ES2569558T3 - Composición farmacéutica que comprende oligonucleótidos antisentido anti-ARNmi - Google Patents

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Abstract

Oligonucleótido de fórmula: 5'-CcAttGTcaCaCtCC-3' (SEC ID nº 99) en la que una letra minúscula identifica la base nitrogenada de una unidad de ADN; una letra mayúscula identifica la base nitrogenada de una unidad de ANB y en la que las citosinas de ANB se encuentran opcionalmente metiladas.

Description

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El oligonucleótido de la invención típicamente es de cadena sencilla. Por lo tanto, se entenderá que dentro del contexto de la invención el término oligonucleótido puede utilizarse intercambiablemente con la expresión oligonucleótido de cadena sencilla.
En una realización, la invención proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden oligonucleótidos pequeños (de cadena sencilla) de la invención. Los oligonucleótidos pequeños resultan particularmente eficaces para aliviar la represión de ARNmi in vivo. Se ha encontrado que la incorporación de análogos de nucleótido de alta afinidad en los oligonucleótidos resulta en moléculas anti-microARN altamente eficaces que aparentemente funcionan mediante la formación de dúplex prácticamente irreversibles con el ARNmi diana, y no mediante mecanismos basados en el corte del ARN, tales como los mecanismos asociados a la ARNasa H o a RISC.
El oligonucleótido de cadena sencilla según la invención comprende una región de secuencia de nucleobases contigua que es 100% complementaria a la región núcleo de microARN humano.
El oligonucleótido de cadena sencilla según la invención es complementario a la secuencia de microARN humano madura.
Los oligonucleótidos según la invención son complementarios a hsa-miR-122.
En una realización preferente, los análogos de nucleótido ANB presentan una estabilidad térmica del dúplex más alta con un nucleótido de ARN complementario que la afinidad de unión de un nucleótido de ADN equivalente con dicho nucleótido de ARN complementario.
En una realización, los análogos de nucleótido ANB confieren una estabilidad en suero incrementada respecto al oligonucleótido de cadena sencilla.
En una realización, el oligonucleótido de cadena sencilla forma una conformación de A-hélice con una molécula de ARN de cadena sencilla complementaria.
Típicamente entre dos moléculas de ARN existe un dúplex en una conformación de forma A, mientras que un dúplex entre dos moléculas de ADN típicamente existe en una conformación de forma B.
Un dúplex entre una molécula de ADN y una de ARN típicamente existe en una conformación intermedia (forma A/B). La utilización de análogos de nucleótido, tales como beta-D-oxi-ANB, puede utilizarse para favorecer una confirmación más de tipo forma A. Se utilizan los dicroísmos circulares (DC) estándares o el análisis de RMN para determinar la forma de los dúplex entre los oligonucleótidos de la invención y las moléculas de ARN complementarias.
Debido a que se cree que el reclutamiento por el complejo RISC depende de la conformación estructural específica de la diana de ARNmi/ARNm, los oligonucleótidos según la presente invención pueden, en una realización, formar un dúplex de forma A/B con una molécula de ARN complementaria.
Sin embargo, los presentes inventores también han determinado que la utilización de análogos de nucleótido que estimulan la estructura de forma A también pueden resultar eficaces, tales como el isómero alfa-L de ANB.
En una realización, el oligonucleótido de cadena sencilla forma una conformación de forma A/B con una molécula de ARN de cadena sencilla complementaria.
En una realización, el oligonucleótido de cadena sencilla forma una conformación de forma A con una molécula de ARN de cadena sencilla complementaria.
En una realización, el oligonucleótido de cadena sencilla según la invención no media en el corte basado en ARNasa H de una molécula de ARN de cadena sencilla complementaria. Típicamente se requiere un tramo de por lo menos 5 (típicamente no eficaz para el reclutamiento de la ARNasa H), más preferentemente de por lo menos 6, más preferentemente de por lo menos 7 o 8 nucleobases de ADN consecutivas (o nucleobases alternativas que pueden reclutar ARNasa H, tal como alfa-L-amino ANB) con el fin de que un oligonucleótido resulte eficaz en el reclutamiento de la ARNasa H.
La patente EP nº 1 222 309 proporciona métodos in vitro para determinar la actividad de ARNasa H, que puede utilizarse para determinar la capacidad de reclutar ARNasa H. Se considera que un compuesto es capaz de reclutar ARNasa H en el caso de que, al proporcionarle el ARN diana complementario, presente una tasa inicial, medida en pmoles/l/min, de por lo menos 1%, tal como de por lo menos 5%, tal como de por lo menos 10% o inferior a 20% del oligonucleótido equivalente de sólo ADN, sin sustituciones en 2', con grupos de enlace fosforotioato entre todos los nucleótidos en el oligonucleótido, utilizando la metodología proporcionada en los Ejemplos 91 a 95 de la patente EP nº 1 222 309.
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En dicha realización, el oligonucleótido puede presentar una longitud de 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 o 26 nucleobases.
Se reconocerá que, para oligonucleótidos más pequeños, puede resultar necesario incrementar la proporción de análogos de nucleótido (de alta afinidad), tales como ANB. Por lo tanto, en una realización, por lo menos aproximadamente 30% de las nucleobases son análogos de nucleótido, tal como por lo menos aproximadamente 33%, tal como por lo menos aproximadamente 40%, o por lo menos aproximadamente 50%, o por lo menos aproximadamente 60%, tal como por lo menos aproximadamente 66%, tal como por lo menos aproximadamente 70%, tal como por lo menos aproximadamente 80%, o por lo menos aproximadamente 90%. También resultará evidente que el oligonucleótido puede comprender una secuencia de nucleobases que consiste de únicamente secuencias de análogos de nucleótido.
En la presente memoria, la expresión "base nitrogenada" pretende cubrir las purinas y las pirimidinas, tales como las nucleobases de ADN A, C, T y G, las nucleobases de ARN A, C, U y G, así como las nucleobases no de ADN/ARN, tales como la 5-metilcitosina (MeC), isocitosina, pseudoisocitosina, 5-bromouracilo, 5-propiniluracilo, 5-propinil-6fluorouracilo, 5-metiltiazoluracilo, 6-aminopurina, 2-aminopurina, inosina, 2,6-diaminopurina, 7-propín-7deazaadenina, 7-propín-7-deazaguanina y 2-cloro-6-aminopurina, en particular MeC. Se entenderá que la selección final de la nucleobase no de ADN/ARN dependerá del nucleótido correspondiente (o emparejado) presente en la cadena de microARN que pretende ser la diana del oligonucleótido. Por ejemplo, en el caso de que el nucleótido correspondiente sea G, normalmente resultará necesario seleccionar una nucleobase no de ADN/ARN que sea capaz de establecer enlaces de hidrógeno con G. En este caso específico, en el que el nucleótido correspondiente es G, un ejemplo típico de una nucleobase no de ADN/ARN preferente es MeC.
La expresión "grupo de enlace entre nucleósidos" pretende referirse a un grupo capaz de unir covalentemente dos nucleobases, tal como entre unidades de ADN, entre unidades de ADN y análogos de nucleótido, entre dos unidades no de ANB, entre una unidad no de ANB y una unidad de ANB, y entre dos unidades de ANB, etc. Entre los ejemplos preferentes se incluyen los grupos fosfato, fosfodiéster y fosforotioato.
El enlace entre nucleósidos puede seleccionarse de entre el grupo que consiste de: -O-P(O)2-O-, -O-P(O,S)-O-, -O-P(S)2-O-, -S-P(O)2-O-, -S-P(O,S)-O-, -S-P(S)2-O-, -O-P(O)2-S-, -O-P(O,S)--S-, -S-P(O)2-S-, -O-PO(RH)-O-, OPO(OCH3)-O-, -O-PO(NRH)-O-, -O-PO(OCH2CH2S-R)-O-, -O-PO(BH3)-O-, -O-PO(NHRH)-O-, -O-P(O)2-NRH-, -NRH-P(O)2-O-, -NRH-CO-O-, -NRH-CO-NRH-, y/o el enlace entre nucleósidos puede seleccionarse de entre el grupo que consiste de: -O-CO-O-, -O-CO-NRH-, -NRH-CO-CH2-, -O-CH2-CO-NRH-, -O-CH2-CH2-NRH-, -CO-NRH-CH2-, -CH2NRH-CO-, -O-CH2-CH2-S-, -S-CH2-CH2-O-, -S-CH2-CH2-S-, -CH2-SO2-CH2-, -CH2-CO-NRH-, -O-CH2-CH2-NRH-CO-, -CH2-NCH3-O-CH2-, en donde RH se selecciona de entre hidrógeno y alquilo C1-4. Convenientemente, en algunas realizaciones, pueden resultar preferentes enlaces entre nucleósidos que contienen azufre (S) tal como se han proporcionado anteriormente.
Las expresiones "correspondiente a" y "corresponde a" se refieren en el contexto de los oligonucleótidos a la comparación entre una secuencia de nucleobases del compuesto de la invención, y el complemento inverso de la misma, o en una realización, entre una secuencia de nucleobases y una secuencia de nucleobases equivalente (idéntica) que puede comprender, por ejemplo, otras nucleobases pero que conserva la misma secuencia de bases,
o un complemento de la misma. Los análogos de nucleótido se comparan directamente con sus nucleótidos equivalentes o naturales correspondientes. Las secuencias que forman el complemento inverso de una secuencia se denominan secuencia complementaria de la secuencia.
En referencia a la longitud de una molécula de nucleótidos tal como se denomina en la presente memoria, la longitud corresponde al número de unidades monoméricas, es decir nucleobases, con independencia de si dichas unidades monoméricas son nucleótidos o análogos de nucleótido. Con respecto a las nucleobases, los términos monómero y unidad se utilizan intercambiablemente en la presente memoria.
Debe entenderse que al utilizar el término "aproximadamente" en el contexto de valores o intervalos específicos de valores, la exposición debe entenderse que incluye el valor o intervalo específico al que se hace referencia.
Entre los análogos de ADN preferentes se incluyen análogos de ADN en los que el grupo 2'-H se sustituye por una sustitución diferente de -OH (ARN), por ejemplo mediante sustitución con -O-CH3, -O-CH2-CH2-O-CH3, -O-CH2-CH2-CH2-NH2, -O-CH2-CH2-CH2-OH o -F.
Entre los análogos de ARN preferentes se incluyen análogos de ARN que han sido modificados en su grupo 2'-OH, por ejemplo mediante sustitución por un grupo diferente de -H (ADN), por ejemplo -O-CH3, -O-CH2-CH2-O-CH3, -O-CH2-CH2-CH2-NH2, -O-CH2-CH2-CH2-OH o -F.
En una realización, el análogo de nucleótido es "ENA".
Al utilizarlos en el presente contexto, las expresiones "unidad de ANB", "monómero de ANB", "residuo de ANB", "unidad de ácido nucleico bloqueado", "monómero de ácido nucleico bloqueado" o "residuo ácido nucleico
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bloqueado" se refieren a un análogo de nucleósido bicíclico. Las unidades de ANB se describen en, entre otros, los documentos nº WO 99/14226, nº WO 00/56746, nº WO 00/56748, nº WO 01/25248, nº WO 02/28875, nº WO 03/006475 y nº WO 03/095467. La unidad de ANB también puede definirse con respecto a su fórmula química. De esta manera, una "unidad de ANB", tal como se utiliza en la presente memoria, presenta la estructura química mostrada en el Esquema 1, a continuación:
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en la que:
X se selecciona de entre el grupo que consiste de O, S y NRH, en el que RH es H o alquilo C1-4,
Y es (-CH2)r, en el que r es un número entero entre 1 y 4, y
B es una base nitrogenada.
En referencia a la sustitución de una unidad de ADN por su unidad de ANB correspondiente en el contexto de la presente invención, la expresión "unidad de ANB correspondiente" pretende referirse a que la unidad de ADN ha sido sustituida por una unidad de ANB que contiene la misma base nitrogenada que la unidad de ADN que ha sustituido, por ejemplo la unidad de ANB correspondiente de una unidad de ADN que contiene la base nitrogenada A también contiene la base nitrogenada A. La excepción es que, en el caso de que una unidad de ADN contenga la base C, la unidad de ANB correspondiente puede contener la base C o la base MeC, preferentemente MeC.
En la presente memoria, la expresión "unidad no de ANB" se refiere a un nucleósido diferente de una unidad de ANB, es decir, la expresión "unidad no de ANB" incluye una unidad de ADN así como una unidad de ARN. Una unidad no de ANB preferente es una unidad de ADN.
Los términos "unidad", "residuo" y "monómero" en la presente memoria se utilizan intercambiablemente.
En el presente contexto, el término "conjugado" pretende indicar una molécula heterogénea formada mediante unión covalente de un oligonucleótido tal como se indica en la presente memoria a una o más fracciones no nucleótidas o no polinucleótidas. Entre los ejemplos de fracciones no nucleótidas o no polinucleótidas se incluyen agentes macromoleculares tales como proteínas, cadenas de ácido graso, residuos sacáridos, glucoproteínas, polímeros o combinaciones de los mismos. Típicamente las proteínas pueden ser anticuerpos para una proteína diana. Los polímeros típicos pueden ser polietilenglicol.
La expresión "por lo menos uno" comprende un número entero superior o igual a 1, tal como 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, etc.
Los términos "un" y "una", tal como se utilizan en referencia a un nucleótido, agente, unidad de ANB, etc., pretenden referirse a uno o más. En particular, la expresión "un componente (tal como un nucleótido, un agente, una unidad de ANB o similar) seleccionado de entre el grupo que consiste de..." pretende referirse a que puede seleccionarse uno
o más de los componentes citados. De esta manera, expresiones como "un componente seleccionado de entre el grupo que consiste de A, B y C" pretende incluir todas las combinaciones de A, B y C, es decir, A, B, C, A+B, A+C, B+C y A+B+C.
La expresión "unidad de tio-ANB" se refiere a una unidad de ANB en la que X en el Esquema 1 es S. Una unidad de tio-ANB puede encontrarse tanto en forma beta-D como en forma alfa-L. Generalmente, la forma beta-D de la unidad de tio-ANB resulta preferente. La forma beta-D y la forma alfa-D de una unidad de tio-ANB se muestran en el Esquema 3 como compuestos 3A y 3B, respectivamente.
La expresión "unidad amino-ANB" se refiere a una unidad de ANB en la que X en el Esquema 1 es NH o NRH, en la que RH es hidrógeno o alquilo C1-4. Una unidad de amino-ANB puede encontrarse tanto en forma beta-D como en forma alfa-L. Generalmente, la forma beta-D de la unidad de amino-ANB resulta preferente. La forma beta-D y la forma alfa-D de una unidad de amino-ANB se muestran en el Esquema 4 como compuestos 4A y 4B, respectivamente.
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La expresión "unidad de oxi-ANB" se refiere a una unidad de ANB en la que X en el Esquema 1 es O. Una unidad de oxi-ANB puede encontrarse tanto en forma beta-D como en forma alfa-L. Generalmente, la forma beta-D de la unidad de oxi-ANB resulta preferente. La forma beta-D y la forma alfa-D de una unidad de oxi-ANB se muestran en el Esquema 5 como compuestos 5A y 5B, respectivamente.
En el presente contexto, el término "alquilo C1-6" pretende referirse a una cadena de hidrocarburo saturado lineal o ramificado en el que las cadenas más largas presentan entre uno y seis átomos de carbono, tal como metilo, etilo, npropilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, terc-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo y hexilo. Una cadena de hidrocarburo ramificado pretende referirse a un alquilo C1-6 sustituido en cualquier carbono con una cadena hidrocarburo.
En el presente contexto, el término "alquilo C1-4" pretende referirse a una cadena de hidrocarburo saturado lineal o ramificado en el que las cadenas más largas presentan entre uno y cuatro átomos de carbono, tal como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo y terc-butilo. Una cadena de hidrocarburo ramificado pretende referirse a un alquilo C1-4 sustituido en cualquier carbono con una cadena hidrocarburo.
Al utilizarse en la presente memoria el término "alcoxi C1-6" pretende referirse a alquiloxi C1-6, tal como metoxi, etoxi, n-propoxi, isopropoxi, n-butoxi, isobutoxi, sec-butoxi, terc-butoxi, pentoxi, isopentoxi, neopentoxi y hexoxi.
En el presente contexto, el término "alquenilo C2-6" pretende referirse a un grupo de hidrocarburo lineal o ramificado que presenta entre dos y seis átomos de carbono y que contiene uno o más dobles enlaces. Entre los ejemplos ilustrativos de grupos de alquenilo C2-6 se incluyen alilo, homoalilo, vinilo, crotilo, butenilo, butadienilo, pentenilo, pentadienilo, hexenilo y hexadienilo. La posición de la insaturación (el doble enlace) puede encontrarse en cualquier posición a lo largo de la cadena de carbonos.
En el presente contexto, el término "alquinilo C2-6" pretende referirse a un grupo de hidrocarburo lineal o ramificado que contiene entre dos y seis átomos de carbono y que contiene uno o más triples enlaces. Entre los ejemplos de alquinilo C2-6 se incluyen acetileno, propinilo, butinilo, pentinilo y hexinilo. La posición de la insaturación (el triple enlace) puede encontrarse en cualquier posición a lo largo de la cadena de carbonos. Más de un enlace puede ser insaturado, de manera que el "alquinilo C2-6" es un diino o enediino, tal como es conocido por el experto en la materia.
Tal como se utiliza en la presente memoria, "hibridación" se refiere a enlaces de hidrógeno, que puede ser de Watson-Crick, Hoogsteen, enlaces de hidrógeno de Hoogsteen invertidos, etc. entre nucleósidos o bases nucleótidas complementarias. Las cuatro nucleobases que se encuentran comúnmente en el ADN son G, A, T y C, de las que G se empareja con C, y A se empareja con T. En el ARN, la T ha sido sustituida por uracilo (U), que se empareja con A. Los grupos químicos en las nucleobases que participan en la formación de dúplex estándar constituyen la cara de Watson-Crick. Hoogsteen demostró un par de años después que las nucleobases purina (G y A) además de su cara de Watson-Crick presentan una cara de Hoogsteen que puede ser reconocida desde el exterior de un dúplex y utilizarse para unir oligonucleótidos pirimidina mediante enlace de hidrógeno, formando de esta manera una estructura de triple hélice.
En el contexto de la presente invención, el término "complementario" se refiere a la capacidad de apareamiento preciso mutuo entre dos secuencias de nucleótidos. Por ejemplo, en el caso de que un nucleótido en una posición determinada de un oligonucleótido sea capaz de enlace de hidrógeno con un nucleótido en la posición correspondiente de una molécula de ADN o ARN, el oligonucleótido y el ADN o ARN se considera que son complementarios entre sí en esa posición. Las cadenas de ADN o ARN se consideran complementarios entre sí en el caso de que un número suficiente de nucleótidos en el oligonucleótido pueda formar enlaces de hidrógeno con nucleótidos correspondientes en el ADN o ARN diana para permitir la formación de un complejo estable. Para ser estable in vitro o in vivo, la secuencia de un oligonucleótido no necesita ser complementaria al 100% respecto a su microARN diana. Los términos "complementario" y "específicamente hibridable" implican, de esta manera, que el oligonucleótido se une de manera suficientemente fuerte y específica a la molécula diana, proporcionando la interferencia deseada con la función normal de la diana, sin afectar simultáneamente a la función de los ARN no diana.
En un ejemplo preferente, el oligonucleótido de la invención es complementario al 100% respecto a una secuencia de microARN humano, tal como una de las secuencias de microARN a las que se hace referencia en la presente memoria.
En un ejemplo preferente, el oligonucleótido de la invención comprende una secuencia contigua que es 100% complementaria a la región núcleo de la secuencia de microARN humano.
Los microARN son ARN no codificantes cortos que se derivan de genes endógenos, que actúan como reguladores post-transcripcionales de la expresión génica. Se procesan a partir de precursores de tipo horquilla más largos (aproximadamente 70 a 80 nt) denominados pre-ARNmi, por el enzima de ARNasa III Dicer. Los microARN se ensamblan en complejos de ribonucleoproteína denominados RNPmi y reconocen sus sitios diana mediante
imagen10
Tal como se ha indicado anteriormente, en la secuencia nuclear de los oligonucleótidos de la presente invención se han sustituido tres unidades de ADN en dicha secuencia por sus unidades de ANB correspondientes. Los presentes inventores han encontrado además que la inhibición de los microARN diana puede incrementarse adicionalmente garantizando que dos unidades de ANB en dicha secuencia nuclear se encuentran separadas por como mínimo una
5 unidad de ADN.
Las unidades no de ANB son unidades de ANB, el oligonucleótido según la presente invención contiene 15 nucleótidos y el patrón de sustitución, partiendo del extremo 3', es XXxXxXxxXXxxXxX, en la que "X" se refiere a una unidad de ANB y "x" se refiere a una unidad no de ANB. La secuencia preferente para dicha realización, partiendo
10 del extremo 3', es CCtCaCacTGttAcC, en la que una letra mayúscula se refiere a una base nitrogenada en una unidad de ANB y una letra minúscula se refiere a una base nitrogenada en una unidad no de ANB.
Modificación del grupo de enlace entre nucleósidos
15 Los grupos de enlace entre nucleósidos típicos en los oligonucleótidos son los grupos fosfato, aunque estos pueden sustituirse por grupos de enlace entre nucleósidos que no son fosfatos. En una realización interesante adicional de la invención, el oligonucleótido de la invención se modifica en la estructura de grupos de enlace entre nucleósidos del mismo, es decir, el oligonucleótido modificado comprende un grupo de enlace entre nucleósidos que difiere del fosfato. De acuerdo con lo anteriormente expuesto, en una realización preferente, el oligonucleótido según la
20 presente invención comprende por lo menos uno de los ejemplos específicos de grupo de enlace entre nucleósidos que difieren del fosfato (-O-P(O)2-O-), de entre: -O-P(O,S)-O-, -O-P(S)2-O-, -S-P(O)2-O-, -S-P(O,S)-O-, -S-P(S)2-O-, -O-P(O)2-S-, -O-P(O,S)-S-, -S-P(O)2-S-, -O-PO(RH)-O-, O-PO(OCH3)-O-, -O-PO(NRH)-O-, -O-PO(OCH2CH2S-R)-O-, -O-PO(BH3)-O-, -OPO(NHRH)-O-,-O-P(O)2-NRH-,-NRH-P(O)2-O-, -NRH-CO-O-,-NRH-CO-NRH-,-O-CO-O-,-O-CO-NRH,-NRH-CO-CH2-, -O-CH2-CO-NRH-, -O-CH2-CH2-NRH, -CO-NRH-CH2-, -CH2-NRH-CO-, -O-CH2-CH2-S-, -S-CH2-CH2
25 O-, -S-CH2-CH2-S-, -CH2-SO2-CH2 -CH2-CO-NRH-, -O-CH2-CH2-NRH-CO -CH2-NCH3-O-CH2-, en donde RH es hidrógeno o alquilo C1-4.
En el caso de que se modifique un grupo de enlace entre nucleósidos, el grupo de enlace entre nucleósidos preferentemente es un grupo fosforotioato (-O-P(O,S)-O-). En una realización preferente, todos los grupos de enlace
30 entre nucleósidos de los oligonucleótidos según la presente invención son fosforotioato.
Diseños de microARN específicos
La tabla a continuación proporciona ejemplos de oligonucleótidos según la presente invención, tales como los 35 utilizados en composiciones farmacéuticas, en comparación con moléculas del tipo de la técnica anterior.
diana: hsa-miR-122a MIMAT0000421
SEC ID
uggagugugacaaugguguuugu
SEC ID nº 1
Cribado en línea celular HUH-7 que expresa miR-122
Nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
diana: hsa-miR-122a MIMAT0000421
SEC ID
3962:miR-122 5’-ACAAacaccattgtcacacTCCA-3’
Complemento completo, hueco SEC ID nº 11
3965:miR-122 5’-acaaacACCATTGTcacactcca-3’
Complemento completo, bloque SEC ID nº 12
3972:miR-122 5’-acAaaCacCatTgtCacActCca-3’
Complemento completo, ANB_3 SEC ID nº 13
3549 (3649):miR-122 5’-CcAttGTcaCaCtCC-3’
Nuevo diseño SEC ID nº 14
3975:miR-122 5’-CcAtTGTcaCACtCC-3’
Nuevo diseño mejorado SEC ID nº 15
3975’:miR-122 5’-ATTGTcACACtCC-3’
ED-13mero SEC ID nº 16
3975":miR-122 5’-TGTcACACtCC-3’
ED-11mero SEC ID nº 17
3549’ (3649):miR-122 5’ CCMATMTMGTCMAMCAMCTMCC-3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 18
3549" (3649):miR-122 5’ CCFATFTFGTCFAFCAFCTFCC-3’
Nuevo diseño -2’Fluoro SEC ID nº 19
diana: hsa-miR-19b MIMAT0000074
ugugcaaauccaugcaaaacuga
SEC ID nº 2
línea celular HeLa cribada que expresa miR-19b
nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
3963:miR-19b 5’-TCAGttttgcatggatttgCACA-3’
Complemento completo, hueco SEC ID nº 20
3967:miR-19b 5’-tcagttTTGCATGGatttgcaca-3’
Complemento completo, bloque SEC ID nº 21
3973:miR-19b 5’-tcAgtTttGcaTggAttTgcAca-3’
Complemento completo, ANB_3 SEC ID nº 22
3560:miR-19b 5’-TgCatGGatTtGcAC-3’
Nuevo diseño SEC ID nº 23
3976:miR-19b 5’-TgCaTGGatTTGcAC-3’
Nuevo diseño mejorado SEC ID nº 24
3976’:miR-19b 5’-CaTGGaTTTGcAC-3’
ED-13mero SEC ID nº 25
3976":miR-19b 5’-TGGaTTTGcAC-3’
ED-11mero SEC ID nº 26
3560’:miR-19b 5’ TGMCAMTMGGAMTMTTMGCMAC-3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 27
3560":miR-19b 5’-TGFCAFTFGGAFTFTTGCFAC-3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 28
diana: hsa-miR-155 MIMAT0000646
uuaaugcuaaucgugauagggg
SEC ID nº 3
cribado en línea celular 518A2 que expresa miR-155
nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
3964:miR-155 5’-CCCCtatcacgattagcaTTAA-3’
Complemento completo, hueco SEC ID nº 29
3968:miR-155 5’-cccctaTCACGATTagcattaa-3’
Complemento completo, bloque SEC ID nº 30
3974:miR-155 5’-cCccTatCacGatTagCatTaa-3’
Complemento completo, ANB_3 SEC ID nº 31
3758: miR-155 5’-TcAcgATtaGcAtTA-3’
Nuevo diseño SEC ID nº 32
3818: miR-155 5-TcAcGATtaGCAtTA-3’
Nuevo diseño mejorado SEC ID nº 33
3818’: miR-155 5’-ACGATtAGCAtTA-3’
ED-13mero SEC ID nº 34
3818": miR-155 5’-GATtAGCaTTA-3’
ED-11mero SEC ID nº 35
3758’: miR-155 5’-TCMACMGMATTAMGCMATMTA-3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 36
3758": miR-155 5’-TCFACFGFATTFAFGCFATFTA-3’
Nuevo diseño -2’Fluoro SEC ID nº 37
diana: hsa-miR-21 MIMAT0000076
uagcuuaucagacugauguuga
SEC ID nº 4
miR-21 5’-TCAAcatcagtctgataaGCTA -3’
Complemento completo, hueco SEC ID nº 38
miR-21 5’-tcaacaTCAGTCTGataagcta -3’
Complemento completo, bloque SEC ID nº 39
miR-21 5’-tcAtcAtcAgtCtgAtaAGcTt -3’
Complemento completo, ANB_3 SEC ID nº 40
miR-21 5’-TcAgtCTgaTaAgCT -3’
Nuevo diseño SEC ID nº 41
miR-21 5’-TcAgTCTgaTAAgCT -3’-
Nuevo diseño mejorado SEC ID nº 42
miR-21 5’-AGTCTgATAAgCT-3’
ED-13mero SEC ID nº 43
miR-21 5’-TCTgAtAAGCT -3’
ED-11mero SEC ID nº 44
miR-21 5’-TCMAGMTMCTGMAMTAMAGMCT -3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 45
miR-21 5’-TCFAGFTFCTGFAFTAFAGFCT-3’
Nuevo diseño -2’Fluoro SEC ID nº 46
diana: hsa-miR-375 MIMAT0000728
uuuguucguucggcucgcguga
SEC ID nº 5
miR-375 5’-TCTCgcgtgccgttcgttCTTT -3’
Complemento completo, hueco SEC ID nº 47
miR-375 5’-tctcgcGTGCCGTTcgttcttt -3’
Complemento completo, bloque SEC ID nº 48
miR-375 5’-tcTcgCgtGccGttCgtTctTt -3’
Complemento completo, ANB_3 SEC ID nº 49
miR-375 5’-GtGccGTtcGtTcTT 3’
Nuevo diseño SEC ID nº 50
miR-375 5’-GtGcCGTtcGTTcTT 3’
Nuevo diseño mejorado SEC ID nº 51
miR-375 5’-GCCGTtCgTTCTT 3’
ED-13mero SEC ID nº 52
miR-375 5’-CGTTcGTTCTT 3’
ED-11mero SEC ID nº 53
miR-375 5’-GTMGCMCMGTTMCMGTMTCMTT 3’
Nuevo diseño -2’MOE SEC ID nº 54
miR-375 5’-GTFGCFCFGTTFCFGTFTCFTT 3’
Nuevo diseño -2’Fluoro SEC ID nº 55
Las letras mayúsculas sin un superíndice M o F se refieren a unidades de ANB. Letra minúscula=ADN, excepto la letra minúscula en negrita, que es =ARN. Las citosinas de ANB pueden opcionalmente estar metiladas. Las letras mayúsculas seguidas de un superíndice M se refieren a las unidades de 2'OMe-ARN. Las letras mayúsculas seguidas de un superíndice F se refieren a unidades de 2'fluoro-ADN, las letras minúsculas se refieren a ADN. Los oligos anteriormente indicados pueden en una realización ser enteramente fosforotioato, pero pueden utilizarse otros enlaces de nucleobase tales como los indicados en la presente memoria. En una realización, los enlaces de nucleobases son todos fosfodiéster. Se considera que para la utilización en el cerebro/médula espinal, resulta preferible utilizar enlaces fosfodiéster, por ejemplo para la utilización de antimiR con diana en miR21.
imagen11
en la que X y B son tal como se ha definido anteriormente.
En una realización interesante, las unidades de ANB incorporados en los oligonucleótidos de la invención se seleccionan independientemente de entre el grupo que consiste de unidades tio-ANB, unidades amino-ANB y unidades oxi-ANB.
De esta manera, la unidad de tio-ANB presenta la estructura química mostrada en el Esquema 3, a continuación:
imagen12
en la que B es tal como se ha definido anteriormente.
Preferentemente, la unidad de tio-ANB se encuentra en su forma beta-D, es decir, que presenta la estructura mostrada en 3A, anteriormente. De manera similar, la unidad amino-ANB puede presentar la estructura química 15 mostrada en el Esquema 4, a continuación:
en la que B y RH son tal como se ha definido anteriormente.
imagen13
20 Preferentemente, la unidad amino-ANB se encuentra en su forma beta-D, es decir, presenta la estructura mostrada en 4A, anteriormente. La unidad de oxi-ANB presenta la estructura química mostrada en el Esquema 5, a continuación:
imagen14
en la que B es tal como se ha definido anteriormente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Preferentemente, la unidad de oxi-ANB se encuentra en su forma beta-D, es decir, presenta la estructura mostrada en 5A, anteriormente.
Tal como se ha indicado anteriormente, B es una base nitrogenada que puede ser de origen natural o no natural. Entre los ejemplos específicos de bases nitrogenadas se incluyen adenina (A), citosina (C), 5-metilcitosina (MeC), isocitosina, pseudoisocitosina, guanina (G), timina (T), uracilo (U), 5-bromouracilo, 5-propiniluracilo, 5-propinil-6, 5metiltiazoluracilo, 6-aminopurina, 2-aminopurina, inosina, 2,6-diaminopurina, 7-propín-7-deaza-adenina, 7-propín-7deaza-guanina y 2-cloro-6-aminopurina.
Grupos terminales
Entre los ejemplos específicos de grupos terminales se incluyen grupos terminales seleccionados de entre el grupo que consiste de hidrógeno, azido, halógeno, ciano, nitro, hidroxi, prot-O-, act-O-, mercapto, prot-S-, act-S-, alquiltio C1-6, amino, prot-N(RH)-, act-N(RH)-, mono-o di-(alquil C1-6)amino, alcoxi C1-6 opcionalmente sustituido, alquilo C1-6 opcionalmente sustituido, alquenilo C2-6 opcionalmente sustituido, alqueniloxi C2-6 opcionalmente sustituido, alquinilo C2-6 opcionalmente sustituido, alquiniloxi C2-6 opcionalmente sustituido, monofosfato, incluyendo monofosfato protegido, monotiofosfato, incluyendo monotiofsfato protegido, difosfato, incluyendo difosfato protegido, ditiofosfato, incluyendo ditiofosfato protegido, trifosfato, incluyendo trifosfato protegido, tritiofosfato, incluyendo tritiofosfato protegido, en el que Prot es un grupo de protección para -OH, -SH y -NH(RH) y Act es un grupo de activación para -OH, -SH y -NH(RH), y RH es hidrógeno y alquilo C1-6.
Entre los ejemplos de grupos de protección de fosfato se incluyen S-acetiltioetilo (SATE) o S-pivaloiltioetilo (t-butil-SATE).
Entre los ejemplos todavía adicionales de grupos terminales se incluyen intercalantes de ADN, grupos fotoquímicamente activos, grupos termoquímicamente activos, grupos quelantes, grupos informadores, ligandos, carboxi, sulfono, hidroximetilo, Prot-O-CH2-, Act-O-CH2-, aminometilo, Prot-N(RH)-CH2-, Act-N(RH)-CH2-, carboximetilo, sulfonometilo, en donde Prot es un grupo de protección para -OH, -SH y -NH(RH), y Act es un grupo de activación para -OH, -SH y -NH(RH), y RH es hidrógeno o alquilo C1-6.
Entre los ejemplos de grupos de protección para los grupos -OH y -SH se incluyen tritilo sustituido, tal como 4,4'dimetoxitritiloxi (DMT), 4-monometoxitritiloxi (MMT), tritiloxi, 9-(9-fenil)xanteniloxi (pixilo) opcionalmente sustituido, metoxitetrahidro-piraniloxi (mthp) opcionalmente sustituido, sililoxi, tal como trimetilsililoxi (TMS), triisopropilsililoxi (TIPS), terc-butildimetilsililoxi (TBDMS), trietilsililoxi y fenildimetilsililoxi, terc-butil-éteres, acetales (incluyendo dos grupos hidroxi), aciloxi, tal como acetilo o acetilos sustituidos con halógenos, por ejemplo cloroacetiloxi o fluoroacetiloxi, isobutiriloxi, pivaloiloxi, benzoiloxi y benzoilos sustituidos, metoximetiloxi (MOM), éteres bencílicos o bencil-éteres sustituidos, tales como 2,6-diclorobenciloxi (2,6-Cl2Bzl). Además, en el caso de que Z o Z* sea hidroxilo, pueden protegerse mediante la unión a un soporte sólido, opcionalmente mediante un conector.
Entre los ejemplos de grupos de protección de amina se incluyen fluorenilmetoxicarbonilamino (Fmoc), tercbutiloxicarbonilamino (BOC), trifluoroacetilamino, aliloxicarbonilamino (alloc, AOC), Z-benciloxicarbonilamino (Cbz), benciloxicarbonilamino sustituido, tal como 2-cloro-benciloxicarbonilamino (2-ClZ), monometoxitritilamino (MMT), dimetoxitritilamino (DMT), ftaloilamino y 9-(9-fenil)xantenilamino (pixilo).
El grupo de activación preferentemente media en los acoplamientos con otros residuos y/o monómeros nucleótidos y tras completarse el acoplamiento, el grupo de activación típicamente se convierte en un enlace entre nucleósidos. Entre los ejemplos de dichos grupos de activación se incluyen O-fosforamidita opcionalmente sustituida, Ofosforotriéster opcionalmente sustituido, O-fosforodiéster opcionalmente sustituido, H-fosfonato opcionalmente sustituido y O-fosfonato opcionalmente sustituido. En el presente contexto, el término "fosforamidita" se refiere a un grupo de fórmula -P(ORx)-N(Ry)2, en la que Rx se refiere a un grupo alquilo opcionalmente sustituido, por ejemplo metilo, 2-cianoetilo o bencilo, y cada Ry se refiere a grupos alquilo opcionalmente sustituidos, por ejemplo etilo o isopropilo, o el grupo -N(Ry)2 forma un grupo morfolino (-N(CH2CH2)2O). Rx preferentemente se refiere a 2-cianoetilo y los dos Ry preferentemente son idénticos y se refieren a isopropilo. De acuerdo con lo anteriormente expuesto, una fosforamidita particularmente preferente es N,N-diisopropil-O-(2-cianoetil)-fosforamidita.
Los grupos terminales más preferentes son hidroxi, mercapto y amino, en particular hidroxi.
Terapia y composiciones farmacéuticas
Tal como se ha explicado inicialmente, los oligonucleótidos de la invención constituyen fármacos adecuados con propiedades mejoradas. El diseño de un fármaco potente y seguro requiere el ajuste fino de diversos parámetros, tales como afinidad/especificidad, estabilidad en líquidos biológicos, incorporación celular, modo de acción, propiedades farmacocinéticas y toxicidad.
5
15
25
35
45
55
65
De acuerdo con lo anterior, en un aspecto adicional, la presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende un oligonucleótido según la invención y a un diluyente, portador o adyuvante farmacéuticamente aceptable. Preferentemente, dicho portador es solución salina o solución salina tamponada.
En un aspecto todavía adicional, la presente invención se refiere a un oligonucleótido según la presente invención para la utilización como medicamento.
Tal como se entenderá, la dosis es dependiente de la gravedad y sensibilidad del estado de enfermedad que debe tratarse, y el curso de tratamiento dura entre varios días y varios meses, o hasta que se consigue la curación o la disminución del estado de enfermedad. Pueden calcularse los programas de administración óptimos para mediciones de la acumulación de fármaco en el cuerpo del paciente. Las dosis óptimas pueden variar dependiendo de la potencia relativa de los oligonucleótidos individuales. Generalmente puede estimarse basándose en las EC50 que se ha observado que resultan eficaces en modelos animales in vitro e in vivo. En general, la dosis es de entre 0,01 mg y 1 g por kg de peso corporal, y puede administrarse una o más veces al día, semana, mes o año, o incluso una vez cada 2 a 10 años, o mediante infusión continua durante horas hasta durante varios meses. Las tasas de repetición para la administración pueden estimarse basándose en los tiempos de residencia y las concentraciones del fármaco medidos en los líquidos o tejidos corporales. Tras el tratamiento con éxito, puede resultar deseable someter al paciente a terapia de mantenimiento para evitar la recurrencia del estado de enfermedad.
Composiciones farmacéuticas
Tal como se ha indicado anteriormente, la invención se refiere además a una composición farmacéutica que comprende por lo menos un oligonucleótido de la invención como un ingrediente activo. Debe entenderse que la composición farmacéutica según la invención comprende opcionalmente un portador farmacéutico y que la composición farmacéutica comprende opcionalmente compuestos adicionales, tales como compuestos quimioterapéuticos, compuestos antiinflamatorios, compuestos antivíricos y/o compuestos inmunomoduladores.
Los oligonucleótidos de la invención pueden utilizarse "sin modificación" o en forma de una diversidad de sales farmacéuticamente aceptables. Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "sales farmacéuticamente aceptables" se refiere a sales que conservan la actividad biológica deseada de los oligonucleótidos identificados en la presente memoria y muestran efectos toxicológicos no deseados mínimos. Pueden formarse ejemplos no limitativos de dichas sales con sales orgánicas de aminoácido y de adición de base formadas con cationes metálicos tales como cinc, calcio, bismuto, bario, magnesio, aluminio, cobre, cobalto, níquel, cadmio, sodio, potasio y similares,
o con un catión formado de amonio, N,N-dibenciletilen-diamina, D-glucosamina, tetraetilamonio o etilendiamina.
En una realización de la invención, el oligonucleótido puede encontrarse en forma de un profármaco. Los oligonucleótidos son iones cargados negativamente. Debido a la naturaleza lipofílica de las membranas celulares, la incorporación celular de los oligonucleótidos se encuentra reducida en comparación con equivalentes neutros o lipofílicos. Este "impedimento" de la polaridad puede evitarse mediante la utilización del enfoque de profármaco (ver, por ejemplo, Crooke R.M., 1998, en: Crooke S.T. Antisense Research and Application, Springer-Verlag, Berlin, Alemania, vol. 131, páginas 103-140).
Los agentes de unión y adyuvantes farmacéuticamente aceptables pueden comprender parte del fármaco formulado.
Los ejemplos de métodos de administración de los agentes terapéuticos indicados en la presente memoria, así como datos de las formulaciones y sales farmacéutica, se describen bien en otros sitios, por ejempo en la solicitud provisional de patente US nº 60/838.710 y nº 60/788.995, que se incorporan como referencia en la presente memoria, y las solicitudes de patente danesa, nº PA 2006 00615, que se incorpora también como referencia en la presente memoria.
Entre las composiciones farmacéuticas de la presente invención se incluyen, aunque sin limitarse a ellas, soluciones, emulsiones y formulaciones que contienen liposomas. Estas composiciones pueden generarse a partir de una diversidad de componentes, incluyendo, aunque sin limitarse a ellos, líquidos preformados, sólidos autoemulsionantes y semisólidos autoemulsionantes. La administración de fármaco en el tejido tumoral puede incrementarse mediante la administración mediada por portador, incluyendo, aunque sin limitarse a ellos, liposomas catiónicos, ciclodextrinas, derivados de porfirina, dendrímeros de cadena ramificada, polietilenimina, polímeros, nanopartículas y microesferas (Dass C.R., J Pharm Pharmacol 54(1):3-27, 2002). Las formulaciones farmacéuticas de la presente invención, que pueden presentarse convenientemente en forma de administración unitaria, pueden prepararse siguiendo técnicas convencionales bien conocidas de la industria farmacéutica. Entre dichas técnicas se incluyen la etapa de asociar los ingredientes activos con el portador o portadores o excipiente o excipientes farmacéuticos. En general, las formulaciones se preparan asociando de manera uniforme e íntima los ingredientes activos con portadores líquidos o portadores sólidos finamente divididos, o ambos, y después, en caso necesario, conformando el producto. Las composiciones de la presente invención pueden formularse en cualquiera de entre muchas formas de administración posibles, tales como, aunque sin limitarse a ellas, tabletas, cápsulas, cápsulas de gel, jarabes líquidos, geles blandos y supositorios. Las composiciones de la presente invención también pueden formularse en forma de suspensiones en medios acuosos, no acuosos o mixtos. Las suspensiones acuosas pueden
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15
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55
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En todavía otro aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de un oligonucleótido según la invención o un conjugado del mismo para la preparación de un medicamento destinado al tratamiento de un trastorno hepático, así como a un método para el tratamiento de un trastorno hepático, comprendiendo dicho método la administración de un oligonucleótido según la invención o un conjugado del mismo, o una composición farmacéutica según la invención en un paciente que lo requiere.
En una realización preferente de la invención, el trastorno hepático se selecciona de entre el grupo que consiste de atresia biliar, síndrome de Alagille, deficiencia de antitripsina alfa-1, tirosinemia, hepatitis neonatal y enfermedad de Wilson.
Otros usos
Los oligonucleótidos de la presente invención pueden utilizarse como reactivos de investigación para el diagnóstico, la terapéutica y la profilaxis. En investigación, el oligonucleótido puede utilizarse para inhibir específicamente la síntesis de genes diana en células y animales experimentales, facilitando de esta manera el análisis funcional de la diana o una valoración de su utilidad como diana para la intervención terapéutica. En el diagnóstico los oligonucleótidos pueden utilizarse para detectar y cuantificar la expresión de la diana en células y tejidos mediante transferencia northern, hibridación in situ o técnicas similares. Para la terapéutica, un animal o un ser humano que se sospecha que presenta una enfermedad o trastorno que puede tratarse mediante la modulación de la expresión de la diana se trata mediante la administración de compuestos oligonucleótidos según la presente invención. Se proporcionan además métodos de tratamiento de un animal, en particular un ratón y una rata, y de tratamiento de un ser humano que se sospecha que presenta o es propenso a presentar una enfermedad o condición asociada a la expresión de la diana, mediante la administración de una cantidad terapéutica o profilácticamente eficaz de uno o más de los compuestos o composiciones de oligonucleótidos de la invención.
Utilización terapéutica de oligonucleótidos con diana en miR-122a
En la sección de Ejemplos se demuestra que un ANB-antimiRTM, tal como SPC3372, con diana en miR-122a, reduce los niveles plasmáticos de colesterol. Por lo tanto, otro aspecto de la invención es la utilización de los oligonucleótidos anteriormente indicados con diana en miR-122a a modo de medicina.
Todavía otro aspecto de la invención es la utilización de los oligonucleótidos anteriormente indicados con diana en miR-122a para la preparación de un medicamento destinado al tratamiento de los niveles plasmáticos incrementados de colesterol. El experto en la materia apreciará que los niveles plasmáticos incrementados de colesterol no son deseables, ya que incrementan el riesgo de diversas condiciones, por ejemplo la ateroesclerosis.
Todavía otro aspecto de la invención es la utilización de los oligonucleótidos anteriormente indicados con diana en miR-122a para la regulación positiva de los niveles de ARNm de Nrdg3, Aldo A, Bckdk o CD320.
Realizaciones adicionales:
Las realizaciones a continuación pueden combinarse con otras realizaciones de la invención tal como se indican en la presente memoria:
1.
El oligonucleótido de la invención presenta la unidad de secuencia siguiente (SEC ID nº 99) y una letra mayúscula identifica la base nitrogenada de una unidad de ANB, o un conjugado del mismo (SEC ID nº 82 a nº 89) MeCcAttGTcaMeCaMeCtMeCMeC, en la que una letra minúscula identifica una base nitrogenada de una unidad de ADN y una letra mayúscula identifica la base nitrogenada de una unidad de ANB, o un conjugado de las mismas.
2.
La invención proporciona el oligonucleótido según las realizaciones anteriores o un conjugado de los mismos, en los que el oligonucleótido comprende por lo menos un grupo de enlace entre nucleósidos que difiere del fosfodiéster.
3.
El oligonucleótido según la realización 2 o un conjugado del mismo, en el que dicho grupo de enlace entre nucleósidos, que difiere del fosfodiéster, es fosforotioato. 4. El oligonucleótido según la realización 3 o un conjugado del mismo, en el que todos los grupos de enlace entre nucleósidos son fosforotioato.
5.
El oligonucleótido según cualquiera de las 6 realizaciones o un conjugado del mismo, en el que dichas unidades de ANB se seleccionan independientemente de entre el grupo que consiste de unidades de tio-ANB,
6.
El oligonucleótido según la realización 5 o un conjugado del mismo, en el que dichas unidades de ANB se encuentran en la forma beta-D.
7.
El oligonucleótido según la realización 6 o un conjugado del mismo, en el que dichas unidades de ANB son unidades de oxi-ANB en la forma beta-D.
8.
El oligonucleótido según cualquiera de las realizaciones anteriores o un conjugado del mismo para la utilización como medicamento.
9.
Una composición farmacéutica que comprende un oligonucleótido según cualquiera de las realizaciones 1 a 6 o un conjugado del mismo y un portador farmacéuticamente aceptable.
10.
La composición según la realización 9, en la que dicho portador es solución salina o solución salina tamponada.
11.
Un método para el tratamiento del cáncer, que comprende la etapa de administrar un oligonucleótido según
cualquiera de las realizaciones 1 a 6 o un conjugado del mismo, o una composición según la realización 9. 22
5
15
25
35
45
55
12.
Utilización de un oligonucleótido según cualquiera de las realizaciones 1 a 6 o un conjugado del mismo, o una composición según la realización 9 para la preparación de un medicamento destinado al tratamiento de niveles plasmáticos incrementados de colesterol.
13.
Utilización de un oligonucleótido según cualquiera de las realizaciones 1 a 6 o un conjugado del mismo, o una composición según la realización 9 para la regulación positiva de los niveles de ARNm de Nrdg3, Aldo A, Bckdk o CD320.
PARTE EXPERIMENTAL
Ejemplo 1: síntesis de monómeros
Los bloques constructivos de monómero de ANB y derivados del mismo se prepararon siguiendo procedimientos publicados y referencias citadas en los mismos; ver, por ejemplo, el documento nº WO 03/095467 A1 y D.S. Pedersen, C. Rosenbohm, T. Koch, Preparation of LNA Phosphoramidites, Synthesis 6:802-808, 2002.
Ejemplo 2: síntesis de oligonucleótidos
Se sintetizaron oligonucleótidos utilizando el enfoque de fosforamidita en un sintetizador Expedite 8900/MOSS (sistema de síntesis de múltiples oligonucleótidos) a escala de 1 mmol o de 15 mmoles. Para la síntesis a escala más grande se utilizó un Akta Oligo Pilot (GE Healthcare). Al final de la síntesis (DMT-on), los oligonucleótidos se escindieron del soporte sólido utilizando amonio acuoso durante 1 a 2 horas a temperatura ambiente y se desprotegieron adicionalmente durante 4 horas a 65ºC. Los oligonucleótidos se purificaron mediante HPLC de fase inversa (RP-HPLC). Tras la eliminación del grupo DMT, los oligonucleótidos se caracterizaron mediante AE-HPLC, RP-HPLC y CGE y y la masa molecular se confirmó adicionalmente mediante ESIMS. Ver posteriormente para más información.
Preparación del ANB-soporte sólido
Preparación del ANB-succinil-hemiéster
Se disolvieron en DCM (35 ml) monómero 5'-O-Dmt-3'-hidroxi-ANB (500 mg), anhídrido succínico (1,2 eq.) y DMAP (1,2 eq.). La reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. Tras las extracciones con NaH2PO4 0,1 M, pH 5,5 (2x) y solución hipersalina (1x), la capa orgánica se secó adicionalmente con Na2SO4 anhidro, se filtró y se evaporó. Se obtuvo el derivado hemiéster con un rendimiento de 95% y se utilizó sin ninguna purificación adicional.
Preparación del soporte de ANB
El derivado hemiéster preparado anteriormente (90 mmoles) se disolvió en una cantidad mínima de DMF, se añadió DIEA y pyBOP (90 mmoles) y se mezclaron durante 1 min. Esta mezcla preactivada se agrupó con LCAA-CPG (500 Å, tamaño de malla de 80 a 120, 300 mg) en un sintetizador manual y se agitó. Tras 1,5 horas a temperatura ambiente, se separó el suporte mediante filtración y se lavó con DMF, DCM y MeOH. Tras el secado, se determinó que la carga era de 57 mmoles/g (ver Tom Brown, Dorcas J.S. Brown. Modern machine-aided methods of oligodeoxyribonucleotide synthesis. en: F.Eckstein, editor. Oligonucleotides and Analogues A Practical Approach. Oxford: IRL Press, 1991: 13-14).
Alargamiento del oligonucleótido
El acoplamiento de fosforamiditas (A(bz), G(ibu), 5-metil-C(bz), o T-β-cianoetil-fosforamidita) se llevó a cabo mediante la utilización de una solución de amidita 0,1 M protegida con 5'-O-DMT en acetonitrilo y DCI (4,5dicianoimidazol) en acetonitrilo (0,25 M) como activador. La tiolación se llevó a cabo mediante la utilización de cloruro de xantano (0,01 M en acetonitrilo:piridina al 10%). El resto de los reactivos eran los utilizados típicamente para la síntesis de oligonucleótidos.
Purificación mediante RP-HPLC:
Columna: Xterra RP18 Caudal: 3 ml/min. Tampones: acetato amónico 0,1 M, pH 8 y acetonitrilo
Abreviaturas:
DMT: dimetoxitritilo DCI: 4,5-dicianoimidazol DMAP: 4-dimetilaminopiridina DCM: diclorometano
DMF: dimetilformamida
THF: Tetrahidrofurano
DIEA: N,N-diisopropiletilamina
PyBOP: hexafluorofosfato de benzotriazol-1-il-oxi-tris-pirrolidino-fosfonio
5 Bz: benzoilo
Ibu: isobutirilo
Ejemplo 3: diseño de oligonucleótidos ANB anti-miR y temperaturas de fusión
10 microARN diana:
miR-122a: 5’-uggagugugacaaugguguuugu-3’ SEC ID nº 1 miR-122a 3’ a 5’: 3’-uguuugugguaacagugugaggu-5’ (SEC ID nº 1 orientación inversa)
15 Tabla 1 Secuencias de oligonucleótido ANB anti-miR y Tf:
SEC ID nº
ID de oligo SEC ID Secuencia: Tf (°C)
2
SPC3370 Diseño XxxX SEC ID 56 5’-cCatTgtCacActCca-3’ Esqueleto FT 75
3
SPC3372 Diseño XxxX SEC ID 57 5’-ccAttGtcAcaCtcCa-3’ Esqueleto FT 69
4
SPC3375 Gápmero SEC ID 58 5’-CCAttgtcacacTCCa-3’ Esqueleto FT 69
5
SPC3549 15-mero SEC ID 59 5’-CcAttGTcaCaCtCC-3’ Esqueleto FT 78
6
SPC3550 Control desapareado SEC ID 60 5’-CcAttCTgaCcCtAC-3’ Esqueleto FT 32
7
SPC3373 Control desapareado SEC ID 61 5ccAttGtcTca AtcCa-3’ Esqueleto FT 46
8
SPC3548 13-mero SEC ID 62 5’-AttGTcaCaCtCC-3’ Esqueleto FT
minúscula: ADN; mayúscula: ANB (todas las C de ANB se encontraban metiladas); subrayados: no correspondencia
Las temperaturas de fusión se evaluaron para la secuencia miR-122a madura, utilizando un oligonucleótido de ARN 20 de miR-122a sintético con enlaces fosforotioato.
El dúplex oligo ANB anti-miR/miR-122a se diluyó a 3 μM en 500 μl de H2O libre de ARNasa, que seguidamente se mezcló con 500 ml de 2x tampón de dimerización (conc. final oligo/dúplex 1,5 μM, 2x tampón Tm: NaCl 200 mM, EDTA 0,2 mM, NaP 20 mM, pH 7,0, DEPC tratado para eliminar las ARNasas). La mezcla en primer lugar se calentó
25 a 95 grados durante 3 minutos, después se dejó que se enfriase hasta la temperatura ambiente (TA) durante 30 minutos.
Tras la incubación a TA, se midió la Tf en un espectrofotómetro de UV/VIS Lambda 40 con programador térmico de Peltier PTP6 utilizando software PE Templab (Perkin Elmer). Se elevó gradualmente la temperatura de 20ºC a 95ºC
30 y después se bajó nuevamente a 20ºC, registrando en continuo la absorción a 260 nm. Se utilizó la primera derivada y los máximos locales tanto de fusión como de hibridación para evaluar el punto de fusión/hibridación (Tf); ambos deberían proporcionar valores de Tf similares/iguales. Para la primera derivada se utilizaron 91 puntos para calcular la pendiente.
35 Mediante la sustitución del oligonucleótido antimir y la molécula de ARN complementario, el ensayo anteriormente indicado puede utilizarse para determinar la Tf de otros oligonucleótidos, tales como los oligonucleótidos según la invención.
Sin embargo, en una realización, la Tf puede obtenerse con una molécula de ADN complementario (enlaces
40 fosforotioato). Típicamente la Tf medida para una molécula de ADN complementaria es aproximadamente 10ºC más baja que la Tf con un complemento de ARN equivalente. Por lo tanto, la Tf medida utilizando el complemento de ADN puede utilizarse en casos en los que el dúplex presenta una Tf muy elevada.
Mediciones de temperatura de fusión (Tf):
45
Oligo contra complemento de ARN miR-122
Tf
SPC3372 + miR-122a, ARN
69ºC
SPC3648 + miR-122a, ARN
74ºC
SPC3649 + miR-122a, ARN
79ºC
oligo contra complemento de ADN
Tf
SPC3372 + 122R, ADN
57ºC
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antimiRTM, con propiedades inesperadamente buenas de inhibición de miR-21 adecuadas para los fines terapéuticos anteriormente indicados.
Son vías de administración terapéutica adecuadas, por ejemplo, las inyecciones intracraneales en glioblastomas, las 5 inyecciones intratumorales en el glioblastoma y el cáncer de mama, así como la administración sistémica en el cáncer de mama.
Inhibición de miR-21 en la línea celular de glioblastoma U373 y en la línea celular de cáncer de mama MCF-7.
10 Se evaluó la eficacia del ANB-antimirTM actual mediante la transfección a diferentes concentraciones, conjuntamente con oligonucleótidos de control, en las líneas celulares U373 y MCF-7 que es conocido que expresan miR-21 (o también otras líneas celulares que expresan miR-21). Se llevó a cabo la transfección utilizando un protocolo estándar con lipofectamina-2000 (Invitrogen). Veinticuatro horas después de la transfección se recolectaron las células y se extrajo el ARN total utilizando el protocolo de Trizol (Invitrogen). La evaluación de los niveles de miR-21,
15 según el tratamiento y concentración utilizados, mediante RT-PCR en tiempo real de tallo-bucle específica de miR21 (Applied Biosystems), o alternativamente mediante análisis de transferencia northern no reactivos específicos de miR-21. Los niveles de miR-21 detectados en comparación con el control de vehículo reflejan el potencial inhibidor del ANB-antimiRTM.
20 Inhibición funcional de miR-21 mediante evaluación de la regulación positiva del gen diana miR-21.
Se investigó el efecto del antagonismo de miR-21 mediante clonación de la secuencia diana miR-21 de correspondencia perfecta tras un sistema de informador estándar de luciferasa de Renilla (entre la secuencia codificante y la RNT 3', psiCHECK-2, Promega); ver el Ejemplo 29. El constructo de informador y ANB-antimiRTM se
25 cotransfectó en líneas celulares expresantes de miR-21 (p. ej. U373 o MCF-7). Se recolectaron las células 24 horas después de la transfección en tampón de lisis pasiva y se midio la actividad de luciferasa siguiendo un protocolo estándar (Promega, sistema de ensayo de informador de luciferasa dual). Se utilizó la inducción de la actividad de luciferasa para demostrar el efecto funcional de la antagonización de miR-21 por parte de ANB-antimiRTM.
30 Ejemplo 29: ensayo de informador de luciferasa para evaluar la inhibición funcional de microARN por ANBantimiR y otros oligos con diana en microARN: generalización del diseño nuevo y del diseño nuevo mejorado como diseño preferente para el bloqueo de la función del microARN
Oligos utilizados en el presente ejemplo (mayúscula: ANB; minúscula: ADN) para evaluar el efecto desrepresor de
35 ANB-antimiR sobre el informador de luciferasa con la secuencia diana de microARN clonada mediante el bloqueo del microARN respectivo:
diana: hsa-miR-122a MIMAT0000421
uggagugugacaaugguguuugu
Cribado en línea celular HUH-7 que expresa miR-122
nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
3962: miR-122 5’-ACAAacaccattgtcacacTCCA-3’
Complemento completo, hueco
3965: miR-122 5’-acaaacACCATTGTcacactcca-3’
Complemento completo, bloque
3972: miR-122 5’-acAaaCacCatTgtCacActCca-3’
Complemento completo, ANB_3
3549 (3649): miR-122 5’-CcAttGTcaCaCtCC-3’
Diseño nuevo
3975: miR-122 5’-CcAtTGTcaCACtCC-3’
Diseño nuevo mejorado
diana: hsa-miR-19b MIMAT0000074
ugugcaaauccaugcaaaacuga
línea celular HeLa cribada que expresa miR-19b
nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
3963: miR-19b 5’-TCAGttttgcatggatttgCACA-3’
Complemento completo, hueco
3967: miR-19b 5’-tcagttTfGCATGGatttgcaca-3’
Complemento completo, bloque
3973: miR-19b 5’-tcAgtTttGcaTggAttTgcAca-3’
Complemento completo, ANB_3
3560: miR-19b 5’-TgCatGGatTtGcAC-3’
Diseño nuevo
3976: miR-19b 5’-TgCaTGGatTTGcAC-3’
Diseño nuevo mejorado
diana: hsa-miR-155 MIMAT0000646
uuaaugcuaaucgugauagggg
cribado en línea celular 518A2 que expresa miR-155
nº de oligo, microARN diana, secuencia de oligo
Diseño
3964: miR-155 5’-CCCCtatcacgattagcaTTAA-3’
Complemento completo, hueco
3968: miR-155 5’-cccctaTCACGATTagcattaa-3’
Complemento completo, bloque
3974: miR-155 5’-cCccTatCacGatTagCatTaa-3’
Complemento completo, ANB_3
imagen28

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  1. imagen1
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