JP2015536146A - 細胞特異的に有効な新規ヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット - Google Patents

細胞特異的に有効な新規ヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット Download PDF

Info

Publication number
JP2015536146A
JP2015536146A JP2015542269A JP2015542269A JP2015536146A JP 2015536146 A JP2015536146 A JP 2015536146A JP 2015542269 A JP2015542269 A JP 2015542269A JP 2015542269 A JP2015542269 A JP 2015542269A JP 2015536146 A JP2015536146 A JP 2015536146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleotide molecule
nucleotide
molecule
peptide
ampoule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015542269A
Other languages
English (en)
Inventor
ペールマン，トビアス
グンター，ロルフ
Original Assignee
フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ
フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ, フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ filed Critical フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ
Publication of JP2015536146A publication Critical patent/JP2015536146A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0041—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/111—General methods applicable to biologically active non-coding nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • C12N2310/11—Antisense
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • C12N2310/14—Type of nucleic acid interfering N.A.
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • C12N2310/14—Type of nucleic acid interfering N.A.
    • C12N2310/141—MicroRNAs, miRNAs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30—Chemical structure
    • C12N2310/31—Chemical structure of the backbone
    • C12N2310/318—Chemical structure of the backbone where the PO2 is completely replaced, e.g. MMI or formacetal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30—Chemical structure
    • C12N2310/31—Chemical structure of the backbone
    • C12N2310/318—Chemical structure of the backbone where the PO2 is completely replaced, e.g. MMI or formacetal
    • C12N2310/3181—Peptide nucleic acid, PNA
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30—Chemical structure
    • C12N2310/32—Chemical structure of the sugar
    • C12N2310/323—Chemical structure of the sugar modified ring structure
    • C12N2310/3231—Chemical structure of the sugar modified ring structure having an additional ring, e.g. LNA, ENA
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30—Chemical structure
    • C12N2310/35—Nature of the modification
    • C12N2310/351—Conjugate
    • C12N2310/3513—Protein; Peptide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/50—Physical structure
    • C12N2310/53—Physical structure partially self-complementary or closed
    • C12N2310/531—Stem-loop; Hairpin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00—Applications; Uses
    • C12N2320/30—Special therapeutic applications
    • C12N2320/32—Special delivery means, e.g. tissue-specific
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00—Applications; Uses
    • C12N2320/50—Methods for regulating/modulating their activity

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

細胞特異的に有効なヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット。本発明の目的は、長い核酸分子の生物学的機能が化学修飾により確実に不活性化され、且つ細胞特異的に完全に回復され得るよう、長い核酸分子を修飾することにある。本発明によれば、複数のペプチド又はポリマーがヌクレオチド分子に結合して、該ヌクレオチド分子の空間的構造が著しく変化することにより、該ヌクレオチド分子の生物学的機能がもはや確保されない、或いは通常であれば核酸に付加する分子が核酸に進入できなくなる。これら分子は核酸の導入による細胞特異的な細胞への影響化に特に用いられる。【選択図】図１

Description

本発明は、特定の細胞において遺伝子の発現が意図的に誘起又は低減され得る、ヌクレオチドに基づく新しい生物学的に有効な分子、並びに該分子を使用するための投与キットに関する。
細胞に核酸を導入することにより、これらの細胞に導入されたＤＮＡ配列にコードされる遺伝子又は遺伝子セグメント、タンパク質又はタンパク質断片、及び短鎖ペプチド又は長鎖ペプチドが生成される。また、干渉ＲＮＡ分子を導入する場合には、ＲＮＡと相補的な遺伝子セグメントの発現が特異的に抑制されるようになる。とりわけ、遺伝子発現の阻害はｓｉＲＮＡ（short interfering RNA）又はｍｉＲＮＡ（microRNA）の導入によって達成される。ｓｉＲＮＡ分子は通常の方法で活性化された後に標的遺伝子のｍＲＮＡと相互作用して、特異的エンドリボヌクレアーゼと共に「ＲＩＳＣ」（ＲＮＡ誘導サイレンシング複合体）と呼ばれるＲＮＡタンパク質複合体を形成する。ＲＩＳＣ複合体は標的ｍＲＮＡに結合し、エンドヌクレアーゼは標的ｍＲＮＡを切断する。このようにして遺伝子発現が阻害され、ひいては標的タンパク質の生成が阻害される。
短い（１９〜２３ｂｐ）二本鎖ＲＮＡ分子（ｓｉＲＮＡ）を真核細胞に導入することにより、標的遺伝子のｍＲＮＡの配列セグメントに対して特異的に遺伝子発現を阻害することは既に報告されている（エルバシル・ＳＭら、「培養哺乳類細胞のＲＮＡ干渉を媒介する２１ヌクレオチドＲＮＡの二重らせん」、ネイチャー、２００１年５月２４日、４１１（６８３６）、ｐ．４９４〜８；リュウ・Ｙら、「ペプチド核酸による細胞遺伝子発現の効率的イソ型選択的阻害」、バイオケミストリー、２００４年２月２４日、４３（７）、ｐ．１９２１〜７；米国特許第５，８９８，０３１ Ａ明細書；米国特許第７，０５６，７０４ Ｂ２明細書）。
このような分子を用いると、遺伝子の転写及びｍＲＮＡの生成は阻害されないが、ｓｉＲＮＡによって標的ｍＲＮＡを分解するという標的細胞固有のメカニズムが誘起される。最終的に、上述のように、他の遺伝子の発現を損ねることなく特定のタンパク質の生成が抑制される（転写後遺伝子サイレンシング）。
現在ｓｉＲＮＡの使用に際しては、ある種の細胞の特定な遺伝子の発現のみを抑制することが通常求められている。その場合、複数の遺伝子が同時に又は非特異的に遮断される効果は望まれないため、ｓｉＲＮＡの配列はこれらの効果をもたらさないように形成される。
また、ｓｉＲＮＡを増強して標的組織の細胞にｉｎ ｖｉｖｏ導入する方法（イケダら、「リガンドを標的とした治療用ｓｉＲＮＡのデリバリー」、ファーマシューティカルリサーチ、２３巻８号、２００６年８月）や、細胞特異的に分解される短鎖ペプチドを結合することによって細胞特異性を達成する方法（ＷＯ２００８／０９８５６９Ａ２）が開発されている。これら修飾されたｓｉＲＮＡ分子の使用により、特定の細胞において選択的に遺伝子発現を低減又は阻止することができる。
しかしながらこれらの方法では、意図した核酸の効果を得るために核酸配列の長さは短く制限されている。長い配列とすると分子が不安定となり、標的細胞に効果的に導入できないという問題点がある。従来行われている長い核酸の末端への短鎖ペプチドの結合とその細胞特異的な分解においては、狙いとする細胞特異的な効果が得られないことが普通である。それは、ペプチドが長いＲＮＡ配列又はＤＮＡ配列の末端に結合しても十分な不活性化に至らないからである。
米国特許第５，８９８，０３１ Ａ明細書 米国特許第７，０５６，７０４ Ｂ２明細書 ＷＯ２００８／０９８５６９Ａ２
エルバシル・ＳＭら、「培養哺乳類細胞のＲＮＡ干渉を媒介する２１ヌクレオチドＲＮＡの二重らせん」、ネイチャー、２００１年５月２４日、４１１（６８３６）、ｐ．４９４〜８ リュウ・Ｙら、「ペプチド核酸による細胞遺伝子発現の効率的イソ型選択的阻害」、バイオケミストリー、２００４年２月２４日、４３（７）、ｐ．１９２１〜７ イケダら、「リガンドを標的とした治療用ｓｉＲＮＡのデリバリー」、ファーマシューティカルリサーチ、２３巻８号、２００６年８月 カワイ及びアキラ、Ａｎｎ Ｎ Ｙ Ａｃａｄ Ｓｃｉ １１４３：ｐ．１〜２０（２００８年） シュレーら、Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｒｅｖ．、２２７（ｌ）：ｐ．６６〜７４（２００９年）
本発明の目的は、長い核酸分子の生物学的機能が化学修飾により確実に不活性化され、且つ細胞特異的に完全に回復され得るように、長い核酸分子を修飾することである。
本発明によれば、複数のペプチド又はポリマーがヌクレオチド分子に結合して、これらのヌクレオチド分子の空間的構造が著しく変化することにより、これら分子の生物学的機能がもはや確保されないか、或いは通常核酸に付加できる分子が核酸に進入できなくなる。
本発明の目的は、細胞に導入するための２２塩基長以上の一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子によって解決される。これらのヌクレオチド分子には少なくとも１個のペプチド又はポリマーが結合しているため、不活性化されている。これらペプチド又はポリマーはヌクレオチド分子の生物学的効果を阻害し、且つ酵素によって分解されることにより生物学的効果が再び誘起されることを特徴とする。一実施形態においては、ヌクレオチド分子を阻害するために、少なくとも１個のペプチド又はポリマーが該ヌクレオチドの末端の間で結合され得る。他の実施形態においては、ヌクレオチド分子を阻害するために、少なくとも１個のペプチドが、該ヌクレオチドの両末端が互いに結合されるようにヌクレオチドの主鎖部分に結合され得る。更に他の実施形態においては、ヌクレオチド分子を阻害するために、少なくとも１個のペプチド又はポリマーがヌクレオチドの末端の間で、且つヌクレオチドの両末端が互いに結合されるようにヌクレオチドの主鎖部分に結合される構成も提供される。
本発明は根本的に、特に上述の意味において、長い核酸分子の生物学的機能が化学修飾により確実に不活性化され、且つ細胞特異的に完全に回復され得るように、長い核酸分子が形成されていることに基づいている。本発明に関連して「長いヌクレオチド分子」又は「長い核酸分子」という概念には２２塩基長以上のものだけが包含されるのではなく、特に２４塩基長以上のヌクレオチド分子又は核酸分子も包含されている。好ましくは、２６塩基長以上のヌクレオチド分子又は核酸分子である。他の好適な実施形態において、本発明に係る長い核酸分子は、それらの生物学的機能が確実に不活性化され、且つ細胞特異的に完全に回復され得るように化学修飾により修飾されており、これらの核酸分子又はヌクレオチド分子の長さは３１塩基以上、４１塩基以上、５１塩基以上又はそれ以上である。
本発明は更に、細胞に導入するための一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子であって、ヌクレオチド分子がその不活性化のために少なくとも１個のペプチド又はポリマーに結合されており、このペプチド又はポリマーはヌクレオチド分子の生物学的効果を阻害し、且つ酵素によって分解され得ることにより生物学的効果が再び誘起され、２３〜１００００塩基長の範囲にある分子が提供される。
特に好ましくは、本発明に係るヌクレオチド分子又は核酸分子は２３塩基長、２５塩基長、３０塩基長、４０塩基長、又は５０〜１００塩基長の範囲、特に２３〜１００塩基長の範囲にある。通常、これらの塩基長はｓｈＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ及びアンチセンスヌクレオチドの群に属するヌクレオチド分子又は核酸分子に見いだされるが、これらに制限されない。
他の好適な実施形態においては、細胞に導入するための一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子であって、ヌクレオチド分子がその不活性化のために少なくとも１個のペプチド又はポリマーに結合されており、このペプチド又はポリマーはヌクレオチド分子の生物学的効果を阻害し、且つ酵素によって分解され得ることにより生物学的効果が再び誘起されることを特徴とする、１００〜２０００塩基長の範囲にある分子が提供される。通常、これらの塩基長は合成ｍＲＮＡ、シュピーゲルマー及びアプタマーの群に属するヌクレオチド分子又は核酸分子に見いだされるが、これらに制限されない。
更に他の好適な実施形態においては、細胞に導入するための一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子であって、ヌクレオチド分子がその不活性化のために少なくとも１個のペプチド又はポリマーに結合されており、このペプチド又はポリマーはヌクレオチド分子の生物学的効果を阻害し、且つ酵素によって分解され得ることにより生物学的効果が再び誘起されることを特徴とする、２０００〜１００００塩基長の範囲にある分子が提供される。通常これらの塩基長さはｍＲＮＡ等のヌクレオチド分子又は核酸分子に見いだされるが、これらに制限されない。
短いヌクレオチド分子がペプチド又はポリマーの結合により生物学的に不活性化され、その原因がペプチドの構造に帰せられる従来の方法とは異なり、本発明においては、ペプチド又はポリマーは、ヌクレオチドの構造が変化することによってヌクレオチドの生物学的活性が阻害されるように形成される。ペプチド又はポリマーが特異的酵素によりヌクレオチドから分離されると、これらのヌクレオチドは最初の構造に戻り、それらの通常の生物学的活性を発揮する。
特異的酵素による分解は、これらの酵素が細胞の特異的な病態又は発達状態（特に細胞周期又は幹細胞における分化）において、特定の細胞種又は細胞の病的変化（特に変性又は感染）に特異的に、或いは遺伝子型特異的に活性を示すことによって誘起される。更に、この特異的分解は、特定の酵素の検出の目的、或いは上述の使用において行うことができる。
この場合、特異的酵素の例としては、プロテアーゼ又はペプチダーゼ（カスパーゼ、アミノペプチダーゼ又はセリンプロテアーゼ、具体的にはカスパーゼ−１、カスパーゼ−２、カスパーゼ−３、カスパーゼ−４、カスパーゼ−５、カスパーゼ−６、カスパーゼ−７、カスパーゼ−８、ＫＬＫ４、ＰＬＡＰ、ＩＲＡＰ、ｕＰＡ、ＦＡＰ−α又はウイルスプロテアーゼ、例えばＨＩＶプロテアーゼ、コクサッキーウイルスプロテアーゼ、エプスタイン・バーウイルスプロテアーゼ、Ａ型、Ｂ型及びＣ型肝炎ウイルスプロテアーゼ）、ヌクレアーゼ、グリコシダーゼ、サッカラーゼ及びキチナーゼが挙げられる。
上述のペプチド又はポリマーが、例えばマイクロ（ｍｉ）ＲＮＡに結合すると、通常発生する三次元構造が配列相同性により変化するようになる。ペプチド又はポリマーがｍＲＮＡに結合する際に、例えば翻訳のためにリボソームがｍＲＮＡに付加するための開始部位が覆われて、ｍＲＮＡにコ―ドされるタンパク質が発現しないようになる。
この場合、ペプチド又はポリマーの結合部位はヌクレオチド分子の末端に制限されず、ヌクレオチドの糖分子、リン酸又は有機塩基のいずれでも行われ得る。
上述のように、本発明の一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子の本質は、特定の核酸分子又はヌクレオチド分子に限定されない。従って本発明によれば、一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子はｍＲＮＡ、ＤＮＡ、ｓｈＲＮＡ又はＰＮＡであることができる。本発明に係る一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子は、アプタマー又はシュピーゲルマーであることができる。他の実施形態においては、本発明による一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子は免疫刺激性ＲＮＡであり得る。更に、本発明による一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子は上述の単独のヌクレオチド分子種の形で提供されるのみでなく、好適な実施形態においては、本発明による一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子の単独の種（ｍＲＮＡ、ＤＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ＰＮＡ、免疫刺激性ＲＮＡ、アプタマー及び／又はシュピーゲルマー）の混合物又は混合形態としても提供される。
「アプタマー」の概念は、三次元構造を介して特異的分子を結合できる短い一本鎖ＤＮＡ又はＲＮＡオリゴヌクレオチドを包含する。「シュピーゲルマー」の概念はＬ−リボ核酸アプタマー（略してＬ−ＲＮＡアプタマー）を包含する。Ｌ−リボ核酸アプタマーは、非天然型Ｌ−リボヌクレオチドから構成されたリボ核酸（ＲＮＡ）類似の分子である。これらは人工的オリゴヌクレオチド及び天然型オリゴヌクレオチドの立体化学的鏡像である。従ってＬ−リボ核酸アプタマーはアプタマーの特殊な形態をなしており、これらの特異的分子のように三次元構造を介して結合できる。Ｌ−リボ核酸アプタマーは「シュピーゲルマー」の登録商標として知られている。
本発明における免疫刺激性ＲＮＡとは、細胞固有の分子複合体、例えばＲＩＧ−Ｉ（ＲＩＧ−Ｉ（「レチノイン酸誘導性遺伝子Ｉ」）は、ＲＩＧ−Ｉ様受容体（ＲＬＲ）のファミリーに属するＲＩＧ−Ｉ様受容体ｄｓＲＮＡヘリカーゼ酵素である）と相互作用できるＲＮＡ分子として理解される。相互作用によりシグナル形質導入鎖が活性化され、及び／又は免疫反応及び／又はアポトーシスが誘発される（カワイ及びアキラ、Ａｎｎ Ｎ Ｙ Ａｃａｄ Ｓｃｉ １１４３：ｐ．１〜２０（２００８年）及びシュレーら、Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｒｅｖ．、２２７（ｌ）：ｐ．６６〜７４（２００９年）を参照）。これらの免疫刺激性ＲＮＡは更に５′−三リン酸によって特徴付けられる。
生物学的に有効なヌクレオチド分子を使用及び投与するための投与キットは、少なくとも次の要素からなることが有利である。
−生物学的に有効な分子を含み、且つ他のものも含むことができる少なくとも１本のアンプル（アンプルＡ）
−トランスフェクションシステム、例えば細胞透過性ペプチド、ナノ粒子、ポリエチレンイミン又は脂質を含む少なくとも１本の他のアンプル（アンプルＢ）
−生物学的に有効な分子に結合するための他の構成要素又はトランスフェクションシステムを含む少なくとも１本の他のアンプル（アンプルＣ）
−アンプルＡ、Ｂ及びＣの内容物に対する希釈バッファー及び反応バッファー
−アンプル内容物からなる混合物を、標的細胞を含む媒体に注入するためのカニューレを備える１本以上のプローブ若しくは注射器及びその他の必要な器材
−使用又は投与のための使用説明書
以下、本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
公知の方法で生物学的分子又は分子複合体、例えばリボソーム（２）に付加し、それによって生物学的プロセスを誘起するｍＲＮＡ（ｌａ）の例示的な概略図。更に、例えばペプチド（３ａ）によるｍＲＮＡ（ｌｂ）の修飾が示されており、この修飾により生物学的分子又は分子複合体、例えばリボソーム（２）の付加が、ひいては生物学的プロセスの誘起が阻害される。ペプチド（３ａ）が再びｍＲＮＡから分離されると、生物学的分子又は分子複合体（２）は再び公知の形でｍＲＮＡ（ｌａ）に付加して公知の生物学的プロセスを誘起する。 公知の方法で生物学的分子又は分子複合体、例えばリボソーム（２）に付加し、それによって生物学的プロセスを誘起するｍＲＮＡ（ｌａ）の例示的な概略図。更に、例えばペプチド（３ｂ）によるｍＲＮＡ（ｌｂ）の修飾が示されており、この修飾によりｍＲＮＡの空間的構造が変化して、生物学的分子又は分子複合体、例えばリボソーム（２）の付加が、ひいては生物学的プロセスの誘起が阻害される。このプロセスはランダム又は適宜設計された相同性によりＲＮＡの二本鎖が生成されることによって助長される。ペプチド（３ｂ）が再び部分的に又は完全にｍＲＮＡから分離されると、再びｍＲＮＡの空間的構造が変化して、生物学的分子又は分子複合体（２）は再び公知の方式でｍＲＮＡ（ｌａ）に付加して公知の生物学的プロセスを誘起する。
図１にｍＲＮＡ（ｌａ）に基づくメカニズムの一例を示す。通常、例えばリボソーム（２）がｍＲＮＡに付加することにより、生物学的プロセス（リボソームの場合は翻訳）が誘起される。結合されたペプチド（３ａ）によるｍＲＮＡ（ｌｂ）の修飾によって、例えばリボソーム（２）の付加が阻害される。リボソーム（２）の場合、このｍＲＮＡ（ｌｂ）の翻訳は起こり得ない。ペプチド（３ａ）が例えば酵素によって分解されると、リボソーム（２）のｍＲＮＡ（ｌａ）への付加はもはや阻害されず、通常の生物学的プロセス（リボソームの場合は翻訳）が起こる。その際、リボソームの開始部位又はｍＲＮＡの他の部位へのペプチド（３ａ）の結合が起こり得る。結合部位に応じてリボソーム（２）の付加又はｍＲＮＡの完全な転写が阻害される。しかし、ペプチドが結合するとｍＲＮＡの通常の生物学的機能はもはや達成されない。
図２に、ｍＲＮＡ（ｌａ）に基づく可能なメカニズムの他の一例を示す。この場合、通常、例えばリボソーム（２）がｍＲＮＡに付加することにより、生物学的プロセス（リボソームの場合は翻訳）が誘起される。結合されたペプチド（３ｂ）によるｍＲＮＡ（ｌｃ）の修飾によってｍＲＮＡの空間的構造が変化して、リボソーム（２）の付加が阻害される。リボソーム（２）の場合、ｍＲＮＡ（ｌＣ）の翻訳は起こり得ない。ペプチド（３ｂ）が例えば酵素によって分解されると、リボソーム（２）のｍＲＮＡ（ｌａ）への付加はもはや阻害されず、通常の生物学的プロセス（リボソームの場合は翻訳）が起こる。
標的細胞における毒性タンパク質生成の誘起：
ＲＮＡは、その配列が毒性タンパク質又はペプチドの１以上のセグメントに対して、或いは全毒性タンパク質又はペプチドをコーヂするよう選択することができる。例としては、細菌性毒素、例えばジフテリア、アントラックスＡ、アントラックスＢ、ボツリヌストキシン又は高等生物（イモガイ、ヘビ、トカゲ、昆虫、クモ、サソリ）の毒素が挙げられる。
標的細胞におけるアレルゲン生成の誘起：
特に細胞表面におけるアレルゲンの発現を引き起こす輸送配列と組み合わせると、アレルゲンが免疫系に進入できるようになる。アレルゲンをＨＬＡ配列（特に配列に前後して）、或いはＨＬＡ配列内部の一部位に組み合わせることにより、アレルゲンとＨＬＡが共に細胞表面に発現されることが特に好ましい。アレルゲンとしては、非ヒトアレルゲン（例えばアンブロシア）が特に好適である。
例えば組織又は器官の移植後に免疫寛容を誘起するため、細胞表面に発現するＨＬＡタンパク質の生成の特異的誘起（移植医療）。
１ ｍＲＮＡ
１ａ、１ｂ 阻害されたｍＲＮＡ
２ リボソーム
３ａ、３ｂ ペプチド

Claims (13)

  1. 細胞に導入するための２２塩基長以上の一本鎖又は二本鎖ヌクレオチド分子であって、前記ヌクレオチド分子が該分子不活性化のために少なくとも１個のペプチド又はポリマーに結合されており、前記ペプチド又はポリマーは前記分子の生物学的効果を阻害し、且つ酵素によって分解され得ることにより生物学的効果が再び誘起されることを特徴とするヌクレオチド分子。
  2. 前記ヌクレオチド分子を阻害するために、プロテアーゼの分解配列を含む少なくとも１個のペプチドが結合されることを特徴とする、請求項１に記載のヌクレオチド分子。
  3. 前記ヌクレオチド分子を阻害するために、少なくとも１個のペプチドが、ヌクレオチドの両末端が互いに結合されるように該ヌクレオチドの主鎖部分に結合されることを特徴とする、請求項２に記載のヌクレオチド分子。
  4. 前記ヌクレオチド分子を阻害するために、少なくとも１個のペプチドがヌクレオチドの末端の間で結合されることを特徴とする、請求項２に記載のヌクレオチド分子。
  5. 前記ヌクレオチド分子を阻害するために、酵素によって分解され得る少なくとも１個のポリマーが結合されることを特徴とする、請求項１に記載のヌクレオチド分子。
  6. 前記ヌクレオチド分子を阻害するために、酵素によって分解され得る、少なくとも１個のポリマーと少なくとも１個のペプチドとの組合せが結合されることを特徴とする、請求項１に記載のヌクレオチド分子。
  7. 前記ヌクレオチド分子はｍＲＮＡであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  8. 前記ヌクレオチド分子はｍｉＲＮＡであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  9. 前記ヌクレオチド分子はＤＮＡであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  10. 前記ヌクレオチド分子はｓｈＲＮＡであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  11. 前記ヌクレオチド分子はＰＮＡであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  12. 前記ヌクレオチド分子は他の修飾、特にＬＮＡを含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項以上に記載のヌクレオチド分子。
  13. ヌクレオチド分子を含み、且つ他のものも含み得る少なくとも１本のアンプル（アンプルＡ）と、
    トランスフェクションシステム、例えば細胞透過性ペプチド、ナノ粒子、ポリエチレンイミン又は脂質を含む少なくとも１本の他のアンプル（アンプルＢ）と、
    生物学的に有効な分子に結合するための他の構成要素又はトランスフェクションシステムを含む少なくとも１本の他のアンプル（アンプルＣ）と、
    アンプルＡとアンプルＢの内容物に対する希釈バッファー及び反応バッファーと、
    アンプル内容物からなる混合物を、標的細胞を含む媒体に注入するためのカニューレを備える１本以上のプローブ若しくは注射器及びその他の必要な器材と、
    使用又は投与のための使用説明書と、
    を少なくとも含む請求項１〜１０に記載のヌクレオチド分子を使用及び投与するための投与キット。
JP2015542269A 2012-11-15 2013-11-14 細胞特異的に有効な新規ヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット Pending JP2015536146A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012022596.2A DE102012022596B4 (de) 2012-11-15 2012-11-15 Neue zellspezifisch wirksame Nukleotid-Moleküle und Applikationskit zu deren Anwendung
DE102012022596.2 2012-11-15
PCT/EP2013/073887 WO2014076213A1 (de) 2012-11-15 2013-11-14 Neue zellspezifisch wirksame nukleotid-moleküle und applikationskit zu deren anwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015536146A true JP2015536146A (ja) 2015-12-21

Family

ID=49885191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015542269A Pending JP2015536146A (ja) 2012-11-15 2013-11-14 細胞特異的に有効な新規ヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160193362A1 (ja)
EP (1) EP2920305A1 (ja)
JP (1) JP2015536146A (ja)
CN (1) CN105051191A (ja)
DE (1) DE102012022596B4 (ja)
HK (1) HK1211055A1 (ja)
WO (1) WO2014076213A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016023974A1 (de) * 2014-08-14 2016-02-18 Friedrich-Schiller-Universität Jena Peptid zur verwendung in der reduktion von nebenwirkungen in form von immunstimulatorischen reaktionen/effekten

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100009446A1 (en) * 2007-02-15 2010-01-14 Friedrich-Schiller-Universitaet Jena Biologically active molecules, particularly based on pna and sirna, method for the cell-specific activation thereof, and application kit to be administered
WO2011085720A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-21 Universitätsklinikum Jena Biologisch wirksame moleküle zur beeinflussung von virus-, bakterien-, parasiten-infizierten zellen und/oder tumorzellen und verfahren zu deren anwendung
JP2012520060A (ja) * 2009-03-13 2012-09-06 フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ ｓｉＲＮＡに基づく細胞特異的な有効分子、該分子製造のための適用キット及び該分子の使用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5898031A (en) 1996-06-06 1999-04-27 Isis Pharmaceuticals, Inc. Oligoribonucleotides for cleaving RNA
EP0998577B1 (en) * 1997-07-24 2004-10-27 Perseptive Biosystems, Inc. Conjugates of transporter peptides and nucleic acid analogs, and their use
US8137695B2 (en) * 2006-08-18 2012-03-20 Arrowhead Madison Inc. Polyconjugates for in vivo delivery of polynucleotides
SI1407044T2 (en) 2000-12-01 2018-03-30 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Small RNA molecules that mediate RNA interference
WO2005021712A2 (en) * 2003-06-25 2005-03-10 Georgia Tech Research Corporation Modified molecular beacons
DE102010022937A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-08 Universitätsklinikum Jena Zellspezifisch aktivierbare biologisch wirksame Moleküle auf Grundlage von siRNA, Verfahren zu deren Aktivierung sowie Applikationskit zur Verabreichung
CA3131967A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 F. Hoffman-La Roche Ag Small molecule conjugates for intracellular delivery of nucleic acids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100009446A1 (en) * 2007-02-15 2010-01-14 Friedrich-Schiller-Universitaet Jena Biologically active molecules, particularly based on pna and sirna, method for the cell-specific activation thereof, and application kit to be administered
JP2012520060A (ja) * 2009-03-13 2012-09-06 フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ ｓｉＲＮＡに基づく細胞特異的な有効分子、該分子製造のための適用キット及び該分子の使用
WO2011085720A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-21 Universitätsklinikum Jena Biologisch wirksame moleküle zur beeinflussung von virus-, bakterien-, parasiten-infizierten zellen und/oder tumorzellen und verfahren zu deren anwendung

Also Published As

Publication number Publication date
CN105051191A (zh) 2015-11-11
DE102012022596B4 (de) 2017-05-04
WO2014076213A1 (de) 2014-05-22
US20160193362A1 (en) 2016-07-07
EP2920305A1 (de) 2015-09-23
HK1211055A1 (en) 2016-05-13
DE102012022596A1 (de) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7412586B2 (ja) ＶＩ－Ｅ型及びＶＩ－Ｆ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステム並びにそれらの使用
Lundin et al. Biological activity and biotechnological aspects of locked nucleic acids
JP6165723B2 (ja) Ｂ型肝炎ウイルスの遺伝子発現を阻害するための組成物および方法
Di Giusto et al. Construction, stability, and activity of multivalent circular anticoagulant aptamers
JP5296328B2 (ja) １本鎖環状ｒｎａおよびその製造方法
Hirao et al. DNA aptamer generation by ExSELEX using genetic alphabet expansion with a mini-hairpin DNA stabilization method
Khosravi et al. Site-directed RNA editing: recent advances and open challenges
JP5873808B2 (ja) ウイルス、バクテリア、寄生生物に感染した細胞及び／又は腫瘍細胞に影響を及ぼす生物学的有効分子群、及び該分子群を適用するための方法
Taylor et al. Towards applications of synthetic genetic polymers in diagnosis and therapy
JP2024518546A (ja) 修飾されたｍＲＮＡ、修飾された非コードＲＮＡ、およびその使用
JP2015536146A (ja) 細胞特異的に有効な新規ヌクレオチド分子及び該分子使用のための投与キット
ES2665274T5 (es) Nuevas formas adicionales de moléculas de ARN de interferencia
TWI606058B (zh) Nucleic acid complex and nucleic acid polysaccharide complex
KR20240017367A (ko) 클래스 ii, v형 crispr 시스템
AU2022245243A1 (en) Novel crispr enzymes, methods, systems and uses thereof
WO2020033938A1 (en) Programmable conditional sirnas and uses thereof
Reza et al. Therapeutic genome mutagenesis using synthetic donor DNA and triplex-forming molecules
US11306310B2 (en) MicroRNA inhibitor
AU784832B2 (en) Self-cleaving RNA sequences and their use for the control of protein synthesis
US11999954B2 (en) Programmable conditional SIRNAS and uses thereof
Baker et al. Oligonucleotide analogues with locked-amide linkages have therapeutic potential
Kundu Directed Evolution of a Novel Heterochiral Ribonuclease Ribozyme and Kinetic Characterization of Heterochiral DNA Strand Displacement Reactions
JP2023532007A (ja) Ｒｎａ断片を調節するための人工ｒｎａ
TW202200607A (zh) 用於核糖核酸藥物療法傳遞的核糖核蛋白
CN110312798A (zh) 用于基因组修饰的稳定剂

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161213

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171031

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180529