включающими без ограничения промоторы, энхансеры и/или интроны), в частности, элементами, контролирующими транскрипцию, являющимися функциональными в клетках-мишенях, представляющих интерес. Например, в различных вариантах осуществления предусмотрены способы трансдукции мышечных клеток с использованием элементов, контролирующих транскрипцию, специфичных для мышц, включающих без ограничения элементы, полученные из семейств генов актина и миозина, как, например, из семейства генов myoD [см. Weintraub et al., Science, 251: 761-766 (1991)], миоцит-специфический энхансерный связывающий фактор MEF-2 [Cserjesi и Olson, Mol Cell Biol, 11: 4854-4862 (1991)], контролирующие элементы, полученные из гена скелетномышечного актина человека [Muscat et al, Mol Cell Biol, 7: 4089-4099 (1987)], элементы последовательности гена мышечной креатинкиназы [см. Johnson et al, Mol Cell Biol, 9:3393-3399 (1989)] и энхансерный элемент гена креатинкиназы мыши (mCK), контролирующие элементы, полученные из гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, гена тропонина С медленно сокращающихся волокон сердечной мышцы и гена тропонина I медленно сокращающихся волокон; ядерные факторы, индуцируемые гипоксией [Semenza et al., Proc Natl Acad Sci USA, 88: 5680-5684 (1991)], стероидиндуцируемые элементы, а также промоторы, содержащие глюкокортикоид-отвечающий элемент (GRE) [см. Mader and White, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5603-5607 (1993)], промотор tMCK [cm. Wang et al., Gene Therapy, 15: 1489-1499 (2008)], промотор CK6 [см. Wang et al., выше] и другие контролирующие элементы. В одном варианте осуществления нуклеотидная последовательность, кодирующая белок, обладающий активностью кальпаина-3 (CAPN3), функционально связана с промотором, специфичным для мышц. В одном варианте осуществления промотор, специфичный для мышц, содержит один или более из элемента гена скелетномышечного актина человека, элемента гена сердечного актина, промотора гена десмина, промотора гена скелетномышечного альфа-актина (ASKA), промотора гена тропонина I (TNNI2), связывающего элемента для миоцит-специфического энхансерного связывающего фактора mef, промотора гена мышечной креатинкиназы (MCK), усеченного промотора гена MCK (tMCK), промотора гена тяжелой цепи миозина (МНС), гибридного промотора, представляющего собой энхансер гена тяжелой цепи а-миозина/тандем энхансер-промотор гена MCK (MHCK7), промотора С5-12, энхансерного элемента гена креатинкиназы мыши, элемента гена тропонина С быстро сокращающихся волокон скелетных мышц, элемента гена тропонина С медленно сокращающихся волокон сердечной мышцы, элемента гена тропонина I медленно сокращающихся волокон, элемента, отвечающего на ядерный фактор, индуцируемый гипоксией (HIF) (HRE), стероид-индуцируемого элемента, глюкокортикоид-отвечающего элемента (gre). В другом варианте осуществления промотор, специфичный для мышц, представляет собой промотор MCK, промотор tMCK или промотор MHCK7. В некоторых вариантах осуществления промотор, специфичный для мышц, представляет собой tMCK, который содержит нуклеотидную последовательность под SEQ ID NO: 3.- 6 045762 but associated with transcription control elements (including, but not limited to, promoters, enhancers and/or introns), in particular transcription control elements that are functional in the target cells of interest. For example, in various embodiments, methods are provided for transducing muscle cells using muscle-specific transcriptional control elements, including, but not limited to, elements derived from the actin and myosin gene families, such as 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)], control elements derived from human skeletal muscle actin gene [Muscat et al, Mol Cell Biol, 7: 4089-4099 (1987)], muscle creatine kinase gene sequence elements [see Johnson et al, Mol Cell Biol, 9:3393-3399 (1989)] and the mouse creatine kinase (mCK) gene enhancer element, control elements derived from the skeletal muscle fast-twitch fiber troponin C gene, the cardiac slow-twitch fiber troponin C gene, and slow twitch fiber troponin I gene; hypoxia-inducible nuclear factors [Semenza et al., Proc Natl Acad Sci USA, 88: 5680-5684 (1991)], steroid-inducible elements, and glucocorticoid response element (GRE)-containing promoters [see Mader and White, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5603-5607 (1993)], tMCK promoter [cm. Wang et al., Gene Therapy, 15: 1489-1499 (2008)], CK6 promoter [see Wang et al., supra] and other control elements. In one embodiment, the nucleotide sequence encoding a protein having calpain-3 activity (CAPN3) is operably linked to a muscle-specific promoter. In one embodiment, the muscle-specific promoter comprises one or more of a human skeletal muscle actin gene element, a cardiac actin gene element, a desmin gene promoter, a skeletal muscle alpha actin gene promoter (ASKA), a troponin I gene promoter (TNNI2), a binding element for myocyte-specific enhancer binding factor mef, muscle creatine kinase (MCK) gene promoter, truncated MCK gene promoter (tMCK), myosin heavy chain (MHC) gene promoter, hybrid promoter representing an α-myosin heavy chain gene enhancer/tandem enhancer promoter of the MCK gene (MHCK7), promoter C5-12, enhancer element of the mouse creatine kinase gene, element of the troponin C gene of fast-twitch fibers of skeletal muscle, element of the troponin C gene of slow-twitch fibers of the cardiac muscle, element of the troponin I gene of slow-twitch fibers, element responding to nuclear hypoxia-inducible factor (HIF) (HRE), steroid-inducible element, glucocorticoid response element (gre). In another embodiment, the muscle-specific promoter is an MCK promoter, a tMCK promoter, or an MHCK7 promoter. In some embodiments, the muscle-specific promoter is tMCK, which contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3.
Предыдущие исследования продемонстрировали, что экспрессия CAPN3, управляемая промотором гена десмина, приводила к кардиотоксичности. В ходе проспективных исследований было показано, что избирательная экспрессия гена в скелетных мышцах приводила к устранению пороков сердца. Геномы AAV, раскрытые в данном документе, содержат промотор tMCK, специфичный для мышц, для ограничения экспрессии CAPN3 скелетными мышцами и продемонстрировали отсутствие кардиотоксичности после системной доставки вируса в дозе 6Е12 в. г. (в два раза превышающей предлагаемую исходную высокую дозу) через 4 недели после инъекции гена.Previous studies demonstrated that CAPN3 expression driven by the desmin gene promoter resulted in cardiotoxicity. Prospective studies showed that selective expression of the gene in skeletal muscle led to the elimination of heart defects. The AAV genomes disclosed herein contain the muscle-specific tMCK promoter to restrict CAPN3 expression to skeletal muscle and demonstrated no cardiotoxicity following systemic delivery of the virus at a dose of 6E12v. g. (twice the suggested initial high dose) 4 weeks after gene injection.
В геномах rAAV, описанных в данном документе, отсутствует ДНК rep и cap AAV. Предусмотренные геномы rAAV содержат полинуклеотид CAPN3, описанный выше, и один или более ITR AAV, фланкирующих полинуклеотид. ДНК AAV в геномах rAAV может быть получена из любого серотипа AAV, для которого может быть получен рекомбинантный вирус, в том числе без ограничения из серотипов AAV AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV12, AAV-13, AAV-rh.74 и AAV-rh.10. Также рассматриваются другие типы вариантов rAAV, например, rAAV с мутациями капсидных белков. См., например, Marsic et al., Molecular Therapy, 22(11): 1900-1909 (2014). Как отмечено в разделе Предпосылки изобретения выше, нуклеотидные последовательности геномов различных серотипов AAV известны из уровня техники. Для содействия экспрессии, специфичной для скелетных мышц, можно использовать AAV1, AAV5, AAV6, AAV8 или AAV9.The rAAV genomes described herein lack rep and cap AAV DNA. Provided rAAV genomes contain the CAPN3 polynucleotide described above and one or more AAV ITRs flanking the polynucleotide. The AAV DNA in rAAV genomes can be derived from any AAV serotype for which a recombinant virus can be produced, including, but not limited to, 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, AAV-13, AAV-rh.74 and AAV-rh.10. Other types of rAAV variants are also being considered, such as rAAVs with capsid protein 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 various AAV serotypes are known in the art. AAV1, AAV5, AAV6, AAV8 or AAV9 can be used to promote skeletal muscle-specific expression.
Предусмотренные ДНК-плазмиды содержат геномы rAAV. ДНК-плазмиды переносят в клетки, допускающие инфицирование вирусом-помощником AAV (в том числе без ограничения аденовирусом, аденовирусом с делецией Е1 или вирусом герпеса), для сборки генома rAAV в виде инфекционных вирусных частиц. Методики получения частиц rAAV, в рамках которых геном AAV, подлежащий упаковке, гены rep и cap и функциональные элементы вируса-помощника предоставляются клетке, являются стандартными в данной области техники. Для получения rAAV требуется, чтобы в одной клетке (называемой в данном документе пакующей клеткой) присутствовали следующие компоненты: геном rAAV, гены rep и cap AAV, отделенные от генома rAAV (т.е. не находящиеся в нем), и функциональные элементы вируса-помощника. ITR и гены rep и cap AAV могут быть получены из любого серотипа AAV, для которого может быть получен рекомбинантный вирус, и могут быть получены из серотипа AAV, отличного от серотипа для ITR генома rAAV, в том числе без ограничения из серотипов AAV AAV-1, AAV-2,The provided DNA plasmids contain rAAV genomes. DNA plasmids are transferred into cells capable of infection by an AAV helper virus (including, but not limited to, adenovirus, E1 deletion adenovirus, or herpes virus) to assemble the rAAV genome into infectious viral particles. Techniques for producing rAAV particles in which the AAV genome to be packaged, the rep and cap genes, and functional elements of the helper virus are provided to the cell are standard in the art. Production of rAAV requires that the following components be present in a single cell (referred to herein as a packaging cell): the rAAV genome, the AAV rep and cap genes separated from (i.e., not contained within) the rAAV genome, and functional viral elements assistant The AAV ITR and rep and cap genes may be derived from any AAV serotype for which a recombinant virus can be produced, and may be derived from an AAV serotype other than the serotype for the rAAV ITR genome, including but not limited to AAV serotypes AAV-1 ,AAV-2,
- 7 045762- 7 045762
AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.10 и AAV-rh.74. Получение псевдотипированного rAAV раскрыто, например, в WO 01/83692, которая включена в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте. Таким образом, в одном варианте осуществления rAAV содержит один или более из капсидных белков AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.74 или AAV-rh. 10. В другом варианте осуществления rAAV содержит капсидный белок AAV-rh.74 или капсидный белок AAV9.AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.10 and AAV-rh.74. The production of pseudotyped rAAV is disclosed, for example, in WO 01/83692, which is incorporated herein by reference in its entirety. Thus, in one embodiment, rAAV comprises one or more of the capsid proteins AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV -10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-rh.74 or AAV-rh. 10. In another embodiment, rAAV comprises an AAV-rh.74 capsid protein or an AAV9 capsid protein.
Способ получения пакующей клетки заключается в создании клеточной линии, которая стабильно экспрессирует все необходимые компоненты для продуцирования частиц AAV. Например, плазмиду (или несколько плазмид), содержащую геном rAAV, в котором отсутствуют гены rep и cap AAV, гены rep и cap AAV, отделенные от генома rAAV, и селектируемый маркер, такой как ген устойчивости к неомицину, интегрируют в геном клетки. Геномы AAV вводили в бактериальные плазмиды с помощью процедур, таких как образование GC-хвостов [Samulski et al., Proc. Natl. Acad. S6. USA, 79:2077-2081 (1982)], добавление синтетических линкеров, содержащих сайты расщепления рестрикционной эндонуклеазой [Laughlin et al., Gene, 23:65-73 (1983)], или путем прямого лигирования тупых концов [Senapathy & Carter, J. Bioh Chem., 259:4661-4666 (1984)]. Затем пакующую клеточную линию инфицируют вирусом-помощником, таким как аденовирус. Преимущества этого способа заключаются в том, что клетки могут быть подвергнуты отбору и подходят для крупномасштабного получения rAAV. В других примерах подходящих способов используют аденовирус или бакуловирус, а не плазмиды, для введения геномов rAAV и/или генов rep и cap в пакующие клетки.The method for producing 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 lacking the AAV rep and cap genes, the AAV rep and cap genes separated from the rAAV genome, and a selectable marker such as a neomycin resistance gene are integrated into the genome of the cell. AAV genomes were introduced into bacterial plasmids using procedures such as GC tail formation [Samulski et al., Proc. Natl. Acad. S6. USA, 79:2077-2081 (1982)], the addition of synthetic linkers containing restriction endonuclease cleavage sites [Laughlin et al., Gene, 23:65-73 (1983)], or by direct blunt end ligation [Senapathy & Carter, J. Bioh Chem., 259:4661-4666 (1984)]. The packaging cell line is then infected with a helper virus, such as an adenovirus. The advantages of this method are that the cells can be selected and are suitable for large-scale rAAV production. 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.
Обзор общих принципов получения rAAV представлен, например, в Carter, Current Opinions in Biotechnology, 1533-1539 (1992) и Muzyczka, Curr. Topics in Microbial. and Immunol., 158:97-129 (1992). 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); Lebkowski et al., Mol. Cell. Biol. 7:349 (1988); Samulski et al., J. Virol., 63:3822-3828 (1989); патенте США № 5173414; WO 95/13365 и соответствующем патенте США № 5658776; WO 95/13392; WO 96/17947; PCT/US 98/18600; WO 97/09441 (PCT/US 96/14423); WO 97/08298 (PCT/US 96/13872); WO 97/21825 (PCT/US 96/20777); WO 97/06243 (PCT/FR 96/01064); WO 99/11764; Perrin et al., Vaccine, 13:1244-1250 (1995); Paul et al., Human Gene Therapy, 4:609-615 (1993); Clark et al., Gene Therapy 3:11241132 (1996); патенте США № 5786211; патенте США № 5871982; патенте США № 6258595 и McCarty, Mol. Ther., 76(10): 1648-1656 (2008). Вышеупомянутые документы настоящим включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте с особым акцентом на тех разделах документов, которые относятся к получению rAAV.A review of the general principles for the preparation of rAAV is presented, for example, in Carter, Current Opinions in Biotechnology, 1533-1539 (1992) and Muzyczka, Curr. Topics in Microbial. and Immunol., 158:97-129 (1992). 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); Lebkowski et al., Mol. Cell. Biol. 7:349 (1988); Samulski et al., J. Virol., 63:3822-3828 (1989); US Patent No. 5173414; WO 95/13365 and related US Patent No. 5658776; WO 95/13392; WO 96/17947; PCT/US 98/18600; WO 97/09441 (PCT/US 96/14423); WO 97/08298 (PCT/US 96/13872); WO 97/21825 (PCT/US 96/20777); WO 97/06243 (PCT/FR 96/01064); WO 99/11764; Perrin et al., Vaccine, 13:1244-1250 (1995); Paul et al., Human Gene Therapy, 4:609-615 (1993); Clark et al., Gene Therapy 3:11241132 (1996); US Patent No. 5786211; US Patent No. 5871982; US Patent No. 6258595 and McCarty, Mol. Ther., 76(10): 1648-1656 (2008). The foregoing documents are hereby incorporated herein by reference in their entirety, with particular emphasis on those portions of the documents that relate to the acquisition of rAAV.
Таким образом, предусмотрены пакующие клетки, которые продуцируют инфекционный rAAV. В одном варианте осуществления пакующие клетки могут представлять собой стабильно трансформированные раковые клетки, такие как клетки HeLa и клетки PerC.6 (линия, когнатная 293). В другом варианте осуществления пакующие клетки представляют собой клетки, которые не являются трансформированными раковыми клетками, такие как клетки 293 низкого пассажа (клетки почки человеческого плода, трансформированные с помощью Е1 аденовируса), клетки MRC-5 (фибробласты человеческого плода), клетки WI-38 (фибробласты человеческого плода), клетки Vero (клетки почки обезьяны) и клетки FRhL-2 (клетки легкого плода макака-резуса).Thus, packaging cells are provided that produce infectious rAAV. In one embodiment, the packaging cells may be stably transformed cancer cells, such as HeLa cells and PerC.6 cells (293 cognate lineage). In another embodiment, the packaging cells are cells that are not transformed cancer cells, such as low passage 293 cells (human 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 (fetal lung cells of rhesus monkey).
Рекомбинантные AAV, предусмотренные в данном документе, являются, таким образом, дефектными по репликации, инфекционными, инкапсидированными вирусными частицами, которые содержат рекомбинантный геном. Примеры включают без ограничения rAAV, содержащий геном, содержащий последовательность, представленную под SEQ ID NO: 1, кодирующую CAPN3, rAAV, содержащий геном, по сути состоящий из последовательности, представленной под SEQ ID NO: 1, кодирующей CAPN3, и rAAV (называемый AAVrh.74.tMCK.CAPN3), содержащий геном, состоящий из последовательности, представленной под SEQ ID NO: 1, кодирующей CAPN3. В геномах rAAV отсутствует ДНК rep и cap AAV, что означает, что в геноме rAAV между ITR отсутствует ДНК rep или cap AAV.Recombinant AAVs provided herein are thus replication-defective, infectious, encapsidated viral particles that contain a recombinant genome. Examples include, but are not limited to, rAAV containing a genome containing the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 encoding CAPN3, rAAV containing a genome substantially consisting of the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 encoding CAPN3, and rAAV (referred to as AAVrh .74.tMCK.CAPN3) containing a genome consisting of the sequence presented under SEQ ID NO: 1, encoding CAPN3. The rAAV genomes lack rep and cap AAV DNA, meaning that the rAAV genome lacks rep or cap AAV DNA between the ITRs.
Последовательность AAVrh.74.tMCK.CAPN3 представлена под SEQ ID NO: 1, в которой ITR AAV2 охватывает нуклеотиды 1-128, промотор tMCK охватывает нуклеотиды 165-884, химерный интрон охватывает нуклеотиды 937-1069, последовательность Козак охватывает нуклеотиды 1101-1106, полинуклеотид CAPN3 охватывает нуклеотиды 1107-3572, сигнал поли(А) охватывает нуклеотиды 3581-3780, и второй ITR AAV2 охватывает нуклеотиды 3850-3977.The sequence of AAVrh.74.tMCK.CAPN3 is presented under SEQ ID NO: 1, in which the AAV2 ITR spans nucleotides 1-128, the tMCK promoter spans nucleotides 165-884, the chimeric intron spans nucleotides 937-1069, the Kozak sequence spans nucleotides 1101-1106, the CAPN3 polynucleotide spans nucleotides 1107-3572, the poly(A) signal spans nucleotides 3581-3780, and the second AAV2 ITR spans nucleotides 3850-3977.
rAAV может быть очищен с помощью способов, известных из уровня техники, как, например, с помощью колоночной хроматографии или градиентов хлорида цезия. Способы очистки векторов rAAV от вируса-помощника известны из уровня техники и включают в себя способы, раскрытые, например, в Clark et al., Hum. Gene Ther., 10(6): 1031-1039 (1999); Schnepp and Clark, Methods Mol. Med., 69: 427-443 (2002); патенте США № 6566118 и WO 98/09657.rAAV can be purified using methods known in 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 disclosed, for example, in Clark et al., Hum. Gene Ther., 10(6): 1031-1039 (1999); Schnepp and Clark, Methods Mol. Med., 69: 427-443 (2002); US patent No. 6566118 and WO 98/09657.
В другом варианте осуществления предусмотрены композиции, содержащие rAAV, описанный в данном документе. Предусмотренные композиции содержат rAAV в фармацевтически приемлемом носителе. Композиции могут также содержать другие ингредиенты, такие как разбавители и вспомогательIn another embodiment, compositions are provided containing rAAV described herein. The provided compositions contain rAAV in a pharmaceutically acceptable carrier. The compositions may also contain other ingredients such as diluents and auxiliary
- 8 045762 ные средства. Приемлемые носители, разбавители и вспомогательные средства являются нетоксичными для получающих их пациентов и предпочтительно являются инертными в используемых дозировках и концентрациях, и они включают в себя буферы, такие как фосфат, цитрат или другие органические кислоты; антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота; низкомолекулярные полипептиды; 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, в том числе глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие средства, такие как EDTA; сахарные спирты, такие как маннит или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как Tween, плюроники или полиэтиленгликоль (PEG).- 8 045762 new funds. Acceptable carriers, diluents and auxiliaries are non-toxic to the patients receiving them and are preferably inert in the dosages and concentrations used, and they 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 non-ionic surfactants such as Tween, Pluronics or polyethylene glycol (PEG).
Титры rAAV, подлежащего введению в способах, описанных в данном документе, могут варьироваться в зависимости, например, от конкретного rAAV, способа введения, цели лечения, индивидуума и типа(типов) клеток, на которые производится нацеливание, и могут быть определены с помощью способов, стандартных в данной области техники. Титры rAAV могут находиться в диапазоне от приблизительно 1x101°, приблизительно 1x1011, приблизительно 1х1012, приблизительно 1х1013 до приблизительно 1х1014 или больше частиц, устойчивых к ДНКазам (DRP), на мл. Дозировки также могут быть выражены в единицах вирусных геномов (в. г.). Иллюстративные раскрытые дозы включают 1Е11 в. г., 3Е12 в. г. и 6Е12 в. г.Titers of rAAV to be administered in the methods described herein may vary depending on, for example, the specific rAAV, route of administration, purpose of treatment, individual, and cell type(s) being targeted, and can be determined using the methods , standard in the art. rAAV titers can range from about 1x101°, about 1x1011, about 1x10 12 , about 1x10 13 to about 1x10 14 or more DNase resistant particles (DRP) per ml. Dosages can also be expressed in units of viral genomes (vg). Exemplary doses disclosed include 1E11v. g., 3E12 century. and 6E12th century. G.
В данном документе рассматриваются способы трансдукции клетки-мишени, такой как мышечная клетка, с помощью rAAV in vivo или in vitro. Способы in vivo включают стадию введения эффективной дозы или нескольких эффективных доз композиции, содержащей rAAV, предусмотренный в данном документе, субъекту, нуждающемуся в этом (например, животному, в том числе без ограничения пациентучеловеку). Если дозу вводят до развития нарушения/заболевания, то введение является профилактическим. Если дозу вводят после развития нарушения/заболевания, то введение является терапевтическим. Эффективная доза представляет собой дозу, которая приводит к уменьшению интенсивности (устранению или ослаблению) по меньшей мере одного симптома, ассоциированного с нарушением/болезненным состоянием, лечение которого осуществляется, которая приводит к замедлению или предупреждению прогрессирования до нарушения/болезненного состояния, которая приводит к замедлению или предупреждению прогрессирования нарушения/болезненного состояния, которая приводит к уменьшению степени заболевания, которая приводит к ремиссии (частичной или полной) заболевания и/или которая приводит к продлению выживаемости. По сравнению с субъектом до лечения способы, описанные в данном документе, приводят к одному или более из увеличения диаметра мышечных волокон, уменьшения количества мелких дольчатых мышечных волокон, уменьшения количества волокон с внутренними ядрами, уменьшения содержания эндомизиальной соединительной ткани, коррекции мышечной атрофии и увеличения формирования мышечной силы. В одном варианте осуществления мышечное волокно включает в себя одно или более из медленно сокращающегося окислительного (STO) мышечного волокна, быстро сокращающегося окислительного (FTO) мышечного волокна и быстро сокращающегося гликолитического (FTG) волокна. В одном варианте осуществления лечение приводит к одному или более из: (а) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, или 35%, или 40% уменьшения общего количества мышечных волокон на мм2 через 4 недели после введения; (b) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон через 4 недели после введения; (с) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% или 42% уменьшения количества мышечных волокон STO на мм2 через 4 недели после введения; (d) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон STO через 4 недели после введения; (е) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% уменьшения количества мышечных волокон FTO на мм2 через 4 недели после введения; (f) по меньшей мере 5%, 10%, 15% или 20% увеличения диаметра мышечных волокон FTO через 4 недели после введения; (g) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% или 35% уменьшения количества мышечных волокон FTG на мм2 через 4 недели после введения и (h) по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20% или 25% увеличения диаметра мышечных волокон FTG через 4 недели после введения. В одном варианте осуществления способ по настоящему изобретению приводит к отсутствию или минимальному или низкому уровню белка кальпаина-3, экспрессирующегося из rAAV, в сердечной мышце субъекта, которому вводили rAAV.Disclosed herein are methods for transducing a target cell, such as a muscle cell, with rAAV in vivo or in vitro. The in vivo methods include the step of administering an effective dose or multiple effective doses of a composition containing rAAV provided herein to a subject in need thereof (eg, an animal, including but not limited to a human patient). If the dose is administered before the development of the disorder/disease, then the administration is prophylactic. If the dose is administered after the disorder/disease has developed, the administration is therapeutic. An effective dose is a dose that results in a reduction in intensity (elimination or amelioration) of at least one symptom associated with the disorder/disease condition being treated, which results in slowing or preventing progression to the disorder/disease condition that results in slowing or preventing the progression of a disorder/disease condition that results in a reduction in the severity of the disease, that results in remission (partial or complete) of the disease, and/or that results in prolongation of survival. Compared to a subject before treatment, the methods described herein result in one or more of an increase in muscle fiber diameter, a decrease in the number of small lobular muscle fibers, a decrease in the number of fibers with internal nuclei, a decrease in endomysial connective tissue content, correction of muscle atrophy, and increased formation muscle strength. In one embodiment, the muscle fiber includes one or more of a slow twitch oxidative (STO) muscle fiber, a fast twitch oxidative (FTO) muscle fiber, and a fast twitch glycolytic (FTG) fiber. In one embodiment, treatment results in one or more of: (a) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35%, or 40% reduction in total muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (b) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (c) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, or 42% reduction in STO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (d) at least 5%, 10%, 15%, 20%, or 25% increase in STO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15% or 20% reduction in FTO muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration; (f) at least 5%, 10%, 15%, or 20% increase in FTO muscle fiber diameter 4 weeks after administration; (g) at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, or 35% reduction in FTG muscle fiber number per mm 2 4 weeks after administration and (h) at least 5%, 10 %, 15%, 20%, or 25% increase in FTG muscle fiber diameter 4 weeks after administration. In one embodiment, the method of the present invention results in no or minimal or low levels of rAAV-expressed calpain-3 protein in the cardiac muscle of a subject receiving rAAV.
Анализы для изучения этих результатов понятны в данной области техники и/или описаны в примерах в данном документе. В данном документе рассматривается применение способов, описанных в данном документе, для предупреждения или лечения нарушений/заболеваний (например, форм мышечной дистрофии), обусловленных дефектами активности CAPN3 или дефектами экспрессии CAPN3. LGMD2A является примером заболевания, для которого рассматривается предупреждение или лечение согласно способам.Assays to examine these results are understood in the art and/or described in the examples herein. Disclosed herein is the use of the methods described herein for the prevention or treatment of disorders/diseases (eg, forms of muscular dystrophy) caused by defects in CAPN3 activity or defects in CAPN3 expression. LGMD2A is an example of a disease for which prevention or treatment is considered in the methods.
Также рассматриваются виды комбинированной терапии. Комбинация, применяемая в данном документе, включает в себя как одновременное лечение, так и последовательное лечение. В частности, рассматриваются комбинации способов, описанных в данном документе, со стандартными видами медицинского лечения (например, применением кортикостероидов), равно как и комбинации с новыми видамиTypes of combination therapy are also considered. The combination used herein includes both simultaneous treatment and sequential treatment. In particular, combinations of the methods described herein with standard medical treatments (for example, the use of corticosteroids), as well as combinations with new types of
- 9 045762 терапии.- 9 045762 therapy.
Введение эффективной дозы композиций можно осуществлять с помощью путей, стандартных в данной области техники, включающих без ограничения внутримышечный, парентеральный, внутривенный, интратекальный, пероральный, трансбуккальный, интраназальный, легочный, внутричерепной, внутрикостный, внутриглазной, ректальный или вагинальный пути. Путь(пути) введения и серотип(серотипы) компонентов AAV в rAAV (в частности, ITR и капсидного белка AAV) могут быть выбраны и/или подобраны специалистом в данной области с учетом инфекции и/или болезненного состояния, лечение которого осуществляется, и клеток/ткани(тканей)-мишеней, которые должны будут экспрессировать CAPN3. В одном варианте осуществления rAAV вводят путем внутримышечной инъекции, внутривенной инъекции, внутрибрюшинной инъекции, подкожной инъекции, накожного введения, интравагинальной инъекции, внутрикожного введения или интраназального введения. В другом варианте осуществления rAAV вводят путем внутримышечной инъекции или внутривенной инъекции.Administration of an effective dose of the compositions can be accomplished by routes standard in the art, including, but not limited to, intramuscular, parenteral, intravenous, intrathecal, oral, buccal, intranasal, pulmonary, intracranial, intraosseous, intraocular, rectal, or vaginal routes. The route(s) of administration and serotype(s) of the AAV components in rAAV (particularly the ITR and AAV capsid protein) can be selected and/or tailored by one of ordinary skill in the art based on the infection and/or disease state being treated and the cells /target tissue(s) that will express CAPN3. In one embodiment, rAAV is administered by intramuscular injection, intravenous injection, intraperitoneal injection, subcutaneous injection, cutaneous injection, intravaginal injection, intradermal injection, or intranasal injection. In another embodiment, rAAV is administered by intramuscular injection or intravenous injection.
В частности, фактическое введение rAAV, описанного в данном документе, можно осуществлять с помощью любого физического способа, который будет обеспечивать транспортировку рекомбинантного вектора rAAV в ткань-мишень животного. Введение включает без ограничения инъекцию мышцу, кровоток и/или непосредственно в печень. Было продемонстрировано, что простое ресуспендирование rAAV в фосфатно-солевом буферном растворе является достаточным для получения среды-носителя, применимой для экспрессии в мышечной ткани, и не существует каких-либо известных ограничений в отношении носителей или других компонентов, которые можно вводить совместно с rAAV. 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 которой включено в данный документ посредством ссылки. Фармацевтические композиции могут быть получены в виде инъекционных составов или в виде составов для местного применения, которые подлежат доставке в мышцы путем чрескожного транспорта. Многочисленные составы как для внутримышечной инъекции, так и для чрескожного транспорта были разработаны ранее и могут применяться при практическом осуществлении способов. rAAV можно применять совместно с любым фармацевтически приемлемым носителем для простоты введения и обращения.In particular, the actual administration of the rAAV described herein can be accomplished by any physical method that will transport the recombinant rAAV vector into the target tissue of the animal. Administration includes, but is not limited to, injection into the muscle, bloodstream, and/or directly into the liver. It has been demonstrated that simple resuspension of rAAV in phosphate buffered saline is sufficient to obtain a carrier medium useful for expression in muscle tissue, and there are no known restrictions on the vehicles or other components that can be co-administered with rAAV. The rAAV capsid proteins can be modified so that the 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 injectable formulations or as topical formulations that are to be delivered to the muscles by transdermal transport. Numerous formulations for both intramuscular injection and transdermal transport have been previously developed and can be used in the practical implementation of the methods. rAAV can be used in conjunction with any pharmaceutically acceptable carrier for ease of administration and handling.
Для целей внутримышечной инъекции можно использовать растворы во вспомогательном средстве, таком как кунжутное или арахисовое масло, или в водном пропиленгликоле, а также стерильные водные растворы. Такие водные растворы могут быть при необходимости забуферены, а жидкий разбавитель сначала делают изотоническим с помощью физиологического раствора или глюкозы. Растворы rAAV в виде свободной кислоты (ДНК содержит кислые фосфатные группы) или фармакологически приемлемой соли можно получать в воде, подходящим образом смешанной с поверхностно-активным веществом, таким как гидроксипропилцеллюлоза. Дисперсию rAAV также можно получать в глицерине, жидких полиэтиленгликолях и их смесях, а также в маслах. В обычных условиях хранения и применения эти препараты содержат консервант для предотвращения роста микроорганизмов. В связи с этим все используемые стерильные водные среды можно легко получить посредством стандартных методик, хорошо известных специалистам в данной области.For intramuscular injection purposes, solutions in an excipient such as sesame or peanut oil, or in aqueous propylene glycol, as well as sterile aqueous solutions, can be used. Such aqueous solutions can be buffered if necessary, and the liquid diluent is first made isotonic with saline or glucose. Solutions of rAAV as the free acid (DNA contains acidic phosphate groups) or a pharmacologically acceptable salt can be prepared in water suitably mixed with a surfactant such as hydroxypropylcellulose. The rAAV dispersion can also be prepared in glycerol, liquid polyethylene glycols and mixtures thereof, as well as in oils. Under normal conditions of storage and use, these preparations contain a preservative to prevent the growth of microorganisms. In this regard, all sterile aqueous media used can be easily prepared using standard techniques well known to those skilled in the art.
Фармацевтические формы, подходящие для системного (например, внутривенного) инъекционного применения, включают стерильные водные растворы или дисперсии и стерильные порошки для получения стерильных инъекционных растворов или дисперсий для немедленного применения. Во всех случаях форма должна быть стерильной и должна быть текучей до такой степени, чтобы ее можно было легко вводить через шприц. Она должна быть стабильной в условиях изготовления и хранения и должна быть защищена от загрязняющих воздействий микроорганизмов, таких как бактерии и грибы. Носитель может представлять собой растворитель или дисперсионную среду, содержащую, например, воду, этанол, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль, жидкий полиэтиленгликоль и т.п.), их подходящие смеси и растительные масла. Надлежащая текучесть может поддерживаться, например, путем использования покрытия, такого как лецитин, путем поддержания требуемого размера частиц в случае дисперсии и путем использования поверхностно-активных веществ. Предотвращение воздействия микроорганизмов может обеспечиваться различными антибактериальными и противогрибковыми средствами, например, парабенами, хлорбутанолом, фенолом, сорбиновой кислотой, тимеросалом и т.п. Во многих случаях будет предпочтительно включать изотонические средства, например, сахара или хлорид натрия. Пролонгированное всасывание инъекционных композиций может обеспечиваться благодаря использованию средств, замедляющих всасывание, например, моностеарата алюминия и желатина.Pharmaceutical forms suitable for systemic (eg, intravenous) injection use include sterile aqueous solutions or dispersions and sterile powders for preparing sterile injectable solutions or dispersions for immediate use. In all cases, the form must be sterile and must be fluid to the extent that it can be easily administered through 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, polyhydric alcohol (eg, glycerin, propylene glycol, liquid polyethylene glycol, etc.), suitable mixtures thereof, and vegetable oils. Proper fluidity can be maintained, for example, by the use of a coating such as lecithin, by maintaining the required particle size in the case of a dispersion, and by the use of surfactants. Prevention of exposure to microorganisms can be achieved by various antibacterial and antifungal agents, for example, parabens, chlorobutanol, phenol, sorbic acid, thimerosal, etc. In many cases it will be preferable to include isotonic agents such as sugars or sodium chloride. Prolonged absorption of injectable compositions can be achieved through the use of absorption retarding agents, for example, aluminum monostearate and gelatin.
Стерильные инъекционные растворы получают путем включения rAAV в требуемом количестве в соответствующий растворитель, при необходимости с различными другими ингредиентами, перечисленными выше, с последующей стерилизующей фильтрацией. Обычно дисперсии получают путем включения стерилизованного активного ингредиента в стерильную среду-носитель, которая содержит основную дисперсионную среду и другие требуемые ингредиенты из перечисленных выше. В случае стерильных порошков для получения стерильных инъекционных растворов в некоторых вариантах осуществления способы получения включают методику вакуумной сушки и/или сублимационной сушки, каждая из которых может обеспечивать получение порошка на основе активного ингредиента и любого дополнитель- 10 045762 ного необходимого ингредиента из их раствора, предварительно подвергнутого стерилизующей фильтрации.Sterile injectable solutions are prepared by incorporating rAAV in the required amount into an appropriate diluent, optionally with various other ingredients listed above, followed by sterilizing filtration. Typically, dispersions are prepared by incorporating the sterilized active ingredient into a sterile carrier medium that contains the basic dispersion medium and the other required ingredients listed above. In the case of sterile powders for preparing sterile injectable solutions, in some embodiments, the preparation methods include vacuum drying and/or freeze drying techniques, each of which can provide a powder based on the active ingredient and any additional required ingredient from a solution thereof, first subjected to sterilizing filtration.
Трансдукцию посредством rAAV также можно выполнять in vitro. В одном варианте осуществления необходимые мышечные клетки-мишени извлекают из организма субъекта, трансдуцируют посредством rAAV и вводят обратно субъекту. В качестве альтернативы, можно использовать сингенные или ксеногенные мышечные клетки, если эти клетки не будут вызывать неприемлемый иммунный ответ у субъекта.Transduction by rAAV can also be performed in vitro. In one embodiment, the desired target muscle cells are removed from the subject, transduced with rAAV, and reintroduced to the subject. Alternatively, syngeneic or xenogeneic muscle cells may be used as long as the cells will not induce an unacceptable immune response in the subject.
Подходящие способы выполнения трансдукции и введения трансдуцированных клеток обратно субъекту известны из уровня техники. В одном варианте осуществления клетки могут быть подвергнуты трансдукции in vitro посредством объединения rAAV с мышечными клетками, например, в подходящей среде, и скрининга в отношении тех клеток, которые содержат ДНК, представляющую интерес, с помощью традиционных методик, таких как Саузерн-блоттинг и/или ПЦР, или с помощью селектируемых маркеров. Трансдуцированные клетки можно затем составлять в виде фармацевтических композиций, и композицию можно вводить субъекту с помощью различных методик, как, например, путем внутримышечной, внутривенной, подкожной и внутрибрюшинной инъекции или путем инъекции в гладкую и сердечную мышцу с помощью, например, катетера.Suitable methods for performing transduction and introducing the transduced cells back into the subject are known in the art. In one embodiment, cells can be transduced in vitro by combining rAAV with muscle cells, for example, in a suitable medium, and screening for those cells that contain DNA of interest using conventional techniques such as Southern blotting and/or or PCR, or using selectable markers. The transduced cells can then be formulated into pharmaceutical compositions, and the composition can be administered to the subject using various techniques, such as by intramuscular, intravenous, subcutaneous and intraperitoneal injection, or by injection into smooth and cardiac muscle using, for example, a catheter.
Трансдукция клеток посредством rAAV с помощью способов, описанных в данном документе, приводит к устойчивой экспрессии CAPN3 или белка, обладающего активностью CAPN3. Таким образом, предусмотрены способы введения rAAV, который экспрессирует CAPN3 или белок, обладающий активностью CAPN3, субъекту, предпочтительно человеку. Субъект по настоящему изобретению включает без ограничения человека, собаку, кошку, лошадь, корову, свинью, овцу, козу, курицу, грызуна (например, крыс и мышей) и примата. Эти способы включают трансдукцию тканей (в том числе без ограничения тканей, таких как мышечная ткань, органов, таких как печень и головной мозг, и желез, таких как слюнные железы) посредством одного или более rAAV, описанных в данном документе.Transduction of cells with rAAV using the methods described herein results in sustained expression of CAPN3 or a protein having CAPN3 activity. Thus, methods are provided for administering rAAV that expresses CAPN3 or a protein having CAPN3 activity to a subject, preferably a human. Subjects of the present invention include, but are not limited to, human, dog, cat, horse, cow, pig, sheep, goat, chicken, rodent (eg, rats and mice), and primate. These methods include transduction of tissues (including, but not limited to, tissues such as muscle tissue, organs such as the liver and brain, and glands such as salivary glands) with one or more rAAVs described herein.
Мышечная ткань является привлекательной мишенью для доставки ДНК in vivo, поскольку она не является жизненно важным органом и легко доступна. Способы, описанные в данном документе, обеспечивают устойчивую экспрессию CAPN3 в трансдуцированных мышечных клетках.Muscle tissue is an attractive target for in vivo DNA delivery because it is not a vital organ and is easily accessible. The methods described herein provide sustained expression of CAPN3 in transduced muscle cells.
Под мышечной клеткой, мышечным волокном или мышечной тканью подразумевается клетка или группа клеток, полученные из мышцы любого типа [например, скелетной мышцы и гладкой мышцы (например, из пищеварительного тракта, мочевого пузыря, кровеносных сосудов или ткани сердца)]. Такие мышечные клетки могут быть дифференцированными или недифференцированными, такими как миобласты, миоциты, мышечные трубочки, кардиомиоциты и кардиомиобласты.By muscle cell, muscle fiber, or muscle tissue is meant a cell or group of cells derived from any type of muscle [eg, skeletal muscle and smooth muscle (eg, 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 используется по отношению к введению/доставке CAPN3 в клеткуреципиента in vivo либо in vitro посредством описанного rAAV, что приводит к экспрессии CAPN3 клеткой-реципиентом.The term transduction is used to refer to the introduction/delivery of CAPN3 into a recipient cell in vivo or in vitro via the described rAAV, resulting in expression of CAPN3 by the recipient cell.
Таким образом, предусмотрены способы введения эффективной дозы (или доз, вводимых по сути одновременно, или доз, вводимых с интервалами) rAAV, который кодирует CAPN3, субъекту, нуждающемуся в этом.Thus, methods are provided for administering an effective dose (or doses administered substantially simultaneously or doses administered at intervals) of rAAV that encodes CAPN3 to a subject in need thereof.
Как отмечалось выше, способы, описанные в данном документе, приводят к развитию у субъекта по сравнению с субъектом до лечения одного или более из увеличения диаметра мышечных волокон, уменьшения количества мелких дольчатых медленно сокращающихся окислительных (STO) мышечных волокон, уменьшения количества волокон с внутренними ядрами, уменьшения содержания эндомизиальной соединительной ткани, коррекции мышечной атрофии и увеличения формирования мышечной силы.As noted above, the methods described herein result in the subject, compared to the pre-treatment subject, developing one or more of an increase in muscle fiber diameter, a decrease in the number of small lobulated slow twitch oxidative (STO) muscle fibers, a decrease in the number of internal core fibers , reducing the content of endomysial connective tissue, correcting muscle atrophy and increasing the formation of muscle strength.
ПримерыExamples
Аспекты и варианты осуществления проиллюстрированы с помощью следующих примеров. В примере 1 описано получение AAV9.MCK.CAPN3. В примере 2 описано внутримышечное введение AAV9.MCK.CAPN3. В примере 3 описано получение AAVrh.74.tMCK.CAPN3. В примере 4 описано внутримышечное введение AAVrh.74.tMCK.CAPN3. В примере 5 описано внутривенное введение AAVrh.74.tMCK.CAPN3. В примере 6 описаны исследования конечных точек. В примере 7 описаны токсикологические исследования и исследования биораспределения. В примере 8 описано тестирование биологической активности in vivo после внутримышечного введения. В примере 9 описано тестирование биологической активности in vivo после системной инъекции. В примере 10 описана оценка системной доставки гена AAVrh.74.tMCK.CAPN3. В примере 11 описана оценка кардиотоксичности после системной инъекции вектора AAVrh.74.tMCK.CAPN3. В примере 12 описан физиологический анализ in vivo.Aspects and embodiments are illustrated using the following examples. Example 1 describes the production of AAV9.MCK.CAPN3. Example 2 describes intramuscular administration of AAV9.MCK.CAPN3. Example 3 describes the production of AAVrh.74.tMCK.CAPN3. Example 4 describes the intramuscular administration of AAVrh.74.tMCK.CAPN3. Example 5 describes intravenous administration of AAVrh.74.tMCK.CAPN3. Example 6 describes endpoint studies. Example 7 describes toxicology and biodistribution studies. Example 8 describes in vivo testing of biological activity following intramuscular administration. Example 9 describes in vivo testing of biological activity following systemic injection. Example 10 describes an evaluation of systemic delivery of the AAVrh.74.tMCK.CAPN3 gene. Example 11 describes the assessment of cardiotoxicity following systemic injection of the AAVrh.74.tMCK.CAPN3 vector. Example 12 describes an in vivo physiological assay.
Пример 1. Получение AAV9.MCK.CAPN3Example 1: Obtaining AAV9.MCK.CAPN3
Получали вектор AAV (называемый AAV.CAPN3), несущий ген CAPN3 под контролем промотора MCK, специфичного для мышц (фиг. 1А). ДНК, содержащую открытую рамку считывания CAPN3 мыши (NM_007601.3) между двумя сайтами рестрикции для Not1, синтезировали в Eurofins Genomics, США, и затем субклонировали в однонитевой вектор AAV.MCK (мышечная креатинкиназа), ранее описанный в Rodino-Klapac et al., Journal of Translational Medicine, 5:45-55 (2007). Векторы rAAV получали с применением модифицированного подхода перекрестной упаковки, посредством которого векторный геном AAVAn AAV vector (termed AAV.CAPN3) carrying the CAPN3 gene under the control of the muscle-specific MCK promoter was generated (Fig. 1A). DNA containing the mouse CAPN3 open reading frame (NM_007601.3) between two restriction sites for Not1 was synthesized at Eurofins Genomics, USA, and then subcloned into the single-stranded AAV.MCK (muscle creatine kinase) vector previously described in Rodino-Klapac et al. , Journal of Translational Medicine, 5:45-55 (2007). rAAV vectors were produced using a modified cross-packing approach, whereby the AAV vector genome
- 11 045762 типа 2 может быть упакован в капсиды AAV нескольких серотипов. [Rabinowitz et al., J Virol. 76 (2):791801 (2002)]. Получение осуществлялось с помощью стандартного трехплазмидного способа с осаждением ДНК с помощью СаРО4 и использованием клеток HEK293. Клетки 293 выдерживали в DMEM, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой (FBS), а также пенициллином и стрептомицином. Продуцирующими плазмидами являлись: (i) pAAV.MCK.microdys, (ii) rep2/capX-модифицированные плазмиды-помощники AAV, кодирующие cap серотипов 1, 6 или изолята, подобного серотипу 8, и (iii) плазмида-помощник на основе аденовируса типа 5 (pAdhelper), экспрессирующая гены аденовируса Е2А, ORF6 Е4 и РНК VA I/II. Для обеспечения возможности проведения сравнений между серотипами применяли способ титрования на основе количественной ПЦР для определения титра инкапсидированных векторных геномов (в. г.) с использованием системы выявления в режиме реального времени Prism 7500 TaqMan (РЕ Applied Biosystems). [Clark et al., Hum Gene Ther. 10 (6): 1031-1039 (1999)]. Праймер и флуоресцентный зонд для нацеливания на промотор MCK были следующими: прямой праймер для MCK - 5CCCGAGATGCCTGGTTATAATT-3 (SEQ ID NO: 4); обратный праймер для MCK - 5GCTCAGGCAGCAGGTGTTG-3 (SEQ ID NO: 5) и зонд для MCK - 5-FAMCCAGACATGTGGCTGCTCCCCC-TAMRA-3 (SEQ ID NO: 6). Конечный титр (в. г.-мл’1) определяли с помощью количественной ПЦР с обратной транскриптазой с применением праймеров и зондов, специфичных для промотора MCK, с использованием системы выявления в режиме реального времени Prism 7500 (РЕ Applied Biosystems, Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США). Разделенные на аликвоты вирусы выдерживали при -80°С до применения.- 11 045762 type 2 can be packaged into AAV capsids of several serotypes. [Rabinowitz et al., J Virol. 76 (2):791801 (2002)]. Production was carried out using a standard three-plasmid method with DNA precipitation using CaPO4 and using HEK293 cells. 293 cells were maintained in DMEM supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) and penicillin and streptomycin. The production plasmids were: (i) pAAV.MCK.microdys, (ii) rep2/capX-modified AAV helper plasmids encoding the cap of serotypes 1, 6 or a serotype 8-like isolate, and (iii) a helper plasmid based on adenovirus type 5 (pAdhelper), expressing the genes of adenovirus E2A, ORF6 E4 and RNA VA I/II. To allow comparisons between serotypes, a qPCR titration method was used to determine the titer of encapsidated vector genomes (vg) using a Prism 7500 TaqMan real-time detection system (PE Applied Biosystems). [Clark et al., Hum Gene Ther. 10 (6): 1031-1039 (1999)]. The primer and fluorescent probe for targeting the MCK promoter were as follows: forward primer for MCK - 5CCCGAGATGCCTGGTTATAATT-3 (SEQ ID NO: 4); the reverse primer for MCK is 5GCTCAGGCAGCAGGTGTTG-3 (SEQ ID NO: 5) and the probe for MCK is 5-FAMCCAGACATGTGGCTGCTCCCCC-TAMRA-3 (SEQ ID NO: 6). The final titer (vg- ml'1 ) was determined by quantitative reverse transcriptase PCR using MCK promoter-specific primers and probes using a Prism 7500 real-time detection system (PE Applied Biosystems, Grand Island, New York, USA). Aliquoted viruses were kept at -80°C until use.
Пример 2. Внутримышечное введение AAV9.MCK.CAPN3Example 2. Intramuscular administration of AAV9.MCK.CAPN3
Для демонстрации того, может ли CAPN3 WT восстанавливать нарушенный процесс регенерации у мышей с нокаутом CAPN3 (CAPN3-KO), в мышцы ТА мышей CAPN3-KO (n=4) [Kramerova et al., HumMolGenet 13(13): 1373-1388 (2004)]] под анестезией вначале инъецировали 30 мкл СТХ, а через 2 недели их трансдуцировали для экспрессии CAPN3 дикого типа с помощью AAV9.MCK.CAPN3 в количестве 1x1011 в. г. в объеме 20 мкл посредством внутримышечной инъекции. В мышцы ТА из другой когорты CAPN3-KO (n=4), служившие в качестве контроля, вводили такой же объем PBS через 2 недели после инъекции СТХ.To demonstrate whether CAPN3 WT can restore the impaired regeneration process in CAPN3 knockout (CAPN3-KO) mice, into the TA muscles of CAPN3-KO mice (n=4) [Kramerova et al., HumMolGenet 13(13): 1373-1388 (2004)]] were first injected with 30 μl of CTX under anesthesia, and 2 weeks later they were transduced to express wild-type CAPN3 with AAV9.MCK.CAPN3 at 1x1011 in. in a volume of 20 µl by intramuscular injection. TA muscles from another CAPN3-KO cohort (n=4), serving as controls, were injected with the same volume of PBS 2 weeks after CTX injection.
Мышей умерщвляли через 6 недель после инъекции СТХ, и мышцы ТА удаляли и подвергали обработке для изготовления срезов в криостате. Поперечные срезы толщиной двенадцать мкм вначале окрашивали с помощью Н&Е для проведения стандартной патогистологической оценки; измерения диаметра конкретных типов мышечных волокон получали с использованием поперечных срезов ТА, окрашенных SDH, от 3 мышей из каждой группы. Производили по три произвольных фотографических снимка ТА (на каждый срез от каждого животного) при увеличении 20Х и проводили измерения диаметра волокон и построение гистограмм для конкретных типов волокон.Mice were sacrificed 6 weeks after CTX injection, and TA muscles were removed and processed for cryosectioning. Twelve-μm-thick transverse sections were first stained with H&E for standard pathological evaluation; diameter measurements of specific muscle fiber types were obtained using SDH-stained TA transverse sections from 3 mice from each group. Three random photographs of TA were taken (for each section from each animal) at a magnification of 20X, and fiber diameter measurements were made and histograms were constructed for specific fiber types.
Для оценки метаболической дифференцировки типов волокон [медленно сокращающиеся окислительные (STO), быстро сокращающиеся окислительные (FTO) и быстро сокращающиеся гликолитические (FTG)] применяли гистохимический анализ с использованием фермента сукцинатдегидрогеназы (SDH). Измерения диаметра конкретных типов мышечных волокон получали с использованием поперечных срезов толщиной 12 мкм, окрашенных с помощью SDH, через 4 и 12 недель после заключительной инъекции кардиотоксина. Производили по три фотографических снимка, на каждом из которых представлены три отдельные зоны икроножной мышцы (глубокую зону, состоящую преимущественно из STO, промежуточную зону, демонстрирующую STO и FTO или FTG, представленные в шахматном порядке, и поверхностную зону, преимущественно состоящую из волокон FTG) вдоль оси срединной линии (на каждый срез от каждого животного) при увеличении 20Х с использованием микроскопа Olympus BX41 и камеры SPOT (Olympus BX61, Япония). Этот подход был выбран, чтобы зафиксировать изменения в окислительном состоянии волокон в каждой зоне в ответ на метаболические изменения во время регенерации. Диаметры темных (STO), промежуточных (FTO) и светлых (FTG) волокон определяли путем измерения кратчайшего расстояния в пределах мышечного волокна с использованием программного обеспечения Zeiss AxioVision LE4 (версия 4.8). Гистограммы диаметра волокон строили отдельно для STO; а для FTG и FTO объединяли с целью представления общей популяции быстро сокращающихся волокон (FTG/O), полученных от 3 животных и выраженных в виде количества на мм2 площади эндомизия (среднее значение ± SEM). Средний диаметр волокна получали путем объединения показателей для всех 3 типов волокон. В среднем измеряли по 900-1700 волокон на группу. Мышцы ТА использовали для оценки фиброза (см. ниже).Histochemical analysis using the enzyme succinate dehydrogenase (SDH) was used to assess the metabolic differentiation of fiber types [slow twitch oxidative (STO), fast twitch oxidative (FTO) and fast twitch glycolytic (FTG)]. Measurements of the diameter of specific muscle fiber types were obtained using 12-μm-thick transverse sections stained with SDH at 4 and 12 weeks after the final cardiotoxin injection. Three photographs were taken, each showing three distinct zones of the gastrocnemius muscle (deep zone consisting predominantly of STO, intermediate zone showing STO and FTO or FTG in a checkerboard pattern, and superficial zone consisting predominantly of FTG fibers). along the midline axis (for each section from each animal) at 20X magnification using an Olympus BX41 microscope and a SPOT camera (Olympus BX61, Japan). This approach was chosen to capture changes in the oxidative state of fibers in each zone in response to metabolic changes during regeneration. Dark (STO), intermediate (FTO), and light (FTG) fiber diameters were determined by measuring the shortest distance within a muscle fiber using Zeiss AxioVision LE4 software (version 4.8). Fiber diameter histograms were plotted separately for STO; and for FTG and FTO were combined to represent the total population of fast twitch fibers (FTG/O) obtained from 3 animals and expressed as numbers per mm2 endomysial area (mean ± SEM). The average fiber diameter was obtained by combining the values for all 3 fiber types. On average, 900-1700 fibers were measured per group. TA muscles were used to assess fibrosis (see below).
Через четыре недели после инъекции AAV9.MCK.CAPN3 наблюдалось значительное увеличение диаметра мышцы, а также выраженное уменьшение количества внутренних ядер и намного меньшее количество тонких волокон с дольчатым паттерном (фиг. 1В). В не подвергнутой обработке мышце CAPN3-KO наблюдалось на 31,6% больше волокон на мм2 площади, и они в основном состояли из тонких и дольчатых волокон STO, что указывало на то, что обработка приводила к улучшению слияния мышечных трубочек и, следовательно, уменьшению количества отдельных тонких волокон на единицу площади (фиг. 1С и D; табл. 1).Four weeks after injection of AAV9.MCK.CAPN3, there was a significant increase in muscle diameter, as well as a marked decrease in the number of internal nuclei and a much smaller number of thin fibers with a lobulated pattern (Fig. 1B). In untreated CAPN3-KO muscle, there were 31.6% more fibers per mm2 area and these were mainly composed of thin and lobulated STO fibers, indicating that the treatment resulted in improved myotube fusion and therefore a decrease in the number of individual fine fibers per unit area (Fig. 1C and D; Table 1).
- 12 045762- 12 045762
Таблица 1. Размер волокон передней большеберцовой мышцыTable 1. Fiber size of the tibialis anterior muscle
*р < 0,0001 по сравнению с аналогичным параметром для дикого типа*p < 0.0001 compared with the same parameter for the wild type
На гистограммах распределения волокон по размеру в мышце ТА, подвергнутой обработке, демонстрировался сдвиг в сторону волокон большего диаметра при обработке, и избыточное количество тонких волокон в контрольной мышце CAPN3-KO, не подвергнутой обработке, относились к гистохимическому типу волокон STO (фиг. 1E и 1F). В совокупности эти полученные данные демонстрируют, что замещение CAPN3 посредством генной терапии в мышце CAPN3-KO помогало при дефектной регенерации, о чем свидетельствовали тенденция к нормализации размера волокон и уменьшение количества волокон в популяции STO.Histograms of fiber size distribution in treated TA muscle showed a shift toward larger diameter fibers with treatment, and an excess number of fine fibers in untreated control CAPN3-KO muscle were assigned to the histochemical STO fiber type (Fig. 1E and 1F). Taken together, these findings demonstrate that replacement of CAPN3 by gene therapy in CAPN3-KO muscle alleviated defective regeneration, as evidenced by a trend toward normalization of fiber size and a decrease in fiber number in the STO population.
Пример 3. Получение AAVrh.74.tMCK.CAPN3Example 3. Obtaining AAVrh.74.tMCK.CAPN3
Получали вектор AAV (называемый AAVrh74.tMCK.CAPN3), несущий ген CAPN3 под контролем усеченного промотора MCK, специфичного для мышц (промотора tMCK). ДНК, содержащую открытую рамку считывания CAPN3 мыши (NM_007601.3) между двумя сайтами рестрикции для Not1, синтезировали в Eurofin Genomics, США, и затем вставляли в продуцирующую плазмиду на основе AAV. Карта плазмиды показана на фиг. 2.An AAV vector (termed AAVrh74.tMCK.CAPN3) carrying the CAPN3 gene under the control of a truncated muscle-specific MCK promoter (tMCK promoter) was generated. DNA containing the mouse CAPN3 open reading frame (NM_007601.3) between two restriction sites for Not1 was synthesized at Eurofin Genomics, USA, and then inserted into an AAV-based production plasmid. The plasmid map is shown in Fig. 2.
Затем получали векторы rAAV с применением подхода, описанного в примере 1.rAAV vectors were then prepared using the approach described in Example 1.
Пример 4. Внутривенное введение AAVrh.74.tMCK.CAPN3Example 4. Intravenous administration of AAVrh.74.tMCK.CAPN3
Мыши CAPN3-KO в возрасте 6 месяцев получали AAVrh.74.tMCK.CAPN3 в низкой (3х1012 в. г.) и высокой дозах (6х1012 в. г.) посредством инъекции в хвостовую вену. Мышей умерщвляли через 20 недель после инъекции гена для проведения исследований конечных точек. Соответствующие по возрасту мыши CAPN3-KO, подвергнутые обработке с помощью среды-носителя, служили в качестве контролей.CAPN3-KO mice aged 6 months received AAVrh.74.tMCK.CAPN3 at low (3x10 12 i.g.) and high doses (6x10 12 i.g.) via tail vein injection. Mice were sacrificed 20 weeks after gene injection for endpoint studies. Age-matched vehicle-treated CAPN3-KO mice served as controls.
Таблица 2. Когорты обработкиTable 2. Treatment cohorts
- 13 045762- 13 045762
Исследования конечных точек, проводившиеся, как описано в примере 7 ниже, включали анализ физиологических показателей мышц (анализ формирования силы в ТА или сократимости мышц in vivo, а также анализ защиты от эксцентрических сокращений), патогистологический анализ мышц, выявление hCAPN3 с помощью qPCR и вестерн-блот-анализ.Endpoint studies conducted as described in Example 7 below included muscle physiological analysis (in vivo TA force generation or muscle contractility analysis and eccentric contraction protection analysis), muscle pathology analysis, hCAPN3 detection by qPCR and Western blot analysis.
Пример 5. Внутримышечное введение AAVrh.74.tMCK.CAPN3Example 5. Intramuscular administration of AAVrh.74.tMCK.CAPN3
В старых и молодых мышцах CAPN3-KO измеряли регенеративные ответы на синхронный некроз, индуцированный кардиотоксином (СТХ), после введения CAPN3 в регенерирующую мышцу посредством обработки с помощью rAAV.Regenerative responses to synchronous cardiotoxin (CTX)-induced necrosis were measured in aged and young CAPN3-KO muscles after introducing CAPN3 into the regenerating muscle via rAAV treatment.
В когортах, состоящих из молодых (в возрасте 2 месяцев) и старых мышей (в возрасте 6 месяцев), СТХ инъецировали в обе мышцы ТА с целью индуцирования синхронного некроза за 2 недели до инъекции rAAV в левую мышцу ТА. AAVrh.74.tMCK.CAPN3 в количестве 1x1011 в. г. в объеме 20 мкл вводили посредством внутримышечной инъекции. Исследования конечных точек проводили через 8 недель после переноса гена (в дозе 1x1011 в. г. с эффективностью, установленной в предыдущих исследованиях авторов настоящего изобретения) для оценки коррекции дефекта регенерации путем сравнения количественных гистологических и физиологических исходов для левой ТА и не подвергнутой обработке правой ТА.In cohorts consisting of young (2 months old) and old mice (6 months old), CTX was injected into both TA muscles to induce synchronous necrosis 2 weeks before rAAV injection into the left TA muscle. AAVrh.74.tMCK.CAPN3 in the amount of 1x1011 v. g in a volume of 20 μl was administered via intramuscular injection. Endpoint studies were performed 8 weeks after gene transfer (at a dose of 1x1011 i.g. with efficacy established in previous studies by the present inventors) to evaluate correction of the regeneration defect by comparing quantitative histological and physiological outcomes for left TA and untreated right TA .
- 14 045762- 14 045762
Таблица 3. Когорты обработкиTable 3. Treatment cohorts
Через восемь недель после инъекции rAAV выполняли исследования конечных точек, описанные в примере 6 ниже, включающие анализ физиологических показателей мышц (формирования силы в ТА и защиты от эксцентрических сокращений), количественный патогистологический анализ мышц, выявление hCAPN3 с помощью qPCR и вестерн-блот-анализ.Eight weeks after rAAV injection, the endpoint studies described in Example 6 below were performed, including muscle physiological analysis (TA strength generation and eccentric contraction protection), quantitative muscle pathology analysis, hCAPN3 detection by qPCR, and Western blot analysis. .
Пример 6. Исследования конечных точекExample 6: Endpoint Studies
Формирование силы в ТА и защита от эксцентрических сокращенийFormation of strength in the TA and protection against eccentric contractions
Протокол оценки функциональных исходов для мышцы ТА осуществляли на мышцах, извлеченных из мышей [Wein et al., Nature Medicine, 20(9):992-1000 (2014)]. Мышей подвергали анестезии с помощью смеси кетамин/ксилазин. С использованием препаровального микроскопа удаляли кожу задней конечности для обнажения мышцы ТА и надколенника. Дистальное сухожилие ТА иссекали, и с помощью хирургического шва 4-0 завязывали двойной прямой узел вокруг сухожилия как можно ближе к мышце, и сухожилие разрезали. Обнаженную мышцу постоянно смачивали с помощью физиологического раствора. Мышей затем переносили на нагревательную платформу с контролем температуры и выдерживали при 37 градусах. Колено прикрепляли к платформе с помощью иглы, проведенной через сухожилие надколенника, шов дистального сухожилия ТА - к плечу рычага датчика силы (Aurora Scientific, Opopa, Онтарио, Канада), и стопу закрепляли с помощью клейкой ленты. Сокращения мышцы ТА вызывали посредством стимуляции седалищного нерва с помощью биполярных платиновых электродов. После стабилизации мышцы определяли оптимальную длину путем постепенного растяжения мышцы до достижения максимальной силы сокращения. После 3-минутного периода отдыха производили стимуляцию ТА при 50, 100, 150 и 200 Гц, предоставляя 1-минутный период отдыха между стимуляциями, для определения максимальной силы тетанического сокращения. Измеряли длину мышцы. После 5-минутного отдыха проводили оценку восприимчивости мышцы ТА к повреждению, индуцированному сокращением. После 500 мс стимуляции мышца удлинялась на 10% от оптимальной длины. Это включало стимуляцию мышцы при 150 Гц в течение 700 мс. После стимуляции мышца возвращалась к оптимальной длине. Цикл повторяли каждую минуту в общей сложности в течение 10 циклов. Удельную силу рассчитывали посредством деления максимальной силы тетанического сокращения на площадь поперечного сечения мышцы ТА. После эксцентрических сокращений мышей подвергали эвтаназии, и мышцу ТА иссекали, взвешивали и замораживали для проведения анализа. Анализ данных проводили слепым методом, но не произвольным образом.A protocol for assessing functional outcomes for the TA muscle was performed on muscles extracted from mice [Wein et al., Nature Medicine, 20(9):992-1000 (2014)]. Mice were anesthetized with ketamine/xylazine. Using a dissecting microscope, the skin of the hind limb was removed to expose the TA muscle and patella. The distal TA tendon was excised and a double straight knot was tied using a 4-0 surgical suture around the tendon as close to the muscle as possible and the tendon was cut. The exposed muscle was constantly moistened with saline. The mice were then transferred to a temperature-controlled heating platform and kept at 37 degrees. The knee was attached to the platform using a needle passed through the patellar tendon, the distal TA tendon suture was attached to the arm of a force transducer lever (Aurora Scientific, Opopa, Ontario, Canada), and the foot was secured using adhesive tape. Contractions of the TA muscle were induced by stimulation of the sciatic nerve using bipolar platinum electrodes. After stabilization of the muscle, the optimal length was determined by gradually stretching the muscle until maximum contraction force was achieved. After a 3-minute rest period, TA stimulation was performed at 50, 100, 150, and 200 Hz, allowing a 1-minute rest period between stimulations, to determine the maximum force of tetanic contraction. The length of the muscle was measured. After a 5-minute rest, the susceptibility of the TA muscle to contraction-induced damage was assessed. After 500 ms stimulation, the muscle lengthened by 10% of its optimal length. This involved stimulating the muscle at 150 Hz for 700 ms. After stimulation, the muscle returned to its optimal length. The cycle was repeated every minute for a total of 10 cycles. Specific force was calculated by dividing the maximum force of tetanic contraction by the cross-sectional area of the TA muscle. After eccentric contractions, mice were euthanized, and the TA muscle was excised, weighed, and frozen for analysis. Data analysis was performed in a blinded but not randomized fashion.
- 15 045762- 15 045762
Анализ сократимости мышц in vivoIn Vivo Muscle Contractility Analysis
В ходе данного анализа измеряли совокупную величину крутящего момента, производимого подошвенными мышцами или тыльными мышцами-сгибателями стопы нижней конечности, и его выполняли с помощью прибора для изучения физиологических свойств мышц (Aurora Scientific, Онтарио, Канада). Животное подвергали анестезии с помощью изофлурана. После того, как животное было подвергнуто анестезии, шерсть в области спины и задней конечности удаляли в случае необходимости с помощью машинки для стрижки волос. Если удаление шерсти с помощью машинки для стрижки волос было недостаточным, наносили тонкий слой крема для удаления волос (Nair), и область нанесения тщательно очищали с помощью теплой воды с целью предотвращения неприятных ощущений. Заднюю конечность, предназначенную для проведения измерений, прикрепляли к педали с помощью клейкой ленты. Конечность удерживали в неподвижном состоянии с помощью закругленного зажима. Большеберцовый или малоберцовый компонент седалищного нерва стимулировали с помощью двух стерильных одноразовых монополярных электродов 28 калибра, введенных через кожу и установленных подкожно возле нерва. Температуру мыши поддерживали с помощью кондуктивной терморегулируемой нагревательной подушки (установленной на 37°С) или источника теплового излучения и отслеживали с помощью датчика температуры.This analysis measured the cumulative amount of torque produced by the plantaris or dorsiflexor muscles of the lower extremity and was performed using a muscle physiology instrument (Aurora Scientific, Ontario, Canada). The animal was anesthetized with isoflurane. After the animal was anesthetized, hair from the dorsal and hind limb areas was removed, if necessary, using a hair clipper. If hair removal with a hair clipper was not sufficient, a thin layer of hair removal cream (Nair) was applied and the application area was thoroughly cleaned with warm water to prevent discomfort. The hind limb intended for measurements was attached to the pedal using adhesive tape. The limb was held immobile using a rounded clamp. The tibial or peroneal component of the sciatic nerve was stimulated using two sterile, disposable, 28-gauge monopolar electrodes inserted through the skin and placed subcutaneously near the nerve. The mouse's temperature was maintained using a conductive temperature-controlled heating pad (set at 37°C) or a thermal radiation source and monitored using a temperature sensor.
Патогистологическое исследованиеPathohistological examination
Для гистологического анализа все мышцы и органы заливали в 7% трагакантовую камедь и подвергали быстрому замораживанию в изопентане, охлажденном с помощью жидкого азота. Замороженные срезы (12 мкм) собирали для проведения иммуногистохимического исследования и вестерн-блотанализа.For histological analysis, all muscles and organs were embedded in 7% gum tragacanth and flash frozen in isopentane cooled with liquid nitrogen. Frozen sections (12 μm) were collected for immunohistochemistry and Western blot analysis.
Вестерн-блот-анализ для выявления CAPN3 человекаWestern blot analysis for detection of human CAPN3
Количественное оценивание белка CAPN3 в образцах мышечной ткани мыши проводили с помощью способа вестерн-блоттинга. Фермент CAPN3 отделялся в ходе электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия (SDS-PAGE) и мигрировал в виде полосы размером 94 кДа вместе с продуктом аутолиза размером примерно 60 кДа, что выявляли с помощью антитела Novocastra NCL-CALP-12A2 для клинического применения, распознающего N-конец. Кроме того, антитело NCLCALP-2C4 распознает CAPN3 с этой же молекулярной массой (94 кДа), а также дополнительный фрагмент (30 кДа) в скелетной мышце; и оба эти антитела подходят для выявления белка. Проводили полуколичественное измерение уровней экспрессии белка CAPN3 в образцах от мышей с нокаутом кальпаина после доставки терапевтического вектора rAAV и сравнивали их с показателями контрольных животных, не подвергнутых обработке.Quantification of CAPN3 protein in mouse muscle tissue samples was performed using Western blotting. The CAPN3 enzyme was separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and migrated as a 94 kDa band along with an approximately 60 kDa autolysis product, as detected using the Novocastra clinical grade antibody NCL-CALP-12A2. recognizing the N-terminus. In addition, the NCLCALP-2C4 antibody recognizes CAPN3 with the same molecular weight (94 kDa), as well as an additional fragment (30 kDa) in skeletal muscle; and both of these antibodies are suitable for protein detection. CAPN3 protein expression levels were measured semiquantitatively in samples from calpain knockout mice following delivery of the rAAV therapeutic vector and compared with untreated control animals.
Количественный гистологический анализ мышцQuantitative histological analysis of muscles
Поперечные срезы мышцы ТА и четырехглавой мышцы от животных, обработанных с помощью AAVrh.74.tMCK.CAPN3, по сравнению с контрольными животными, не получавшими инъекции, окрашивали с помощью гематоксилина и эозина, и производили их фотографические снимки с помощью программного обеспечения Zeiss AxioVision L4 (по 4 произвольных снимка при увеличении 20Х на каждый срез от каждого животного). Диаметры, определяющие размер волокон, сравнивали для животных, подвергнутых обработке, и контрольных животных.Transverse sections of TA and quadriceps muscles from animals treated with AAVrh.74.tMCK.CAPN3 compared to uninjected controls were stained with hematoxylin and eosin and photographed using Zeiss AxioVision L4 software. (4 random photographs at 20X magnification for each section from each animal). Diameters, which determine fiber size, were compared between treated and control animals.
Статистический анализStatistical analysis
Проводили множественные сравнительные тесты с применением t-критерия Стьюдента или однофакторного ANOVA там, где это было применимо.Multiple comparison tests were performed using Student's t test or one-way ANOVA where appropriate.
Пример 7. Токсикологические исследования/исследования биораспределенияExample 7: Toxicology/Biodistribution Studies
Токсикологические исследования/исследования биораспределения выполняли с использованием установленной эффективной дозы и дозы на один log выше. Токсикологические исследования выполнялись посредством системной (в хвостовую вену) доставки rAAV мышам CAPN3-KO в возрасте 6-8 недель и включали сравнение с нормальными показателями у нормальных мышей C57BL6. В исследование включали когорты по 6-10 мышей и проводили процедуры полного вскрытия с применением способов, соответствующих GLP.Toxicology/biodistribution studies were performed using the established effective dose and the one log higher dose. Toxicology studies were performed by systemic (tail vein) delivery of rAAV to CAPN3-KO mice at 6-8 weeks of age and included comparisons with normal values in normal C57BL6 mice. The study included cohorts of 6-10 mice and performed complete necropsy procedures using GLP-compliant techniques.
Сыворотку крови, собранную из образцов крови, использовали для проведения клиникобиохимического анализа с определением уровней аланинаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы, билирубина (общего и прямого), азота мочевины крови, креатинина, креатинкиназы, глюкозы и общего белка.Serum collected from the blood samples was used for clinical biochemical analysis measuring the levels of alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, aspartate aminotransferase, bilirubin (total and direct), blood urea nitrogen, creatinine, creatine kinase, glucose and total protein.
Проводили полное вскрытие, включающее тщательный и систематический осмотр и препарирование внутренних органов и костно-мышечного каркаса животного. Ткани/органы, которые собирали, включали половые железы, головной мозг, селезенку, почки, тощую кишку, ободочную кишку, поджелудочную железу, сердце, легкое, желудок, печень, паховые лимфатические узлы, спинной мозг, икроножную мышцу и четырехглавую мышцу. Ткани/органы для патогистологических исследований собирали и фиксировали в 10% нейтральном забуференном формалине (10% NBF), за исключением всех образцов скелетных мышц, которые монтировали в блоках с ОСТ и подвергали быстрому замораживанию в метилбутане, охлажденном с помощью жидкого азота, для изготовления криосрезов.A full autopsy was performed, including a thorough and systematic examination and dissection of the animal's internal organs and musculoskeletal frame. Tissues/organs collected included gonads, brain, spleen, kidneys, jejunum, colon, pancreas, heart, lung, stomach, liver, inguinal lymph nodes, spinal cord, gastrocnemius, and quadriceps muscle. Tissues/organs for pathological studies were collected and fixed in 10% neutral buffered formalin (10% NBF), except for all skeletal muscle samples, which were mounted in OCT blocks and snap frozen in methylbutane cooled with liquid nitrogen for cryosectioning. .
- 16 045762- 16 045762
Пример 8. Тестирование биологической активности in vivo после внутримышечной инъекцииExample 8 In Vivo Biological Activity Testing After Intramuscular Injection
Тестирование биологической активности in vivo выполняли после внутримышечной (IM) инъекцииIn vivo biological activity testing was performed after intramuscular (IM) injection.
AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (1E11 в. г.) в переднюю большеберцовую мышцу (ТА) мышей CAPN3-KO (n=3), как описано выше в примере 5.AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (1E11 i.g.) into the tibialis anterior (TA) muscle of CAPN3-KO mice (n=3), as described above in example 5.
Через 4 недели после введения доставку гена анализировали с помощью анализов методами количественной ПЦР с обратной транскрипцией (RT-qPCR) и вестерн-блоттинга. Для проведения вестернблот-анализа образцы, соответствующие 50 мкг цельномышечных экстрактов белков, разделяли в 3-8% акриламидном геле с трис-ацетатным буфером и SDS и переносили на мембрану из PVDF. Иммунологический анализ проводили с использованием моноклонального антитела, вырабатываемого против синтетического пептида, содержащего аминокислоты 1-19 последовательности кальпаина-3 человека (Leica), и антитела к мышечноспецифическому актину (Leica) в качестве контроля нагрузки. На фиг. 3А продемонстрировано наличие белка кальпаина-3 размером 94 кДа в мышце ТА после внутримышечной инъекции. Анализ методом RT-qPCR демонстрировал возвращение относительных уровней экспрессии гена кальпаина-3 человека к нормализованным уровням по сравнению с мышами WT через 4 недели после переноса гена (см. фиг. 3В). GAPDH мыши использовали в качестве эталонного гена, и C57BL/6 WT использовали для калибровки данных RT-qPCR.At 4 weeks post-administration, gene delivery was analyzed using reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) and Western blot assays. For Western blot analysis, samples corresponding to 50 μg of whole muscle protein extracts were separated on a 3–8% acrylamide gel with Tris-acetate buffer and SDS and transferred to a PVDF membrane. Immunoassays were performed using a monoclonal antibody raised against a synthetic peptide containing amino acids 1–19 of the human calpain-3 sequence (Leica) and an antibody against muscle-specific actin (Leica) as a loading control. In fig. Figure 3A demonstrates the presence of the 94 kDa calpain-3 protein in TA muscle after intramuscular injection. RT-qPCR analysis demonstrated a return of relative levels of human calpain-3 gene expression to normalized levels compared with WT mice 4 weeks after gene transfer (see Fig. 3B). Mouse GAPDH was used as the reference gene, and C57BL/6 WT was used to calibrate the RT-qPCR data.
Кроме того, выполняли количественный патогистологический анализ после внутримышечного введения. Как показано, диаметр мышечного волокна ТА у мышей CAPN3-KO, подвергнутых обработке, сравнивали с таковым для контрольной мышцы, не подвергнутой обработке (ТА, в которую инъецировали раствор Рингера с лактатом). Средний размер волокна для медленно сокращающихся окислительных (STO, темные), быстро сокращающихся окислительных (FTO, промежуточные) и быстро сокращающихся гликолитических (FTG, светлые) волокон в мышце ТА, в которую инъецировали AAV.hCAPN3, выглядел нормализованным до значений для WT. Количественное оценивание размера волокон в зависимости от типа представлено в табл. 4 и демонстрирует увеличение при обработке.In addition, quantitative pathological analysis was performed after intramuscular injection. As shown, TA muscle fiber diameter in treated CAPN3-KO mice was compared with that of untreated control muscle (TA injected with lactated Ringer's solution). The mean fiber size for slow-twitch oxidative (STO, dark), fast-twitch oxidative (FTO, intermediate), and fast-twitch glycolytic (FTG, light) fibers in AAV.hCAPN3-injected TA muscle appeared normalized to WT values. Quantitative assessment of fiber size depending on type is presented in table. 4 and shows an increase with processing.
Таблица 4Table 4
Вкратце, тестирование биологической активности in vivo после IM-инъекции вектора (1Е11 в. г.) в переднюю большеберцовую мышцу (ТА) у мышей CAPN3-KO (n=2) демонстрировало, что через 4 недели после доставки гена 1) анализы методами RT-qPCR и вестерн-блоттинга демонстрировали экспрессию транскриптов CAPN3 и полноразмерного белка кальпаина-3 размером 94 кДа и 2) гистологический анализ демонстрировал увеличение диаметра мышечных волокон ТА по сравнению с контрольной мышцей (ТА, в которую инъецировали раствор Рингера с лактатом).Briefly, in vivo bioactivity testing following IM vector injection (1E11 i.g.) into the tibialis anterior (TA) muscle in CAPN3-KO mice (n=2) demonstrated that 4 weeks after gene delivery 1) RT assays qPCR and Western blotting demonstrated expression of CAPN3 transcripts and the 94 kDa full-length calpain-3 protein and 2) histological analysis demonstrated an increase in TA muscle fiber diameter compared to control muscle (TA injected with lactated Ringer's solution).
Пример 9. Тестирование биологической активности in vivo после системной инъекцииExample 9 In Vivo Biological Activity Testing After Systemic Injection
Тестирование биологической активности in vivo выполняли после системной инъекции AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (3E12 в. г. или 6Е12 в. г.) в хвостовую вену мышей CAPN3-KO. Когорта CAPN3KO, получавшая низкую дозу (п=5; мышей обозначали как Z18-13, Z18-15, Z18-16, Z18-17, Z18-18), получала 3Е12 в. г. в 300 мкл раствора Рингера с лактатом. Через 4 недели после инъекции гена мышей оценивали в отношении усталости при беге с помощью теста бега до изнеможения на тредбане и затем подвергали эвтаназии для сбора тканей. Мышцы верхних и нижних конечностей (ТА, икроножную (GAS), четырехглавую, трехглавую), сердце, печень, селезенку, легкое, яичники и семенники удаляли, и образцы тканей замораживали в изопентане и охлаждали в жидком азоте.In vivo biological activity testing was performed after systemic injection of AAVrh.74.tMCK.CAPN3 (3E12 i.g. or 6E12 i.g.) into the tail vein of CAPN3-KO mice. The low-dose CAPN3KO cohort (n=5; mice designated Z18-13, Z18-15, Z18-16, Z18-17, Z18-18) received 3E12v. g. in 300 µl of lactated Ringer's solution. At 4 weeks after gene injection, mice were assessed for running fatigue using a treadmill exhaustion test and then euthanized for tissue collection. Muscles of the upper and lower extremities (TA, gastrocnemius (GAS), quadriceps, triceps), heart, liver, spleen, lung, ovaries and testes were removed, and tissue samples were frozen in isopentane and cooled in liquid nitrogen.
Оценивали экспрессию CAPN3 в мышцах ТА с помощью RT-qPCR. При низкой дозе 3Е12 в. г. уровни экспрессии мРНК CAPN3 были низкими, как наблюдалось по высоким значениям СТ > 27. Вестерн-блот-анализ не демонстрировал выявляемые полосы соответствующего белка. Несмотря на то, что при низкой дозе в данной ткани были получены данные о низкой экспрессии, при системном введении 3Е12 в. г. демонстрировались как функциональные, так и гистологические благоприятные эффекты.CAPN3 expression in TA muscles was assessed using RT-qPCR. At a low dose of 3E12 c. d. CAPN3 mRNA expression levels were low, as observed by high CT values >27. Western blot analysis did not show detectable bands of the corresponding protein. Although data on low expression were obtained in this tissue at a low dose, with systemic administration of 3E12 c. d. demonstrated both functional and histological beneficial effects.
Следовательно, производили системное введение более высокой дозы (6Е12 в. г.) с целью исследования возможности выявления экспрессии белка при более высокой дозе доставляемого вектора. Когорта мышей CAPN3-KO, получавшая высокую дозу (мышей обозначали как Z18-20, Z18-21, Z18-23 и Z18-24), получала 6Е12 в. г. вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 (что в два раза превышает дозу, используемую для когорты, получавшей низкую дозу, посредством системной инъекции в хвостовую вену) и подвергалась эвтаназии через 4 недели после инъекции. RT-qPCR демонстрировала вариабельные уровни экспрессииTherefore, a higher dose (6E12 i.g.) was administered systemically to investigate the possibility of detecting protein expression at a higher dose of the delivered vector. A high-dose cohort of CAPN3-KO mice (mice designated Z18-20, Z18-21, Z18-23, and Z18-24) received 6E12 i.v. g of AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector (which is twice the dose used for the low-dose cohort via systemic tail vein injection) and was euthanized 4 weeks after injection. RT-qPCR showed variable expression levels
- 17 045762- 17 045762
CAPN3 в четырехглавой мышце, трехглавой мышце, GAS, ТА и сердечной мышце.CAPN3 in quadriceps, triceps, GAS, TA and cardiac muscle.
Для определения относительной экспрессии мРНК CAPN3 собирали образцы мышечной ткани от мышей CAPN3-KO, подвергнутых обработке с помощью вектора tMCK.hCAPN3 в дозе 3Е12 в. г. (когорта 1, получавшая низкую дозу) и 6Е12 в. г. (когорта 2, получавшая высокую дозу). Общую РНК выделяли из обеих когорт, и с помощью qPCR анализировали CAPN3 в сравнении с GAPDH мыши наряду с полученными ранее образцами из когорты, получавшей вектор посредством IM-инъекции (1Е11 в. г.; см. выше в примере 8).To determine the relative expression of CAPN3 mRNA, muscle tissue samples were collected from CAPN3-KO mice treated with the tMCK.hCAPN3 vector at a dose of 3E12. g. (cohort 1, receiving a low dose) and 6E12 c. g. (cohort 2, receiving a high dose). Total RNA was isolated from both cohorts and CAPN3 versus mouse GAPDH was analyzed by qPCR along with previously obtained samples from the IM vector-treated cohort (1E11 i.g.; see Example 8 above).
Относительную экспрессию CAPN3 определяли с помощью способа, приведенного ниже:The relative expression of CAPN3 was determined using the method below:
CT=CTCAPN3 - CTmGAPDH CT = CT CAPN3 - CTmGAPDH
ΔΔСТ=ΔСТ - ΔСТкαлибрαтор*ΔΔST=ΔST - ΔSTcalibrator*
Относительная экспрессия CAPN3=2^CT Relative expression of CAPN3=2^ CT
Относительная экспрессия CAPN3 в каждой ткани и исходное значение СТ показаны в табл. 5 ниже и на фиг. 5. В табл. 5 представлены данные для IM-доставки (мыши №№ Z18-11 и Z18-12) и системной доставки.The relative expression of CAPN3 in each tissue and the baseline CT value are shown in Table. 5 below and in FIG. 5. In table. Figure 5 presents data for IM delivery (mice nos. Z18-11 and Z18-12) and systemic delivery.
Таблица 5. RT-PCR для CAPTN3Table 5. RT-PCR for CAPTN3
- 18 045762- 18 045762
* Калибратор* Calibrator
В целом, экспрессия мРНК CAPN3 в мышце CAPN3-KO после системной доставки характеризовалась вариабельностью, специфичной для животного и типа ткани, и более низкой относительной экспрессией по сравнению с IM-доставкой в дозе 1Е11 в. г. (< 1% от наблюдаемой при IM-доставке); что было в особенной степени справедливо для когорты, получавшей низкую дозу 3Е12. Соответственно, уровень полноразмерного белка размером 94 кДа находился ниже порога выявления для вестернблоттинга. Однако после системной инъекции системной дозы 6Е12 в. г. в когорте, получавшей высокую дозу, проявлялись устойчивая экспрессия гена и значительные количества полноразмерного белка кальпаина-3.Overall, CAPN3 mRNA expression in CAPN3-KO muscle following systemic delivery was characterized by animal- and tissue-type-specific variability and lower relative expression compared to IM delivery at 1E11v dose. g. (<1% of that observed with IM delivery); which was particularly true for the low-dose 3E12 cohort. Accordingly, the level of the full-length 94-kDa protein was below the detection threshold for Western blotting. However, after systemic injection of a systemic dose of 6E12 v. g, the high-dose cohort exhibited robust gene expression and significant amounts of full-length calpain-3 protein.
Пример 10. Оценка системной доставки гена AAVrh74.tMCK.hCAPN3Example 10. Evaluation of systemic delivery of the AAVrh74.tMCK.hCAPN3 gene
Эффективность переноса гена оценивали с помощью qPCR посредством подсчета числа копий векторных геномов в образцах тканей мышей CAPN3-KO после системной доставки AAVrh74.tMCK.hCAPN3 в дозе 6Е12 в. г. Определяли нагрузку векторными геномами в скелетных мышцах верхней и нижней конечностей (четырехглавой, ТА, икроножной, трехглавой), сердце и печени. Геномную ДНК выделяли из замороженных образцов тканей. Анализ методом qPCR проводили на ABI 7500 (Applied Biosystems) с использованием следующего набора праймеров: 5'CGGAGAGCAACTGCATAAG-3' (прямой; SEQ ID NO: 8); 5'-GGCTGATGATGGCTGAATAG-3' (обратный; SEQ ID NO: 9). Пара праймеров амплифицирует исключительно продукт из 5'-концевой области ORF hCAPN3 и нижерасположенной области, уникальной для вектора экспрессии, охватывающей части интронного элемента. Конечные результаты приведены в виде среднего числа копий вектора AAVrh74 наThe efficiency of gene transfer was assessed by qPCR by counting the copy number of vector genomes in tissue samples from CAPN3-KO mice after systemic delivery of AAVrh74.tMCK.hCAPN3 at a dose of 6E12. d. We determined the load of vector genomes in the skeletal muscles of the upper and lower extremities (quadriceps, TA, gastrocnemius, triceps), heart and liver. Genomic DNA was isolated from frozen tissue samples. qPCR analysis was performed on an ABI 7500 (Applied Biosystems) using the following primer set: 5'CGGAGAGCAACTGCATAAG-3' (forward; SEQ ID NO: 8); 5'-GGCTGATGATGGCTGAATAG-3' (reverse; SEQ ID NO: 9). The primer pair exclusively amplified product from the 5'-terminal region of the hCAPN3 ORF and a downstream region unique to the expression vector spanning portions of the intronic element. The final results are given as the average number of copies of the AAVrh74 vector per
- 19 045762 микрограмм геномной ДНК.- 19,045,762 micrograms of genomic DNA.
Как показано на фиг. 6, наиболее высокое число копий векторных геномов присутствовало в печени после системной доставки вектора. Распределение векторных геномов было вариабельным в зависимости от группы мышц. В целом более высокие значения наблюдались для четырехглавой мышцы и сердечной ткани по сравнению с другими мышцами. Отмечалась также вариабельность между экспериментами; как в случае с мышью № Z18-21, которая демонстрировала относительно более низкое число копий во всех группах мышц по сравнению с другими 3 мышами.As shown in FIG. 6, the highest copy number of vector genomes was present in the liver after systemic delivery of the vector. The distribution of vector genomes was variable depending on the muscle group. Overall, higher values were observed for quadriceps and cardiac tissue compared to other muscles. Variability between experiments was also noted; as in the case of mouse #Z18-21, which showed relatively lower copy number in all muscle groups compared to the other 3 mice.
У мышей CAPN3-KO, подвергнутых обработке путем системного введения 3Е12 в. г., наблюдалось улучшение как функциональных, так и гистологических признаков, однако в изолятах общей РНК с помощью RT-qPCR выявлялись лишь низкие уровни экспрессии мышечного кальпаина-3, и полноразмерный белок размером 94 кДа для определенной мышечной ткани было невозможно выявить с помощью вестерн-блоттинга (см. фиг. 3А). Однако после введения системной дозы 6Е12 в. г. проявлялись устойчивая экспрессия гена и значительные количества полноразмерного белка кальпаина-3 (см. фиг. 3В). Данные демонстрируют, что экспрессия гена кальпаина-3 возвращалась к нормализованным уровням по сравнению с мышами WT через 4 недели после переноса гена в частицах AAVrh74.tMCK.hCAPN3. GAPDH мыши использовали в качестве эталонного гена, a C57BL/6 WT - для калибровки данных RTqPCR.In CAPN3-KO mice treated with systemic administration of 3E12 b. g., there was an improvement in both functional and histological features, but only low levels of muscle calpain-3 expression were detected in total RNA isolates using RT-qPCR, and the full-length 94 kDa protein for a specific muscle tissue could not be detected using Western blotting (see Fig. 3A). However, after administration of a systemic dose of 6E12 v. g showed robust gene expression and significant amounts of full-length calpain-3 protein (see Fig. 3B). Data demonstrate that calpain-3 gene expression returned to normal levels compared to WT mice 4 weeks after gene transfer in AAVrh74.tMCK.hCAPN3 particles. Mouse GAPDH was used as the reference gene and C57BL/6 WT was used to calibrate the RTqPCR data.
Патогистологическое исследованиеPathohistological examination
Как обсуждалось выше, наблюдалась тенденция к повышению эффективности через 4 недели после инъекции. Значимое увеличение размера волокон наблюдалось в мышце ТА от мышей CAPN3-KO после системной доставки AAVrh.74.tMCK.hCAPN3 через 4 недели после инъекции в обеих когортах (3Е12 и 6Е12). Как показано на фиг. 7, общий диаметр волокна значимо увеличивался в обеих когортах, подвергнутых обработке, по сравнению с соответствующими KO-животными, не подвергнутыми обработке (р < 0,00001). Обработка приводила к нормализации размера волокон, и дозозависимые различия между когортами обработки не наблюдались (р=0,78058). В табл. 6 представлены размеры мышечных волокон для мышей дикого типа и мышей CAPN3-KO после системной генной терапии с помощью AAV.hCAPN3 в дозах 3Е12 и 6Е12 в. г.As discussed above, there was a trend toward increased efficacy 4 weeks after injection. A significant increase in fiber size was observed in TA muscle from CAPN3-KO mice following systemic delivery of AAVrh.74.tMCK.hCAPN3 4 weeks post-injection in both cohorts (3E12 and 6E12). As shown in FIG. 7, total fiber diameter was significantly increased in both treated cohorts compared to the corresponding untreated KO animals (p < 0.00001). Treatment resulted in normalization of fiber size, and no dose-dependent differences were observed between treatment cohorts (p=0.78058). In table Figure 6 shows muscle fiber sizes for wild-type and CAPN3-KO mice after systemic gene therapy with AAV.hCAPN3 at doses of 3E12 and 6E12. G.
Таблица 6Table 6
Патогистологические свидетельства кардиотоксичности после системной инъекции вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 через 4 недели не наблюдались ни в одной из когорт. В сердечной ткани обнаруживались вариабельные количества вируса, однако полосы белка в сердечной ткани не выявлялись с помощью вестерн-блоттинга ни в одной из когорт.Pathological evidence of cardiotoxicity after systemic injection of the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector after 4 weeks was not observed in any of the cohorts. Variable amounts of virus were detected in cardiac tissue, but protein bands were not detected in cardiac tissue by Western blotting in any of the cohorts.
Исследование функциональных свойств: тест бега до изнеможенияFunctional Properties Study: Run to Exhaustion Test
Мышей приучали к тредбану (Columbus Instruments) посредством 15-минутного забега со скоростью 10 м/мин один раз в день на протяжении 3 дней до получения данных для теста бега до изнеможения. Согласно используемому протоколу требовалось нахождение мышей на тредбане, установленном под наклоном в 15°. Скорость движения тредбана при включении составляла 1 м/мин, и скорость увеличивали на 1 м каждую минуту до изнеможения мыши. Изнеможение определяли, если мышь сидела на площадке для отдыха в течение по меньшей мере 15 с. Регистрировали время, скорость и расстояние, преодолеваемое до наступления изнеможения.Mice were habituated to a treadmill (Columbus Instruments) by running for 15 minutes at 10 m/min once daily for 3 days until data for the run to exhaustion test was obtained. The protocol used required the mice to be placed on a treadmill set at an inclination of 15°. The speed of movement of the treadmill when turned on was 1 m/min, and the speed was increased by 1 m every minute until the mouse was exhausted. Exhaustion was defined as the mouse sitting on the resting platform for at least 15 s. The time, speed and distance covered before exhaustion was recorded.
На фиг. 8А представлены данные теста бега до изнеможения для когорты, получавшей низкую дозу, которая получала 3Е12 в. г. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3, и когорты 2, получавшей высокую дозу, которая получала 6Е12 в. г. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3, согласно оценке через 4 недели после системного введения. Мыши CAPN3-KO, подвергнутые обработке, в обеих когортах показали лучшие результаты в тестеIn fig. Figure 8A shows run-to-exhaustion test data for the low-dose cohort that received 3E12v. g. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3, and high-dose cohort 2, which received 6E12 i. d. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3, as assessed 4 weeks after systemic administration. Treated CAPN3-KO mice in both cohorts performed better in the test
- 20 045762 бега до изнеможения по сравнению с соответствующими животными, не подвергнутыми обработке. Не наблюдались выраженные дозозависимые различия при выполнении теста бега до изнеможения или статистически значимые различия в диаметре мышечных волокон между когортами, получавшими низкую или высокую дозу.- 20,045,762 runs to exhaustion compared to corresponding untreated animals. There were no significant dose-related differences in the run to exhaustion test or statistically significant differences in muscle fiber diameter between the low- and high-dose cohorts.
Мышей из когорты 2, получавшей высокую дозу (n=16), подвергали дополнительному анализу через 20-24 недели после введения 6Е12 в. г. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3. Как показано на фиг. 8В, мыши CAPN3-KO, подвергнутые обработке, продолжали показывать лучшие результаты в тесте бега до изнеможения по сравнению с соответствующими животными, не подвергнутыми обработке (р < 0,00001).Mice from high-dose cohort 2 (n=16) were further analyzed 20-24 weeks after 6E12v administration. g. AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3. As shown in FIG. 8B, treated CAPN3-KO mice continued to perform better in the run to exhaustion test compared to the corresponding untreated animals (p < 0.00001).
Пример 11. Оценка кардиотоксичности после системной инъекции вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3Example 11. Cardiotoxicity assessment after systemic injection of the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector
После того, как мышей из когорт подвергали эвтаназии через 4 недели после инъекции, собирали образцы сыворотки крови и органов. Когорта 1 CAPN3-KO, получавшая низкую дозу (n=5), получала вектор AAVrh.74.tMCK.hCAPN3 в дозе 3Е12 в. г. в 300 мкл раствора Рингера с лактатом посредством инъекции в хвостовую вену. Когорта 2 мышей CAPN3-KO, получавшая высокую дозу, получала вектор AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 в дозе 6Е12 в. г. через хвостовую вену, и обе когорты подвергали эвтаназии через 4 недели после инъекции. Исследовали два среза через верхушку сердца, поверхностные и глубокие области желудочков. В срезах тканей не обнаруживали признаков воспаления, некроза или регенерации, что указывало на отсутствие наблюдаемых токсических эффектов в отношении сердечной мышцы после системного введения вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 в двух различных дозах через 4 недели после инъекции. Мыши №№ Z18-19 и Z18-22 (получавшие инъекцию раствора Рингера с лактатом/не подвергнутые обработке) служили в качестве контрольных KO-животных. На фиг. 9 представлены свежезамороженные срезы сердца, окрашенные с помощью Н&Е. Признаки некроза, регенерации или воспаления мышечных волокон не наблюдались. Несмотря на то, что в сердечной ткани присутствовали вариабельные количества вируса, полосы белка не выявлялись с помощью вестерн-блоттинга ни в одной из когорт. На фиг. 10 представлены результаты вестерн-блот-анализа, которые демонстрируют, что уровень полноразмерного белка кальпаина-3 находится ниже порога выявления в тканях сердца после трансдукции.After cohort mice were euthanized 4 weeks postinjection, serum and organ samples were collected. Low dose CAPN3-KO cohort 1 (n=5) received the AAVrh.74.tMCK.hCAPN3 vector at a dose of 3E12v. g. in 300 µl of lactated Ringer's solution by injection into the tail vein. Cohort 2 of high-dose CAPN3-KO mice received the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector at a dose of 6E12v. g via the tail vein, and both cohorts were euthanized 4 weeks after injection. Two sections were examined through the apex of the heart, the superficial and deep regions of the ventricles. Tissue sections showed no signs of inflammation, necrosis, or regeneration, indicating no observable toxic effects on cardiac muscle after systemic administration of the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector at two different doses 4 weeks after injection. Mice Nos. Z18-19 and Z18-22 (lactated Ringer's solution/naïve) served as KO control animals. In fig. Figure 9 shows fresh frozen heart sections stained with H&E. No signs of necrosis, regeneration or inflammation of muscle fibers were observed. Although variable amounts of virus were present in cardiac tissue, protein bands were not detected by Western blotting in any of the cohorts. In fig. 10 shows the results of Western blot analysis, which demonstrate that the level of full-length calpain-3 protein is below the detection threshold in cardiac tissue after transduction.
Пример 12. Анализ физиологических показателей in vivoExample 12 In Vivo Physiological Analysis
Оценку физиологических показателей выполняли после IM или системного введения вектора AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3. Во время проведения оценки физиологических показателей in vivo мышей подвергали анестезии путем ингаляции изофлурана. После того, как животное было подвергнуто анестезии, шерсть в области спины и задней конечности удаляли в случае необходимости с помощью машинки для стрижки волос. Если удаление шерсти с помощью машинки для стрижки волос было недостаточным, наносили тонкий слой крема для удаления волос. Во время проведения физиологических измерений силы in vivo крутящий момент для задней конечности измеряли с помощью педали для неинвазивного измерения силы, соединенной с двигателем детектора силы (Aurora Scientific, Канада), после сверхмаксимальных стимуляций седалищного нерва. Заднюю конечность, предназначенную для проведения измерений, прикрепляли к педали с помощью клейкой ленты. Конечность удерживали в неподвижном состоянии с помощью закругленного зажима. Большеберцовый или малоберцовый компонент седалищного нерва стимулировали с помощью двух стерильных одноразовых монополярных электродов 28 калибра, установленных подкожно возле нерва. Температуру мыши поддерживали с помощью кондуктивной терморегулируемой нагревательной пластины (установленной на 37°С) или источника теплового излучения и отслеживали с помощью инфракрасного датчика температуры.Physiological assessments were performed after IM or systemic administration of the AAVrh7.4.tMCK.hCAPN3 vector. During in vivo physiological assessments, mice were anesthetized by isoflurane inhalation. After the animal was anesthetized, hair from the dorsal and hind limb areas was removed, if necessary, using a hair clipper. If hair removal with a hair clipper was not sufficient, a thin layer of hair removal cream was applied. During in vivo physiological force measurements, hindlimb torque was measured using a noninvasive force pedal coupled to a force detector motor (Aurora Scientific, Canada) following supramaximal sciatic nerve stimulations. The hind limb intended for measurements was attached to the pedal using adhesive tape. The limb was held immobile using a rounded clamp. The tibial or peroneal component of the sciatic nerve was stimulated using two sterile, disposable, 28-gauge monopolar electrodes placed subcutaneously near the nerve. The mouse's temperature was maintained using a conductive temperature-controlled heating plate (set at 37°C) or a thermal radiation source and monitored using an infrared temperature sensor.
Хотя в настоящем изобретении предусмотрены конкретные варианты осуществления, следует понимать, что специалистам в данной области придут на ум их видоизменения и модификации. Соответственно, на изобретение должны быть наложены только те ограничения, которые указаны в формуле изобретения.Although the present invention provides specific embodiments, it should be understood that variations and modifications thereof will occur to those skilled in the art. Accordingly, the invention should be subject only to those limitations indicated in the claims.
Все документы, ссылки на которые присутствуют в настоящей заявке, включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.All documents referenced in this application are incorporated herein by reference in their entirety.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/691,934 | 2018-06-29 | ||
US62/865,081 | 2019-06-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA045762B1 true EA045762B1 (en) | 2023-12-25 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110997923B (en) | Adeno-associated viral vectors deliver muscle-specific micro-muscular dystrophy proteins for the treatment of muscular dystrophy | |
JP7390426B2 (en) | Adeno-associated viral vector delivery of β-sarcoglycan and microRNA-29 and treatment of muscular dystrophy | |
JP7507697B2 (en) | Recombinant adeno-associated virus products and methods for treating limb-girdle muscular dystrophy 2a | |
JP7361701B2 (en) | Gene therapy for limb-girdle muscular dystrophy type 2C | |
JP2021527657A (en) | Adeno-associated virus vector delivery of muscle-specific microdystrophins for the treatment of muscular dystrophy | |
US9133482B2 (en) | Recombinant virus products and methods for inhibition of expression of myotilin | |
CN110325219B (en) | Intrathecal delivery of recombinant adeno-associated virus encoding methyl-CpG binding protein 2 | |
JP2019511916A (en) | Recombinant virus product and method for inducing DUX4 exon skipping | |
JP2022543236A (en) | Exon 44-targeting nucleic acids and recombinant adeno-associated viruses containing such nucleic acids for the treatment of dystrophin-based myopathy | |
JP2022185591A (en) | Recombinant adeno-associated virus products and methods for treating limb girdle muscular dystrophy 2a | |
TWI854984B (en) | Recombinant adeno-associated virus products and methods for treating limb girdle muscular dystrophy 2a | |
EA045762B1 (en) | PRODUCTS BASED ON RECOMBINANT ADENO-ASSOCIATED VIRUSES AND METHODS FOR TREATING PELOVIC-BREAKAL MUSCULAR DYSTROPHY TYPE 2A | |
WO2021102435A1 (en) | Materials and methods for treatment of disorders associated with the ighmbp2 gene | |
US20230390417A1 (en) | Recombinant Adeno-Associated Virus Products and Methods for Treating Limb Girdle Muscular Dystrophy 2A | |
EA045951B1 (en) | GENE THERAPY AGAINST PELOVIC-BRACHALERAL MUSCULAR DYSTROPHY TYPE 2C | |
WO2024081706A1 (en) | Adeno-associated virus delivery to treat spinal muscular atrophy with respiratory distress type 1 (smard1) and charcot-marie-tooth type 2s (cmt2s) | |
JP2023540095A (en) | Systemic delivery of adeno-associated viral vectors expressing G-sarcoglycan and treatment of muscular dystrophy | |
JP2024515623A (en) | Recombinant adeno-associated virus encoding methyl-cpg binding protein 2 for treating pitt-hopkins syndrome by intrathecal delivery - Patents.com | |
EA044609B1 (en) | DELIVERY OF BETA-SARCOGLYCAN AND MICRORNA-29 BY VECTOR BASED ON ADEN-ASSOCIATED VIRUS AND TREATMENT OF MUSCULAR DYSTROPHY |