JP2023528039A - 改変環状ポリヌクレオチド - Google Patents
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Abstract
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドを含むベクター、改変ポリヌクレオチドの核酸、その医薬組成物、改変ポリヌクレオチドを作製する方法、及び上記のそれらを投与することにより疾患または状態を処置または予防する方法が本明細書に開示される。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年5月26日に提出された仮出願第63/029,996号、2020年11月11日に提出された仮出願第63/112,488号、2020年12月1日に提出された仮出願第63/119,902号、及び2021年4月22日に出願された仮出願第63/178,056号の、米国特許法119条に基づく優先権を主張し、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年5月26日に提出された仮出願第63/029,996号、2020年11月11日に提出された仮出願第63/112,488号、2020年12月1日に提出された仮出願第63/119,902号、及び2021年4月22日に出願された仮出願第63/178,056号の、米国特許法119条に基づく優先権を主張し、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
参照による組み込み
本明細書で記載される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることが具体的且つ個別に示されているのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で記載される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることが具体的且つ個別に示されているのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
第1のスペーサードメイン、疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び第2のスペーサードメインを含む、前駆改変線状ポリヌクレオチドが本明細書に開示され、第1または第2のスペーサードメインが、標的RNAに実質的に相補的であり、前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物が、哺乳動物細胞への前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドを形成し、標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される。いくつかの実施形態では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、5’から3’の順に、第1のスペーサードメイン、標的化ドメイン、及び第2のスペーサードメインを含み得る。いくつかの実施形態では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、第1のスペーサードメインの5’側または第2のスペーサードメインの3’側に、リボザイムドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、リボザイムドメイン及び第1のスペーサードメイン間、またはリボザイムドメイン及び第2のスペーサードメイン間に、ライゲーションドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、自己環状化後に、第1のスペーサードメイン及び第2のスペーサードメインは、環状化された改変ポリヌクレオチドの全長の約40%~約70%であり得るフィラー配列である。いくつかの実施形態では、自己環状化後に、第1のスペーサードメイン及び第2のスペーサードメインは、環状化された改変ポリヌクレオチドの全配列の約50%~約67%であり得るフィラー配列であり得る。いくつかの実施形態では、フィラー配列は、別途、フィラー配列を欠く同等の環状化されたポリヌクレオチドと比較して、標的RNAへの標的化ドメインのハイブリダイゼーションを増加させ得る。いくつかの実施形態では、自己環状化後に、環状化された改変ポリヌクレオチドの全長は、約150ヌクレオチド~約400ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、自己環状化後に、環状化された改変ポリヌクレオチドの全長は、約200ヌクレオチド~約300ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAと少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の相補性を有し得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAであり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)に実質的に相補的であり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAのイントロン領域に実質的に相補的であり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、翻訳開始部位(TIS)に実質的に相補的であり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)に実質的に相補的であり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAとミスマッチし得る少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、編集を欠く別の方法で同等の標的RNAの翻訳されたタンパク質と比較して、塩基の編集は、塩基の編集を伴う標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルを増加させ得るか、タンパク質またはそのフラグメントの長さを増加させ得るか、タンパク質またはそのフラグメントの機能性を増加させ得るか、タンパク質またはそのフラグメントの安定性を増加させ得るか、またはその任意の組み合わせである。いくつかの実施形態では、塩基の編集により、センスコドンが終止コドンに変換され得る。いくつかの実施形態では、センスコドンは、疾患の病原経路に関与し得る。いくつかの実施形態では、センスコドンを終止コドンに変換すると、疾患の病原経路が減少し得る。いくつかの実施形態では、塩基の編集により、終止コドンがセンスコドンに変換され得る。いくつかの実施形態では、終止コドンは、疾患の病原経路に関与し得る。いくつかの実施形態では、終止コドンをセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が減少し得る。いくつかの実施形態では、塩基の編集により、第1のセンスコドンが第2のセンスコドンに変換される。いくつかの実施形態では、第1のセンスコドンは、疾患の病原経路に関与し得る。いくつかの実施形態では、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減し得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチド;または約100ヌクレオチド~約200ヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、RNA編集酵素は、ADARタンパク質またはAPOBECタンパク質を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集酵素は、ADARを含み得、ADARは、ADAR1であり得る。いくつかの実施形態では、RNA編集酵素は、ADARを含み得、ADARは、ADAR2であり得る。いくつかの実施形態では、RNA編集酵素は、ADARを含み得、ADARは、ADAR3であり得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、アプタマーを含まない可能性がある。いくつかの実施形態では、疾患または状態は、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、大脳基底核及び小脳の萎縮を伴う髄鞘形成不全(H-ABC)、または嚢胞性線維症を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、TUBB4Aを含み得、TUBB4Aは、D249N変異を含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号32、配列番号33、または配列番号34と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、LRRK2を含み得、LRRK2は、G2019S変異を含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号39、配列番号53、または配列番号54と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、SERPINA1を含み得、SERPINA1は、E342K変異を含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号64または配列番号65と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、SNCAを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、翻訳開始部位(TIS)を標的とするように、標的化ドメインを設計することができる。いくつかの実施形態では、標的RNAは、APPを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号61、配列番号62、または配列番号63と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、ABCA4を含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号58、配列番号59、または配列番号60と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、DMDを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、配列番号56または配列番号57と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含み得る。
また、5’から3’の順に、以下を含む前駆改変ポリヌクレオチドが本明細書に開示される:第1のリボザイムドメイン;第1ライゲーションドメイン;第1のスペーサードメイン;疾患または状態と関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメイン。いくつかの実施形態では、第1のスペーサードメインは、標的RNAに実質的に相補的でない可能性がある。いくつかの実施形態では、前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物は、哺乳動物細胞への前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドが形成され得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進され得る。
疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び標的RNAに実質的に相補的でないスペーサードメインを含む、改変環状ポリヌクレオチドも本明細書に開示され、1つ以上のヌクレオチドの付加により、スペーサードメインが改変環状ポリヌクレオチドを拡大し、標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される。いくつかの実施形態では、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、及び、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集を決定することができる。いくつかの実施形態では、改変環状ポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない可能性がある。いくつかの実施形態では、改変環状ポリヌクレオチドは、さらに、RNA編集酵素動員ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集酵素動員ドメインは、改変ポリヌクレオチドに関連する場合に、標的RNA中のヌクレオチドの塩基に対し化学変換を実施することができるRNA編集酵素を動員し得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、ナンセンス変異を含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、標的RNAとミスマッチし得る少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、疾患または状態は、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、大脳基底核及び小脳の萎縮を伴う髄鞘形成不全(H-ABC)、または嚢胞性線維症を含み得る。
本明細書に開示の前駆改変線状ポリヌクレオチド、または本明細書に開示の改変環状ポリヌクレオチドを含むベクターもまた、本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、ベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含み得る。いくつかの実施形態では、AAVベクターは、AAV1ベクター、AAV2ベクター、AAV3ベクター、AAV4ベクター、AAV5ベクター、AAV6ベクター、AAV7ベクター、AAV8ベクター、AAV9ベクター、これらのいずれかのキメラ、またはこれらのいずれかのバリアントであり得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、自己相補型アデノ随伴ウイルス(scAAV)ベクターであり得る。いくつかの実施形態では、ウイルスベクターは、一本鎖AAVベクターであり得る。
本明細書に開示の前駆改変線状ポリヌクレオチド、本明細書に開示の改変環状ポリヌクレオチド、または本明細書に開示のベクター、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含む単位用量形態の医薬組成物もまた、本明細書に開示される。
疾患または状態を処置または予防する方法をそれを必要とする対象において行う方法も本明細書に開示され、方法は、治療有効量の本明細書に開示の前駆改変線状ポリヌクレオチド、本明細書に開示の改変環状ポリヌクレオチド、本明細書に開示のベクター、または本明細書に開示の医薬組成物を投与することを含む。
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴及び利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、及び添付の図面を参照することにより得られるであろう。
概要
RNA編集は、遺伝情報を変更する治療の機会を提供し得る。RNA編集分野における重要なハードルは、非効率的な編集であり得る。RNA編集効率を改善する方法は、ガイドRNA(gRNA)または改変ポリヌクレオチドの合成、安定性、標的化効率、または局在化を増加させることを含み得る。RNA編集効率を増加するために、改変ポリヌクレオチドへの修飾を行うことができる。
RNA編集は、遺伝情報を変更する治療の機会を提供し得る。RNA編集分野における重要なハードルは、非効率的な編集であり得る。RNA編集効率を改善する方法は、ガイドRNA(gRNA)または改変ポリヌクレオチドの合成、安定性、標的化効率、または局在化を増加させることを含み得る。RNA編集効率を増加するために、改変ポリヌクレオチドへの修飾を行うことができる。
いくつかの実施形態では、改変ガイドRNA(gRNA)及び改変ポリヌクレオチドを、本明細書に開示することができ、標的化ドメイン及びスペーサードメインを含み得る。そのような改変ポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティに関して標的RNAの編集効率を高め得る。
いくつかの実施形態では、前駆改変ガイドポリヌクレオチドを本明細書に開示することができる。本明細書に記載の改変ガイドRNAまたは改変ガイドポリヌクレオチドを得るために、前駆改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変線状ポリヌクレオチドを使用することができる。
いくつかの実施形態では、ベクターは、本明細書に開示することができ、改変ポリヌクレオチド、改変ガイドRNA、または前駆改変ガイドRNAを含み得る。
いくつかの実施形態では、核酸は、本明細書に開示することができ、改変ポリヌクレオチド、改変ガイドRNA、または前駆改変ガイドRNAを含み得る。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、本明細書に開示することができ、改変ポリヌクレオチド、改変ガイドRNA、前駆改変ガイドRNA、ベクター、または核酸、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含み得る。
いくつかの実施形態では、キットは、本明細書に開示することができ、改変ポリヌクレオチド、改変ガイドRNA、前駆改変ガイドRNA、ベクター、核酸、医薬組成物、及び容器を含み得る。
いくつかの実施形態では、疾患もしくは状態を処置することを、それを必要とする対象において行う方法、または、疾患もしくは状態を予防することを、それを必要とする対象において行う方法を本明細書に開示することができる。そのような方法は、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、ベクター、核酸、または医薬組成物を、対象に投与することを含み得る。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドを形成する方法を本明細書に開示することができる。そのような方法は、ライゲーションエンティティで、前駆改変線状ポリヌクレオチドの3’末端の第1のヌクレオチドを、前駆改変線状ポリヌクレオチドの5’末端の第2のヌクレオチドに直接的または間接的にライゲーションし、それにより、改変ポリヌクレオチドを形成することを含み得る。
本明細書で使用されるセクションの見出しは、構成上の目的のためのものであり得、記載された主題を限定するものとして解釈されるべきではない。いくつかの場合では、セクションの見出しは、記載される主題を限定するものとして構成されていない可能性がある。
明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈に別途明示のない限り、複数の指示対象を含む。例えば、「ポリペプチド」という用語は、それらの混合物を含む複数のポリペプチドを含む。
量または濃度などの測定可能な値を指す場合の、本明細書で使用される「約」または「およそ」という用語は、いくつかの場合では、所定の量の約20%、10%、5%、1%、0.5%、またはさらに0.1%の変動を包含することを意味し得る。いくつかの場合では、量または濃度などの測定可能な値に言及する場合の、本明細書で使用される「約」または「およそ」という用語は、所定の量の20%、10%、5%、1%、0.5%、またはさらに0.1%の変動を包含することを意味する。例えば、「約」は、当該技術分野の慣例により、±10%を意味し得る。あるいは、「約」は、所与の値の±20%、±10%、±5%、または±1%の範囲を意味し得る。あるいは、特に、生物学的システムまたはプロセスに関して、当該用語は、値から1桁以内、5倍以内、または2倍以内を意味し得る。出願及び特許請求の範囲に、特定の値を記載することができる場合、別途記載のない限り、特定値の許容誤差範囲内を意味する「約」という用語が想定されるべきである。また、値の範囲、部分範囲、またはその両方を指定することができる場合、範囲または部分範囲は、範囲または部分範囲の終点を含み得る。大きさ、位置、またはその両方を記載する場合、「実質的に」、「実質的にない」、「実質的に含まない」、及び「ほぼ」という用語は、記載の値が、値の妥当な予想された範囲内であり得ることを示すために使用することができる。例えば、数値は、記載の値(または値の範囲)の±0.1%、記載の値(または値の範囲)の±1%、記載の値(または値の範囲)の±2%、記載の値(または値の範囲)の±5%、記載の値(または値の範囲)の±10%などであり得る値を有し得る。本明細書に列挙される任意の数値範囲は、その中に包含される全ての部分範囲を含むことを意図することができる。
本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、組成物及び方法が列挙された要素を含むが、他の要素を排除しないことを意味することを意図することができる。組成物及び方法を定義するために使用される場合の「から本質的になる」は、意図される使用のための組み合わせに対して任意の本質的に重要な他の要素を除外することを意味するものである。従って、本明細書で定義される要素から本質的になる組成物は、単離及び精製方法からの微量混入物質、ならびに薬学的に許容される担体、例えば、リン酸緩衝生理食塩水、防腐剤など、を排除しないであろう。「からなる」は、他の成分の微量要素を超える要素及び本開示の組成物を投与するための実質的な方法ステップを排除することを意味するものとする。これらの移行用語のそれぞれにより定義される実施形態は、本開示の範囲内にある。
「対象」、「宿主」、「個体」、及び「患者」という用語は、動物、通常は、哺乳動物、を指すために、本明細書では交換可能に使用することができる。いくつかの場合では、対象または宿主は、原核生物を含み得る。いくつかの場合では、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを、原核生物に投与することができる。例えば、原核生物への投与は、改変ポリヌクレオチド、またはファージによる、もしくはポリヌクレオチドのエレクトロポレーションによる、前駆改変ポリヌクレオチドの投与を含み得る。本明細書に記載の方法、細胞、または組成物により、任意の好適な哺乳動物を処置することができる。哺乳動物は、本明細書に記載されるように、ベクター、改変ガイドRNA、前駆体ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、核酸、または医薬組成物を投与することができる。哺乳動物の非限定例は、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、類人猿、テナガザル、チンパンジー、オランウータン、サル、マカクなど)、飼育動物(例えば、イヌ及びネコ)、家畜(例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ)、ならびに実験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモットなど)が挙げられる。いくつかの実施形態では、哺乳動物は、ヒトであり得る。哺乳動物は、任意の年齢または任意の発達段階(例えば、成人、十代、子供、乳児、または子宮内の哺乳動物)であり得る。哺乳動物は、雄または雌であり得る。哺乳動物は、妊娠中の雌であり得る。いくつかの実施形態では、対象は、ヒトであり得る。いくつかの実施形態では、対象は、神経変性疾患などの疾患を有するか、または有する疑いがあり得る。いくつかの実施形態では、対象は、がんまたは新生物障害を有するか、または有する疑いがある可能性がある。他の実施形態では、対象は、異常なタンパク質発現に関連する疾患または障害を有するか、または有する疑いがある可能性がある。いくつかの場合では、ヒトは、生後約1日~生後約10ヶ月、生後約9ヶ月~生後約24ヶ月、約1歳~約8歳、約5歳~約25歳、約20歳~約50歳、約1歳~約130歳まで、または約30歳~約100歳であり得る。ヒトは、約1、約2、約5、約10、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110、または約120歳超であり得る。ヒトは、約1、約2、約5、約10、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110、約120、または約130歳未満であり得る。
「処置すること」、「処置」などの用語は、本明細書では、所望の薬理学的効果、生理学的効果、またはそれらの任意の組み合わせを得ることを意味するように使用することができる。いくつかの場合では、処置は、疾患または障害に起因する有害事象を後退させ得る。いくつかの場合では、処置は、疾患または障害を安定させ得る。いくつかの場合では、処置は、疾患または障害の進行を遅延させ得る。いくつかの場合では、処置は、疾患または障害の退行を引き起こし得る。いくつかの場合では、処置は、疾患または障害の発生を予防し得る。いくつかの実施形態では、処置の効果を測定することができる。いくつかの場合では、組成物の投与前後で、測定値を比較することができる。例えば、対象は、癌の退行を示すために、処置後の画像と比較する処置前の医学的画像を有し得る。いくつかの場合では、対象は、治療前の血液検査と比較して、処置後に改善された血液検査結果を有し得る。いくつかの場合では、測定値を標準と比較することができる。
本明細書で使用される「サンプル」という用語は、一般に、対象の任意のサンプル(例えば、血液サンプルまたは組織サンプル)を指し得る。サンプルまたはその一部は、幹細胞などの細胞を含んでもよい。いくつかの場合では、サンプルの一部は、癌細胞などの細胞について濃縮され得る。サンプルは、組織、細胞、血清、血漿、エクソソーム、体液、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、粘液、脊髄液、涙、精液、胆汁、羊水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。サンプルまたはその一部は、対象から得られた細胞外液を含んでもよい。サンプルまたはその一部は、無細胞核酸、DNA、またはRNAを含んでもよい。サンプルまたはその一部は、1つ以上の変異の存在または非存在について分析され得る。ゲノムデータは、サンプルまたはその一部から得られ得る。サンプルは、疾患または状態を有することが疑われるか、または確認されたサンプルであってよい。サンプルは、非侵襲的手法、最小侵襲的手法、または侵襲的手法を介して対象から取り出されたサンプルであってよい。サンプルまたはその一部は、組織ブラッシング、スワブ、組織生検、摘出組織、細針吸引、組織洗浄、細胞診標本、外科的切除、またはそれらの任意の組み合わせにより得られ得る。サンプルまたはその一部は、組織または組織型由来の細胞を含んでもよい。例えば、サンプルは、鼻組織、気管組織、肺組織、咽頭組織、喉頭組織、気管支組織、胸膜組織、肺胞組織、乳房組織、膀胱組織、腎臓組織、肝臓組織、結腸組織、甲状腺組織、子宮頸部組織、前立腺組織、心臓組織、筋肉組織、膵臓組織、肛門組織、胆管組織、骨組織、脳組織、脊髄組織、腎臓組織、子宮組織、卵巣組織、子宮内膜組織、膣組織、外陰部組織、子宮組織、胃組織、眼組織、副鼻腔組織、陰茎組織、唾液腺組織、腸組織、胆嚢組織、胃腸組織、膀胱組織、脳組織、脊髄組織、血液サンプル、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
「真核細胞」は、モネラを除く生命界の全てを含む。それらは、膜結合核により簡単に区別することができる。動物、植物、菌類、及び原生生物は、真核生物、またはその細胞が内部膜及び細胞骨格により複雑な構造に編成することができる生物であり得る。特徴的な膜結合構造は、核であり得る。「宿主」という用語は、例えば、酵母、高等植物、昆虫、及び哺乳動物細胞を含む真核宿主を含み得る。真核細胞または宿主の非限定例としては、サル、ウシ、ブタ、マウス、ラット、鳥類、爬虫類、及びヒトが挙げられる。
「タンパク質」、「ペプチド」、及び「ポリペプチド」という用語は、互換的に使用することができ、最も広い意味で、2つ以上のサブユニットアミノ酸、アミノ酸アナログ、またはペプチド模倣体の化合物を指す。サブユニットは、ペプチド結合で結合され得る。別の実施形態では、サブユニットは、他の結合、例えば、エステル、エーテルなど、で結合され得る。タンパク質またはペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含有してもよく、タンパク質またはペプチドの配列を含み得るアミノ酸の最大数に制限はない。本明細書で使用される場合、「アミノ酸」という用語は、天然、非天然、または合成アミノ酸を指し得る。天然、非天然、または合成アミノ酸は、グリシンと、D及びLの両方の光学異性体、アミノ酸アナログ、及びペプチド模倣体を含み得る。本明細書で使用される場合、「融合タンパク質」という用語は、複数の天然タンパク質または組み換え産生タンパク質由来のドメインから構成されるタンパク質を指し得、これは、一般に、各ドメインが、異なる機能を果たす。この点に関しては、リンカーは、これらのドメインを一緒に結合するために、任意に、融合タンパク質ドメインのコンフォメーションを維持し、及び/またはそれぞれの機能を損なう可能性のある融合タンパク質ドメイン間の好ましくない相互作用を防止するために、使用することができるタンパク質フラグメントを指し得る。
「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つのペプチド間または2つの核酸分子間の配列類似性を指し得る。相同性は、比較のためにアラインすることができる各配列の位置を比較することにより決定することができる。比較された配列内の位置が、同じ塩基またはアミノ酸により占められ得る場合、分子は、その位置で相同となり得る。配列間の相同性の程度は、配列が共有する一致した、または相同である位置の数の関数であり得る。「無関係」または「非相同」配列は、本開示の配列の1つと、40%未満の同一性、あるいは25%未満の同一性を共有する。配列相同性は、ある配列の参照配列に対する%同一性を指し得る。実際には、任意の特定の配列が、本明細書に記載の任意の配列(これは、本明細書に記載の特定の核酸配列と対応し得る)と、少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であり得るかどうかについて、従来の方法で、既知のコンピュータープログラム、例えば、Bestfitプログラム(Wisconsin Sequence Analysis Package、Unix用バージョン8、Genetics Computer Group、University Research Park、575 Science Drive、Madison、Wis.53711)を使用して、そのような特定のポリペプチド配列を決定することができる。Bestfitまたは他の任意の配列アラインメントプログラムを使用して、特定の配列が、例えば参照配列と95%同一であるかどうかを判定する場合、参照配列の全長にわたって同一性の割合が計算され得るように、且つ、参照配列全体の最大5%の配列相同性のギャップが許容され得るように、パラメーターを設定することができる。
いくつかの場合では、Brutlag et al.(Comp.App.Biosci.6:237-245(1990))のアルゴリズムに基づく、FASTDBコンピュータープログラムを使用して、参照配列(クエリー配列、例えば、本開示の配列)及び対象配列(グローバル配列アラインメントとも呼ばれる)間の同一性を決定することができる。いくつかの実施形態では、FASTDBアミノ酸アラインメントで使用される、同一性を狭く解釈することができる特定の実施形態のパラメーターは、スコアリングスキーム=PAM(パーセント受容変異)0、kタプル=2、ミスマッチペナルティ=1、結合ペナルティ=20、ランダム化グループ長=0、カットオフスコア=1、ウィンドウサイズ=配列長、ギャップペナルティ=5、ギャップサイズペナルティ=0.05、ウィンドウサイズ=500または対象配列の長さ(いずれか短い方であり得る)を含み得る。本実施形態によれば、対象配列が、内部欠失のためではなく、N末端またはC末端欠失のために、クエリー配列よりも短くなり得る場合、グローバルパーセント同一性を計算する時に、FASTDBプログラムが、対象配列のN末端及びC末端の切断の主要因でないという事実を考慮に入れるために、手動の補正を結果に行うことができる。N末端及びC末端で切断された対象配列については、クエリー配列と比較して、対象配列のN末端及びC末端の側方にあり得るクエリー配列の残基数を計算することにより、同一性パーセントを補正することができ、これを、クエリー配列の総塩基のパーセントとして、対応する対象残基と一致/アラインさせることができる。残基が一致/アラインさせることができるかどうかの判定は、FASTDB配列アラインメントの結果で判定することができる。次に、最終的なパーセント同一性スコアに到達するために、所定のパラメーターを使用して、FASTDBプログラムで計算されたパーセント同一性から、この割合を減じることができる。この最終パーセント同一性スコアを、この実施形態の目的のために使用することができる。いくつかの場合では、パーセント同一性スコアを手動で調整する目的で、クエリー配列と一致/アラインさせることができない対象配列のN末端及びC末端に対する残基のみを考慮することができる。つまり、この手動補正のために、対象配列の最も離れたN末端及びC末端残基の外側のクエリー残基位置のみを考慮することができる。例えば、同一性パーセントを決定するために、90残基の対象配列を100残基のクエリー配列とアラインさせることができる。欠失は、対象配列のN末端で生じ、それ故、FASTDBアラインメントは、N末端の最初の10残基の一致/アラインメントを示さない。10の不対残基は、配列の10%を表す(一致しないN末端及びC末端の残基数/クエリー配列内の残基の総数)ので、FASTDBプログラムにより計算されたパーセント同一性スコアのから10%を減ずることができる。残りの90残基が完全に一致した場合、最終的なパーセント同一性は、90%であり得る。別の例では、90残基の対象配列を、100残基のクエリー配列と比較することができる。今回の欠失は、内部欠失であり得るので、クエリーと一致/アラインさせることができない対象配列のN末端またはC末端に残基が存在する可能性はない。この場合、FASTDBで計算されたパーセント同一性を、手動で補正することはできない。繰り返しになるが、FASTDBアラインメントに表示される、クエリー配列と一致/アラインさせることができない対象配列のN末端及びC末端の外側にある残基位置のみを、手動で補正することができる。
「ポリヌクレオチド」及び「オリゴヌクレオチド」という用語は、互換的に使用することができ、任意の長さのポリマー形態のヌクレオチド(デオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチドのいずれかまたはそれらのアナログ)を指す。ポリヌクレオチドは、任意の3次元構造を有し得、既知または未知の任意の機能を実施してもよい。ポリヌクレオチドの非限定例は、以下のものであり得る:遺伝子または遺伝子フラグメント(例えば、プローブ、プライマー、EST、またはSAGEタグ)、エクソン、イントロン、遺伝子間DNA(限定されないが、ヘテロクロマチンDNAを含む)、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、リボザイム、cDNA、組み換えポリヌクレオチド、分岐ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、単離されたDNA配列、単離されたRNA配列、sgRNA、ガイドRNA、核酸プローブ、プライマー、snRNA、長鎖非コードRNA、snoRNA、siRNA、miRNA、tRNA由来の低分子RNA(tsRNA)、アンチセンスRNA、低分子RNA、shRNA、またはrDNA由来の低分子RNA(srRNA)。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログなどの修飾ヌクレオチドを含み得る。存在する場合、ヌクレオチド構造への修飾は、ポリヌクレオチドのアセンブリの前または後に付与することができる。ヌクレオチドの配列を、非ヌクレオチド構成要素で中断することができる。重合後に、例えば、標識構成要素とのコンジュゲーションで、ポリヌクレオチドを、さらに修飾することができる。この用語は、二本鎖及び一本鎖分子の両方も指し得る。例えば、ホスホチオアート主鎖を有する核酸を含む核酸は、1つ以上の反応性部分を含み得る。本明細書で使用される場合、反応性部分という用語は、共有結合、非共有結合、または他の相互作用を介して別の分子、例えば、核酸またはポリペプチド、と反応可能な任意の基を含み得る。例として、核酸は、共有結合、非共有結合、または他の相互作用を介してタンパク質またはポリペプチド上のアミノ酸と反応し得るアミノ酸反応性部分を含み得る。別途明記または要求のない限り、ポリヌクレオチドであり得る本開示の任意の実施形態は、二本鎖形態、及び二本鎖形態を構成することが既知または予測される2つの相補的な一本鎖形態のそれぞれの両方を包含する。
本開示の方法に有用なポリヌクレオチドは、天然の核酸配列及びそのバリアント、人工の核酸配列、またはそのような配列の組み合わせを含み得る。
ポリヌクレオチドは、4つのヌクレオチド塩基:アデニン(A);シトシン(C);グアニン(G);チミン(T);及び、ポリヌクレオチドがRNAであり得る場合はチミンの代わりにウラシル(U)、の特定の配列から構成することができる。本明細書で提供される任意のDNA配列は、チミンがウラシルと置換されるRNA配列も指す。本明細書で提供される任意のRNA配列は、ウラシルがチミンに置換されるDNA配列も指す。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、1つ以上の他のヌクレオチド塩基、例えば、イノシン(I)を含んでもよく、このヌクレオシドは、ヒポキサンチンがβ-N9-グリコシド結合を介してリボフラノースに結合することができる場合に形成され、以下の化学構造になる:
イノシンは、翻訳機序により、グアニン(G)として読み取ることができる。
「ポリヌクレオチド配列」という用語は、ポリヌクレオチド分子のアルファベット表記であり得る。このアルファベット表記は、中央処理装置を備えたコンピューターのデータベースに入力することができ、機能ゲノミクス及び相同性検索などのバイオインフォマティクスでの適用に使用することができる。
本明細書で使用される場合、「発現」は、ポリヌクレオチドがmRNAに転写され得るプロセス、及び/または、転写されたmRNAが続いてペプチド、ポリペプチド、もしくはタンパク質に翻訳され得るプロセスを指し得る。ポリヌクレオチドがゲノムDNAに由来し得る場合、発現は、真核細胞におけるmRNAのスプライシングを含んでもよい。
本明細書で使用される「シーケンシング」という用語は、キャピラリーシーケンシング、バイサルファイトフリーシーケンシング、バイサルファイトシーケンシング、TETアシストバイサルファイト(TAB)シーケンシング、ACEシーケンシング、ハイスループットシーケンシング、Maxam-Gilbertシーケンシング、超並列シグネチャーシーケンシング、Polonyシーケンシング、454パイロシーケンシング、Sangerシーケンシング、Illuminaシーケンシング、SOLiDシーケンシング、Ion Torrent半導体シーケンシング、DNAナノボールシーケンシング、Heliscope1分子シーケンシング、1分子リアルタイム(SMRT)シーケンシング、ナノポアシーケンシング、ショットガンシーケンシング、RNAシーケンシング、Enigmaシーケンシング、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
「同等物」または「生物学的同等物」という用語は、特定の分子材料、生物学的材料、または細胞材料を指す場合に互換的に使用することができ、所望の構造または機能性を維持しながら最小限の相同性を有するものを意味する。
ポリヌクレオチドに適用され得る「コードする」という用語は、天然の状態で、または当業者に周知の方法で改変される時に、ポリペプチドまたはそのフラグメントのmRNAを生成するために、それを転写するか、翻訳するか、または翻訳及び転写することができる場合、ポリペプチドを「コードする」と言うことができるポリヌクレオチドを指し得る。アンチセンス鎖は、そのような核酸の相補体であり得、コード配列を、それから推定することができる。
本明細書で使用される場合、「機能的」という用語は、所定の効果を達成することを目的とするように、任意の分子材料、生物学的材料、または細胞材料を修飾するために使用され得る。
「有効量」という用語は、所望の効果を達成するのに十分な量を指し得る。治療または予防での適用との関連で、有効量は、問題となっている状態のタイプ及び重症度、ならびに個々の対象の特徴、例えば、一般的な健康状態、年齢、性別、体重、及び医薬組成物に対する忍容性、に依存し得る。免疫原性組成物に関して、いくつかの実施形態では、有効量は、病原体に対する防御応答をもたらすのに十分な量であり得る。他の実施形態では、免疫原性組成物の有効量は、抗原に対する抗体生成をもたらすのに十分な量であり得る。いくつかの実施形態では、有効量は、それを必要とする対象に受動免疫を与えるのに必要な量であり得る。免疫原性組成物に関して、いくつかの実施形態では、有効量は、上記の要因に加えて、意図される用途、特定の抗原化合物の免疫原性の程度、及び対象の免疫系の健康/応答性に依存する。いくつかの場合では、当業者は、これら及び他の要因に応じて、適切な量を決定することができるであろう。
in vitroでの適用の場合、いくつかの実施形態では、有効量は、問題の適用のサイズ及び性質に依存するであろう。また、それは、in vitro標的の性質及び感受性、ならびに使用する方法にも依存するであろう。いくつかの場合では、当業者らは、これら及び他の考慮事項に基づいて有効量を決定することができるであろう。有効量は、実施形態に応じて、組成物の1回以上の投与を含んでもよい。
本明細書で使用される場合、タンパク質の発現に関して「回復する」という用語は、事前に変異によりタンパク質発現が短縮された場合の、全長タンパク質の発現を確立する能力を指し得る。
本明細書で使用される「変異」という用語は、タンパク質をコードする核酸配列への該タンパク質のコンセンサス配列と比較した変化を指し得る。「ミスセンス」変異は、あるコドンの別のコドンへの置換をもたらし得;「ナンセンス」変異は、コドンを特定のアミノ酸をコードするコドンから終止コドンに変更し得る。ナンセンス変異は、多くの場合、タンパク質の切断された翻訳を引き起こす可能性がある。「サイレント」変異は、得られるタンパク質に影響を及ぼさない変異であり得る。本明細書で使用される場合、「点変異」という用語は、遺伝子配列中の1つのヌクレオチドのみに影響を与える変異を指し得る。「スプライス部位変異」は、プレmRNA(イントロンを除去するためのプロセシングの前のもの)に存在するそれらの変異であり得、これは、誤翻訳と、多くの場合、スプライス部位の不正確な線引きによるタンパク質の切断をもたらす。変異は、単一ヌクレオチドバリエーション(SNV)を含み得る。変異は、配列バリアント、配列バリエーション、配列変化、または対立遺伝子バリアントを含み得る。参照DNA配列は、参照データベースから得ることができる。変異は、機能に影響を与え得る。変異は、機能に影響を与えない可能性がある。変異は、1つ以上のヌクレオチドのDNAレベル、1つ以上のヌクレオチドのリボ核酸(RNA)レベル、1つ以上のアミノ酸のタンパク質レベル、またはそれらの任意の組み合わせで生じ得る。参照配列は、NCBI参照配列データベース(RefSeq)データベースなどのデータベースから取得することができる。変異を構成し得る特定の変化は、1つ以上のヌクレオチドまたは1つ以上のアミノ酸における置換、欠失、挿入、反転、または変換を含み得る。変異は、点変異であり得る。変異は、融合遺伝子であり得る。融合対または融合遺伝子は、転座、中間部欠失、染色体逆位、またはそれらの任意の組み合わせなどの変異から生じ得る。変異は、三重化、四重化などのリピート配列数の変動性を構成し得る。例えば、変異は、所与の配列に関連するコピー数の増加または減少であり得る(例えば、コピー数変動、またはCNV)。変異は、異なる対立遺伝子に2つ以上の配列変化、または1つの対立遺伝子に2つ以上の配列変化を含み得る。変異には、1つの対立遺伝子の1つの位置に2つの異なるヌクレオチド、例えば、モザイクを含み得る。変異には、1つの対立遺伝子の1つの位置に2つの異なるヌクレオチド、例えば、キメラを含み得る。変異は、悪性組織に存在する可能性がある。変異の有無は、疾患または状態を発症するリスクの増加を示し得る。変異の有無は、疾患または状態の存在を示し得る。変異は、良性組織に存在する可能性がある。変異がないことは、組織またはサンプルが良性である可能性があることを示し得る。別の方法として、変異がないことは、組織またはサンプルが良性である可能性があることを示さない可能性がある。本明細書に記載の方法は、サンプル中の変異の存在を同定することを含み得る。
「メッセンジャーRNA」または「mRNA」は、DNAから転写され、次に、イントロンとして既知の非コード部分を除去するために処理され得る核酸分子であり得る。得られたmRNAは、核(またはDNAが存在し得る別の遺伝子座)から輸送され、タンパク質に翻訳され得る。「プレmRNA」という用語は、非コード部分を除去するために処理される前の鎖を指し得る。
「カノニカルアミノ酸」は、以下の表1に示すように、3文字の略語、1文字の略語、構造、及び対応するコドンのそれぞれで、人体に天然に見出される20のアミノ酸を指す。
「非カノニカルアミノ酸」という用語は、通常、カノニカルアミノ酸の化学合成または修飾により生成される、この群に含まれない合成アミノ酸または他の方法で修飾されたアミノ酸を指し得る(例えば、アミノ酸アナログ)。本開示は、本明細書に開示の方法及びベクターのいくつかにおいて、タンパク質原性の非カノニカルアミノ酸を用いる。非カノニカルアミノ酸の非限定例は、ピロリジン(PylまたはO)であり得、その化学構造は、以下に提供される:
イノシン(I)は、tRNAに一般に見られ得る別の例示的な非カノニカルアミノ酸であり得、「ゆらぎ塩基対合」による適切な翻訳に不可欠であり得る。イノシンの構造は、上に提供される。
本明細書で使用される「ADAR」という用語は、RNA配列においてアデノシン(A)をイノシン(I)に変換し得るアデノシンデアミナーゼを指し得る。ADAR1及びADAR2は、in vivoでのmRNA編集に関与し得るADARの2つの例示的な酵素であり得る。ADAR1の配列の非限定例は、以下の参照番号で見出され得る:HGNC:225;Entrez Gene:103;Ensembl:ENSG 00000160710;OMIM:146920;UniProtKB:P55265;及びGeneCards:GC01M154554、ならびにその生物学的同等物。ADAR2の配列の非限定例は、以下の参照番号で見出され得る:HGNC:226;Entrez Gene:104;Ensembl:ENSG00000197381;OMIM:601218;UniProtKB:P78563;及びGeneCards:GC21P045073、ならびにその生物学的同等物。
本明細書で使用される「欠損症」という用語は、特定の作用物質のレベルが正常(生理学的に許容される)よりも低いことを指し得る。タンパク質の文脈では、欠損症は、全長タンパク質のレベルが正常よりも低いことを指し得る。
「相補的」または「相補性」という用語は、従来のワトソンクリックまたは従来とは異なる他のタイプのいずれかにより、核酸が別の核酸配列と水素結合(複数可)を形成する能力を指し得る。例えば、配列A-G-Tは、配列T-C-Aに相補的であり得る。パーセント相補性は、第2の核酸配列と水素結合(例えば、ワトソン・クリック塩基対合)を形成し得る核酸分子中の残基の割合を示す(例えば、10のうち5、6、7、8、9、10は、それぞれ、50%、60%、70%、80%、90%、及び100%相補的である)。「完全に相補的」は、核酸配列の全ての連続残基が、第2の核酸配列内の同数の連続残基と水素結合することを意味し得る。本明細書で使用される「実質的に相補的」は、10、15、20、25、30、35、40、45、50、もしくはそれ以上のヌクレオチドの領域にわたって、少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、もしくは100%であり得る相補性の程度を指し得るか、または、ストリンジェントな条件(例えば、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件)下でハイブリダイズする2つの核酸を指し得る。いくつかの実施形態では、ハイブリダイズは、一本鎖核酸が、少なくとも部分的に相補的な一本鎖核酸にアニーリングして、二本鎖核酸を形成することを指し得る。いくつかの場合では、ハイブリダイゼーションは、核酸の相補的核酸への結合を含み得る。例えば、RNAの2つの配列のハイブリダイゼーションは、二本鎖デュプレックス(例えば、dsRNA)を形成し得る。核酸は、非特異的配列を含み得る。本明細書で使用される場合、「非特異的配列」または「非特異的」という用語は、任意の他の核酸配列に相補的であるように設計することができないか、または部分的にのみ相補的であり得る、一連の残基を含有する核酸配列を指し得る。
本明細書で使用される「オルニチントランスカルバミラーゼ」または「OTC」という用語は、その名前に対応し、遺伝子Otcにコードされるタンパク質を指し得、この非限定例は、UniProt参照番号P00480(ヒト)及びP11725(マウス)で見出すことができる。OTC欠損症は、血液中の高濃度のアンモニアをもたらすX連鎖遺伝的状態であり得る。いくつかの場合では、OTC欠損症は、プレmRNAのミススプライシングをもたらす、エクソン4のドナースプライス部位におけるG->Aスプライス部位変異により引き起こされ得る。この変異は、伸長することができるか、または点変異を有するタンパク質の形成をもたらす。OTCタンパク質レベルが15~20分の1に低減し得る。例えば、以下を参照のこと:Hodges,P.E.& Rosenberg,L.E.The spfash mouse: a missense mutation in the ornithine transcarbamylase gene also causes aberrant mRNA splicing.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.86,4142-4146(1989)(生成されたOTCの代替形態を示す)。その配列を以下に提供する:
上に示されるように、変異が存在し得る場合、適切なスプライスバリアントが産生され得る、しかし、そのような産生は、ミスセンス変異をもたらし、これは、また、OTC欠損症の原因になり得る。
単独でまたは「モチーフ」と組み合わせて使用される「ヘアピン」、「ヘアピンループ」、「ステムループ」、及び/または「ループ」という用語は、反対方向で読む場合に相補的であり得る一本鎖内の配列が、塩基対合して、立体配座がヘアピンまたはループに似ている領域が形成される場合の、一本鎖オリゴヌクレオチドで形成される構造を指すために、オリゴヌクレオチドの文脈で使用することができる。
本明細書で使用される場合、「ドメイン」という用語は、タンパク質またはポリペプチドの特定の領域を指し得、特定の機能に関連し得る。例えば、「RNAヘアピンモチーフと結合するドメイン」は、1つ以上のRNAヘアピンに結合するタンパク質のドメインを指し得る。この結合は、任意に、特定のヘアピンに特異的であってよい。
本明細書で使用される「APOBEC」という用語は、mRNA編集(CからUへの変換を触媒)に関与する進化的に保存されたシチジンデアミナーゼのファミリーに含まれる任意のタンパク質及びその同等物を指し得る。いくつかの態様では、APOBECという用語は、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3E、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H、APOBEC4、またはそれらの各同等物のうちのいずれか1つを指し得る。1つ以上のAPOBECドメインを含む融合タンパク質の非限定の例示的な配列は、RNA編集システムでの使用に適したものにするために、ADARドメインに融合された、または代替ドメインに融合された両方で本明細書に提供され得る。この目的のために、APOBECは、ADAR(異なる変換により編集を触媒)と同等であると考えることができる。
本明細書で使用される「Glur2 mRNA」という用語は、アデノシンからイノシンへの(A→I)編集を受けるイオンチャネル型AMPAグルタミン酸受容体2(「Glur2」)をコードするmRNAを指し得る。このmRNAは、部位特異的にADARを動員し得る。
本明細書で使用される場合、「インターフェロン」という用語は、免疫応答と関連することが既知のシグナル伝達タンパク質のグループを指し得る。本出願に関連して、目的のインターフェロンは、ADARの発現の増強をもたらすものであり得る。インターフェロンα及びADAR1間の相関関係は、既知である可能性があり、従って、本開示は、内因性ADAR1発現を増加させる手段としてのインターフェロンαの使用を企図する。単離または組み換えインターフェロンαの商業的供給源には、Sigma-Aldrich、R&D Systems、Abcam、及びThermo Fisher Scientificが含まれるが、これらに限定されない可能性がある。あるいは、インターフェロンαは、既知のベクター及び所与のタンパク質配列、例えば、Q6QNB6(ヒトIFNA)を使用して産生され得る。
明示的な言及なく、別途意図のない限り、本開示が、ポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド、または抗体に関する場合、その同等物または生物学的同等物は、本開示の範囲内であると意図され得ると推定され得る。本明細書で使用される場合、「その生物学的同等物」という用語は、参照タンパク質、抗体、ポリペプチド、または核酸に言及する場合、「その同等物」と同義であることが意図され得、依然として所望の構造または機能性を維持しながら、最小限の相同性を有するものを意図する。本明細書で特に言及されない限り、本明細書で言及される任意のポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはタンパク質は、その同等物も含むことが企図され得る。例えば、同等物は、少なくとも約70%の相同性もしくは同一性、または少なくとも80%の相同性もしくは同一性、あるいは、または少なくとも約85%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または98%の相同性または同一性を有し、参照タンパク質、ポリペプチド、または核酸と実質的に同等の生物学的活性を示す。あるいは、ポリヌクレオチドに言及する場合、その同等物は、ストリンジェントな条件下で、参照ポリヌクレオチドまたはその相補体にハイブリダイズするポリヌクレオチドであり得る。
改変ガイドポリヌクレオチド
疾患または状態に関与する標的ポリヌクレオチド(例えば、プレRNAまたはmRNA)の編集を介して対象の疾患または状態を処置するための改変ポリヌクレオチド(「改変ガイド」または「改変ガイドRNA」または「ガイドRNA」とも呼ばれ得る)が本明細書に開示される。そのような改変ポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドに相補的な部分を介して標的ポリヌクレオチドに結合するように構成される。改変ポリヌクレオチドが標的ポリヌクレオチドに結合すると、RNA編集エンティティを介した標的ポリヌクレオチドの塩基の編集が促進され、それにより、対象の疾患または状態が処置される。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、DNA、RNA、またはその両方を含み得る。
疾患または状態に関与する標的ポリヌクレオチド(例えば、プレRNAまたはmRNA)の編集を介して対象の疾患または状態を処置するための改変ポリヌクレオチド(「改変ガイド」または「改変ガイドRNA」または「ガイドRNA」とも呼ばれ得る)が本明細書に開示される。そのような改変ポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドに相補的な部分を介して標的ポリヌクレオチドに結合するように構成される。改変ポリヌクレオチドが標的ポリヌクレオチドに結合すると、RNA編集エンティティを介した標的ポリヌクレオチドの塩基の編集が促進され、それにより、対象の疾患または状態が処置される。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、DNA、RNA、またはその両方を含み得る。
本明細書に記載の改変ガイドRNAまたは改変ポリヌクレオチドは、様々なドメインを含み得る。「ドメイン」は、改変ポリヌクレオチドの領域を指し得る。いくつかの場合では、ドメインは、ドメインの機能の観点から記載することができる。例えば、「標的化ドメイン」は、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る改変ポリヌクレオチドの領域を指し得、「RNA編集エンティティ動員ドメイン」は、本明細書に記載のRNA編集エンティティと会合するか、またはそれを動員することが可能であり得るドメインを指し得、「スペーサードメイン」は、他のドメイン間にスペースを提供するドメインを指し得る。いくつかの場合では、ドメイン名の記載は、ドメインを特定の機能に限定しない。例えば、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る「標的化ドメイン」は、いくつかの場合では、RNA編集エンティティを動員し得る。
環状ガイドRNA
本明細書に記載されるように、改変ガイドは、環状またはループ構造を含み得る。改変ポリヌクレオチドは、前駆改変ポリヌクレオチドから環状化され得る。そのような前駆改変ポリヌクレオチドは、前駆改変線状ポリヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、環状改変ポリヌクレオチドの前駆体であり得る。例えば、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、細胞内で環状化し得る、プラスミドから転写された線状mRNAであり得る。別の例では、細胞に挿入された時に環状化を可能にする、リボザイムドメイン及びライゲーションドメインなどのドメインを有する線状ポリヌクレオチドになるように、前駆改変線状ポリヌクレオチドを構築することができる。リボザイムドメインは、線状前駆体RNAを特定の部位(例えば、ライゲーションドメインに隣接する)で切断することが可能なドメインを含み得る。前駆体ドメインが、5’から3’へ:5’リボザイムドメイン、5’ライゲーションドメイン、環状化された領域、3’ライゲーションドメイン、及び3’リボザイムドメインを含む場合、それぞれ、5’及び3’ライゲーションドメインの露出末端を解放するために、前駆体ポリヌクレオチドを、5’及び3’リボザイムにより両方の部位で特異的にプロセシングすることができる。遊離露出末端は、末端を環状化して成熟した環状化された構造を形成するために、ライゲーション可能であり得る。例えば、遊離末端は、細胞内でRNAライゲーションを介してライゲーションされる5’-OH及び2’,3’-環状リン酸塩を含み得る。ライゲーション及びリボザイムドメインを有する線状ポリヌクレオチドは、細胞内にトランスフェクトすることができ、そこで内因性細胞酵素を介して環状化し得る。
本明細書に記載されるように、改変ガイドは、環状またはループ構造を含み得る。改変ポリヌクレオチドは、前駆改変ポリヌクレオチドから環状化され得る。そのような前駆改変ポリヌクレオチドは、前駆改変線状ポリヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、環状改変ポリヌクレオチドの前駆体であり得る。例えば、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、細胞内で環状化し得る、プラスミドから転写された線状mRNAであり得る。別の例では、細胞に挿入された時に環状化を可能にする、リボザイムドメイン及びライゲーションドメインなどのドメインを有する線状ポリヌクレオチドになるように、前駆改変線状ポリヌクレオチドを構築することができる。リボザイムドメインは、線状前駆体RNAを特定の部位(例えば、ライゲーションドメインに隣接する)で切断することが可能なドメインを含み得る。前駆体ドメインが、5’から3’へ:5’リボザイムドメイン、5’ライゲーションドメイン、環状化された領域、3’ライゲーションドメイン、及び3’リボザイムドメインを含む場合、それぞれ、5’及び3’ライゲーションドメインの露出末端を解放するために、前駆体ポリヌクレオチドを、5’及び3’リボザイムにより両方の部位で特異的にプロセシングすることができる。遊離露出末端は、末端を環状化して成熟した環状化された構造を形成するために、ライゲーション可能であり得る。例えば、遊離末端は、細胞内でRNAライゲーションを介してライゲーションされる5’-OH及び2’,3’-環状リン酸塩を含み得る。ライゲーション及びリボザイムドメインを有する線状ポリヌクレオチドは、細胞内にトランスフェクトすることができ、そこで内因性細胞酵素を介して環状化し得る。
いくつかの場合では、前駆改変ポリヌクレオチドは、環状であり得る。いくつかの場合では、前駆改変ポリヌクレオチドは、前駆線状改変ポリヌクレオチドとして線状であり得る。いくつかの場合では、前駆改変ポリヌクレオチドは、DNA、RNA、またはその両方を含み得る。いくつかの場合では、前駆改変ポリヌクレオチドは、前駆改変ガイドRNAを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNAを生成するために、前駆改変ガイドRNAを使用することができる。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、約10、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1000、約2500、または約5000ヌクレオチド長超であり得る。いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチド(例えば、改変ガイドポリヌクレオチド)、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1000、約2500、または約5000ヌクレオチド長未満であり得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチド(例えば、改変ガイドポリヌクレオチド)、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、約20ヌクレオチド~約5000ヌクレオチド、約20ヌクレオチド~約50ヌクレオチド、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチド、約40ヌクレオチド~約80ヌクレオチド、約40ヌクレオチド~約100ヌクレオチド、約40ヌクレオチド~約200ヌクレオチド、約70ヌクレオチド~約140ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約160ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約150ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約300ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、約90ヌクレオチド~約200ヌクレオチド、約100ヌクレオチド~約250ヌクレオチド、約140ヌクレオチド~約200ヌクレオチド、約150ヌクレオチド~約350ヌクレオチド、約200ヌクレオチド~約400ヌクレオチド、約200ヌクレオチド~約500ヌクレオチド、約400ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、約450ヌクレオチド~約800ヌクレオチド、約750ヌクレオチド~約1250ヌクレオチド、約1000ヌクレオチド~約2000ヌクレオチド、または約2000ヌクレオチド~約5000ヌクレオチドを含み得る。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、RNA干渉(RNAi)のために構成された配列をコードする配列を含まない可能性がある。いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドは、RNAi用に構成された配列を含まない可能性がある。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、またはDicer基質をコードする配列を含まない可能性がある。
いくつかの実施形態では、改変ガイドRNAなどの改変ポリヌクレオチドは、環状であり得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、ループであり得る。いくつかの場合では、環形状は、ループ形状を含み得る。いくつかの場合では、ループ形状は、環形状を含み得る。ループ形成または環状化は、ポリヌクレオチドの露出末端が分解されるのを防ぎ得、in vivoまたはin vitroでポリヌクレオチドの半減期を著しく増加させ得る。いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、1つ以上の露出末端が加水分解されるのを防ぎ得る。いくつかの実施形態では、改変環状ガイドRNAなどの改変ポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない可能性がある。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、ヒト細胞に天然に存在するmRNAよりも加水分解を受けにくい可能性がある2次構造を含み得る。
いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ガイドは、線状の改変ポリヌクレオチドと比較して異なる性質を含み得る。いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、環状またはループでないこともある同等のポリヌクレオチドと比較して、ポリヌクレオチドの半減期を有意に増加させ得る。いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドを形成すると、例えば、対象に、in vivoで送達される場合に、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチド(例えば、ガイドRNA)と比較して、改変ポリヌクレオチド(例えば、ガイドRNA)の半減期を大幅に増加させ得る。いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドを形成すると、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、対象に投与される改変ポリヌクレオチドの量(例えば、治療有効量)を大幅に低減させ得る。いくつかの場合において、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、標的RNAのノックダウンを増加させている可能性がある。いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドを形成すると、環状またはループでないこともある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、編集の効率を大幅に高め得、オフターゲット編集を大幅に減少させ、RNA編集エンティティの動員の効率を高めることが可能であり、またはそれらの組み合わせが可能である。図1A及び図1Bは、線状ガイドRNAと比較して、環状ガイドRNAが、複数の細胞株でRNA編集を増加させ得ることを示す。いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、改変ポリヌクレオチドの合成を大幅に増加させ得る。いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、改変ポリヌクレオチドの細胞への輸送を大幅に増加させ得る。いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、環状でないか、またはループでない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、改変ポリヌクレオチドの細胞内保持を大幅に増加させ得る。
改変ガイドRNAなどの、ループ状または環状の改変ガイドポリヌクレオチドは、非環状または非ループ状のガイドポリヌクレオチドと比較して、様々な利点を提供し得る。ループ状または環状の改変ポリヌクレオチドは、環状でないか、またはループ状ではない可能性のある同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、より高い安定性、RNA編集エンティティ(例えば、内因性RNA編集酵素)の動員の改善、半減期の延長、RNA編集効率の改善、またはそれらの任意の組み合わせを提供し得る。ループ状または環状に改変ガイドポリヌクレオチドは、これらの品質の改善のうちの1つ以上を提供し得、ガイド安定性を改善するように設計された他のタイプの修飾、例えば、化学修飾または糖付加、を含むガイドポリヌクレオチドと比較して、遺伝子コード化能を保持し得る。ループ状または環状の改変ガイドポリヌクレオチドは、遺伝子によりコード可能であり、ベクターで送達可能であり、改善された安定性を保持し得る。
いくつかの実施形態では、環状の改変ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較して、細胞内での安定性が増加し得る。いくつかの実施形態では、環状の改変ポリヌクレオチドは、線状ポリヌクレオチドと比較して、細胞内での安定性が増加し得る。環状改変ガイドRNAもしくは線状ガイドRNA、または環状ガイドRNAまたは線状ガイドRNAをコードするベクターのいずれかでトランスフェクトされた細胞で一定期間にわたるRNA編集のパーセントを測定することにより、RNAの安定性の増加を決定することができる。例えば、アッセイは、48時間、96時間、及び144時間での編集率を測定し得る。後の時点でのパーセントRNA編集の増加により、安定性の増加を示すことができる。ガイドRNA構築物の逆転写後に細胞内の一定期間(例えば、48時間、96時間、及び144時間)にわたる環状ガイドRNA及び線状ガイドRNAのコピー数を決定(デジタルドロップレットPCRで決定)することにより、安定性の増加を測定することもできる。安定性の増加は、図5で実証することができる。図5は、細胞内の環状ガイドRNAと比較した線状ガイドRNAからのRAB7A 3’UTRにおけるヌクレオチドのパーセントRNA編集を示す。環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較して、48時間及び96時間でより高いレベルのRNA編集を有することが示された。編集の増加は、線状ガイドRNAと比較して環状ガイドRNAの安定性の向上に起因する可能性がある。
細胞または対象に送達される、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、少なくとも約40分、約50分、約60分、約1.5時間、約2時間、約4時間、約6時間、約8時間、約10時間、約12時間、約16時間、約18時間、約20時間、約24時間、約1.25日、約1.5日、約2日、約3日、約4日、約5日、約6日、約7日、約10日、約14日、またはそれ以上の、細胞または対象における半減期を含み得る。細胞または対象に送達される改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、約1時間~約6時間であり得る。細胞または対象に送達される改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、約1時間~約24時間であり得る。細胞または対象に送達される改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、約1時間~約2日であり得る。細胞または対象に送達される改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、約6時間~約24時間であり得る。細胞または対象に送達される改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、約6時間~約5日であり得る。
細胞または対象に送達される改変ガイドRNAなどの改変ポリヌクレオチドは、内因性RNA編集エンティティなどのRNA編集エンティティを動員し得る。いくつかの場合では、改変ガイドポリヌクレオチドを、RNA編集エンティティと共送達することができる。環状ガイドRNAなどの環状ポリヌクレオチドは、環状でない可能性がある改変ポリヌクレオチドと比較して、より多くの量のRNA編集エンティティを動員し得る。いくつかの実施形態では、編集を行うのに十分な量の内因性RNA編集エンティティを動員するように、例えば、改変ポリヌクレオチドを、少量の内因性RNA編集酵素を含み得る組織位置に送達するように、改変ポリヌクレオチドを構成することができる。
環状ガイド構造
いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ガイドポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない可能性がある。いくつかの場合では、各5’ヒドロキシル及び各3’ヒドロキシルは、独立して、共有酸素リン結合で、リンに結合させることができる。いくつかの場合では、リンは、ホスホジエステル基に含有され得る。いくつかの場合では、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、またはその両方を、リン-酸素結合を介して結合させることができる。いくつかの場合では、リン含有部分を有するホスホエステルになるように、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、またはその両方を修飾することができる。
いくつかの実施形態では、環状またはループ状の改変ガイドポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない可能性がある。いくつかの場合では、各5’ヒドロキシル及び各3’ヒドロキシルは、独立して、共有酸素リン結合で、リンに結合させることができる。いくつかの場合では、リンは、ホスホジエステル基に含有され得る。いくつかの場合では、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、またはその両方を、リン-酸素結合を介して結合させることができる。いくつかの場合では、リン含有部分を有するホスホエステルになるように、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、またはその両方を修飾することができる。
いくつかの場合では、5’末端は、末端ヌクレオチドの糖の5’炭素上に、末端の、露出した、結合していない、または連結されていないリン酸基を有するポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、3’末端は、末端ヌクレオチドの糖の3’炭素上に、末端の、露出した、結合していない、または連結されていないヒドロキシル基を有するポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ポリヌクレオチドが転写され得る場合、または転写され得る時に、5’末端は、転写されるべきポリヌクレオチドの最初のヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドが転写され得る場合、または転写され得る時に、3’末端は、転写されるべきポリヌクレオチドの最後のヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ホスホジエステル結合で結合しているジヌクレオチドの5’末端は、糖の3’炭素上のヒドロキシル基に寄与するヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ホスホジエステル結合で結合しているジヌクレオチドの3’末端は、糖の5’炭素上のリン酸のヒドロキシル基に寄与するヌクレオチドであり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、I(I)の構造を含むか、またはそれをコードし得る。
いくつかの場合では、式(I)の前駆改変ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド(例えば、ウイルスポリヌクレオチド)にコードされ得る。いくつかの場合では、式(I)は、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメインを含み得、式(I)は、本明細書に記載のスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、式(I)は、標的RNAの配列にハイブリダイズすることが可能であり得る標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、少なくとも部分的に相補的であることは、標的RNAの逆相補体と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約81%、少なくとも約82%、少なくとも約83%、少なくとも約84%、少なくとも約85%、少なくとも約86%、少なくとも約87%、少なくとも約88%、少なくとも約89%、少なくとも約90%、少なくとも約91%%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約100%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、各Xが、独立して、O、S、またはNRであり得;各Yが、独立して、PまたはSであり得;各Zが、独立して、OM、SM、またはNRMであり得;各Aが、独立して、H、D、ハロゲン、OM、SM、NRM、またはNRR’であり得;各Bが、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体であり得;mが、独立して、0~1,000の整数であり得る。いくつかの場合では、各Xは、Oであり得る。いくつかの場合では、各Zは、O、S、またはその両方であり得る。いくつかの場合では、各Yは、Pであり得る。いくつかの場合では、Mは、少なくとも1であり得る。いくつかの場合では、各単位mは、独立して、(D)または(L)立体配置であり得る。いくつかの場合では、mは、約5~約250、約30~約600、約100~約500、約400~約800、約600~約1200、約800~約2000、約1500~約4000、または約300~約10000の独立した整数であり得る。いくつかの場合では、各Mは、独立して、無機もしくは有機カチオン、H、またはDであり得、各R及びR’は、独立して、H、D、ハロゲン、またはC1-C6アルキルであり得る。いくつかの場合では、各Zは、OMであり得、各Rは、Hであり得、各Yは、Pであり得る。
いくつかの場合では、標的化ドメインが標的RNAの配列と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進され得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に結合するように構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進され得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、ADARタンパク質(例えば、ADAR1、ADAR2)、APOBEC、その生物学的に活性なフラグメント、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、ヒトタンパク質であり得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、内因性タンパク質であり得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、外因性タンパク質であり得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAの非翻訳領域と少なくとも部分的に会合するように構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)の少なくとも一部と少なくとも部分的に会合するように構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、改変ポリヌクレオチドの非存在下での標的RNAにコードされるポリペプチドのレベルと比較して、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進され得、これは、(i)標的RNAを初代細胞株の第1の細胞及び第2の細胞に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株の第1の細胞に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)第1の細胞及び第2の細胞において標的RNAから発現されたポリペプチドの量を比較すること、を含むin vitroアッセイで決定される。
スペーサードメイン
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(または細胞に挿入された場合に環状化される前駆改変線状ポリヌクレオチド)は、スペーサードメインを含み得る。本明細書に記載されるように、スペーサードメインは、他のドメイン間にスペースを提供するドメインを指し得る。成熟した環状化されたポリヌクレオチドの全体的なサイズを増加させるために、環状化されるべき領域及び隣接ライゲーション配列間に、スペーサードメインを使用することができる。環状化されるべき領域が、標的ポリヌクレオチドに会合するように構成される本明細書に記載の標的化ドメインを含む場合、スペーサーの追加は、スペーサードメインを欠く同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、標的ポリヌクレオチドに対する改変ポリヌクレオチドの改善(例えば、特異性の増加、編集効率の向上など)を提供し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、フィラー配列を含み得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、スペーサードメインを含み得る。フィラー配列またはフィラードメインは、標的配列に少なくとも部分的に非相補的である環状ガイドシャーシ内の配列であり得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、環状のガイドシャーシの一部を含み得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、標的ポリヌクレオチドと連続して標的RNAとハイブリダイズしないように構成される。そのような構成では、スペーサードメインは、改変ポリヌクレオチドの標的ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の重複の量を単純に増加させていない。むしろ、標的化ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の重複領域の外側で環状化されたポリヌクレオチドを伸長させる(例えば、環状シャーシのサイズを増加させる)ために、スペーサードメインを使用することができる。重複領域の外側でこの環状ポリヌクレオチドのサイズを増加させることにより、本出願は、標的化ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の全体的な結合効率が改善されるという驚くべき発見を実証する。いくつかの場合では、この改善は、環状化されたポリヌクレオチドの標的化ドメインが、標的ポリヌクレオチドに結合する、より最適な形状を提供することに起因する可能性がある。
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(または細胞に挿入された場合に環状化される前駆改変線状ポリヌクレオチド)は、スペーサードメインを含み得る。本明細書に記載されるように、スペーサードメインは、他のドメイン間にスペースを提供するドメインを指し得る。成熟した環状化されたポリヌクレオチドの全体的なサイズを増加させるために、環状化されるべき領域及び隣接ライゲーション配列間に、スペーサードメインを使用することができる。環状化されるべき領域が、標的ポリヌクレオチドに会合するように構成される本明細書に記載の標的化ドメインを含む場合、スペーサーの追加は、スペーサードメインを欠く同等の改変ポリヌクレオチドと比較して、標的ポリヌクレオチドに対する改変ポリヌクレオチドの改善(例えば、特異性の増加、編集効率の向上など)を提供し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、フィラー配列を含み得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、スペーサードメインを含み得る。フィラー配列またはフィラードメインは、標的配列に少なくとも部分的に非相補的である環状ガイドシャーシ内の配列であり得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、環状のガイドシャーシの一部を含み得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、標的ポリヌクレオチドと連続して標的RNAとハイブリダイズしないように構成される。そのような構成では、スペーサードメインは、改変ポリヌクレオチドの標的ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の重複の量を単純に増加させていない。むしろ、標的化ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の重複領域の外側で環状化されたポリヌクレオチドを伸長させる(例えば、環状シャーシのサイズを増加させる)ために、スペーサードメインを使用することができる。重複領域の外側でこの環状ポリヌクレオチドのサイズを増加させることにより、本出願は、標的化ドメイン及び標的ポリヌクレオチド間の全体的な結合効率が改善されるという驚くべき発見を実証する。いくつかの場合では、この改善は、環状化されたポリヌクレオチドの標的化ドメインが、標的ポリヌクレオチドに結合する、より最適な形状を提供することに起因する可能性がある。
いくつかの場合では、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドは、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(KPFMで決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し得る。いくつかの場合では、標的RNAの非翻訳領域と少なくとも部分的に会合するように、標的化ドメインを構成することができ、標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進され、標的化ドメインが標的RNAの配列と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、またはその両方は、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメイン、RNA編集エンティティ動員ドメイン、及びスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、ヌクレオチドが次々とつながった環状2次元形式のポリヌクレオチド配列として表すことができる。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、ヌクレオチドが次々とつながったループ状2次元形式のポリヌクレオチド配列として表すことができる。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドのスペーサードメインは、1つ以上のヌクレオチドの付加により、改変ポリヌクレオチドを拡大し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に会合するように構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進され得る。
いくつかの場合では、スペーサードメインは、約1ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド、約2ヌクレオチド~約20ヌクレオチド、約10ヌクレオチド~約100ヌクレオチド、約50ヌクレオチド~約500ヌクレオチド、または約400ヌクレオチド~約1000ヌクレオチド長の配列長を有し得る。いくつかの場合、スペーサードメインは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618、619、620、621、622、623、624、625、626、627、628、629、630、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642、643、644、645、646、647、648、649、650、651、652、653、654、655、656、657、658、659、660、661、662、663、664、665、666、667、668、669、670、671、672、673、674、675、676、677、678、679、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719、720、721、722、723、724、725、726、727、728、729、730、731、732、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、753、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、771、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807、808、809、810、811、812、813、814、815、816、817、818、819、820、821、822、823、824、825、826、827、828、829、830、831、832、833、834、835、836、837、838、839、840、841、842、843、844、845、846、847、848、849、850、851、852、853、854、855、856、857、858、859、860、861、862、863、864、865、866、867、868、869、870、871、872、873、874、875、876、877、878、879、880、881、882、883、884、885、886、887、888、889、890、891、892、893、894、895、896、897、898、899、900、901、902、903、904、905、906、907、908、909、910、911、912、913、914、915、916、917、918、919、920、921、922、923、924、925、926、927、928、929、930、931、932、933、934、935、936、937、938、939、940、941、942、943、944、945、946、947、948、949、950、951、952、953、954、955、956、957、958、959、960、961、962、963、964、965、966、967、968、969、970、971、972、973、974、975、976、977、978、979、980、981、982、983、984、985、986、987、988、989、990、991、992、993、994、995、996、997、998、999、1000、1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008、1009、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017、1018、1019、1020、1021、1022、1023、1024、1025、1026、1027、1028、1029、1030、1031、1032、1033、1034、1035、1036、1037、1038、1039、1040、1041、1042、1043、1044、1045、1046、1047、1048、1049、1050、1051、1052、1053、1054、1055、1056、1057、1058、1059、1060、1061、1062、1063、1064、1065、1066、1067、1068、1069、1070、1071、1072、1073、1074、1075、1076、1077、1078、1079、1080、1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088、1089、1090、1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098、1099、1100、1101、1102、1103、1104、1105、1106、1107、1108、1109、1110、1111、1112、1113、1114、1115、1116、1117、1118、1119、1120、1121、1122、1123、1124、1125、1126、1127、1128、1129、1130、1131、1132、1133、1134、1135、1136、1137、1138、1139、1140、1141、1142、1143、1144、1145、1146、1147、1148、1149、1150、1151、1152、1153、1154、1155、1156、1157、1158、1159、1160、1161、1162、1163、1164、1165、1166、1167、1168、1169、1170、1171、1172、1173、1174、1175、1176、1177、1178、1179、1180、1181、1182、1183、1184、1185、1186、1187、1188、118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いくつかの実施形態では、スペーサードメインのヌクレオチドの約80%は、標的RNAと非相補的であり得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、約5ヌクレオチドの配列長を有し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、約10ヌクレオチドの配列長を有し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、約15ヌクレオチドの配列長を有し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、約20ヌクレオチドの配列長を有し得る。いくつかの実施形態では、スペーサードメインは、5’ATATA3’(配列番号6)、5’ATAAT3’(配列番号7)、またはそれらの任意の組み合わせのポリヌクレオチド配列を含み得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、5’AUAAU3’(配列番号8)、5’AUAUA3’(配列番号9)、3’AUAUA5’(配列番号32)、または3’AUAAU5’(配列番号33)の配列を含み得る。いくつかの実施形態では、スペーサードメインは、少なくとも1つの単一ヌクレオチド、例えば、A、T、G、C、またはUであり得る。
スペーサードメインは、標的化ドメインの近位に、ライゲーションドメインの近位に、リボザイムドメインの近位に、RNA編集動員ドメインの近位に、または別のスペーサードメインの近位に位置する可能性があり、近位は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、または500ヌクレオチド離れていることを意味し得る。
いくつかの実施形態では、スペーサードメインは、標的化ドメインから、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、または500ヌクレオチド離れている可能性がある。
改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、単一のスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、第2のスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方は、標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、標的RNAに結合しないように構成することができる。いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、複数のスペーサードメイン、例えば、2、3、4、5、6、7、または8つのスペーサードメインを含み得る。
改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、フィラー配列を含み得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、標的RNAに実質的に相補的でない核酸配列を含み得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、標的ポリヌクレオチドと連続して、標的RNAとハイブリダイズしないように構成される。いくつかの場合では、環状ガイドシャーシは、本明細書に開示の改変線状ポリヌクレオチドのいずれか1つ(例えば、ガイドRNA)を含み得、残りの配列は、フィラー配列を含み得る。いくつかの場合では、フィラー配列は、環状ガイドシャーシの全配列の約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、約30%、約31%、約32%、約33%、約34%、約35%、約36%、約37%、約38%、約39%、約40%、約41%、約42%、約43%、約44%、約45%、約46%、約47%、約48%、約49%、約50%、約51%、約52%、約53%、約54%、約55%、約56%、約57%、約58%、約59%、約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、または約98%を含み得る。いくつかの場合では、ガイドRNAは、環状ガイドシャーシの全配列の約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、約30%、約31%、約32%、約33%、約34%、約35%、約36%、約37%、約38%、約39%、約40%、約41%、約42%、約43%、約44%、約45%、約46%、約47%、約48%、約49%、約50%、約51%、約52%、約53%、約54%、約55%、約56%、約57%、約58%、約59%、約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%、約66%、約67%、約68%、約69%、約70%、約71%、約72%、約73%、約74%、約75%、約76%、約77%、約78%、約79%、約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、または約98%を含み得る。いくつかの場合では、環状ガイドシャーシの配列の約34%~約72%、約40%~約75%、または約50%~約67%を含むフィラー配列は、最も高いレベルのRNA編集を生じ得る。いくつかの場合では、環状ガイドシャーシの配列の約28%もしくは約66%、約25%~約60%、または約33%~約50%を含む標的化ドメインは、最も高いレベルの編集を生じ得る。いくつかの場合では、環状ガイドシャーシは、約50ヌクレオチド~約2000ヌクレオチド、約150ヌクレオチド~約400ヌクレオチド、約100ヌクレオチド~約450ヌクレオチド、約500ヌクレオチド~約900ヌクレオチド、約900ヌクレオチド~約1500ヌクレオチド、約1400ヌクレオチド~約2000ヌクレオチド、または約200ヌクレオチド~約300ヌクレオチドの全配列長を含み得る。いくつかの場合では、環状ガイドシャーシは、1、2、3、4、またはそれ以上のフィラー配列を含み得る。
スペーサードメインは、標的RNAへの少なくとも部分的な結合を促進する立体配座をとる改変ポリヌクレオチドを促進にするように構成することができる。いくつかの場合では、スペーサードメインは、ポリヌクレオチドの標的化ドメインが実質的に線状になり得るように、ポリヌクレオチドの標的化ドメインの形状を変化させ得る。いくつかの実施形態では、スペーサードメインは、改変ポリヌクレオチドの合成を促進し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、前駆改変線状ポリヌクレオチドの溶媒露出末端の結合を促進し得る。いくつかの実施形態では、スペーサードメインは、スペーサードメインを欠くものよりも近い前駆改変ポリヌクレオチドの2つのライゲーション末端をもたらし得る。いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドにおける結合は、共有結合または非共有結合であり得る。いくつかの場合では、ライゲーション反応により、結合を形成することができる。いくつかの実施形態では、相同組み換え反応により、結合を形成することができる。
スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドは、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの結合特異性と比較して、複数の他のRNAの中で、標的RNAに対する結合特異性の増加を有し得る。いくつかの実施形態では、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと接触させた後に、標的RNA及び複数の他のRNAをシーケンシングすることにより、標的RNAへの結合特異性の増加を決定することができる。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のより低いエントロピー(ΔS)を促進するように、スペーサードメインを構成することができる。いくつかの実施形態では、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの編集効率と比較して、標的RNAに対する改変ポリヌクレオチドの編集効率を少なくとも維持するように、スペーサードメインを構成することができる。いくつかの場合では、スペーサードメインを有する改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと接触させた後の標的RNAのシーケンシングで、編集効率を決定することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも維持することは、増加を含み得る。いくつかの場合では、スペーサードメインを有する改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと接触させた後の標的RNAの質量分析で、編集効率を決定することができる。
いくつかの実施形態では、スペーサードメインを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ガイドRNAの編集効率は、スペーサーを欠く同等のガイドRNAまたは同等の改変ポリヌクレオチドの約2倍~約5倍高くなり得る。いくつかの場合では、細胞または対象に送達された、スペーサーを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの編集効率は、スペーサーを欠く同等のガイドRNA、または同等の改変ポリヌクレオチドよりも約3倍~約6倍高くなり得る。いくつかの場合では、スペーサーを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドによる標的RNAの編集率は、スペーサーを欠く同等のガイドRNAまたは同等の改変ポリヌクレオチドよりも約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%高い可能性がある。
いくつかの場合では、スペーサードメインを有する改変ガイドRNAまたは改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)を、スペーサードメインを欠く対応する改変ガイドRNAまたは改変ポリヌクレオチドの結合のΔGと比較して決定するために、ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)を使用することができ、標的RNAは、むき出しの金ナノ粒子上に固定化することができる。スペーサードメインを含むかまたは含まない改変ガイドRNAまたは改変ポリヌクレオチドを添加し、金粒子上に固定された標的RNAに結合させることができる。次に、トポグラフィー及び表面電位画像をKPFMで測定し、スペーサードメインを含むかまたは含まない改変ガイドRNAまたは改変ポリヌクレオチドと、標的RNAとの間の結合のΔGを計算するために使用することができる。
スペーサードメインを有する、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのin vitro半減期は、スペーサードメインを欠く実質的に同等のRNAまたは同等のポリヌクレオチドと比較して、少なくとも約1倍、約1.5倍、約2倍、約2.5倍、約3倍、約3.5倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、またはそれ以上長い可能性がある。スペーサードメインを有する、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのin vivo半減期は、スペーサードメインを欠く実質的に同等のRNAまたは同等のポリヌクレオチドと比較して、少なくとも約1倍、約1.5倍、約2倍、約2.5倍、約3倍、約3.5倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、またはそれ以上長い可能性がある。スペーサードメインを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含む組成物の、それを必要とする対象に投与される投薬量は、スペーサードメインを欠く実質的に同等のRNAまたは同等のポリヌクレオチドを含む組成物の、それを必要とする対象に投与される量と比較して、少なくとも約1倍、約3分の2、約2分の1、約5分の2、約3分の1、約7分の2、約4分の1、約5分の1、約10分の1、または20分の1であり得る。2回以上の処置として与えられるスペーサードメインを欠く実質的に同等のRNAまたは同等のポリヌクレオチドを含む組成物と比較して、それを必要とする対象に投与される、スペーサードメインを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含む組成物は、1回の処置として与えることができる。
スペーサードメインを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ガイドRNAは、スペーサーを欠く同等のガイドRNA、または同等の改変ポリヌクレオチドの少なくとも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、または約10倍長い半減期を含み得る。スペーサードメインを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ガイドRNAの半減期は、スペーサーを欠く同等のガイドRNAまたは同等の改変ポリヌクレオチドよりも約2倍~約5倍長くなり得る。細胞または対象に送達される、スペーサーを有する改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの半減期は、スペーサーを欠く同等のガイドRNA、または同等の改変ポリヌクレオチドの約3倍~約6倍長くなり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の改変ガイドポリヌクレオチドは、式(IV)の構造を含むか、またはコードし得る。
いくつかの場合では、各Xは、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体であり得る塩基を含むヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、各ヌクレオチドは、ホスホエステル、ホスホチオエステル、ホスホチオアート、またはホスホルアミダイト結合により、各結合について独立して、2つの隣接ヌクレオチドに結合することができる。いくつかの場合では、nは、独立して、0~1,000の整数であり得る。いくつかの場合では、nは、約5~約250、約100~約500、約400~約800、約600~約1200、約800~約2000、約1500~約4000、または約300~約10000の独立した整数であり得る。いくつかの場合では、式(IV)は、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメインを含み得、式(IV)は、スペーサードメインを含み得る。一部の場合では、標的化ドメインが、スペーサードメインを物理的に含まない。例えば、標的化ドメインは、標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得、スペーサードメインは、標的RNAに相補的でない可能性がある。いくつかの場合では、少なくとも部分的に相補的であることは、標的RNAの逆相補体と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含み得る標的化ドメイン(改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドにおける)を含み得る。いくつかの場合では、少なくとも部分的に相補的であることは、標的RNAの逆相補体と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAの少なくとも約80%と塩基対合し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインは、標的RNAの約60%、約50%、約40%、約30%、約20%、または約10%未満と塩基対合し得る。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドは、キラリティーを含み得る。いくつかの実施形態では、キラルであり得る任意の中心原子は、独立して、(R)または(S)立体配置であり得る。いくつかの場合では、キラルは、4つの異なるタイプの原子または原子鎖に結合させることができる分子内の原子を含み得る。いくつかの場合では、ガイドRNAなどの改変ポリヌクレオチドは、単一のジアステレオマーであり得るか、または、主に1つのジアステレオマーであり得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、約51%~約100%、約51%~約60%、約60%~約75%、約70%~約90%、または約80%~約99%のジアステレオマー過剰率を有し得る。ジアステレオマー過剰率は、キラル物質に使用される純度の測定値であり得る。いくつかの場合では、サンプルが、一方のジアステレオマーを、もう一方のジアステレオマーよりも多くの量で含む程度を反映し得る。いくつかの場合では、単一の純粋なジアステレオマーは、100%のジアステレオマー過剰率を有し得る。一方のジアステレオマーが70%で、もう一方のジアステレオマーが30%のサンプルは、40%(70%~30%)のジアステレオマー過剰率であり得る。
いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドは、標的RNAと少なくとも部分的に相補的な標的化ドメイン;RNA編集エンティティ動員ドメイン(RNA編集エンティティ動員ドメインが、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合する);及びスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインまたはRNA編集動員ドメインが、スペーサードメインを含まない可能性がある。いくつかの場合では、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドは、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡で測定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、一緒に共有結合した複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含み得る。いくつかの場合では、主鎖は、溶媒に曝露され得る、5’還元性ヒドロキシル、3’還元性ヒドロキシル、またはその両方を含まない可能性がある。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に会合するように構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進され得る。
環状ガイドRNAの形成
上述のように、RNA配列の複数の末端、例えば、5’末端及び3’末端の間に結合(例えば、共有結合)を形成することにより、環状またはループ状の改変ガイドポリヌクレオチド、例えば、改変ガイドRNAを、直接的または間接的に形成することができる。RNA配列は、改変ガイドRNA(例えば、動員ドメイン、標的化ドメイン、またはその両方)を含み得る。結合は、リガーゼなどの酵素を用いることにより、形成することができる。好適なリガーゼ(またはシンセターゼ)は、共有結合を形成するリガーゼを含み得る。共有結合は、炭素-酸素結合、炭素-硫黄結合、炭素-窒素結合、炭素-炭素結合、リン酸エステル結合、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。リコンビナーゼを用いて、結合を形成することもできる。結合を形成するために、酵素をRNA配列に動員することができる。結合要素を使用してRNA配列の複数の末端を結合することにより、環状またはループ状のRNAを形成することができる。いくつかの実施形態では、ライゲーション反応により、結合を形成することができる。いくつかの場合では、相同組み換え反応により、結合を形成することができる。結合要素は、環状またはループ状のRNAを形成するために、クリックケミストリーを用いることができる。結合要素は、アジドベースの結合であり得る。環状またはループ状のRNAを遺伝子によりコードするか、または化学的に合成することにより、環状またはループ状のRNAを形成することができる。
上述のように、RNA配列の複数の末端、例えば、5’末端及び3’末端の間に結合(例えば、共有結合)を形成することにより、環状またはループ状の改変ガイドポリヌクレオチド、例えば、改変ガイドRNAを、直接的または間接的に形成することができる。RNA配列は、改変ガイドRNA(例えば、動員ドメイン、標的化ドメイン、またはその両方)を含み得る。結合は、リガーゼなどの酵素を用いることにより、形成することができる。好適なリガーゼ(またはシンセターゼ)は、共有結合を形成するリガーゼを含み得る。共有結合は、炭素-酸素結合、炭素-硫黄結合、炭素-窒素結合、炭素-炭素結合、リン酸エステル結合、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。リコンビナーゼを用いて、結合を形成することもできる。結合を形成するために、酵素をRNA配列に動員することができる。結合要素を使用してRNA配列の複数の末端を結合することにより、環状またはループ状のRNAを形成することができる。いくつかの実施形態では、ライゲーション反応により、結合を形成することができる。いくつかの場合では、相同組み換え反応により、結合を形成することができる。結合要素は、環状またはループ状のRNAを形成するために、クリックケミストリーを用いることができる。結合要素は、アジドベースの結合であり得る。環状またはループ状のRNAを遺伝子によりコードするか、または化学的に合成することにより、環状またはループ状のRNAを形成することができる。
自己切断エンティティ、例えば、リボザイム、tRNA、アプタマー、これらのいずれかの触媒活性フラグメント、またはそれらの任意の組み合わせ、を用いることにより、環状またはループ状のRNAを形成することができる。例えば、リボザイム、tRNA、アプタマー、これらのいずれかの触媒活性フラグメント、またはそれらの任意の組み合わせを、前駆改変RNAの3’末端、5’末端、またはその両方に付加することができる。別の例では、リボザイム、tRNA、アプタマー、これらのいずれかの触媒活性フラグメント、またはそれらの任意の組み合わせを、前駆改変RNAの3’末端、5’末端、またはその両方に付加することができる。自己切断リボザイムは、例えば、RNase P RNA、ハンマーヘッドリボザイム(例えば、Schistosoma mansoniリボザイム)、glmSリボザイム、HDV様リボザイム、R2エレメント、ペプチジルトランスフェラーゼ23S rRNA、GIR1分岐リボザイム、リードザイム、グループIIイントロン、ヘアピンリボザイム、VSリボザイム、CPEB3リボザイム、CoTCリボザイム、またはグループIイントロンを含み得る。いくつかの場合では、自己切断リボザイムは、それが存在する1つのRNA末端を、別のRNA末端に結合させるトランス作用リボザイムであり得る。いくつかの実施形態では、アプタマーを、改変ガイドRNAの各末端に付加することができる。リガーゼは、改変ガイドRNAの各末端でアプタマーと接触させて、アプタマー間に共有結合を形成し、それにより、環状の改変ガイドRNAを形成することができる。いくつかの場合では、自己切断要素またはアプタマーは、細胞内での転写後に、改変ポリヌクレオチドまたはプロポリヌクレオチド(例えば、前駆改変ポリペプチド由来)の自己環状化を促進するように構成することができる。例えば、図3Bは、PCRアッセイによる改変ガイドRNAの設計3及び設計5の環状化の確認を示す。いくつかの場合では、ガイドRNAの環状化は、PCRにより示すことができる。例えば、ガイドRNAの末端に結合し、ガイドが環状化される場合にのみ生成物が形成されるように、外側に向けられるプライマーを開発することができる。
いくつかの場合では、エクソンのバックスライシング及びライゲーションにより、環状化が生じ得る。例えば、5’から3’へ、順方向相補配列イントロン、エクソン(ガイド配列を含み得る)、続いて、逆方向相補配列イントロンを含むように、RNAを改変することができる。転写されると、相補配列のイントロンが、ハイブリダイズしてdsRNAを形成し得る。ガイド配列を含有する内部エクソンは、スプライシングにより除去され、内因性リガーゼでラーゲーションされて、環状ガイドを形成することができる。一例では、改変ガイドRNAは、コードされたリボザイムの自己触媒反応により細胞内で環状化を開始し得る。1つまたは複数のリボザイムによる切断後、線状ポリヌクレオチドが、内因性リガーゼによるライゲーション配列の5’末端及び3’末端の細胞内RNAライゲーションを受け、ガイドRNAを環状化する。
好適な自己切断分子は、リボザイムを含み得る。例えば、リボザイムドメインは、自己触媒RNAを作成し得る。リボザイムは、RNase P、rRNA(例えば、ペプチジルトランスフェラーゼ23S rRNA)、リードザイム、グループIイントロンリボザイム、グループIIイントロンリボザイム、GIR1分枝リボザイム、glmSリボザイム、ヘアピンリボザイム、ハンマーヘッドリボザイム、HDVリボザイム、ツイスターリボザイム、ツイスターシスターリボザイム、VSリボザイム、ピストルリボザイム、ハチェットリボザイム、ウイロイド、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。リボザイムは、P3ツイスターU2Aリボザイムを含み得る。リボザイムは、5’GCCATCAGTCGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAATGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCT3’(配列番号14)を含み得る。リボザイムは、5’GCCAUCAGUCGCCGGUCCCAAGCCCGGAUAAAAUGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCU3’(配列番号15)を含み得る。リボザイムは、5’GCCATCAGTCGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAATGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCT3’(配列番号14)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。リボザイムは、5’GCCAUCAGUCGCCGGUCCCAAGCCCGGAUAAAAUGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCU3’(配列番号15)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。リボザイムは、P1ツイスターリボザイムを含み得る。リボザイムは、5’AACACTGCCAATGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAAGTGGAGGGTACAGTCCACGC3’(配列番号16)を含み得る。リボザイムは、5’AACACUGCCAAUGCCGGUCCCAAGCCCGGAUAAAAGUGGAGGGUACAGUCCACGC3’(配列番号17)を含み得る。リボザイムは、5’AACACTGCCAATGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAAGTGGAGGGTACAGTCCACGC3’(配列番号16)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。リボザイムは、5’AACACUGCCAAUGCCGGUCCCAAGCCCGGAUAAAAGUGGAGGGUACAGUCCACGC3’(配列番号17)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。
ライゲーションドメインは、第1のヌクレオチドの第2のヌクレオチドへの共有結合または非共有結合を促進し得る。いくつかの実施形態では、ライゲーションドメインは、ライゲーション反応を促進するために、ライゲーションエンティティを動員し得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、相同組み換えを促進するために組み換えエンティティを動員し得る。いくつかの場合では、第1のライゲーションドメインは、第2のライゲーションドメインへの共有結合または非共有結合を促進し得る。いくつかの実施形態では、第1のライゲーションドメインは、第2のライゲーションドメインの相補的対合を促進し得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’AACCATGCCGACTGATGGCAG3’(配列番号10)を含み得る。いくつかの実施形態では、ライゲーションドメインは、5’GATGTCAGGTGCGGCTGACTACCGTC3’(配列番号11)を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’AACCAUGCCGACUGAUGGCAG3’(配列番号12)を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’GAUGUCAGGUGCGGCUGACUACCGUC3’(配列番号13)を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’AACCATGCCGACTGATGGCAG3’(配列番号10)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’GATGTCAGGTGCGGCTGACTACCGTC3’(配列番号11)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’AACCAUGCCGACUGAUGGCAG3’(配列番号12)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、ライゲーションドメインは、5’GAUGUCAGGUGCGGCUGACUACCGUC3’(配列番号13)と少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列相同性を含み得る。
いくつかの実施形態では、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、または環状の改変ガイドは、U7またはU1プロモーター配列と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を有する配列を含み得る。
いくつかの実施形態では、前駆改変ポリヌクレオチドまたは環状の改変ガイドは、5’から3’の順に、第1のリボザイムドメイン;第1のライゲーションドメイン;第1のスペーサードメイン;標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメイン;第2のスペーサードメイン;第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメインを含み得る。いくつかの場合では、第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方は、標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、標的RNAに結合しないように構成される。いくつかの場合では、前駆改変ポリヌクレオチドは、前駆改変線状ポリヌクレオチドを含み得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、5’から3’の順に、第1のスペーサードメイン;標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメイン;及び第2のスペーサードメインを含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAの逆相補体と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含み得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドのプロポリヌクレオチドは、哺乳動物細胞における転写後に自己環状化するように構成される。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、第1のスペーサードメインの5’側または第2のスペーサードメインの3’側に、リボザイムドメインを含み得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドは、リボザイムドメイン及び第1のスペーサードメイン間、またはリボザイムドメイン及び第2のスペーサードメイン間に、ライゲーションドメインを含み得る。いくつかの場合では、前駆改変線状ポリヌクレオチドのスペーサードメインは、前駆改変線状ポリヌクレオチドの標的化ドメインが標的RNAに結合する場合に、標的RNAに結合しないように構成することができる。図2を参照すると、2つのリボザイムドメイン、2つのライゲーション配列ドメイン、2つのスペーサードメイン、及び標的化ドメイン(100.50)を含む改変ガイドRNAが示される。
いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドを形成する方法は、ライゲーションエンティティで、前駆改変線状ポリヌクレオチドの3’末端のヌクレオチドを、前駆改変線状ポリヌクレオチドの5’末端のヌクレオチドに直接的または間接的にライゲーションし、それにより、改変ポリヌクレオチドを形成することを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、(a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的であり得る標的化ドメイン、及び、(b)スペーサードメイン、を含み得、改変ポリヌクレオチドは、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシルを含まず、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドは、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有する。いくつかの場合では、以下の少なくとも1つが適用される:(i)スペーサードメインは、標的化ドメインが少なくとも部分的に標的RNAに結合する時、標的RNAに結合しないように構成され得る;(ii)標的化ドメインが標的RNAに少なくとも部分的に結合する場合、スペーサードメインは、標的化ドメインから少なくとも1ヌクレオチド離れている可能性があり、スペーサードメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインの結合は、スペーサードメインに結合する標的RNAの部分で、標的RNAの編集を生じない;または、(iii)スペーサードメインが標的化ドメインの5’末端または3’末端に隣接している可能性がある場合、スペーサードメインは、標的RNAに相補的でない可能性がある。いくつかの場合では、スペーサードメインが、標的RNAに相補的でない可能性がある場合、これは、スペーサードメインが、標的RNAと100%相同でない可能性があることを意味し得る。いくつかの場合では、スペーサードメインが標的RNAに相補的でない可能性がある場合、スペーサードメインは、標的RNAと1つ以上の非相補的な塩基を含み得る。
いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドを含み得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、改変ガイドRNAを含み得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、scAAVを含み得る。表2は、本明細書に記載の遺伝子の配列及びガイドRNA構成要素の配列を提供する。
いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’TCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGA3’(配列番号18)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るscITR配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’TCTACGCCATATTATCCACAGTCCAACGGCCAGGCGGAGGCTAGTAACAAGGTTATCCTCGGCATCCTCCGCA3’(配列番号19)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るイチゴ1配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’GAGGGCCTATTTCCCATGATTCCTTCATATTTGCATATACGATACAAGGCTGTTAGAGAGATAATTAGAATTAATTTGACTGTAAACACAAAGATATTAGTACAAAATACGTGACGTAGAAAGTAATAATTTCTTGGGTAGTTTGCAGTTTTAAAATTATGTTTTAAAATGGACTATCATATGCTTACCGTAACTTGAAAGTATTTCGATTTCTTGGCTTTATATATCTTGTGGAAAGGACGAAACACC3’(配列番号20)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るU6プロモーター配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’GGCCATCAGTCGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAATGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCT3’(配列番号21)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るP3ツイスターU2Aリボザイム配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’AACCATGCCGACTGATGGCAGATAATATAAT3’(配列番号22)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る左リンカー及びスペーサー配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA3’(配列番号23)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るRab7a 3’UTR 0.100.50ガイド配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’ATATAAATATCTGCCATCAGTCGGCGTGGACTGTAG3’(配列番号24)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る右リンカー及びスペーサー配列を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’AACACTGCCAATGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAAGTGGAGGGTACAGTCCACGC3’(配列番号25)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るP1ツイスターリボザイムを含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’ATACGCGTTGACATTGATTATTGACTAGTTATTAATAGTAATCAATTACGGGGTCATTAGTTCATAGCCCATATATGGAGTTCCGCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGCCCATTGACGTCAATAATGACGTATGTTCCCATAGTAACGCCAATAGGGACTTTCCATTGACGTCAATGGGTGGAGTATTTACGGTAAACTGCCCACTTGGCAGTACATCAAGTGTATCATATGCCAAGTACGCCCCCTATTGACGTCAATGACGGTAAATGGCCCGCCTGGCATTATGCCCAGTACATGACCTTATGGGACTTTCCTACTTGGCAGTACATCTACGTATTAGTCATCGCTATTACCATGGTGATGCGGTTTTGGCAGTACATCAATGGGCGTGGATAGCGGTTTGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGTCAGATCGCCTGGAGACGCCATCCACGCTGTTTTGACCTCCATAGTAGACACCGGGACCGATCCAGCCTCCGGACTCTAGAGGATCGAACC3’(配列番号26)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るCMVプロモーターを含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’ATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACCGGGGTGGTGCCCATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACGGCCACAAGTTCAGCGTGTCCGGCGAGGGCGAGGGCGATGCCACCTACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGCAAGCTGCCCGTGCCCTGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGACCTACGGCGTGCAGTGCTTCAGCCGCTACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACTTCTTCAAGTCCGCCATGCCCGAAGGCTACGTCCAGGAGCGCACCATCTTCTTCAAGGACGACGGCAACTACAAGACCCGCGCCGAGGTGAAGTTCGAGGGCGACACCCTGGTGAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTTCAAGGAGGACGGCAACATCCTGGGGCACAAGCTGGAGTACAACTACAACAGCCACAACGTCTATATCATGGCCGACAAGCAGAAGAACGGCATCAAGGTGAACTTCAAGATCCGCCACAACATCGAGGACGGCAGCGTGCAGCTCGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCCATCGGCGACGGCCCCGTGCTGCTGCCCGACAACCACTACCTGAGCACCCAGTCCGCCCTGAGCAAAGACCCCAACGAGAAGCGCGATCACATGGTCCTGCTGGAGTTCGTGACCGCCGCCGGGATCACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTACTCAGATCTCGAGCTCAAGTGA3’(配列番号27)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るeGFPを含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’CAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAAA3’(配列番号28)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の相同性を含み得るSV40STOPを含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’CTCACGGACCAGTGCAACATATTCCCAACATCCCGTTGCAGCCTATCATTAAACCTTGGCCGGTCGCGG3’(配列番号29)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るイチゴ2を含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’AGGAACCCCTAGTGATGGAGTTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGCCCGGGCAAAGCCCGGGCGTCGGGCGACCTTTGGTCGCCCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAA3’(配列番号30)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得るAAV2 ITRを含むか、またはコードし得る。いくつかの場合では、ウイルスゲノムは、5’TCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGGGCGACCAAAGGTCGCCCGACGCCCGGGCTTTGCCCGGGCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGGATCCTCTACGCCATATTATCCACAGTCCAACGGCCAGGCGGAGGCTAGTAACAAGGTTATCCTCGGCATCCTCCGCAGGTACCGAGGGCCTATTTCCCATGATTCCTTCATATTTGCATATACGATACAAGGCTGTTAGAGAGATAATTAGAATTAATTTGACTGTAAACACAAAGATATTAGTACAAAATACGTGACGTAGAAAGTAATAATTTCTTGGGTAGTTTGCAGTTTTAAAATTATGTTTTAAAATGGACTATCATATGCTTACCGTAACTTGAAAGTATTTCGATTTCTTGGCTTTATATATCTTGTGGAAAGGACGAAACACCGGCCATCAGTCGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAATGGGAGGGGGCGGGAAACCGCCTAACCATGCCGACTGATGGCAGATAATATAATGATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCAATATAAATATCTGCCATCAGTCGGCGTGGACTGTAGAACACTGCCAATGCCGGTCCCAAGCCCGGATAAAAGTGGAGGGTACAGTCCACGCTTTTTTTACATACGCGTTGACATTGATTATTGACTAGTTATTAATAGTAATCAATTACGGGGTCATTAGTTCATAGCCCATATATGGAGTTCCGCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGCCCATTGACGTCAATAATGACGTATGTTCCCATAGTAACGCCAATAGGGACTTTCCATTGACGTCAATGGGTGGAGTATTTACGGTAAACTGCCCACTTGGCAGTACATCAAGTGTATCATATGCCAAGTACGCCCCCTATTGACGTCAATGACGGTAAATGGCCCGCCTGGCATTATGCCCAGTACATGACCTTATGGGACTTTCCTACTTGGCAGTACATCTACGTATTAGTCATCGCTATTAC
CATGGTGATGCGGTTTTGGCAGTACATCAATGGGCGTGGATAGCGGTTTGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGTCAGATCGCCTGGAGACGCCATCCACGCTGTTTTGACCTCCATAGTAGACACCGGGACCGATCCAGCCTCCGGACTCTAGAGGATCGAACCCTTAAGCCGCCACCATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACCGGGGTGGTGCCCATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACGGCCACAAGTTCAGCGTGTCCGGCGAGGGCGAGGGCGATGCCACCTACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGCAAGCTGCCCGTGCCCTGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGACCTACGGCGTGCAGTGCTTCAGCCGCTACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACTTCTTCAAGTCCGCCATGCCCGAAGGCTACGTCCAGGAGCGCACCATCTTCTTCAAGGACGACGGCAACTACAAGACCCGCGCCGAGGTGAAGTTCGAGGGCGACACCCTGGTGAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTTCAAGGAGGACGGCAACATCCTGGGGCACAAGCTGGAGTACAACTACAACAGCCACAACGTCTATATCATGGCCGACAAGCAGAAGAACGGCATCAAGGTGAACTTCAAGATCCGCCACAACATCGAGGACGGCAGCGTGCAGCTCGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCCATCGGCGACGGCCCCGTGCTGCTGCCCGACAACCACTACCTGAGCACCCAGTCCGCCCTGAGCAAAGACCCCAACGAGAAGCGCGATCACATGGTCCTGCTGGAGTTCGTGACCGCCGCCGGGATCACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTACTCAGATCTCGAGCTCAAGTGAACCGGTCAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAAAGAGCTCCTCACGGACCAGTGCAACATATTCCCAACATCCCGTTGCAGCCTATCATTAAACCTTGGCCGGTCGCGGCTGCAGAGGAACCCCTAGTGATGGAGTTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGCCCGGGCAAAGCCCGGGCGTCGGGCGACCTTTGGTCGCCCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAA3’(配列番号31)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を有する全ゲノム配列を含むか、またはコードし得る。
CATGGTGATGCGGTTTTGGCAGTACATCAATGGGCGTGGATAGCGGTTTGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTTGTTTTGGCACCAAAATCAACGGGACTTTCCAAAATGTCGTAACAACTCCGCCCCATTGACGCAAATGGGCGGTAGGCGTGTACGGTGGGAGGTCTATATAAGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGTCAGATCGCCTGGAGACGCCATCCACGCTGTTTTGACCTCCATAGTAGACACCGGGACCGATCCAGCCTCCGGACTCTAGAGGATCGAACCCTTAAGCCGCCACCATGGTGAGCAAGGGCGAGGAGCTGTTCACCGGGGTGGTGCCCATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACGGCCACAAGTTCAGCGTGTCCGGCGAGGGCGAGGGCGATGCCACCTACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGCAAGCTGCCCGTGCCCTGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGACCTACGGCGTGCAGTGCTTCAGCCGCTACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACTTCTTCAAGTCCGCCATGCCCGAAGGCTACGTCCAGGAGCGCACCATCTTCTTCAAGGACGACGGCAACTACAAGACCCGCGCCGAGGTGAAGTTCGAGGGCGACACCCTGGTGAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTTCAAGGAGGACGGCAACATCCTGGGGCACAAGCTGGAGTACAACTACAACAGCCACAACGTCTATATCATGGCCGACAAGCAGAAGAACGGCATCAAGGTGAACTTCAAGATCCGCCACAACATCGAGGACGGCAGCGTGCAGCTCGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCCATCGGCGACGGCCCCGTGCTGCTGCCCGACAACCACTACCTGAGCACCCAGTCCGCCCTGAGCAAAGACCCCAACGAGAAGCGCGATCACATGGTCCTGCTGGAGTTCGTGACCGCCGCCGGGATCACTCTCGGCATGGACGAGCTGTACAAGTACTCAGATCTCGAGCTCAAGTGAACCGGTCAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAAAGAGCTCCTCACGGACCAGTGCAACATATTCCCAACATCCCGTTGCAGCCTATCATTAAACCTTGGCCGGTCGCGGCTGCAGAGGAACCCCTAGTGATGGAGTTGGCCACTCCCTCTCTGCGCGCTCGCTCGCTCACTGAGGCCGCCCGGGCAAAGCCCGGGCGTCGGGCGACCTTTGGTCGCCCGGCCTCAGTGAGCGAGCGAGCGCGCAGAGAGGGAGTGGCCAA3’(配列番号31)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を有する全ゲノム配列を含むか、またはコードし得る。
改変ポリヌクレオチドドメイン
A.環状シャーシ
本開示は、目的の標的RNAにおける塩基のRNA編集を促進する、環状化された改変ポリヌクレオチドの組成物を提供する。本明細書に記載されるように、環状化されたポリヌクレオチドは、標的RNAと会合し、標的ポリヌクレオチドの編集を促進するためのドメインを含み得る。例えば、本開示の改変ポリヌクレオチドは、塩基の化学修飾、例えば、アデノシン(A)のイノシン(I)への脱アミノ化、を含むRNA編集を促進する。イノシンは、グアノシン(G)として読まれる。そのようなものであるから、RNA編集の本明細書に開示の改変ポリヌクレオチド及びその使用方法は、疾患または疾患経路に関与し得る遺伝子におけるGからAへの点変異の修正に使用することができる。従って、本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、処置方法において治療薬として使用することができる。
A.環状シャーシ
本開示は、目的の標的RNAにおける塩基のRNA編集を促進する、環状化された改変ポリヌクレオチドの組成物を提供する。本明細書に記載されるように、環状化されたポリヌクレオチドは、標的RNAと会合し、標的ポリヌクレオチドの編集を促進するためのドメインを含み得る。例えば、本開示の改変ポリヌクレオチドは、塩基の化学修飾、例えば、アデノシン(A)のイノシン(I)への脱アミノ化、を含むRNA編集を促進する。イノシンは、グアノシン(G)として読まれる。そのようなものであるから、RNA編集の本明細書に開示の改変ポリヌクレオチド及びその使用方法は、疾患または疾患経路に関与し得る遺伝子におけるGからAへの点変異の修正に使用することができる。従って、本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、処置方法において治療薬として使用することができる。
非機能領域(例えば、標的ポリヌクレオチドと直接会合しないか、または標的ポリヌクレオチドの編集を直接促進しない環状化されたガイドの領域)は、環状化されたシャーシを形成し得る。そのようなシャーシは、本明細書に記載のスペーサードメインを含み得る。環状化されたシャーシは、任意の改変ポリヌクレオチドを標的とする任意の設計の機能部分を組み込むためのビヒクルとして、使用することができる。例えば、環状化シャーシは、改変線状ポリヌクレオチドを含み得る。従って、異なる標的ポリヌクレオチドと会合するように構成された改変ポリヌクレオチドは、単一のシャーシを共有し得るか、または異なるシャーシを有し得る。
B.標的化ドメイン
上述のように、環状化された改変ポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドとの会合及び改変ポリヌクレオチドの編集の促進に関与する「機能的」部分を含み得る。いくつかの場合では、この部分は、RNA編集エンティティとの会合のための構造的特徴を含み得る標的化ドメインまたは以下に記載の他のドメインを含み得る。
上述のように、環状化された改変ポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドとの会合及び改変ポリヌクレオチドの編集の促進に関与する「機能的」部分を含み得る。いくつかの場合では、この部分は、RNA編集エンティティとの会合のための構造的特徴を含み得る標的化ドメインまたは以下に記載の他のドメインを含み得る。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドの結合及び/または標的ポリヌクレオチドの編集の促進に関与する1つ以上のドメイン、例えば、1、2、3、4、5、またはそれ以上のドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティ動員ドメイン、標的化ドメイン、いずれかの2つ以上、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、標的化ドメイン及びRNA編集エンティティ動員ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、標的化ドメイン及び2つの動員ドメインを含み得る。
標的化ドメインは、RNA編集エンティティ動員ドメインに隣接して位置する可能性があり、これは、直接隣接すること、または隣接するが数ヌクレオチド離れていることを含む。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、2つのRNA編集エンティティ動員ドメインに隣接している可能性がある。いくつかの場合では、2つ以上のRNA編集エンティティ動員ドメインは、互いに隣接している可能性がある。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティが化学変換を行うための、核酸配列中の特定の配列領域または塩基を標的とするための標的化ドメインを含み得る。一部の場合では、標的化ドメインは、標的RNAとミスマッチし得る少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインのミスマッチヌクレオチドは、標的RNAに相補的であり得る2つのヌクレオチドに隣接している可能性がある。いくつかの場合では、標的化ドメイン中のミスマッチヌクレオチドは、標的RNAに相補的であり得る2つのヌクレオチドに(ミスマッチヌクレオチドの両側に1つずつ)隣接している可能性がある。標的化ドメインは、アンチセンスRNA、短鎖ヘアピンRNA、siRNA、miRNA、またはsnoRNAより長くなり得る配列長を含み得る。標的化ドメインは、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドが2次構造を形成するのに十分な配列長を含み得る。標的化ドメインは、約20塩基~約1,000塩基長の配列長を含み得る。標的化ドメインは、約50塩基~約1,000塩基長の配列長を含み得る。標的化ドメインは、約100塩基~約1,000塩基長の配列長を含み得る。標的化ドメインは、約200塩基~約1,000塩基長の配列長を含み得る。標的化ドメインは、約500塩基~約1,000塩基長の配列長を含み得る。標的化ドメインは、少なくとも約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110、約120、約130、約140、約150、約160、約170、約180、約190、約200塩基長の配列長を含み得る。
いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、1つの標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、複数の標的化ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、2つの標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、同じ標的RNAを標的とする2つの標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、異なる標的RNAを標的とする2つの標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチド配列同一性を含む2つの標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチド配列同一性を含む2つの標的化ドメインを含み得る。
C.RNA編集エンティティ動員ドメイン
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチドの機能部分は、RNA編集エンティティ動員ドメインを含み得る。RNA編集エンティティ動員ドメインは、RNA編集エンティティにより認識される2次構造を含むドメインであり得る。そのような構造は、RNA編集エンティティ動員ドメインに存在する場合、標的ポリヌクレオチドとの会合なしに存在し得る。あるいは、そのような構造は、標的ポリヌクレオチドとの会合がない場合には存在し得ず、標的ポリヌクレオチドとのハイブリダイゼーション時に形成され得る。そのような場合、改変ポリヌクレオチドは、標的化ドメインとは異なるRNA編集エンティティ動員ドメインを含まない可能性がある。むしろ、RNA編集エンティティ動員ドメインは、標的ポリヌクレオチドと会合している場合、標的化ドメイン自体であってよい。
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチドの機能部分は、RNA編集エンティティ動員ドメインを含み得る。RNA編集エンティティ動員ドメインは、RNA編集エンティティにより認識される2次構造を含むドメインであり得る。そのような構造は、RNA編集エンティティ動員ドメインに存在する場合、標的ポリヌクレオチドとの会合なしに存在し得る。あるいは、そのような構造は、標的ポリヌクレオチドとの会合がない場合には存在し得ず、標的ポリヌクレオチドとのハイブリダイゼーション時に形成され得る。そのような場合、改変ポリヌクレオチドは、標的化ドメインとは異なるRNA編集エンティティ動員ドメインを含まない可能性がある。むしろ、RNA編集エンティティ動員ドメインは、標的ポリヌクレオチドと会合している場合、標的化ドメイン自体であってよい。
RNA編集エンティティ動員ドメインは、Aluドメイン、APOBEC動員ドメイン、GluR2ドメイン、TALEN動員ドメイン、Znフィンガーポリペプチド動員ドメイン、mega-TAL動員ドメイン、またはCas13動員ドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約99%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Aluドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Alu動員ドメインと少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。一部の実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Aluドメインの少なくとも約15、約20、約25、約30、または約35の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、または約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Aluドメインをコードする配列と少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Aluドメインをコードする配列と少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Aluドメインをコードする配列と少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Aluドメインをコードする配列と少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、Aluドメインをコードする配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの実施形態では、Aluドメインをコードする配列は、修飾部分を含み得る。いくつかの場合では、Aluドメインをコードする配列は、天然に存在するAluドメインをコードする配列の一部を含み得る。
いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、APOBECドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、APOBEC動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。一部の実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、APOBECドメインの少なくとも約15、約20、約25、約30、または約35の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、または約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、APOBECドメインをコードする配列と少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、APOBECドメインをコードする配列と少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、APOBECドメインをコードする配列と少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、APOBECドメインをコードする配列と少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、APOBECドメインをコードする配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの実施形態では、APOBECドメインをコードする配列は、修飾部分を含み得る。いくつかの場合では、APOBECドメインをコードする配列は、天然に存在するAPOBECドメインをコードする配列の一部を含み得る。
いくつかの実施形態では、動員ドメインは、CRISPR関連動員ドメイン配列を含む。例えば、CRISPR関連動員配列は、Casタンパク質配列を含み得る。いくつかの場合では、Cas13動員ドメインは、Cas13a動員ドメイン、Cas13b動員ドメイン、Cas13c動員ドメイン、またはCas13d動員ドメインを含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Cas13b動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Cas13b動員ドメインと少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Cas13bドメインの少なくとも約15、約20、約25、約30、または約35の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Cas13bドメインをコードする配列と少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Cas13bドメインをコードする配列と少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Cas13bドメインをコードする配列と少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、Cas13bドメインをコードする配列と少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、Cas13bドメインをコードする配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの場合では、Cas13bドメインをコードする配列は、修飾部分を含み得る。いくつかの実施形態では、Cas13bドメインをコードする配列は、天然に存在するCas13bドメインをコードする配列の一部を含み得る。
いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、GluR2ドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、GluR2動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、GluR2ドメインの少なくとも約15、約20、約25、約30、または約35の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、GluR2ドメインをコードする配列と少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、GluR2ドメインをコードする配列と少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、GluR2ドメインをコードする配列と少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部は、GluR2ドメインをコードする配列と少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態では、GluR2ドメインをコードする配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの場合では、GluR2ドメインをコードする配列は、修飾部分を含み得る。いくつかの実施形態では、GluR2ドメインをコードする配列は、天然に存在するGluR2ドメインをコードする配列の一部を含み得る。いくつかの場合では、動員ドメインの少なくとも一部は、ADARを動員するコード配列と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティ動員ドメインは、MS2バクテリオファージコートタンパク質動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。
動員ドメインが存在しない可能性がある場合、改変ポリヌクレオチドは、標的RNAの編集を促進し、及び/または対象標的RNAにコードされるポリペプチドの発現を調節するために、依然として、対象RNA編集エンティティ(例えば、ADAR)と会合可能であり得る。これは、構造的特徴により達成され得る。構造的特徴は、ミスマッチ、対称バルジ、非対称バルジ、対称内部ループ、非対称内部ループ、ヘアピン、ゆらぎ塩基対、構造化モチーフ、環状化RNA、化学修飾、またはそれらの任意の組み合わせのうちのいずれか1つを含んでもよい。一態様では、本開示の改変ポリヌクレオチドの標的RNAへのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質、例えば、ハイブリダイズされたポリヌクレオチド鎖を形成することができる。本明細書に記載されるのは、本開示のdsRNA基質に存在し得るいくつかの構造的特徴のうちの1つに対応する特徴であり得る。特徴の例としては、ミスマッチ、バルジ(対称バルジもしくは非対称バルジ)、内部ループ(対称内部ループもしくは非対称内部ループ)、またはヘアピン(非標的化ドメインを含むヘアピン)が挙げられる。本開示の改変ポリヌクレオチドは、1~50の特徴を有してもよい。本開示の改変ポリヌクレオチドは、1~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、30~35、35~40、40~45、45~50、5~20、1~3、4~5、2~10、20~40、10~40、20~50、30~50、4~7、または8~10の特徴を有してもよい。
本明細書に開示されるように、構造化モチーフは、dsRNA基質中に2つ以上の特徴を含む。
本開示の改変ガイドRNAの標的RNAへのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。本明細書に開示されるように、ミスマッチは、dsRNA内の標的RNA内の相対するヌクレオチドと対形成することができないガイドRNA内のヌクレオチドを指す。ミスマッチは、塩基対を形成しないか、相補的でないか、またはその両方である任意の2ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、ミスマッチは、A/Cミスマッチであり得る。A/Cミスマッチは、標的RNA中のAに対して本開示の改変ガイドRNAにCを含んでもよい。A/Cミスマッチは、標的RNA中のCに対して本開示の改変ガイドRNAにAを含んでもよい。一実施形態では、G/Gミスマッチは、標的RNA中のGに対して本開示の改変ガイドRNAにGを含んでもよい。いくつかの実施形態では、編集部位の5’に位置するミスマッチは、編集されるべき標的Aのベースフリッピングを促進し得る。ミスマッチは、配列特異性を付与するのにも役立ち得る。一実施形態では、ミスマッチは、G/Gミスマッチを含む。一実施形態では、ミスマッチは、A/Cミスマッチを含み、Aは、標的RNAに存在し得、Cは、改変ポリヌクレオチドの標的化配列に存在し得る。別の実施形態では、A/Cミスマッチ中のAは、対象RNA編集エンティティにより編集された標的RNA中のヌクレオチドの塩基であり得る。
いくつかの場合では、対象標的化配列は、対象ポリペプチドを少なくとも部分的にコードする標的RNAの領域と、少なくとも部分的な配列相補性を含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的化ドメインを含み得る。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAと95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列相補性を含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNA配列と100%未満の相補性を含む。例えば、標的化配列と、標的化配列により結合され得る標的RNAの領域は、一塩基ミスマッチを有してもよい。他の場合では、対象改変ポリヌクレオチドの標的化配列は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、20、30、40、または最大約50塩基のミスマッチを含む。いくつかの態様では、ヌクレオチドミスマッチは、本明細書において提供される構造的特徴と関連し得る。いくつかの態様では、標的化配列は、対象標的RNAの野生型RNAと相補性が異なる少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または最大約15ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAに相補性を有する少なくとも50ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAに相補性を有する50~150ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAに相補性を有する50~200ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAに相補性を有する50~250ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAに相補性を有する50~300ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、標的RNAと相補性を有する50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、または300ヌクレオチドを含む。いくつかの場合では、標的化配列は、合計で50ヌクレオチド超を含み、標的RNAと相補性を有する少なくとも50ヌクレオチドを有する。いくつかの場合では、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNAと相補性を有する50~150ヌクレオチドを有する。いくつかの場合では、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNAと相補性を有する50~200ヌクレオチドを有する。いくつかの場合では、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNAと相補性を有する50~250ヌクレオチドを有する。いくつかの場合では、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNAと相補性を有する50~300ヌクレオチドを有する。いくつかの場合では、標的RNAと相補性を有する少なくとも50ヌクレオチドは、1つ以上のミスマッチ、1つ以上のバルジ、もしくは1つ以上のループ、またはそれらの任意の組み合わせで隔てられている。いくつかの場合では、標的RNAと相補性を有する50~150ヌクレオチドは、1つ以上のミスマッチ、1つ以上のバルジ、もしくは1つ以上のループ、またはそれらの任意の組み合わせで隔てられている。いくつかの場合では、標的RNAと相補性を有する50~200ヌクレオチドは、1つ以上のミスマッチ、1つ以上のバルジ、もしくは1つ以上のループ、またはそれらの任意の組み合わせで隔てられている。いくつかの場合では、標的RNAと相補性を有する50~250ヌクレオチドは、1つ以上のミスマッチ、1つ以上のバルジ、もしくは1つ以上のループ、またはそれらの任意の組み合わせで隔てられている。いくつかの場合では、標的RNAと相補性を有する50~300ヌクレオチドは、1つ以上のミスマッチ、1つ以上のバルジ、もしくは1つ以上のループ、またはそれらの任意の組み合わせで隔てられている。例えば、標的化配列は、合計54ヌクレオチドを含み、順に、25ヌクレオチドが、標的RNAと相補性であり、4ヌクレオチドが、バルジを形成し、25ヌクレオチドが、標的RNAと相補的である。別の例として、標的化配列は、合計118ヌクレオチドを含み、順に、25ヌクレオチドは、標的RNAと相補的であり、4ヌクレオチドは、バルジを形成し、25ヌクレオチドは、標的RNAと相補的であり、14ヌクレオチドは、ループを形成し、50ヌクレオチドは、標的RNAと相補的である。
一態様では、構造的特徴は、改変ポリヌクレオチドにおいて独立して形成し得る。他の場合では、改変ポリヌクレオチドが標的RNAに結合する時に、構造的特徴が形成し得る。構造的特徴はまた、改変ポリヌクレオチドが、他の分子、例えば、ペプチド、ヌクレオチド、または小分子、と会合する場合、形成され得る。特定の実施形態では、改変ポリヌクレオチドの構造的特徴は、標的RNAとは無関係に形成され得、その構造は、標的RNA領域との改変ポリペプチドのハイブリダイゼーションの結果として変化し得る。特定の実施形態では、改変ポリヌクレオチドが標的RNAと会合し得る場合、構造的特徴が存在し得る。
いくつかの場合では、構造的特徴は、ヘアピンであり得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、ヘアピンドメインを欠く可能性がある。他の場合では、改変ポリヌクレオチドは、ヘアピンドメインまたは複数のヘアピンドメインを含み得る。ヘアピンは、ポリヌクレオチドの任意の場所に位置する可能性がある。本明細書に開示されるように、ヘアピンは二重鎖RNAであり得、一本鎖RNAがそれ自体に折りたたまれて二重鎖RNAを形成している。一本鎖RNAは、折りたたみ領域の上流及び下流に互いに塩基対合するヌクレオチド配列を有するので、それ自体に折りたたまれる。ヘアピンは、二重鎖構造全体の長さで10~500ヌクレオチドを有してもよい。ヘアピンのステムループ構造は、3~15ヌクレオチド長であってよい。ヘアピンは、任意の本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドに存在し得る。本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、1~10のヘアピンを有してもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、1つのヘアピンを有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の改変ポリヌクレオチドは、2つのヘアピンを有する。本明細書に開示のように、ヘアピンは、動員ヘアピンまたはヘアピンまたは非動員メントヘアピンを指し得る。ヘアピンは、本開示の改変ポリヌクレオチド内の任意の場所に位置する可能性がある。いくつかの実施形態では、本開示の改変ポリヌクレオチドの3’末端、本開示の改変ポリヌクレオチドの5’末端、もしくは本開示の改変ポリヌクレオチドの標的化配列内、またはそれらの任意の組み合わせに、1つ以上のヘアピンが存在し得る。
態様では、構造的特徴は、本明細書に開示のように、動員ヘアピンを含む。動員ヘアピンは、ADARなどのRNA編集エンティティを動員し得る。いくつかの実施形態では、動員ヘアピンは、GluR2ドメインを含む。いくつかの実施形態では、動員ヘアピンは、Aluドメインを含む。
さらに別の態様では、構造的特徴は、非動員ヘアピンを含む。本明細書に開示の非動員ヘアピンは、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの局在化を改善する機能性を示し得る。いくつかの実施形態では、非動員ヘアピンは、核保持を改善する。いくつかの実施形態では、非動員ヘアピンは、U7 snRNA由来のヘアピンを含む。
別の態様では、構造的特徴は、ゆらぎ塩基を含む。ゆらぎ塩基対は、弱く対合する2つの塩基を指す。例えば、本開示のゆらぎ塩基対は、Uと対合したGを指し得る。
本開示のヘアピンは、任意の長さであり得る。一態様では、ヘアピンは、約5~200またはそれ以上のヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ヘアピンは、約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、または400以上のヌクレオチドを含み得る。他の場合では、ヘアピンは、5~10、5~20、5~30、5~40、5~50、5~60、5~70、5~80、5~90、5~100、5~110、5~120、5~130、5~140、5~150、5~160、5~170、5~180、5~190、5~200、5~210、5~220、5~230、5~240、5~250、5~260、5~270、5~280、5~290、5~300、5~310、5~320、5~330、5~340、5~350、5~360、5~370、5~380、5~390、または5~400ヌクレオチドも含み得る。ヘアピンは、ヌクレオチドループで離れている二本鎖ハイブリダイズRNAからなる二本鎖RNAモチーフ/構造にハイブリダイズするのに十分な自己の相補性を有する一本鎖RNAから形成される構造的特徴であり得る。
いくつかの場合では、構造的特徴はバルジであり得る。バルジは、標的鎖と改変ポリヌクレオチド鎖間の単一の(意図的な)核酸ミスマッチを含み得る。他の場合では、塩基のミスマッチストレッチであるバルジ領域が、ハイブリダイズした相補的dsRNA領域の両側に隣接し得る限り、ストランド間の複数の連続するミスマッチがバルジを構成する。バルジは、ポリヌクレオチドの任意の場所に位置する可能性がある。いくつかの場合では、バルジは、5’ヒドロキシルまたは3’ヒドロキシルから約30~約70ヌクレオチドに位置する可能性がある。
一実施形態では、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。本明細書に開示されるように、バルジは、dsRNA基質の形成時に形成される構造を指し、改変ポリヌクレオチドまたは標的RNAのいずれかにおけるヌクレオチドは、対向鎖上のその位置の対応物に相補的ではない。バルジは、dsRNA基質の2次構造または3次構造を変化させ得る。バルジは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側またはdsRNA基質の標的RNA側に1~4ヌクレオチドを有してもよい。いくつかの実施形態では、本開示の改変ポリヌクレオチドは、2つのバルジを有する。いくつかの実施形態では、本開示の改変ポリヌクレオチドは、3つのバルジを有する。いくつかの実施形態では、本開示の改変ポリヌクレオチドは、4つのバルジを有する。いくつかの実施形態では、dsRNA基質におけるバルジの存在は、ADARを、標的RNA中の標的Aを選択的に編集し、非標的のオフターゲット編集を低減させるように配置し得る。いくつかの実施形態では、dsRNA基質におけるバルジの存在は、追加のADARを動員し得る。本明細書に開示のdsRNA基質のバルジは、他のRNA編集エンティティなどの他のタンパク質を動員し得る。いくつかの実施形態では、編集部位の5’に位置するバルジは、編集されるべき標的Aのベースフリッピングを促進し得る。バルジは、配列特異性を付与するのにも役立ち得る。バルジは、標的Aの選択的な編集をもたらす方向に制約することにより、ADAR編集を誘導するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、標的Aの選択的編集は、標的Aを2つのバルジ間に配置することにより達成される(例えば、改変ポリヌクレオチドに基づいて、5’末端バルジ及び3’末端バルジ間に配置される)。いくつかの実施形態では、2つのバルジは、両方とも対称的なバルジである。いくつかの実施形態では、2つのバルジは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのバルジは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の3ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのバルジは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の4ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、標的Aは、2つのバルジの間の位置にあり、バルジから(例えば、5’末端のバルジまたは3’末端のバルジから)、少なくとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、または400ヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、追加の構造的特徴は、バルジの間(例えば、5’端のバルジ及び3’端のバルジ間)に位置する。いくつかの実施形態では、バルジ内のミスマッチは、標的RNAにおける編集のためのヌクレオチド塩基を含む(例えば、バルジ内のA/Cミスマッチ(改変ポリヌクレオチドにおけるバルジの一部は、標的RNAのバルジの一部のAにミスマッチしたCを含み、Aが編集される))。
一態様では、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。バルジは、対称バルジであっても、非対称バルジであってよい。バルジは、dsRNA基質のガイドRNA側または標的RNA側のいずれかで、1~4つの関与するヌクレオチドで形成され得る。バルジの両側に同数のヌクレオチドが存在し得る場合、対称的バルジを形成することができる。対称バルジは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側またはdsRNA基質の標的RNA側に2~4ヌクレオチドを有してもよい。例えば、本開示のdsRNA基質における対称バルジは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側及び標的RNA側に同数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドにより形成され得る。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の3ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドにより形成され得る。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の4ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドにより形成され得る。
本開示の改変ガイドRNAの標的RNAへのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。バルジは、対称バルジであっても、非対称バルジであってよい。バルジの両側に異なる数のヌクレオチドが存在し得る場合、非対称的バルジを形成することができる。非対称バルジは、dsRNA基質のガイドRNA側または標的RNA側のいずれかで、1~4つの関与するヌクレオチドを有してもよい。例えば、本開示のdsRNA基質における非対称的バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側及び標的RNA側に異なる数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の1ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の1ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の2ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の3ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の2ヌクレオチドにより形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の3ヌクレオチドにより形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の4ヌクレオチドにより形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の3ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の改変ガイドRNA側の3ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ガイドRNA側の4ヌクレオチドで形成され得る。いくつかの実施形態では、非対称バルジは、標的Aを編集する効率を高める。いくつかの実施形態では、標的Aの編集効率を高める非対称バルジは、改変ポリヌクレオチドの配列中のアデノシンの数を低減させるように形成される非対称バルジである。標的Aの編集効率を高める非対称バルジの非限定例は、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の1ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の0ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の2ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の3ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の2ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;ならびに、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の3ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の4ヌクレオチドで形成される非対称バルジである。
一態様では、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。いくつかの場合では、構造的特徴は、ループであり得る。本明細書に開示されるように、内部ループは、dsRNA基質の形成時に形成される構造を指し、改変ポリヌクレオチドまたは標的RNAのいずれかのヌクレオチドは、対向鎖上のその位置の対応物と相補的ではなく、内部ループの片側は、dsRNA基質の標的RNA側または改変ポリヌクレオチド側のいずれかに、5個より多いヌクレオチドを有する。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。編集部位の近くに存在する内部ループは、編集されるべき標的RNAの標的Aのベースフリッピングに役立ち得る。本開示の改変ポリヌクレオチドの標的RNAへのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。いくつかの実施形態では、標的Aの選択的編集は、標的Aを2つのループ間に配置することにより達成される(例えば、改変ポリヌクレオチドに基づいて、5’末端ループ及び3’末端ループ間に配置される)。いくつかの実施形態では、2つのループは、両方とも、対称ループである。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、2つのループは、それぞれ、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドにより形成される。いくつかの実施形態では、標的Aは、2つのループの間の位置にあり、ループから(例えば、5’末端のループまたは3’末端のループから)、少なくとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、または400ヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、追加の構造的特徴が、ループ間(例えば、5’末端ループ及び3’末端ループ間)に配置される。いくつかの実施形態では、ループ内のミスマッチは、標的RNAにおける編集のためのヌクレオチド塩基を含む(例えば、ループ内のA/Cミスマッチ(改変ポリヌクレオチドにおけるバルジの一部は、標的RNAのループの一部のAにミスマッチしたCを含み、Aが編集される))。
内部ループの両側に同数のヌクレオチドが存在し得る場合、対称的内部ループを形成することができる。例えば、本開示のdsRNA基質における対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側及び標的RNA側に同数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドで形成され得る。
一態様では、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に、二本鎖RNA(dsRNA)基質を形成することができる。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。編集部位の近くに存在する内部ループは、編集されるべき標的RNAの標的Aのベースフリッピングに役立ち得る。二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に形成される。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。同じ数のヌクレオチドが内部ループの両側に存在する場合、対称内部ループが形成される。例えば、本開示のdsRNA基質における対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側及び標的RNA側に同数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドで形成され得る。dsRNA基質の標的RNA側または改変ポリヌクレオチド側のいずれかの内部ループの片側が、5~150ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、120、135、140、145、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、もしくは1000ヌクレオチド、またはそれらの間の任意の数のヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、5ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、10ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、15ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、20ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、25ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、30ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、35ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、40ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、45ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、50ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、55ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、60ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、65ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、70ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、75ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、80ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、85ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、90ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、95ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、100ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、110ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、120ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、130ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、140ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、150ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、200ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、250ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、300ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、350ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、400ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、450ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、500ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、600ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、700ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、800ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、900ヌクレオチドで形成され得る。内部ループの片側は、1000ヌクレオチドで形成され得る。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。編集部位の近くに存在する内部ループは、編集されるべき標的RNAの標的Aのベースフリッピングに役立ち得る。二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAへの本開示の改変ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション時に形成される。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。同じ数のヌクレオチドが内部ループの両側に存在する場合、対称内部ループが形成される。例えば、本開示のdsRNA基質における対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側及び標的RNA側に同数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5~150ヌクレオチド、及びdsRNA基質の標的RNA側の5~150ヌクレオチドで形成され得、dsRNA標的の改変側及びdsRNA基質の標的RNA側のヌクレオチドの数は同じである。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5~1000ヌクレオチド、及びdsRNA基質の標的RNA側の5~1000ヌクレオチドで形成され得、dsRNA標的の改変側及びdsRNA基質の標的RNA側のヌクレオチドの数は同じである。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の15ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の15ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の20ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の20ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の30ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の30ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の40ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の40ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の60ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の60ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の70ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の70ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の80ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の80ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の90ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の90ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の110ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の110ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の120ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の120ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の130ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の130ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の140ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の140ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の250ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の250ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の350ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の350ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の450ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の450ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の600ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の600ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の700ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の700ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の800ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の800ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の900ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の900ヌクレオチドで形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチドで形成され得る。
一態様では、二本鎖RNA(dsRNA)基質は、本開示の改変ポリヌクレオチドの標的RNAへのハイブリダイゼーション時に形成される。内部ループは、対称内部ループまたは非対称内部ループであってよい。異なる数のヌクレオチドが内部ループの両側に存在する場合、非対称内部ループが形成される。例えば、本開示のdsRNA基質における非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側及び標的RNA側に異なる数のヌクレオチドを有してもよい。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5~150ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5~150ヌクレオチドで形成され得、ヌクレオチドの数は、dsRNA基質の標的RNA側のヌクレオチド数と比べて、dsRNA標的の改変側において異なる。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5~1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の5~1000ヌクレオチドで形成され得、ヌクレオチドの数は、dsRNA基質の標的RNA側のヌクレオチド数と比べて、dsRNA標的の改変側において異なる。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の6ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の10ヌクレオチドの内部ループで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の9ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の50ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ル
ープは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。いくつかの実施形態では、非対称ループは、標的Aを編集する効率を高める。いくつかの実施形態では、標的Aの編集効率を高める非対称ループは、改変ポリヌクレオチドの配列中のアデノシンの数を低減させるように形成される非対称バルジである。標的Aの編集効率を高める非対称ループの非限定例は、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の20ヌクレオチドで形成される非対称ループ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の60ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の80ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の18ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の24ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の70ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の75ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の15ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の45ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の46ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の45ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;ならびに、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の15ヌクレオチドで形成される非対称バルジである。
ープは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の150ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の200ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の200ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の300ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の300ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の400ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の400ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の500ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の1000ヌクレオチドで形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側の1000ヌクレオチド及びdsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の500ヌクレオチドで形成され得る。いくつかの実施形態では、非対称ループは、標的Aを編集する効率を高める。いくつかの実施形態では、標的Aの編集効率を高める非対称ループは、改変ポリヌクレオチドの配列中のアデノシンの数を低減させるように形成される非対称バルジである。標的Aの編集効率を高める非対称ループの非限定例は、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の5ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の20ヌクレオチドで形成される非対称ループ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の10ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の60ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の80ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の18ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の24ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の100ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の150ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の70ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の75ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の8ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の15ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の45ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の46ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の45ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の50ヌクレオチドで形成される非対称バルジ;ならびに、dsRNA基質の改変ポリヌクレオチド側の7ヌクレオチド及びdsRNA基質の標的RNA側の15ヌクレオチドで形成される非対称バルジである。
バルジまたはループを含む構造的特徴は、任意のサイズのものであり得る。いくつかの場合では、バルジまたはループは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、または1000塩基を含む。いくつかの場合では、バルジまたはループは、合計で、少なくとも約1~10、5~15、10~20、15~25、20~30、1~30、1~40、1~50、1~60、1~70、1~80、1~90、1~100、1~110、1~120、1~130、1~140、1~150、1~200、1~250、1~300、1~350、1~400、1~450、1~500、1~600、1~700、1~800、1~900、1~1000、20~50、20~60、20~70、20~80、20~90、20~100、20~110、20~120、20~130、20~140、20~150、1~200、1~250、1~300、1~350、1~400、1~450、1~500、1~600、1~700、1~800、1~900、1~1000、30~40、30~50、30~60、30~70、30~80、30~90、30~100、30~110、30~120、30~130、30~140、30~150、30~200、30~250、30~300、30~350、30~400、30~450、30~500、30~600、30~700、30~800、30~900、30~1000、40~50、40~60、40~70、40~80、40~90、40~100、40~110、40~120、40~130、40~140、40~150、40~200、40~250、40~300、40~350、40~400、40~450、40~500、40~600、40~700、40~800、40~900、40~1000、50~60、50~70、50~80、50~90、50~100、50~110、50~120、50~130、50~140、50~150、50~200、50~250、50~300、50~350、50~400、50~450、50~500、50~600、50~700、50~800、50~900、50~1000、60~70、60~80、60~90、60~100、60~110、60~120、60~130、60~140、60~150、60~200、60~250、60~300、60~350、60~400、60~450、60~500、60~600、60~700、60~800、60~900、60~1000、70~80、70~90、70~100、70~110、70~120、70~130、70~140、70~150、70~200、70~250、70~300、70~350、70~400、70~450、70~500、70~600、70~700、70~800、70~900、70~1000、80~90、80~100、80~110、80~120、80~130、80~140、80~150、80~200、80~250、80~300、80~350、80~400、80~450、80~500、80~600、80~700、80~800、80~900、80~1000、90~100、90~110、90~120、90~130、90~140、90~150、90~200、90~250、90~300、90~350、90~400、90~450、90~500、90~600、90~700、90~800、90~900、90~1000、100~110、100~120、100~130、100~140、100~150、100~200、100~250、100~300、100~350、100~400、100~450、100~500、100~600、100~700、100~800、100~900、100~1000、110~120、110~130、110~140、110~150、110~200、110~250、110~300、110~350、110~400、110~450、110~500、110~600、110~700、110~800、110~900、110~1000、120~130、120~140、120~150、120~200、120~250、120~300、120~350、120~400、120~450、120~500、120~600、120~700、120~800、120~900、120~1000、130~140、130~150、130~200、130~250、130~300、130~350、130~400、130~450、130~500、130~600、130~700、130~800、130~900、130~1000、140~150、140~200、140~250、140~300、140~350、140~400、140~450、140~500、140~600、140~700、140~800、140~900、140~1000、150~200、150~250、150~300、150~350、150~400、150~450、150~500、150~600、150~700、150~800、150~900、150~1000、200~250、200~300、200~350、200~400、200~450、200~500、200~600、200~700、200~800、200~900、200~1000、250~300、250~350、250~400、250~450、250~500、250~600、250~700、250~800、250~900、250~1000、300~350、300~400、300~450、300~500、300~600、300~700、300~800、300~900、300~1000、350~400、350~450、350~500、350~600、350~700、350~800、350~900、350~1000、400~450、400~500、400~600、400~700、400~800、400~900、400~1000、500~600、500~700、500~800、500~900、500~1000、600~700、600~800、600~900、600~1000、700~800、700~900、700~1000、800~900、800~1000、または900~1000塩基を含む。
いくつかの場合では、構造的特徴が、構造化モチーフであり得る。本明細書に開示されるように、構造化モチーフは、dsRNA基質中に2つ以上の構造的特徴を含む。構造化モチーフは、正確な位置(複数可)でADAR編集のための理想的な基質を生成するために、例えば、上記の特許請求の範囲にあるように、構造的特徴の任意の組み合わせを含み得る。ADAR編集を最大化するように、これらの構造モチーフを人工的に改変することができ、及び/または、既知のADAR基質を再現するように、これらの構造モチーフを設計することができる。
いくつかの場合では、本明細書で提供されるポリヌクレオチドは環状化することができるか、または環状構造であり得る。いくつかの態様では、少なくとも部分的に環状のポリヌクレオチドは、5’ヒドロキシルまたは3’ヒドロキシルを欠いている。
いくつかの場合では、標的RNAは、核RNA、細胞質RNA、またはミトコンドリアRNAを含み得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、遺伝子間DNA(限定されないが、ヘテロクロマチンDNAを含む)、メッセンジャーRNA(mRNA)、プレメッセンジャーRNA、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、リボザイム、cDNA、組み換えポリヌクレオチド、分岐ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、単離されたDNA配列、単離されたRNA配列、sgRNA、ガイドRNA、核酸プローブ、プライマー、snRNA、長鎖非コードRNA、低分子RNA、snoRNA、siRNA、miRNA、tRNA由来の低分子RNA(tsRNA)、アンチセンスRNA、shRNA、またはrDNA由来の低分子RNA(srRNA)を含み得る。
いくつかの実施形態では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、ステムループ、十字形、トーホールド、ミスマッチバルジ、またはそれらの任意の組み合わせを含む2次構造を形成し得る。いくつかの場合では、2次構造は、ステム、ヘアピンループ、シュードノット、バルジ、内部ループ、マルチループ、G-四重鎖、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、A型、B型、Z型、またはそれらの任意の組み合わせを取り得る。
2次構造を含む、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、2次構造を欠く同等のガイドRNAまたは同等のポリヌクレオチドと比較して、大幅に、標的RNAへの結合の親和性を高めるか、標的RNAへの結合の特異性を高めるか、標的RNAの編集効率を高めるか、オフターゲット編集を低減させるか、非ターゲットRNAの編集を低減させるか、RNA編集エンティティの動員効率を高めるか、またはそれらの組み合わせであり得る。バルジを含む、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、バルジを欠く同等のガイドRNAまたは同等のポリヌクレオチドと比較して、大幅に、標的RNAへの結合の親和性を高めるか、標的RNAへの結合の特異性を高めるか、標的RNAの編集効率を高めるか、オフターゲット編集を低減させるか、非ターゲットRNAの編集を低減させるか、RNA編集エンティティの動員効率を高めるか、またはそれらの組み合わせであり得る。ステムループ、十字形、トーホールド、ミスマッチバルジ、ステム、ヘアピンループ、シュードノット、内部ループ、マルチループ、G-四重鎖、またはそれらの任意の組み合わせを含む改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、ステムループ、十字形、トーホールド、ミスマッチバルジ、ステム、ヘアピンループ、シュードノット、内部ループ、マルチループ、G四重鎖、またはそれらの任意の組み合わせを欠く同等のガイドRNAまたは同等のポリヌクレオチドと比較して、大幅に、標的RNAへの結合の親和性を高めるか、標的RNAへの結合の特異性を高めるか、標的RNAの編集効率を高めるか、オフターゲット編集を低減させるか、非標的RNAの編集を低減させるか、RNA編集エンティティの動員効率を高めるか、またはそれらの組み合わせであり得る。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、RNAポリメラーゼIIIプロモーターの配列を含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、U7、U1、U6、H1、7SKプロモーター配列、またはそれらの任意の組み合わせと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の相同性を有する配列を含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、Pol IIプロモーター、例えば、CMVプロモーター、EF1alphaプロモーター、MCKプロモーター、またはSpc5-12プロモーターを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、RNA配列モチーフを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、本明細書に記載のRNA配列モチーフと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の相同性を有する配列を含み得る。いくつかの場合では、RNA配列モチーフは、SmOPT配列、hnRNPA1配列、MALAT1配列、SIRLOIN配列、GluR2配列、G四重鎖キャッピング、Alu配列、Cas9 gRNA、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、RNA配列モチーフは、ヘアピン構造などの2次RNA構造を含み得る。いくつかの場合では、RNA配列モチーフは、1つ以上のRNA配列モチーフ、1つ以上のプロモーター配列、またはその両方を含み得る。例えば、改変ポリヌクレオチドは、SmOPT配列と融合されたU7プロモーター配列を含み得る。
ドメインは、2次元の形状または2次構造を形成し得る。例えば、標的化ドメイン、RNA編集エンティティ動員ドメイン、またはそれらの組み合わせは、線状領域、十字形、トーホールド、ステムループ、もしくはそれらの一部、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る2次構造を形成し得る。ドメイン自体は、実質的に線状の2次元構造を形成し得る。ドメインは、十字形を含み得る2次構造を形成し得る。ドメインは、ステムループを含み得る2次構造を形成し得る。ドメインは、トーホールドを含み得る2次構造を形成し得る。いくつかの場合では、ドメインは、単一ヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ドメインは、少なくとも1つの単一ヌクレオチドであり得る。いくつかの場合では、ドメインは、ポリヌクレオチドの配列を含み得る。いくつかの実施形態では、ドメインは、ポリヌクレオチドの特定の配列を含み得る。いくつかの場合では、ドメインは、ポリヌクレオチドの非特異的配列を含み得る。いくつかの実施形態では、配列ドメインは、別のドメインの配列と重複し得る。他の場合では、ドメインの配列が、別のドメインの配列と重複しない可能性がある。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、さらに、RNA編集エンティティ動員ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、RNA編集エンティティ動員ドメインの約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50ヌクレオチド以内であり得る。
改変ガイドポリヌクレオチドの標的化ドメインと標的RNAのコード領域が会合すると、RNA編集エンティティ、例えば、ADAR1、ADAR2、APOBEC、またはそれらの任意の組み合わせによる標的RNA中の塩基の編集が促進され得る。いくつかの場合では、塩基の編集は、塩基の化学変換であり得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、疾患または状態に関与する標的RNAに少なくとも部分的に結合し得るか、または少なくとも部分的に結合することが可能である。いくつかの場合では、標的RNAと、標的RNAを標的とするように設計された改変ガイドポリヌクレオチドを、同じ細胞に、直接的または間接的に導入する(例えば、トランスフェクトする)ことによるin vitroアッセイで、RNA編集を決定することができる。いくつかの場合では、AAV2ベクターなどのベクターにより、改変ガイドを細胞に導入することができる。いくつかの場合では、改変ガイドRNAをコードするプラスミドのトランスフェクションなどのトランスフェクションにより、改変ガイドを細胞に導入することができる。標的RNAは、改変ガイドポリヌクレオチドによる編集を同定するためにシーケンシングされ得る。いくつかの場合では、細胞は、初代細胞であり得る。いくつかの場合では、初代細胞または細胞は、ニューロン、光受容細胞(例えば、S錐体細胞、L錐体細胞、M錐体細胞、桿体細胞)、網膜色素上皮細胞、グリア細胞(例えば、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、ミクログリア)、筋肉細胞(例えば、筋芽細胞、筋管)、肝細胞、肺上皮細胞、または線維芽細胞(例えば、皮膚線維芽細胞)であり得る。いくつかの場合では、細胞は、水平細胞、神経節細胞、または双極細胞であり得る。いくつかの場合では、細胞株は、哺乳動物細胞株、例えば、HEK293T、NCI-60、MCF-7、HL-60、293T(ヒト胎児腎臓)、RD(ヒト胚横紋筋肉腫)、LHCN(ヒト骨格筋芽細胞)分化型、LHCN未分化型、Saos-2、CHO、またはHeLa細胞であり得る。いくつかの場合では、細胞は、分化型であり得る。いくつかの場合では、細胞は、未分化型であり得る。いくつかの場合では、細胞株は、Sf9などの昆虫細胞株であり得る。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または改変ポリヌクレオチドをコードする前駆改変線状ポリヌクレオチドは、例えば、RNA編集エンティティを介して、標的RNAの編集を促進し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、標的RNAの編集を促進しない場合がある。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含み得る他の点で同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAに対する編集効率が少なくとも約90%増加している可能性がある。いくつかの実施形態では、(i)標的RNAを初代細胞株にトランスフェクトすること、(ii)改変ポリヌクレオチド、及び5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含み得る他の点で同等のポリヌクレオチドを、初代細胞株にトランスフェクトすること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、により編集効率を決定することができる。いくつかの実施形態では、(i)標的RNAを初代細胞株にトランスフェクトすること、(ii)改変ポリヌクレオチド、及び5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含み得る他の点で同等のポリヌクレオチドを、初代細胞株にトランスフェクトすること、ならびに、(iii)標的RNAの質量分析、により編集効率を決定することができる。いくつかの実施形態では、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入(例えば、トランスフェクト)すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入(例えば、トランスフェクト)すること、及び、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集を決定することができる。いくつかの場合では、標的RNAを初代細胞株にトランスフェクトすることは、標的RNAをコードするプラスミドを初代細胞株にトランスフェクトすることを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドを初代細胞株にトランスフェクトすることは、前駆改変ポリヌクレオチド、または前駆改変線状ポリヌクレオチドをコードするポリヌクレオチド(例えば、プラスミド)を、初代細胞株にトランスフェクトすることを含み得る。いくつかの場合では、シーケンシングは、逆転写酵素により標的RNAがcDNAに変換された後の、標的RNAのSangerシーケンシングを含み得る。いくつかの場合では、初代細胞株は、ニューロン、光受容体細胞、網膜色素上皮細胞、グリア細胞、筋芽細胞、筋管細胞、肝細胞、肺上皮細胞、または線維芽細胞を含み得る。
RNA編集エンティティは、内因性酵素を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、組み換え酵素を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、融合ポリペプチドを含み得る。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティは、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D(ここで、「APOBEC3E」は、これを指し得る)、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H、APOBEC4、活性化誘導(シチジン)デアミナーゼ(AID)、ADAR1、ADAR1p110、ADAR1p150、ADAR2、ADAR3、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D(ここで、「APOBEC3E」は、これを指し得る)、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H、APOBEC4、活性化誘導(シチジン)デアミナーゼ(AID)、ADAR1、ADAR1p110、ADAR1p150、ADAR2、ADAR3、またはそれらの任意の組み合わせと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、hADAR1、hADAR2、またはhADAR3などのヒト酵素を含み得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、ウイルスにコードされたRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、麻疹、おたふくかぜ、またはパラインフルエンザ由来のウイルスにコードされたRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、標的RNA中のヌクレオチドまたは複数のヌクレオチドを付加または欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。いくつかの場合では、RNA編集エンティティは、標的RNA中のウラシルまたは複数のウラシルを付加または欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。
改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、改変ガイドRNA及び標的RNAと会合する場合、標的RNA中のヌクレオチドの塩基に化学変換を行うRNA編集エンティティを動員し得る。いくつかの場合では、化学変換は、塩基の編集を含み得る。いくつかの実施形態では、塩基の編集などの化学変換は、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの増加をもたらし得る。いくつかの場合では、レベルの増加は、約5%~約100%、約10%~約50%、約25%~約75%、または約40%~約90%であり得る。いくつかの実施形態では、化学変換は、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を伴う標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの減少をもたらし得る。いくつかの場合では、レベルの減少は、約5%~約99%、約10%~約50%、約25%~約75%、または約40%~約90%であり得る。いくつかの実施形態では、化学変換は、編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳されたタンパク質と比較して、塩基の編集を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質もしくはそのフラグメントの長さの増加、タンパク質もしくはそのフラグメントの機能性の増加、タンパク質もしくはそのフラグメントの安定性の増加、またはそれらの任意の組み合わせ、をもたらし得る。いくつかの場合では、長さの増加は、約5%~約100%、約2%~約10%、約10%~約25%、約25%~約50%、約40%~約80%、または約75%~約150%であり得る。いくつかの場合では、タンパク質の長さの増加が、100%超であり得る。いくつかの場合では、安定性の増加は、タンパク質またはそのフラグメントの半減期の増加であり得る。いくつかの場合では、増加した半減期は、編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳されたタンパク質より、少なくとも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、または約10倍長い可能性がある。いくつかの場合では、機能性の増加は、反応速度の増加、Vmaxの増加、またはその両方を可能にする、酵素などのタンパク質またはそのフラグメントを含み得る。いくつかの場合では、機能性の増加は、編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳されたタンパク質と比較して、より低い活性化エネルギーを含む、塩基の編集を有する標的RNAによりコードされた、タンパク質(例えば、酵素)またはそのフラグメントを含み得る。いくつかの場合では、ポリヌクレオチドの塩基の編集は、化学変換を含み得る。いくつかの実施形態では、化学変換は、センスコドンを終止コドンに変換し得る。いくつかの場合では、終止コドンが、疾患の病原経路に関与している可能性があり、終止コドンをセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減し得る。いくつかの場合では、化学変換は、終止コドンをセンスコドンに変換し得る。いくつかの実施形態では、化学変換は、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換し得る。例えば、ミスセンス変異において。いくつかの場合では、第1のセンスコドンは、疾患の病原経路に関与している可能性があり、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減し得る。いくつかの場合では、化学変換は、第1の終止コドンを第2の終止コドンに変換し得る。いくつかの場合では、化学変換は、第1のアミノ酸を規定するセンスコドンを、第2のアミノ酸を規定する第2のセンスコドンに変換し得る。いくつかの場合では、第1のアミノ酸は、プロテアーゼ切断部位であり得る。いくつかの実施形態では、化学変換は、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後のタンパク質またはそのフラグメントの局在化、折りたたみ、または合成を変更し得る。いくつかの場合では、化学変換は、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの局在化、折りたたみ、または合成を変更し得る。いくつかの実施形態では、標的RNAは、コードまたは非コードRNAを含み得る。いくつかの場合では、RNA編集は、図4に示されるように、標的RNAの複数の位置で起こり得る。図4は、対照と比較した環状ガイドRNAからのRAB7A 3’UTRにおける異なるアデノシンヌクレオチドのパーセントRNA編集を示す。環状ガイドRNAは、Rab7a 3’UTR配列内の異なる位置で複数のヌクレオチドを編集することが示された。最も高いパーセントRNA編集は、Rab7a 3’UTR配列内の-3位で生じた。
いくつかの実施形態では、RNA編集は、標的RNAのパーセントRNA編集により決定することにより評価することができる。いくつかの場合では、タンパク質レベルの変化により、RNA編集を決定することができる。いくつかの場合では、ウェスタンブロットにより、タンパク質のレベルを測定することができる。いくつかの場合では、定量タンパク質ゲルを用いるデンシトメトリーにより、タンパク質のレベルを測定することができる。いくつかの場合では、標的RNAをcDNAに逆転写し、次に、標的RNAのパーセントRNA編集を決定するためにSangerシーケンシングを使用することにより、改変ポリヌクレオチドによるトランスフェクション後の異なる時点(例えば、24時間、48時間、96時間)で、標的RNAのパーセントRNA編集を決定することができる。いくつかの場合では、ポリメラーゼ連鎖反応により、シーケンシングの前にcDNAを増幅させることができる。ガイドRNAの編集効率を評価するために、SangerシーケンシングのSangerトレースを解析することができる。いくつかの場合では、ガイドRNAの編集効率を評価するために、液滴デジタルPCRを使用することができる。いくつかの場合では、ガイドRNAの編集効率を評価するために、定量的リアルタイムPCRを使用することができる。いくつかの場合では、標的RNAのパーセントRNA編集を決定するために、次世代シーケンシング技術(例えば、合成によるシーケンシング)を使用することができる。例えば、ガイドRNAまたはガイドポリヌクレオチドによるトランスフェクション後の標的RNAのパーセントRNA編集を決定するために、RNAシーケンシングを使用することができる。いくつかの場合では、パーセントRNA編集を決定するために、個々のシーケンスリードを解析することができる。
いくつかの実施形態では、改変ガイドポリヌクレオチドの標的化ドメインと、標的RNAの非翻訳領域が会合すると、標的RNAにコードされるポリペプチドのレベルの低減が促進され得る。いくつかの場合では、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減は、RNA指向性RNAエンドヌクレアーゼに依存しない可能性がある。いくつかの場合では、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減は、ダイサー依存性、RISC依存性、またはアルゴノート依存性ではない可能性がある。いくつかの場合では、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減は、ダイサー、RISC、アルゴノート、またはそれらの任意の組み合わせとは少なくとも部分的に依存しない可能性がある。いくつかの場合では、標的RNAを細胞株の第1の細胞及び第2の細胞に直接的または間接的に導入(例えば、トランスフェクト)し、続いて、標的RNAを標的とする改変ポリヌクレオチドを細胞株の第1の細胞に直接的または間接的に導入(例えば、トランスフェクト)すること、ならびに、第1の細胞及び第2の細胞において標的RNAにコードされるポリペプチドの量を比較することによるin vitroアッセイで、標的RNAにコードされるポリペプチドのレベルの低減を決定することができる。いくつかの場合では、細胞は、初代細胞であり得る。いくつかの場合では、初代細胞または細胞は、ニューロン、光受容細胞(例えば、S錐体細胞、L錐体細胞、M錐体細胞、桿体細胞)、網膜色素上皮細胞、グリア細胞(例えば、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、ミクログリア)、筋肉細胞(例えば、筋芽細胞、筋管)、肝細胞、肺上皮細胞、または線維芽細胞(例えば、皮膚線維芽細胞)であり得る。いくつかの場合では、細胞は、水平細胞、神経節細胞、または双極細胞であり得る。いくつかの場合では、細胞株は、哺乳動物細胞株、例えば、HEK293T、NCI-60、MCF-7、HL-60、RD、LHCN分化型、LHCN未分化型、Saos-2、CHO、またはHeLa細胞であり得る。いくつかの場合では、細胞株は、Sf9などの昆虫細胞株であり得る。
いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAのコード領域、非コード領域、またはその両方に会合し得る。いくつかの場合では、非コード領域は、標的RNAのイントロン領域を含み得る。いくつかの場合では、標的RNAのイントロン領域の少なくとも一部と、少なくとも部分的に会合するように、標的化ドメインを構成することができる。いくつかの場合では、非コード領域は、非翻訳領域(UTR)、例えば、3’UTR、5’UTR、またはその両方を含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、UTRを標的とすることにより、塩基の編集を引き起こし得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、UTRを標的とすることにより、mRNAの編集を実質的にほとんど引き起こさないか全く引き起こさない可能性がある。いくつかの場合では、標的化ドメインは、非コード領域を標的とすることにより、mRNAレベル、タンパク質レベル、またはその両方でのノックダウンを引き起こす可能性がある。いくつかの場合では、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部と、少なくとも部分的に会合するように、標的化ドメインを構成することができる。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAの上流のオープンリーディングフレーム(uORF)と少なくとも部分的に会合するように構成されていない可能性がある。
いくつかの場合では、標的化ドメインは、アプタマーを含まない可能性がある。アプタマーは、標的RNAなどの標的へのヌクレオチド塩基の相補性よりはむしろ、形状の相補性により結合するポリヌクレオチド配列であり得る。いくつかの実施形態では、アプタマーは、動員ドメインを含まない。いくつかの実施形態では、アプタマーは、動員ドメインである。
いくつかの場合では、本明細書に記載の改変ガイドは、ノックダウンを促進し得る。ノックダウンは、標的RNAの発現、タンパク質の発現、またはその両方を低減させ得る。いくつかの場合では、ノックダウンは、mRNAの編集を伴い得る。いくつかの例では、RNA編集酵素(例えば、ADAR)で、ノックダウンを媒介することができる。いくつかの場合では、RNA編集酵素は、RNA内の複数のアデノシンの加水分解的脱アミノ化により、ノックダウンを引き起こし得る。RNA中の複数のアデノシンの加水分解的脱アミノ化は、ハイパー編集と呼ばれ得る。いくつかの場合では、ハイパー編集は、シス(例えば、Aluエレメント)またはトランス(例えば、改変ポリヌクレオチドにより標的RNAで)で生じ得る。いくつかの場合では、mRNAの編集が実質的にほとんどないか全くない状態でノックダウンが生じ得る。いくつかの場合では、ノックダウンは、3’UTR、5’UTR、またはその両方などの、標的RNAの非翻訳領域を標的とすることにより生じ得る。いくつかの場合では、ノックダウンは、標的RNAのコード領域を標的とすることにより生じ得る。図6Aは、ヌクレオチドのパーセントRNA編集を示し、線状ガイドRNA及び環状ガイドRNAの3’UTRαシヌクレイン(SNCA)mRNAのパーセントノックダウンを図6Bに示す。環状ガイドRNAは、SNCA 3’UTRを編集するための線状ガイドと比較して、より低い編集レベルを示した。しかし、環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較して、SNCA mRNAのノックダウンの増加を示した。環状ガイドのノックダウン効率の増加は、ADARに依存しない可能性がある。SNCA mRNAの編集は、ADARに依存する可能性がある。
化学修飾
いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、及び前駆改変ポリヌクレオチドは、修飾を含み得る。改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、及び前駆改変ポリヌクレオチドは、2つ以上の修飾を含み得る。修飾は、修飾塩基を含み得る。修飾は、糖修飾、例えば、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの1つ以上の塩基へのグルコースまたは他の糖ベースの部分の付加、を含み得る。修飾は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの少なくとも一部を覆うタンパク質コーティングを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、ヌクレオチド上の糖修飾を含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドの糖修飾は、メチル基、フルオロ基、メトキシエチル基、エチル基、リン酸基、アミド基、エステル基、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドの糖修飾は、2’-O-メチル化を含み得る。修飾は、修飾なしの実質的に同等の改変ガイドRNA、または改変ポリヌクレオチドと比較して、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの安定性もしくは半減期を増加させるか、編集の効率を高めるか、オフターゲット編集を大幅に低減させるか、RNA編集エンティティの動員効率を高めるか、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、及び前駆改変ポリヌクレオチドは、修飾を含み得る。改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、及び前駆改変ポリヌクレオチドは、2つ以上の修飾を含み得る。修飾は、修飾塩基を含み得る。修飾は、糖修飾、例えば、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの1つ以上の塩基へのグルコースまたは他の糖ベースの部分の付加、を含み得る。修飾は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの少なくとも一部を覆うタンパク質コーティングを含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドは、ヌクレオチド上の糖修飾を含み得る。いくつかの場合では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドの糖修飾は、メチル基、フルオロ基、メトキシエチル基、エチル基、リン酸基、アミド基、エステル基、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドの糖修飾は、2’-O-メチル化を含み得る。修飾は、修飾なしの実質的に同等の改変ガイドRNA、または改変ポリヌクレオチドと比較して、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの安定性もしくは半減期を増加させるか、編集の効率を高めるか、オフターゲット編集を大幅に低減させるか、RNA編集エンティティの動員効率を高めるか、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの場合では、ガイドの安定性、合成、局在化、細胞内保持を高めるか、または半減期を延長する化学修飾は、遺伝子によりコード化可能でないことがある。改変ポリヌクレオチドは、環状、実質的に環状、または別の方法で連続的に結合しているもの(例えば、ループとして配置され得るもの)であり得、また、環状でも、ループ状でもない可能性のある実質的に同等の改変ポリヌクレオチドと実質的に同様の2次構造を保持し得る。環状またはループ状の改変ポリヌクレオチドは、事前に変形させることができる。
本開示の一態様は、RNA編集用の、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドを含むベクター、組成物、及び医薬組成物を提供する。上記または本明細書に記載のいずれも、A(アデノシン)からI(イノシン)への編集、C(シトシン)からU(ウラシル)への編集、UからCへの編集、またはそれらの組み合わせ用に構成することができる。いくつかの場合では、RNA編集は、標的RNAにおけるヌクレオチド及び/または複数のヌクレオチドの付加及び欠失であり得る。いくつかの場合では、RNA編集は、標的RNAにおけるUヌクレオチドの付加及び欠失であり得る。いくつかの場合では、AからIへの編集は、CからUへの変異として解釈されるか、または読まれ得る。いくつかの実施形態では、AからIへの編集は、AからGへの変異として解釈されるか、または読まれ得る。いくつかの場合では、標的RNAは、ミスセンスまたはナンセンス変異などの変異を含み得る。いくつかの場合では、標的RNAは、ミスセンス変異を含み得る。いくつかの場合では、標的RNAは、ナンセンス変異を含み得る。いくつかの場合では、標的化ドメインは、標的RNAに少なくとも部分的に結合し得る。いくつかの場合では、標的RNAは、疾患または状態、例えば、レット症候群、ハンチントン病、筋ジストロフィー、鎌状赤血球貧血、またはテイ・サックス病に関与し得る。本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドを含むベクター、組成物、及び医薬組成物は、天然系と比較した編集効率の向上、オフターゲット編集の低減、安定性の向上、合成の向上、細胞内保持の向上、もしくは半減期の延長、またはそれらの任意の組み合わせを提供し得る。
送達
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化ポリヌクレオチド)または細胞内で環状化可能な本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドは、ベクターを介して細胞に送達することができる。そのようなベクターは、後述の遺伝子によりコード可能なベクター(例えば、ウイルスベクター)、及び後述のリポソームまたはナノ粒子などの他のビヒクルを含み得る。そのようなベクターは、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドの細胞への標的送達を行うように設計することができる。具体的には、そのようなベクターは、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドを、本明細書に記載の疾患または状態に罹患している対象の細胞に送達し得る。そのような疾患または状態は、改変ポリヌクレオチド(例えば、プレRNAまたはmRNA)の変異が、疾患または状態の進行に関与している疾患または状態を含み得る。従って、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドの対象の細胞への送達は、疾患または状態を処置するために使用することができ、または投与が予防的に行われる場合に疾患または状態を予防するために使用することができる。
本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化ポリヌクレオチド)または細胞内で環状化可能な本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドは、ベクターを介して細胞に送達することができる。そのようなベクターは、後述の遺伝子によりコード可能なベクター(例えば、ウイルスベクター)、及び後述のリポソームまたはナノ粒子などの他のビヒクルを含み得る。そのようなベクターは、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドの細胞への標的送達を行うように設計することができる。具体的には、そのようなベクターは、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドを、本明細書に記載の疾患または状態に罹患している対象の細胞に送達し得る。そのような疾患または状態は、改変ポリヌクレオチド(例えば、プレRNAまたはmRNA)の変異が、疾患または状態の進行に関与している疾患または状態を含み得る。従って、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化されたポリヌクレオチド)または本明細書に記載の改変前駆ポリヌクレオチドの対象の細胞への送達は、疾患または状態を処置するために使用することができ、または投与が予防的に行われる場合に疾患または状態を予防するために使用することができる。
本開示の一態様は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、及びポリヌクレオチドを含有する医薬組成物用のベクター及び投与方法を提供する。AAVベクターなどの様々な方法を使用して、本明細書に記載の環状またはループ状ガイドRNAを、細胞または対象に送達することができる。
核酸、例えば、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを送達するために、ベクターを用いることができる。いくつかの場合では、ベクターは、ポリペプチドコートを含み得、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの少なくとも一部が、ポリペプチドコートの内側に存在し得る。いくつかの場合では、ベクターは、前駆改変線状ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチド、またはその両方を含み得る。ベクターは、DNA、例えば、二本鎖DNAまたは一本鎖DNAを含み得る。ベクターは、RNAを含み得る。いくつかの実施形態では、RNAは、塩基修飾を含み得る。ベクターは、組み換えベクターを含み得る。ベクターは、天然に存在するベクターから改変することができる。ベクターは、天然に存在しないベクターの少なくとも一部を含み得る。任意のベクターを利用することができる。いくつかの実施形態では、ベクターは、ウイルスベクター、リポソーム、ナノ粒子、エクソソーム、細胞外小胞、ナノメッシュ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、これらのいずれかの一部、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、ナノ粒子ベクターは、ポリマーベースのナノ粒子、アミノ脂質ベースのナノ粒子、金属ナノ粒子(例えば、金ベースのナノ粒子)、これらのいずれかの一部、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、ベクターは、AAVベクターを含み得る。いくつかの場合では、ベクターは、一本鎖AAVベクターであり得る。ベクターは、修飾VP1タンパク質を含むように修飾することができる(例えば、VP1タンパク質を含むように修飾されたAAVベクター)。AAVは、血清型、例えば、AAV1血清型、AAV2血清型、AAV3血清型、AAV4血清型、AAV5血清型、AAV6血清型、AAV7血清型、AAV8血清型、AAV9血清型、これらのいずれかの派生物、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、AAVベクターは、1つ以上の血清型のキメラ(例えば、AAV2由来のRep及びITR、ならびにAAV5由来のキャプシドポリペプチドを有するAAV2/5ウイルス)であり得る。いくつかの場合では、AAVベクターは、血清型のバリアントであり得る。いくつかの場合では、ウイルスベクターは、自己相補型アデノ随伴ウイルス(scAAV)ベクターであり得る。
核酸は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、または前駆改変ガイドRNAを少なくとも部分的にコードし得る。核酸は、二本鎖、一本鎖、またはそれらの組み合わせであり得る。核酸は、DNA、RNA、ロックド核酸(LNA)、またはペプチド核酸(PNA)であり得る。いくつかの場合では、核酸は、標的化タグを含み得る。いくつかの場合では、標的化タグは、核酸を、体内の特定の臓器または領域に少なくとも部分的に誘導し得る。いくつかの場合では、標的化タグは、N-アセチルガラクトサミン(GlaNac)を含み得る。
いくつかの実施形態では、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチドが、医薬組成物に含まれ得る。いくつかの場合では、環状またはループ状の改変ガイドまたはその前駆体が、医薬組成物に含まれ得る。いくつかの実施形態では、単位用量形態の医薬組成物は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド(例えば、改変ガイドポリヌクレオチド)、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター、または改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドの核酸、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含み得る。医薬組成物は、第1の活性成分を含み得る。第1の活性成分は、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター、または改変ポリヌクレオチドまたは前駆改変ポリヌクレオチドの核酸を含み得る。医薬組成物を単位用量形態で製剤化することができる。薬学的組成物は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含み得る。医薬組成物は、第2、第3、または第4の活性成分を含み得る。いくつかの場合では、医薬組成物は、医薬製剤を含み得る。
いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドを、RNA編集エンティティと共送達することができる。いくつかの実施形態では、RNA編集エンティティは、細胞または対象に別々に送達することができる。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドを、RNA編集エンティティと会合または直接結合することができ、会合または直接結合している組成物を、細胞または対象に送達することができる。いくつかの場合では、組成物は、編集エンティティをコードする配列を含み得る。組成物は、複数の、例えば、1、2、3、4、5、またはそれ以上の編集エンティティを含み得る。組成物は、複数の編集エンティティを含み得、各編集エンティティが、独立して、標的配列を編集し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の組成物は、単位用量形態または複数用量形態であり得る。例えば、本明細書に記載の医薬組成物は、単位用量形態であり得る。本明細書で使用される単位用量形態は、ヒトまたは非ヒト対象(例えば、動物)への投与に適する物理的に別個の単位を指し得る。いくつかの場合では、単位用量形態を、個別に包装することができる。各単位用量は、薬学的担体、希釈剤、賦形剤、またはそれらの任意の組み合わせを伴って、所望の治療効果を生じるのに十分であり得る所定量の活性成分(複数可)を含有し得る。単位用量形態の例は、アンプル、注射器、ならびに個別に包装された錠剤及びカプセル剤を含み得る。いくつかの場合では、単位用量形態は、使い捨て注射器に含まれ得る。いくつかの場合では、単位剤形を、その分数または倍数で投与することができる。複数回投与形態は、単一の容器に包装された複数の同一の単位投与形態であり得、これを、分離した単位投与形態で投与することができる。複数回投与形態の例は、バイアル、錠剤もしくはカプセル剤のボトル、またはパイントもしくはガロンのボトルを含み得る。いくつかの場合では、複数回投与形態は、同じ薬学的に活性な薬剤を含み得る。いくつかの場合では、複数回投与形態は、異なる薬学的に活性な薬剤を含み得る。
組成物は、活性剤、例えば、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、または、本開示の改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含有するベクターもしくは核酸、化合物あるいは組成物、及び、不活性(例えば、検出可能な薬剤もしくは標識)または活性な、天然に存在するまたは天然に存在しない担体、例えば、アジュバント、希釈剤、結合剤、安定剤、緩衝剤、塩、親油性溶媒、防腐剤、アジュバントなどの組み合わせを含み得、薬学的に許容される担体を含む。担体は、医薬賦形剤及び添加物のタンパク質、ペプチド、アミノ酸、脂質、及び炭水化物(例えば、単糖類、ジ、トリ、テトラオリゴ糖、及びオリゴ糖を含む糖類;誘導体化糖、例えば、アルジトール、アルドール酸、エステル化糖など;ならびに、多糖類または糖ポリマー)も含み、これは、単独で、または組み合わせて存在し得る(単独で、または組み合わせて、1~99.99%重量または体積で含む)。例示的なタンパク質賦形剤としては、血清アルブミン、例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)、組み換えヒトアルブミン(rHA)、ゼラチン、カゼインなどが挙げられる。緩衝能力においても機能し得る代表的なアミノ酸成分、抗体成分、またはその両方としては、アラニン、アルギニン、グリシン、アルギニン、ベタイン、ヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸、システイン、リジン、ロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、フェニルアラニン、アスパルテームなどが挙げられる。炭水化物賦形剤は、本技術の範囲内であることも意図され得、この例としては、単糖類、例えば、フルクトース、マルトース、ガラクトース、グルコース、D-マンノース、ソルボースなど;二糖類、例えば、ラクトース、スクロース、トレハロース、セロビオースなど;多糖類、例えば、ラフィノース、メレジトース、マルトデキストリン、デキストラン、デンプンなど;ならびに、アルジトール、例えば、マンニトール、キシリトール、マルチトール、ラクチトール、キシリトールソルビトール(グルシトール)、及びミオイノシトールが挙げられるが、これらに限定されない可能性がある。
本明細書に記載の組成物は、賦形剤を損なう可能性がある。賦形剤は、凍結保存剤、例えば、DMSO、グリセロール、ポリビニルピロリドン(PVP)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。賦形剤は、凍結保存剤、例えば、スクロース、トレハロース、デンプン、これらのいずれかの塩、これらのいずれかの誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。賦形剤は、pH剤(組成物の構成成分の酸化または分解を最小限に抑える)、安定化剤(組成物の構成成分の変性または分解を防ぐ)、緩衝剤(温度安定性を高める)、可溶化剤(タンパク質の溶解度を高める)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。賦形剤は、界面活性剤、糖、アミノ酸、抗酸化剤、塩、非イオン性界面活性剤、可溶化剤、トリグリセリド、アルコール、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。賦形剤は、炭酸ナトリウム、酢酸塩、クエン酸塩、リン酸塩、ポリエチレングリコール(PEG)、ヒト血清アルブミン(HSA)、ソルビトール、スクロース、トレハロース、ポリソルベート80、リン酸ナトリウム、スクロース、リン酸二ナトリウム、マンニトール、ポリソルベート20、ヒスチジン、クエン酸、アルブミン、水酸化ナトリウム、グリシン、クエン酸ナトリウム、トレハロース、アルギニン、酢酸ナトリウム、酢酸塩、HCl、エデト酸二ナトリウム、レシチン、グリセリン、キサンタンゴム、大豆イソフラボン、ポリソルベート80、エチルアルコール、水、テプレノン、またはそれら任意の組み合わせを含み得る。賦形剤は、Handbook of Pharmaceutical Excipients,American Pharmaceutical Association(1986)に記載の賦形剤であり得る。
好適な賦形剤の非限定例としては、緩衝剤、保存剤、安定剤、結合剤、圧縮剤、滑沢剤、キレート剤、分散促進剤、崩壊剤、着香剤、甘味剤、着色剤が挙げられ得る。いくつかの場合では、賦形剤は、緩衝剤であり得る。好適な緩衝剤の非限定例としては、クエン酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、重炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、及び重炭酸カルシウムが挙げられ得る。緩衝剤として、医薬品製剤中で、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化マグネシウム、乳酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、メタリン酸カリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、酢酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、及び他のカルシウム塩、またはそれらの組み合わせを使用することができる。
賦形剤は、保存剤を含み得る。好適な防腐剤の非限定例としては、抗酸化剤、例えば、α-トコフェロール及びアスコルベート、ならびに、抗菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、及びフェノールが挙げられ得る。酸化防止剤には、さらに、EDTA、クエン酸、アスコルビン酸、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、亜硫酸ナトリウム、p-アミノ安息香酸、グルタチオン、プロピルガラート、システイン、メチオニン、エタノール及びN-アセチルシステインを含み得るが、これらに限定されない。いくつかの場合では、防腐剤は、バリダマイシンA、TL-3、オルトバナジン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、N-a-トシル-Phe-クロロメチルケトン、N-a-トシル-Lys-クロロメチルケトン、アプロチニン、フッ化フェニルメチルスルホニル、ジイソプロピルフルオロホスファート、キナーゼ阻害剤、ホスファターゼ阻害剤、カスパーゼ阻害剤、グランザイム阻害剤、細胞接着阻害剤、細胞分裂阻害剤、細胞周期阻害剤、脂質シグナル伝達阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、還元剤、アルキル化剤、抗菌剤、オキシダーゼ阻害剤、またはその他の阻害剤を含み得る。
医薬製剤は、賦形剤として結合剤を含み得る。好適な結合剤の非限定例としては、デンプン、アルファ化デンプン、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、セルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルオキソアゾリドン、ポリビニルアルコール、C12-C18脂肪酸アルコール、ポリエチレングリコール、ポリオール、糖類、オリゴ糖、及びそれらの組み合わせが挙げられ得る。
医薬製剤に使用することができる結合剤は、デンプン、例えば、ジャガイモデンプン、コーンスターチ、小麦デンプン;糖類、例えば、スクロース、グルコース、デキストロース、ラクトース、マルトデキストリン;天然及び合成ガム;ゼラチン;セルロース誘導体、例えば、微結晶セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等;ポリビニルピロリドン(ポビドン);ポリエチレングリコール(PEG);ワックス;炭酸カルシウム;リン酸カルシウム;アルコール、例えば、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、水、またはそれらの組み合わせから選択することができる。
医薬製剤は、賦形剤として潤滑剤を含み得る。好適な潤滑剤の非限定例としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、硬化植物油、ステロテックス、ポリオキシエチレンモノステアラート、タルク、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム、及び軽鉱油が挙げられ得る。医薬製剤に使用することができる潤滑剤は、ステアリン酸金属塩(例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム)、脂肪酸エステル(例えば、フマル酸ステアリルナトリウム)、脂肪酸(例えば、ステアリン酸)、脂肪族アルコール、グリセリルベヘナート、鉱油、パラフィン、水素添加植物油、ロイシン、ポリエチレングリコール(PEG)、ラウリル硫酸金属塩(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム)、塩化ナトリウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、及びタルク、またはこれらの組み合わせから選択することができる。
いくつかの場合では、医薬製剤は、賦形剤として分散促進剤を含み得る。好適な分散剤の非限定例としては、デンプン、アルギン酸、ポリビニルピロリドン、グアーガム、カオリン、ベントナイト、精製木材セルロース、デンプングリコール酸ナトリウム、同形ケイ酸塩、及び高HLB乳化剤界面活性剤としての微結晶性セルロースが挙げられ得る。
いくつかの実施形態では、薬学的製剤は、賦形剤として崩壊剤を含み得る。いくつかの場合では、崩壊剤は、非発泡性崩壊剤であり得る。好適な非発泡性崩壊剤の非限定例としては、デンプン、例えば、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、それらのアルファ化及び加工デンプン、甘味料、クレイ、例えば、ベントナイト、微結晶性セルロース、アルギン酸塩、デンプングリコール酸ナトリウム、ガム、例えば、寒天、グアー、ローカストビーン、カラヤ、ペクチン、及びトラガントが挙げられ得る。いくつかの実施形態では、崩壊剤は、発泡性崩壊剤であり得る。好適な発泡性崩壊剤の非限定例としては、クエン酸と組み合わせた重炭酸ナトリウム、及び酒石酸と組み合わせた重炭酸ナトリウムが含まれ得る。
いくつかの場合では、賦形剤は、甘味料、着香剤、またはその両方を含み得る。好適な甘味料の非限定例としては、グルコース(コーンシロップ)、デキストロース、転化糖、フルクトース、及びそれらの混合物(担体として使用されない場合);サッカリン及びその様々な塩、例えば、ナトリウム塩;ジペプチド甘味料、例えば、アスパルテーム;ジヒドロカルコン化合物、グリチルリチン;ステビア・レバウディアナ(ステビオシド);スクロースのクロロ誘導体、例えば、スクラロース;及び、糖アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、シリトールなどが挙げられ得る。いくつかの場合では、組成物に組み込まれる着香剤は、合成香味油及び香味芳香族;天然油;植物、葉、花、及び果実からの抽出物;ならびにそれらの組み合わせから選択することができる。いくつかの実施形態では、着香剤は、桂皮油;冬緑油;ペパーミント油;クローバー油;干し草油;アニス油;ユーカリ;バニラ;柑橘油、例えば、レモン油、オレンジ油、グレープ及びグレープフルーツ油;ならびに、リンゴ、モモ、ナシ、イチゴ、ラズベリー、サクランボ、プラム、パイナップル、及びアプリコットを含むフルーツエッセンスからなる群より選択することができる。
医薬組成物は、希釈剤を含み得る。希釈剤の非限定例としては、水、グリセロール、メタノール、エタノール、及び他の同様の生体適合性希釈剤が挙げられ得る。いくつかの場合では、希釈剤は、酸性水溶液、例えば、酢酸、クエン酸、マレイン酸、塩酸、リン酸、硝酸、硫酸、または同様のものであり得る。他の場合では、希釈剤は、アルカリ金属炭酸塩、例えば、炭酸カルシウム;アルカリ金属リン酸塩、例えば、リン酸カルシウム;アルカリ金属硫酸塩、例えば、硫酸カルシウム;セルロース誘導体、例えば、セルロース、微結晶セルロース、セルロースアセタート;酸化マグネシウム、デキストリン、フルクトース、デキストロース、グリセリルパルミトステアラート、ラクチトール、コリン、ラクトース、マルトース、マンニトール、シメチコン、ソルビトール、デンプン、アルファ化デンプン、タルク、キシリトール、及び/またはそれらの無水物、水和物、及び/または薬学的に許容される誘導体、またはそれらの組み合わせを含む群から選択することができる。
キット
いくつかの実施形態では、キットは、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドの核酸、または医薬組成物、及び容器を含み得る。いくつかの場合では、容器は、プラスチック、ガラス、金属、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの場合では、キットは、それを必要とする対象に投与するための説明書などの使用説明書を含み得る。
いくつかの実施形態では、キットは、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドの核酸、または医薬組成物、及び容器を含み得る。いくつかの場合では、容器は、プラスチック、ガラス、金属、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの場合では、キットは、それを必要とする対象に投与するための説明書などの使用説明書を含み得る。
いくつかの場合では、本明細書に記載の組成物を含む包装製品を適切にラベル付けすることができる。いくつかの場合では、本明細書に記載の医薬組成物は、適正製造基準(cGMP)及び表示規制に従って製造することができる。いくつかの場合では、本明細書に開示の医薬組成物は、無菌であり得る。
処置方法
いくつかの実施形態では、それを必要とする対象の疾患または状態を処置または予防する方法は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの核酸;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含む医薬組成物;及び、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を投与することを含み得る。いくつかの場合では、方法は、第2の治療を投与することを含み得る。いくつかの場合では、第2の治療は、抗生物質、抗ウイルス薬、癌処置(例えば、放射線、化学療法、チェックポイント阻害剤、CAR-T細胞処置)、神経学的処置、ステロイド、抗炎症処置、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、第2の療法は、抗体を含み得る。いくつかの場合では、第2の療法は、バピネウズマブ、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、クレネズマブ、ポネズマブ、アデュカヌマブ、BAN2401、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。投与を、少なくとも約1日1回、約1日2回、約1日3回、約1日4回、約1日5回、または約1日6回実施することができる。方法を、約1日~約8日、約1週間~約5週間、約1ヶ月~約12ヶ月、約1年~約3年、約3年~約10年、約10年~約50年、約25年~約100年、または約50年~約130年実施することができる。いくつかの場合では、方法は、対象が疾患を有すると診断することを含み得る。いくつかの場合では、対象は、処置前に診断されている可能性がある。いくつかの場合では、疾患または状態を有する対象を診断することは、身体検査、生検、放射線画像、遺伝子検査、血液検査、尿検査、抗体検査、またはそれらの任意の組み合わせを用いる診断を含み得る。いくつかの場合では、放射線画像は、放射線画像を含み得、放射線画像は、コンピューター断層撮影(CT)画像、核スキャン、X線画像、磁気共鳴画像(MRI)、超音波画像、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、それを必要とする対象の疾患または状態を処置または予防する方法は、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含むベクター;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドの核酸;改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、または前駆改変ポリヌクレオチドを含む医薬組成物;及び、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を投与することを含み得る。いくつかの場合では、方法は、第2の治療を投与することを含み得る。いくつかの場合では、第2の治療は、抗生物質、抗ウイルス薬、癌処置(例えば、放射線、化学療法、チェックポイント阻害剤、CAR-T細胞処置)、神経学的処置、ステロイド、抗炎症処置、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、第2の療法は、抗体を含み得る。いくつかの場合では、第2の療法は、バピネウズマブ、ソラネズマブ、ガンテネルマブ、クレネズマブ、ポネズマブ、アデュカヌマブ、BAN2401、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。投与を、少なくとも約1日1回、約1日2回、約1日3回、約1日4回、約1日5回、または約1日6回実施することができる。方法を、約1日~約8日、約1週間~約5週間、約1ヶ月~約12ヶ月、約1年~約3年、約3年~約10年、約10年~約50年、約25年~約100年、または約50年~約130年実施することができる。いくつかの場合では、方法は、対象が疾患を有すると診断することを含み得る。いくつかの場合では、対象は、処置前に診断されている可能性がある。いくつかの場合では、疾患または状態を有する対象を診断することは、身体検査、生検、放射線画像、遺伝子検査、血液検査、尿検査、抗体検査、またはそれらの任意の組み合わせを用いる診断を含み得る。いくつかの場合では、放射線画像は、放射線画像を含み得、放射線画像は、コンピューター断層撮影(CT)画像、核スキャン、X線画像、磁気共鳴画像(MRI)、超音波画像、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、それを必要とする対象の疾患もしくは状態を処置する方法、または、それを必要とする対象の疾患もしくは状態を予防する方法は、対象、細胞、またはその両方に、それぞれ、改変ガイドRNA、改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチド、前駆改変ポリヌクレオチド;改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチドを含むベクター;または、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチド、前駆改変線状ポリヌクレオチドの核酸;または、改変ポリヌクレオチドもしくは前駆改変ポリヌクレオチドを含む医薬組成物を投与または予防的に投与することを含み得る。いくつかの実施形態では、細胞は、哺乳動物細胞を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、任意の組織または器官、例えば、皮膚細胞、肺細胞、心臓細胞、上皮細胞、生殖細胞、眼細胞、腎臓細胞、肝細胞、膵臓細胞、腸細胞、筋肉細胞、腺細胞、眼細胞、脳細胞、または血液細胞に由来し得る。いくつかの場合では、細胞は、ニューロン、光受容細胞、網膜色素上皮細胞、グリア細胞、筋芽細胞、筋管細胞、肝細胞、肺上皮細胞、または線維芽細胞を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、幹細胞、例えば、胚性幹細胞、多能性幹細胞、または全能性幹細胞であり得る。いくつかの場合では、細胞は、ヒト細胞を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、白血球を含み得る。いくつかの実施形態では、細胞は、リンパ球を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、T細胞を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、ヘルパーCD4+T細胞、細胞傷害性CD8+T細胞、メモリーT細胞、制御性CD4+T細胞、ナチュラルキラーT細胞、粘膜関連T細胞、ガンマデルタT細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、細胞は、B細胞を含み得る。いくつかの場合では、細胞は、形質芽球、形質細胞、リンパ形質細胞様細胞、メモリーB細胞、濾胞性B細胞、辺縁帯B細胞、B-1細胞、制御性B細胞、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
改変ガイドRNAなどの改変ガイドポリヌクレオチドの投与は、処置過程を通して、1回の投与、連続的または断続的に実施することができる。投与の最も効果的な手段及び投薬量を決定する方法は、当業者らに既知であり得、治療に使用される組成物、治療の目的、治療される標的細胞、及び処置される対象により変化し得る。処置する医師により選択される用量レベル及びパターンで、単回または複数回の投与を実施することができる。薬剤の好適な投薬製剤及び投与方法は、当該技術分野で既知であり得る。投与経路も決定することができ、最も効果的な投与経路を決定する方法は、当業者らに既知であり得、処置に使用される組成物、処置の目的、処置される対象の健康状態または病期、及び標的細胞または組織により変化し得る。投与経路の非限定例としては、経口投与、経鼻投与、注射、及び局所適用が挙げられる。
本明細書に開示される組成物の投与または適用は、少なくとも約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、約48、約49、約50、約51、約52、約53、約54、約55、約56、約57、約58、約59、約60、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81、約82、約83、約84、約85、約86、約87、約88、約89、約90、約91、約92、約93、約94、約95、約96、約97、約98、約99、約100、約150、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1000日の連続または不連続日の期間、実施することができる。いくつかの場合では、組成物を、生涯投与することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物の投与または適用は、約1~約30日、約1~約60日、約1~約90日、約1~約300日、約1~約3000日、約30日~約90日、約60日~約900日、約30日~約900日、または約90日~約1500日であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物の投与または適用は、約1週~約5週、約1ヶ月~約12ヶ月、約1年~約3年、約2年~約8年、約3年~約10年、約10年~約50年、約15年~約40年、約25年~約100年、約30年~約75年、約60年~約110年、または約50年~約130年であり得る。
本明細書に開示の組成物の投与または適用は、少なくとも約1週間、少なくとも約1ヶ月、少なくとも約1年、少なくとも約2年、少なくとも約3年、少なくとも約4年、少なくとも約5年、少なくとも約6年、少なくとも約7年、少なくとも約8年、少なくとも約9年、少なくとも約10年、少なくとも約15年、少なくとも約20年、または生涯の間、実施することができる。投与は、対象の生涯にわたって繰り返し、例えば、対象の生涯にわたって1日1回、週に1回、または月に1回、実施することができる。投与は、対象の生涯のかなりの部分にわたって繰り返し、例えば、少なくとも約1年、約5年、約10年、約15年、約20年、約25年、約30年以上の間、1日1回、週に1回、または月に1回、実施することができる。
本明細書に開示の組成物の投与または適用は、24時間で、少なくとも約1回、約2回、約3回、約4回、約5回、約6回、約7回、約8回、約9回、約10回、約11回、約12回、約13回、約14回、約15回、約16回、約17回、約18回、約19回、約20回、約21回、約22回、約23回、または約24回、実施することができる。いくつかの場合では、24時間にわたって連続的に、本明細書に開示の組成物の投与または適用を実施することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の組成物の投与または適用を、週に少なくとも約1回、約2回、約3回、約4回、約5回、約6回、約7回、約8回、約9回、約10回、約11回、約12回、約13回、約14回、約15回、約16回、約17回、約18回、約19回、約20回、または約21回、実施することができる。いくつかの場合では、月に、少なくとも約1回、約2回、約3回、約4回、約5回、約6回、約7回、約8回、約9回、約10回、約11回、約12回、約13回、約14回、約15回、約16回、約17回、約18回、約19回、約20回、約21回、約22回、約23回、約24回、約25回、約26回、約27回、約28回、約29回、約30回、約31回、約32回、約33回、約34回、約35回、約36回、約37回、約38回、約39回、約40回、約41回、約42回、約43回、約44回、約45回、約46回、約47回、約48回、約49回、約50回、約51回、約52回、約53回、約54回、約55回、約56回、約57回、約58回、約59回、約60回、約61回、約62回、約63回、約64回、約65回、約66回、約67回、約68回、約69回、約70回、約71回、約72回、約73回、約74回、約75回、約76回、約77回、約78回、約79回、約80回、約81回、約82回、約83回、約84回、約85回、約86回、約87回、約88回、約89回、約90回、またはそれ以上、本明細書に開示の組成物の投与または適用を実施することができる。いくつかの実施形態では、単回用量または分割用量として、組成物を投与することができる。例えば、カプセル剤または錠剤の投与は、複数のカプセル剤または錠剤の投与を含む。いくつかの場合では、第1の時点及び第2の時点で、本明細書に記載の組成物を投与することができる。いくつかの実施形態では、約1時間、約2時間、約4時間、約8時間、約12時間、約16時間、約20時間、約1日、約2日、約4日、約7日、約2週間、約4週間、約2ヶ月、約3ヶ月、約4ヶ月、約5ヶ月、約6ヶ月、約7ヶ月、約8ヶ月、約9ヶ月、約10ヶ月、約11ヶ月、約1年以上の投与の時間差で、第1の投与をもう1つの投与前に投与することができるような、組成物を投与することができる。
投与
投与は、本明細書に記載の医薬組成物(例えば、改変ポリヌクレオチド)を所望の生物学的作用の部位に送達することができるようにするために使用することができる方法を指し得る。例えば、改変ガイドRNAは、DNA構築物、ウイルスベクター、またはその両方に含まれ、静脈内投与により投与され得る。例えば、限定するものではないが、経口投与、局所投与、静脈内投与、吸入投与、またはそれらの任意の組み合わせにより、処置または治療を必要とする領域への本明細書に開示の投与を達成することができる。いくつかの実施形態では、送達は、吸入、耳、頬、結膜、歯、子宮頸管内、副鼻腔内、気管内、経腸、硬膜外、羊膜外、体外、血液透析、浸潤、間質内、腹腔内、羊膜内、動脈内、関節内、胆管内、気管支内、嚢内、心臓内、軟骨内、仙骨内、海綿体内、腔内、脳室内、大槽内、角膜内、歯冠内、冠動脈内、体内海綿体、皮内、椎間板内、管内、十二指腸内、硬膜内、表皮内、食道内、胃内、歯肉内、海馬内、回腸内、病巣内、管腔内、リンパ内、髄内、髄膜内、筋肉内、眼内、卵巣内、心膜内、腹腔内、胸膜内、前立腺内、肺内、鼻腔内、脊髄内、滑膜内、腱内、精巣内、胸腔内、尿細管内、腫瘍内、鼓室内、子宮内、血管内、静脈内、静脈内ボーラス、静脈内点滴、膀胱内、硝子体内、イオントフォレシス、灌注、喉頭、経鼻、経鼻胃、眼内、経口、口咽頭、非経口、経皮、関節周囲、硬膜周囲、神経周囲、歯根膜、経直腸、眼球後、くも膜下、結膜下、皮下、舌下、粘膜下、局所、経皮、経粘膜、経胎盤、経気管、経鼓室、尿管、尿道、膣、眼窩下、実質内、髄腔内、脳室内、定位、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。送達は、非経口投与(静脈内、皮下、髄腔内、腹腔内、筋肉内、血管内、または注入を含む)、経口投与、吸入投与、十二指腸内投与、直腸投与、またはそれらの組み合わせを含み得る。送達は、身体の罹患組織または領域への直接適用を含み得る。いくつかの場合では、局所投与は、皮膚などの表面の外面に、ローション剤、液剤、エマルション、クリーム剤、バーム、オイル、ペースト、スティック、エアゾール剤、フォーム剤、ゼリー剤、フォーム剤、マスク、パッド、散剤、固形剤、チンキ剤、バター、パッチ、ジェル剤、スプレー、点滴、液体製剤、軟膏を投与することを含み得る。送達は、実質注射、髄腔内注射、脳室内注射、または大槽内注射を含み得る。本明細書で提供される組成物を、任意の方法で投与することができる。投与方法は、動脈内注射、大槽内注射、筋肉内注射、実質内注射、腹腔内注射、脊髄内注射、髄腔内注射、静脈内注射、脳室内注射、定位注射、皮下注射、硬膜外注射、またはそれらの任意の組み合わせによるものであり得る。送達は、非経口投与(静脈内、皮下、髄腔内、腹腔内、筋肉内、血管内、または注入投与を含む)を含み得る。いくつかの実施形態では、送達は、ナノ粒子、リポソーム、エクソソーム、細胞外小胞、インプラント、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、送達は、デバイスからのものであり得る。いくつかの場合では、送達は、ポンプ、注入ポンプ、またはそれらの組み合わせにより投与することができる。いくつかの実施形態では、送達は、浣腸、点眼薬、点鼻薬、またはそれらの任意の組み合わせによるものであり得る。いくつかの場合では、対象は、管理なしで組成物を投与し得る。いくつかの場合では、対象は、医療専門家(例えば、医師、看護士、医師の助手、看護助手、ホスピス職員など)の管理下で組成物を投与し得る。いくつかの実施形態では、医療専門家が、組成物を投与し得る。
投与は、本明細書に記載の医薬組成物(例えば、改変ポリヌクレオチド)を所望の生物学的作用の部位に送達することができるようにするために使用することができる方法を指し得る。例えば、改変ガイドRNAは、DNA構築物、ウイルスベクター、またはその両方に含まれ、静脈内投与により投与され得る。例えば、限定するものではないが、経口投与、局所投与、静脈内投与、吸入投与、またはそれらの任意の組み合わせにより、処置または治療を必要とする領域への本明細書に開示の投与を達成することができる。いくつかの実施形態では、送達は、吸入、耳、頬、結膜、歯、子宮頸管内、副鼻腔内、気管内、経腸、硬膜外、羊膜外、体外、血液透析、浸潤、間質内、腹腔内、羊膜内、動脈内、関節内、胆管内、気管支内、嚢内、心臓内、軟骨内、仙骨内、海綿体内、腔内、脳室内、大槽内、角膜内、歯冠内、冠動脈内、体内海綿体、皮内、椎間板内、管内、十二指腸内、硬膜内、表皮内、食道内、胃内、歯肉内、海馬内、回腸内、病巣内、管腔内、リンパ内、髄内、髄膜内、筋肉内、眼内、卵巣内、心膜内、腹腔内、胸膜内、前立腺内、肺内、鼻腔内、脊髄内、滑膜内、腱内、精巣内、胸腔内、尿細管内、腫瘍内、鼓室内、子宮内、血管内、静脈内、静脈内ボーラス、静脈内点滴、膀胱内、硝子体内、イオントフォレシス、灌注、喉頭、経鼻、経鼻胃、眼内、経口、口咽頭、非経口、経皮、関節周囲、硬膜周囲、神経周囲、歯根膜、経直腸、眼球後、くも膜下、結膜下、皮下、舌下、粘膜下、局所、経皮、経粘膜、経胎盤、経気管、経鼓室、尿管、尿道、膣、眼窩下、実質内、髄腔内、脳室内、定位、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。送達は、非経口投与(静脈内、皮下、髄腔内、腹腔内、筋肉内、血管内、または注入を含む)、経口投与、吸入投与、十二指腸内投与、直腸投与、またはそれらの組み合わせを含み得る。送達は、身体の罹患組織または領域への直接適用を含み得る。いくつかの場合では、局所投与は、皮膚などの表面の外面に、ローション剤、液剤、エマルション、クリーム剤、バーム、オイル、ペースト、スティック、エアゾール剤、フォーム剤、ゼリー剤、フォーム剤、マスク、パッド、散剤、固形剤、チンキ剤、バター、パッチ、ジェル剤、スプレー、点滴、液体製剤、軟膏を投与することを含み得る。送達は、実質注射、髄腔内注射、脳室内注射、または大槽内注射を含み得る。本明細書で提供される組成物を、任意の方法で投与することができる。投与方法は、動脈内注射、大槽内注射、筋肉内注射、実質内注射、腹腔内注射、脊髄内注射、髄腔内注射、静脈内注射、脳室内注射、定位注射、皮下注射、硬膜外注射、またはそれらの任意の組み合わせによるものであり得る。送達は、非経口投与(静脈内、皮下、髄腔内、腹腔内、筋肉内、血管内、または注入投与を含む)を含み得る。いくつかの実施形態では、送達は、ナノ粒子、リポソーム、エクソソーム、細胞外小胞、インプラント、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、送達は、デバイスからのものであり得る。いくつかの場合では、送達は、ポンプ、注入ポンプ、またはそれらの組み合わせにより投与することができる。いくつかの実施形態では、送達は、浣腸、点眼薬、点鼻薬、またはそれらの任意の組み合わせによるものであり得る。いくつかの場合では、対象は、管理なしで組成物を投与し得る。いくつかの場合では、対象は、医療専門家(例えば、医師、看護士、医師の助手、看護助手、ホスピス職員など)の管理下で組成物を投与し得る。いくつかの実施形態では、医療専門家が、組成物を投与し得る。
いくつかの場合では、投与は、経口摂取であり得る。いくつかの場合では、送達は、カプセル剤または錠剤であり得る。経口摂取送達は、茶、エリキシル、食品、ドリンク、飲料、シロップ剤、液剤、ジェル剤、カプセル剤、錠剤、油、チンキ剤、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、食品は、医療食品であり得る。いくつかの場合では、カプセル剤は、ヒドロキシメチルセルロースを含み得る。いくつかの実施形態では、カプセル剤は、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、プルラン、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、カプセル剤は、コーティング、例えば、腸溶性コーティングを含み得る。いくつかの実施形態では、カプセル剤は、ベジタリアン製品またはビーガン製品、例えば、ヒプロメロースカプセル剤を含み得る。いくつかの実施形態では、送達は、吸入器、拡散器、ネブライザー、気化器、またはそれらの組み合わせによる吸入を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるものは、本明細書に開示の組成物を、それを必要とする対象(例えば、ヒト)に投与することを含む方法であり得る。いくつかの場合では、方法は、対象の疾患を処置または予防し得る。
疾患の適用及び標的
本明細書に記載されるように、対象の疾患または状態を処置するために、改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化された改変ポリヌクレオチド)または細胞内で環状化可能な前駆改変ポリヌクレオチド(例えば、前駆改変線状ポリヌクレオチド)を使用することができる。疾患または状態は、神経変性疾患、筋肉障害、代謝障害、眼障害(例えば、眼疾患)、がん、肝疾患(α1-アンチトリプシン(AAT)欠損症)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患または状態は、嚢胞性線維症、白皮症、α1-アンチトリプシン欠損症、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、喘息、β-地中海貧血、カダシル症候群、シャルコー・マリー・トゥース病、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、認知症、遠位脊髄性筋萎縮症(DSMA)、デュシェンヌ型/ベッカー型筋ジストロフィー、ジストロフィー性表皮水疱症、表皮水疱症、ファブリー病、第V因子ライデン関連障害、家族性腺腫症、ポリープ症、ガラクトース血症、ゴーシェ病、グルコース-6-リン酸脱水素酵素、血友病、遺伝性ヘマトクロマトーシス(Hematochromatosis)、ハンター症候群、ハンチントン病、ハーラー症候群、炎症性腸疾患(IBD)、遺伝性多凝集症候群、レーバー先天性黒内障、レッシュ・ナイハン症候群、リンチ症候群、マルファン症候群、ムコ多糖症、筋ジストロフィー、筋緊張性ジストロフィーI型及びII型、神経線維腫症、ニーマン・ピック病A型、B型及びC型、NY-eso1関連癌、パーキンソン病、ポイツ・ジェガーズ症候群、フェニルケトン尿症、ポンペ病、原発性繊毛病、プロトロンビン変異関連障害、例えば、プロトロンビンG20210A変異、肺高血圧症、網膜色素変性症、サンドホフ病、タウオパチー、シヌクレイノパチー、重度複合免疫不全症候群(SCID)、鎌状赤血球貧血、脊髄性筋萎縮症、シュタルガルト病、テイ・サックス病、アッシャー症候群、X連鎖免疫不全、各種癌(例えば、BRCA1及び2関連乳癌及び卵巣癌)を含み得る。いくつかの場合では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病)などの疾患または状態の処置は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、タウ、α-シヌクレイン、またはそれらの任意の組み合わせの編集、ノックダウン、またはその両方を生じさせることを含み得る。いくつかの場合では、APP、タウ、及びα-シヌクレインは、病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合では、APPは、病原性バリアント、例えば、A673V変異またはA673T変異を含み得る。いくつかの場合では、神経変性疾患(パーキンソン病)などの疾患または状態の処置は、LRRK2の病原性バリアントの編集、ノックダウン、またはその両方を生じさせることを含み得る。いくつかの場合では、LRRKの病原性バリアントは、G2019S変異を含み得る。疾患または状態は、筋ジストロフィー、オルニチントランスカルバミラーゼ欠損症、網膜色素変性症、乳癌、卵巣癌、アルツハイマー病、疼痛、シュタルガルト黄斑ジストロフィー、シャルコー・マリー・トゥース病、レット症候群、タウオパチー、シヌクレイノパチー、またはその任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、Rett患者のミスセンス変異を修正し得る(例えば、Trpをコードするように、終止コドンを変異させる)。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、パーキンソン病患者において、ミスセンス変異を修正するか、または、ノックダウンを誘導し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、アルツハイマー病患者に変異を誘導し得、これは、APPの切断部位でのタンパク質の切断を減少させ得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、筋ジストロフィー患者にエクソンスキッピングを引き起こし得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、テイ・サックス病患者のHexAの変異を修正し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、テイ・サックス病患者のHexAの変異を修正し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、AAT欠損症患者の変異を修正し得る(例えば、SERPINA1を編集する)。いくつかの場合では、組成物の投与は、(a)投与前の遺伝子の発現と比較して遺伝子の発現を減少させる、(b)対象、例えば、それを必要とする対象の少なくとも1つの点変異を編集する、(c)対象の少なくとも1つの終止コドンを編集して、終止コドンのリードスルーを生じさせる、(d)対象にエクソンスキップを生じさせる、または、(e)その任意の組み合わせのために十分であり得る。疾患または状態は、筋ジストロフィーを含み得る。筋ジストロフィーは、筋強直性、デュシェンヌ型、ベッカー型、四肢帯型、顔面肩甲上腕型、先天性、眼球咽頭型、遠位型、エメリー・ドレイフス型、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患または状態は、疼痛、例えば、慢性疼痛を含み得る。疼痛は、神経障害性疼痛、侵害受容性疼痛、またはそれらの組み合わせを含み得る。侵害受容性疼痛は、内臓痛、体性痛、またはそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の疾患または状態、及び関連標的は、以下で参照される。
本明細書に記載されるように、対象の疾患または状態を処置するために、改変ポリヌクレオチド(例えば、環状化された改変ポリヌクレオチド)または細胞内で環状化可能な前駆改変ポリヌクレオチド(例えば、前駆改変線状ポリヌクレオチド)を使用することができる。疾患または状態は、神経変性疾患、筋肉障害、代謝障害、眼障害(例えば、眼疾患)、がん、肝疾患(α1-アンチトリプシン(AAT)欠損症)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患または状態は、嚢胞性線維症、白皮症、α1-アンチトリプシン欠損症、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、喘息、β-地中海貧血、カダシル症候群、シャルコー・マリー・トゥース病、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、認知症、遠位脊髄性筋萎縮症(DSMA)、デュシェンヌ型/ベッカー型筋ジストロフィー、ジストロフィー性表皮水疱症、表皮水疱症、ファブリー病、第V因子ライデン関連障害、家族性腺腫症、ポリープ症、ガラクトース血症、ゴーシェ病、グルコース-6-リン酸脱水素酵素、血友病、遺伝性ヘマトクロマトーシス(Hematochromatosis)、ハンター症候群、ハンチントン病、ハーラー症候群、炎症性腸疾患(IBD)、遺伝性多凝集症候群、レーバー先天性黒内障、レッシュ・ナイハン症候群、リンチ症候群、マルファン症候群、ムコ多糖症、筋ジストロフィー、筋緊張性ジストロフィーI型及びII型、神経線維腫症、ニーマン・ピック病A型、B型及びC型、NY-eso1関連癌、パーキンソン病、ポイツ・ジェガーズ症候群、フェニルケトン尿症、ポンペ病、原発性繊毛病、プロトロンビン変異関連障害、例えば、プロトロンビンG20210A変異、肺高血圧症、網膜色素変性症、サンドホフ病、タウオパチー、シヌクレイノパチー、重度複合免疫不全症候群(SCID)、鎌状赤血球貧血、脊髄性筋萎縮症、シュタルガルト病、テイ・サックス病、アッシャー症候群、X連鎖免疫不全、各種癌(例えば、BRCA1及び2関連乳癌及び卵巣癌)を含み得る。いくつかの場合では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病)などの疾患または状態の処置は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、タウ、α-シヌクレイン、またはそれらの任意の組み合わせの編集、ノックダウン、またはその両方を生じさせることを含み得る。いくつかの場合では、APP、タウ、及びα-シヌクレインは、病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合では、APPは、病原性バリアント、例えば、A673V変異またはA673T変異を含み得る。いくつかの場合では、神経変性疾患(パーキンソン病)などの疾患または状態の処置は、LRRK2の病原性バリアントの編集、ノックダウン、またはその両方を生じさせることを含み得る。いくつかの場合では、LRRKの病原性バリアントは、G2019S変異を含み得る。疾患または状態は、筋ジストロフィー、オルニチントランスカルバミラーゼ欠損症、網膜色素変性症、乳癌、卵巣癌、アルツハイマー病、疼痛、シュタルガルト黄斑ジストロフィー、シャルコー・マリー・トゥース病、レット症候群、タウオパチー、シヌクレイノパチー、またはその任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、Rett患者のミスセンス変異を修正し得る(例えば、Trpをコードするように、終止コドンを変異させる)。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、パーキンソン病患者において、ミスセンス変異を修正するか、または、ノックダウンを誘導し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、アルツハイマー病患者に変異を誘導し得、これは、APPの切断部位でのタンパク質の切断を減少させ得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、筋ジストロフィー患者にエクソンスキッピングを引き起こし得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、テイ・サックス病患者のHexAの変異を修正し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、テイ・サックス病患者のHexAの変異を修正し得る。いくつかの場合では、改変ポリヌクレオチドは、AAT欠損症患者の変異を修正し得る(例えば、SERPINA1を編集する)。いくつかの場合では、組成物の投与は、(a)投与前の遺伝子の発現と比較して遺伝子の発現を減少させる、(b)対象、例えば、それを必要とする対象の少なくとも1つの点変異を編集する、(c)対象の少なくとも1つの終止コドンを編集して、終止コドンのリードスルーを生じさせる、(d)対象にエクソンスキップを生じさせる、または、(e)その任意の組み合わせのために十分であり得る。疾患または状態は、筋ジストロフィーを含み得る。筋ジストロフィーは、筋強直性、デュシェンヌ型、ベッカー型、四肢帯型、顔面肩甲上腕型、先天性、眼球咽頭型、遠位型、エメリー・ドレイフス型、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患または状態は、疼痛、例えば、慢性疼痛を含み得る。疼痛は、神経障害性疼痛、侵害受容性疼痛、またはそれらの組み合わせを含み得る。侵害受容性疼痛は、内臓痛、体性痛、またはそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の疾患または状態、及び関連標的は、以下で参照される。
APP。いくつかの実施形態では、本開示は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。例えば、環状化された改変ポリヌクレオチドは、APPの切断部位の編集を促進し得、従って、β/γセクレターゼは、APPの切断の低減を示すか、または、APPを切断できなくなり、従って、Aβ40/42のレベルの低減が生じるか、またはAβが生じないようにすることができる。いくつかの実施形態では、本開示の環状化された改変ポリヌクレオチドは、RNA編集のためにAPP内の以下の部位のいずれか1つまたはいずれかの組み合わせを標的とし得る:K670E、K670R、K670G、M671V、A673V、A673T、D672G、E682G、H684R、K687R、K687E、もしくはK687G、I712X、またはT714X。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、前駆ポリヌクレオチド)に、APP中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。APP遺伝子を標的とする環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号61、配列番号62、または配列番号63と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、アルツハイマー病を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。対象は、ヒトであってよく、APPが疾患の病理に影響を与える神経疾患を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、神経疾患(例えば、アルツハイマー病)の処置方法に使用され得る。
ABCA4。いくつかの実施形態では、本開示は、ATP結合カセットサブファミリーAメンバー4(ABCA4)のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。例えば、環状化された改変ポリヌクレオチドは、ABCA4遺伝子のヌクレオチド位置6320でGをAで;ABCA4遺伝子のヌクレオチド位置5714でGをAで;及び/またはABCA4遺伝子のヌクレオチド位置5714でGをAで修正することを促進し得る。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、前駆ポリヌクレオチド)に、ABCA4中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。ABCA4遺伝子を標的とする環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号58、配列番号59、または配列番号60のいずれか1つと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、シュタルガルト黄斑変性症を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。そのようなシュタルガルト黄斑変性症は、ABCA4の変異により少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド配列は、編集を促進し得、これにより、対象におけるABCA4の変異が修正され、シュタルガルト黄斑変性症の発生率が低減する。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、シュタルガルト黄斑変性症の処置方法に使用され得る。
α-シヌクレイン(SNCA)。α-シヌクレイン遺伝子は、5つのエクソンで構成され、推定分子量が約14.5kDaの140アミノ酸のタンパク質をコードする。コードされた産物は、未知の機能を有する本質的に無秩序なタンパク質である。通常、α-シヌクレインは、モノマーである。特定のストレス条件下または他の未知の原因で、α-シヌクレインは、自己凝集してオリゴマーになる。剖検で確認されたアルツハイマー病患者の脳の50%以上では、レビー関連病理(LRP)は、主に、α-シヌクレインで構成される。α-シヌクレインがアルツハイマー病の発症にどのように影響するかの分子的機序は不明であるが、実験的証拠は、α-シヌクレインがタウ-pと相互作用し、タウ-pの細胞内凝集を引き起こし得ることを示す。さらに、α-シヌクレインは、タウ過剰リン酸化を媒介し得るGSK3βの活性を調節し得る。α-シヌクレインは、自己集合して、病原性凝集体(レビー小体)になることもできる。タウ及びα-シヌクレインの両方は、細胞外空間に放出され、他の細胞に拡散し得る。血管の異常は、栄養素の供給及び代謝副産物の除去を弱め、微小梗塞を引き起こし、グリア細胞の活性化を促進する。従って、タウ形成、α-シヌクレイン形成、またはそれらの組み合わせを大幅に低減させる多重の方策は、神経変性疾患を効果的に処置する上で重要である可能性がある。
α-シヌクレインのドメイン構造は、N末端のA2脂質結合αヘリックスドメイン、非アミロイドβ成分(NAC)ドメイン、及びC末端の酸性ドメインを含む。脂質結合ドメインは、5つのKXKEGV不完全リピートで構成される。NACドメインは、VGGAVVTGVコンセンサス配列及び3つのGXXXサブモチーフを有するGAVモチーフで構成され、Xは、Gly、Ala、Val、Ile、Leu、Phe、Tyr、Trp、Thr、Ser、またはMetのいずれかである。C末端の酸性ドメインは、DPDNEAコンセンサス配列を有する銅結合モチーフを含有する。分子的には、α-シヌクレインは、神経細胞の伝達及びDNA修復に関与していることが示唆される。
いくつかの場合では、本明細書で提供される組成物を利用して、α-シヌクレインの領域を標的とすることができる。いくつかの場合では、ノックダウンのために、本明細書に開示する改変ポリヌクレオチドで、α-シヌクレインmRNAの領域を標的とすることができる。いくつかの場合では、α-シヌクレインmRNAのエクソンまたはイントロンの領域を標的とすることができる。いくつかの実施形態では、5’UTR及び3’UTRなどのα-シヌクレインmRNAの非コード配列の領域を標的とすることができる。他の場合では、α-シヌクレインmRNAのコード配列の領域を標的とすることができる。好適な領域としては、N末端のA2脂質結合αヘリックスドメイン、非アミロイドβ成分(NAC)ドメイン、またはC末端の酸性ドメインが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの態様では、α-シヌクレインmRNA配列が標的とされる。いくつかの場合では、本明細書で提供される組成物及び方法を利用して、配列の3,177残基のいずれか1つが標的とされ得る。いくつかの場合では、標的残基は、残基1~100、101~200、201~300、301~400、401~500、501~600、601~700、701~800、801~900、901~1000、1001~1100、1101~1200、1201~1300、1301~1400、1401~1500、1501~1600、1601~1700、1701~1800、1801~1900、1901~2000、2001~2100、2101~2200、2201~2300、2301~2400、2401~2500、2501~2600、2601~2700、2701~2800、2801~2900、2901~3000、3001~3100、及び/または3101~3177に配置され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、SNCAのRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。いくつかの実施形態では、環状化された改変ポリヌクレオチドは、例えば、SNCA遺伝子の3’UTRでの編集を促進することにより、SNCAの発現をノックダウンし得る。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物に、SNCA中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。SNCA遺伝子を標的とする環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44のいずれか1つと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、アルツハイマー病またはパーキンソン病を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。対象は、ヒトであってよく、SNCAの過剰発現が疾患の病理に影響を与える神経疾患を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、神経疾患(例えば、アルツハイマー病)の処置方法に使用され得る。
SERPINA1。いくつかの実施形態では、本開示は、セルピンファミリーAメンバー1(SERPINA1)のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。例えば、環状化された改変ポリヌクレオチドは、SERPINA1遺伝子のヌクレオチド位置9989でのGからAへの変異の修正を促進し得る。いくつかの実施形態では、環状化された改変ポリヌクレオチドは、例えば、SERPINA1のE342を標的とし得る。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、改変前駆ポリヌクレオチド)に、SERPINA1中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。SERPINA1を標的とするように構成された環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号64または配列番号65と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、α1-アンチトリプシン欠損症を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。そのようなα1-アンチトリプシン欠損症は、SERPINA1の変異により少なくとも部分的に引き起こされ得、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド配列が、SERPINA1の編集、それによる、SERPINA1の変異の修正、及び対象のα1-アンチトリプシン欠損症の発病率の低減を促進し得る。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、α-1アンチトリプシン欠損症の処置方法に使用され得る。
LRRK2。ロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)は、パーキンソン病及びクローン病などの免疫関連障害の家族性及び散発性の症例と関連している。そのエイリアスは、LRRK2、AURA17、DARDARIN、PARK8、RIPK7、ROCO2、またはロイシンリッチリピートキナーゼ2を含む。LRRK2遺伝子は、51のエクソンで構成され、推定分子量が約286kDaの2527アミノ酸のタンパク質をコードする。コードされた産物は、キナーゼ及びGTPase活性を有するマルチドメインタンパク質である。限定されないが、副腎、虫垂、骨髄、脳、結腸、十二指腸、子宮内膜、食道、脂肪、胆嚢、心臓、腎臓、肝臓、肺、リンパ節、卵巣、膵臓、胎盤、前立腺、唾液腺、皮膚、小腸、脾臓、胃、精巣、甲状腺、及び膀胱を含む様々な組織及び器官に、LRRK2を見出すことができる。LRRK2は遍在的に発現されるが、一般には、脳、腎臓、及び肺組織で、より豊富である。細胞的には、LRRK2は、星状細胞、内皮細胞、ミクログリア、ニューロン、及び末梢免疫細胞で見出されている。
LRRK2には100以上の変異が確認されており;それらのうちの6つ(G2019S、R1441C/G/H、Y1699C、及びI2020T)は、分離比分析によりパーキンソン病を引き起こすことが示されている。G2019S及びR1441Cは、遺伝性の症例で最も一般的な疾患を引き起こす変異である。散発的な症例では、これらの変異は、年齢に依存した浸透率を示しており、年齢が50から70歳に上がると、疾患を発症するG2019S変異を含有する個体の割合が17%から85%に跳ね上がる。いくつかの場合では、変異含有個体が、疾患を発症することはない。
LRRK2の触媒コアは、複合タンパク質のRas(Roc)、ROCのC末端(COR)、及びキナーゼドメインを含有する。複数のタンパク質間相互作用ドメインが、このコアに隣接する:アルマジロリピート(ARM)領域、アンキリンリピート(ANK)領域、ロイシンリッチリピート(LRR)ドメインがN末端に見られ、C末端WD40ドメインが結合している。G2019S変異は、キナーゼドメイン内にある。キナーゼ活性を高めることが示されており、R1441C/G/H及びY1699Cでは、これらの変異は、RocドメインのGTPase活性を低減させ得る。ゲノム全体の関連研究は、LRRK2の共通したバリエーションが散発性パーキンソン病の発症リスクを増加させることが判明している。これらのバリエーションのいくつかは、タンパク質の結合または触媒活性に影響を与える非保存的変異であるが、他の変異は、その発現を調節する。特定の対立遺伝子またはハプロタイプが、LRRK2発現を調節し得ることを、これらの結果は示唆する。
前炎症性シグナルは、様々な免疫細胞タイプでLRRK2発現を上方調節し、これは、LRRK2が免疫応答における重要な調節因子であることを示唆する。全身性及び中枢神経系(CNS)炎症の両方がパーキンソン病の症状に関与することが、研究により判明している。さらに、パーキンソン病に関連するLRRK2変異は、炎症性刺激に応答して発現レベルを調節する。LRRK2の多くの変異は、免疫関連障害、例えば、炎症性腸疾患、例えば、クローン病に関連する。例えば、G2019S及びN2081Dの両方が、LRRK2のキナーゼ活性を増加させ、特定の集団のクローン病患者で過剰に見られる。これらの障害における重要な役割のために、LRRK2は、パーキンソン病及びクローン病の重要な治療標的である。特に、G2019Sを含む点変異などの多くの変異が、これらの疾患の発症に関与しており、これにより、LRRK2がRNA編集などの治療方策にとって魅力的なものとなっている。
いくつかの実施形態では、本開示は、LRRK2のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。いくつかの実施形態では、環状化された改変ポリヌクレオチドは、LRRK2における以下の変異を標的とし得る:E10L、A30P、S52F、E46K、A53T、L119P、A211V、C228S、E334K、N363S、V366M、A419V、R506Q、N544E、N551K、A716V、M712V、I723V、P755L、R793M、I810V、K871E、Q923H、Q930R、R1067Q、S1096C、Q1111H、I1122V、A1151T、L1165P、I1192V、H1216R、S1228T、P1262A、R1325Q、I1371V、R1398H、T1410M、D1420N、R1441G、R1441H、A1442P、P1446L、V1450I、K1468E、R1483Q、R1514Q、P1542S、V1613A、R1628P、M1646T、S1647T、Y1699C、R1728H、R1728L、L1795F、M1869V、M1869T、L1870F、E1874X、R1941H、Y2006H、I2012T、G2019S、I2020T、T2031S、N2081D、T2141M、R2143H、Y2189C、T2356I、G2385R、V2390M、E2395K、M2397T、L2466H、またはQ2490NfsX3。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、前駆改変ポリヌクレオチド)に、LRRK2中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。LRRK2を標的とするように構成された環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号39、配列番号53、または配列番号54と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、LRRK2の変異と関連する疾患または状態(例えば、中枢神経系(CNS)または胃腸(GI)管の疾患)を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。例えば、そのような状態の疾患は、クローン病またはパーキンソン病を含み得る。そのようなCNSまたはGI管疾患(例えば、クローン病またはパーキンソン病)は、LRRK2の変異により少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド配列は、編集を促進し得、それにより、対象におけるLRRK2の変異が修正され、CNSまたはGI管疾患の発病率が低減される。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、クローン病またはパーキンソン病などの疾患の処置方法に使用され得る。
DMD。いくつかの実施形態では、本開示は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)遺伝子のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。いくつかの実施形態では、環状化された改変ポリヌクレオチドは、DMD遺伝子のエクソン、例えば、少なくとも部分的にジストロフィンタンパク質をコードするDMD遺伝子プレmRNAのエクソン51、45、53、44、46、52、50、43、6、7、8、55、2、11、17、19、21、57、59、62、63、65、66、69、74、及び/または75、を標的とし得る。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、前駆改変ポリヌクレオチド)に、DMD遺伝子中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。DMDを標的とするように構成された環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号56または配列番号57と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、DMDなどのDMD遺伝子の変異と関連する疾患または状態を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。DMDは、DMD遺伝子の変異により少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド配列は、編集を促進し、それにより、対象におけるDMD遺伝子の変異を修正し、DMDの発病率が低減され得る。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、DMDなどの疾患の処置方法に使用され得る。
TUBB4A。いくつかの実施形態では、本開示は、TUBB4A遺伝子のRNA編集を促進可能な環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の組成物及びその使用方法を提供する。いくつかの実施形態では、環状化された改変ポリヌクレオチドは、745G>Aヌクレオチド変異により引き起こされ得るTUBB4A中のD249N変異を標的とし得る。本開示の改変ポリヌクレオチド構築物(例えば、前駆改変ポリヌクレオチド)に、TUBB4A遺伝子中の部位を標的とする該環状化された改変ポリヌクレオチドをコードすることができる。TUBB4Aを標的とするように構成された環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)の配列は、配列番号32、配列番号33、または配列番号34と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含んでもよい。該環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、本明細書に開示のウイルスベクターを介して送達されてもよく(例えば、AAVのためにコードされ、AAVを介して送達される)、それを必要とする対象に、本明細書に開示の任意の投与経路を介して投与されてもよい。対象は、ヒトであってよく、TUBB4A遺伝子の変異と関連する疾患または状態、例えば、大脳基底核及び小脳萎縮を伴う髄鞘形成不全症(H-ABC)を発症するリスクがあり得るか、またはそれを発症している。H-ABCは、TUBB4A遺伝子の変異により少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、本明細書に記載の改変ポリヌクレオチド配列は、編集を促進し、それにより、対象におけるTUBB4A遺伝子の変異が修正され、H-ABCの発病率が低減され得る。従って、環状化された改変ポリヌクレオチド(または細胞内で環状化するように構成された前駆改変ポリヌクレオチド)は、H-ABCなどの疾患の処置方法に使用され得る。
番号付きの実施形態
多数の組成物及び方法が、本明細書に開示される。これらの組成物及び方法の特定の例示的な実施形態が以下に開示がされる。以下の実施形態は、本明細書に開示の特徴の組み合わせの非限定的な順列を列挙する。特徴の組み合わせの他の順列も考えられる。特に、これらの番号付けされた実施形態のそれぞれは、列挙された順序とは無関係に、前または後の全ての番号付けされた実施形態に依存するか、または関連すると考えられる。
多数の組成物及び方法が、本明細書に開示される。これらの組成物及び方法の特定の例示的な実施形態が以下に開示がされる。以下の実施形態は、本明細書に開示の特徴の組み合わせの非限定的な順列を列挙する。特徴の組み合わせの他の順列も考えられる。特に、これらの番号付けされた実施形態のそれぞれは、列挙された順序とは無関係に、前または後の全ての番号付けされた実施形態に依存するか、または関連すると考えられる。
実施形態1。改変ポリヌクレオチドであって、
a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン;及び
b)スペーサードメイン、
を含み、
スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、
(i)改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含まないか、
(ii)改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含むか、
(iii)改変ポリヌクレオチドが、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む同等の線状ポリヌクレオチドよりも加水分解を受けにくいか、
(iv)改変ポリヌクレオチドが、ヒト細胞内で、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む他の点で同等の線状ポリヌクレオチドよりも長い半減期を含むか、
(v)改変ポリヌクレオチドが、環状であるか、または
(vi)i~vの任意の組み合わせである、
改変ポリヌクレオチド。
a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン;及び
b)スペーサードメイン、
を含み、
スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、
(i)改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含まないか、
(ii)改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含むか、
(iii)改変ポリヌクレオチドが、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む同等の線状ポリヌクレオチドよりも加水分解を受けにくいか、
(iv)改変ポリヌクレオチドが、ヒト細胞内で、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む他の点で同等の線状ポリヌクレオチドよりも長い半減期を含むか、
(v)改変ポリヌクレオチドが、環状であるか、または
(vi)i~vの任意の組み合わせである、
改変ポリヌクレオチド。
実施形態2。標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的RNAに結合しないように構成される、実施形態1の改変ポリヌクレオチド。
実施形態3。標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的化ドメインから少なくとも1ヌクレオチド離れており、スペーサードメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインの結合が、スペーサードメインに結合する標的RNAの部分で標的RNAの編集を生じない、実施形態1または2の改変ポリヌクレオチド。
実施形態4。スペーサードメインが、標的化ドメインの5’末端または3’末端に隣接する場合、スペーサードメインが、標的RNAに相補的ではない、実施形態1~3のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態5。改変ポリヌクレオチドであって、標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン、RNA編集エンティティ動員ドメイン、及びスペーサードメインを含み、スペーサーが、ポリヌクレオチドを含み、スペーサーポリヌクレオチドが、標的化ドメイン内に位置せず、RNA編集エンティティ動員ドメイン内に位置せず、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、
(i)改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含まないか、
(ii)改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含むか、
(iii)改変ポリヌクレオチドが、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む同等の線状ポリヌクレオチドよりも加水分解を受けにくいか、
(iv)改変ポリヌクレオチドが、ヒト細胞内で、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む他の点で同等の線状ポリヌクレオチドよりも長い半減期を含むか、
(v)改変ポリヌクレオチドが、環状であるか、または
(vi)i~vの任意の組み合わせである、
改変ポリヌクレオチド。
(i)改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含まないか、
(ii)改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含むか、
(iii)改変ポリヌクレオチドが、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む同等の線状ポリヌクレオチドよりも加水分解を受けにくいか、
(iv)改変ポリヌクレオチドが、ヒト細胞内で、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、もしくはその両方を含む他の点で同等の線状ポリヌクレオチドよりも長い半減期を含むか、
(v)改変ポリヌクレオチドが、環状であるか、または
(vi)i~vの任意の組み合わせである、
改変ポリヌクレオチド。
実施形態6。スペーサードメインが、標的RNAへの少なくとも部分的な結合を促進する立体配座をとる改変RNAを促進するように構成される、実施形態1~5のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態7。改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと接触させた後に、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの結合特異性と比較して、複数の他のRNAの中で、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合特異性(標的RNA及び複数の他のRNAのシーケンシングで決定)の増加を促進するように、スペーサードメインが構成される、実施形態6の改変ポリヌクレオチド。
実施形態8。改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のエントロピー(ΔS)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)が、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドと比較して低くなるように、スペーサードメインが構成される、実施形態1~7のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態9。改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドと接触させた後に、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの編集効率と比較して、標的RNAに対する改変ポリヌクレオチドの編集効率(標的RNAのシーケンシングで決定)を少なくとも維持するように、スペーサードメインが構成される、実施形態1~8の改変ポリヌクレオチド。
実施形態10。少なくとも維持することが、増加を含む、実施形態9の改変ポリヌクレオチド。
実施形態11。改変ポリヌクレオチドが、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含む他の点で同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAに対する編集効率が少なくとも約90%増加しており、(i)標的RNAを細胞株293Tにトランスフェクトすること、(ii)改変ポリヌクレオチド、及び5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含む他の点で同等の改変ポリヌクレオチドを細胞株293Tにトランスフェクトすること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、により編集効率を決定する、実施形態1の改変ガイド。
実施形態12。主鎖が、ポリヌクレオチドを含み、ポリヌクレオチドの各ヌクレオチドが、ヌクレオチドの糖の3’及び5’炭素に共有結合している2つの異なるリン含有基内で、2つの異なるリン-酸素結合により、2つの隣接ヌクレオチドに直接結合している、実施形態1~11のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態13。サブセクションに含まれるヌクレオチドの少なくともいくつかの糖が、2’ヒドロキシル基を含有する、実施形態12の改変ポリヌクレオチド。
実施形態14。スペーサードメインが、約1ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態1~13のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態15。スペーサードメインのヌクレオチドの少なくとも約80%が、標的RNAに非相補的である、実施形態1~14のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態16。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態1~15のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態17。標的RNAが、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAである、実施形態1~16のいずれか1つに記載の改変ポリヌクレオチド。
実施形態18。改変ポリヌクレオチドが、5’GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA3’(配列番号23)と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む、実施形態1~17のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態19。標的化ドメインが、RNA編集エンティティ動員ドメインの約5ヌクレオチド以内にある、実施形態5の改変ポリヌクレオチド。
実施形態20。RNA編集エンティティ動員ドメインが、改変ポリヌクレオチド及び標的RNAと会合している場合に標的RNA中のヌクレオチドの塩基に対して化学変換を行うRNA編集エンティティを動員する、実施形態5の改変ポリヌクレオチド。
実施形態21。化学変換が、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの増加をもたらす、実施形態20に記載の改変ポリヌクレオチド。
実施形態22。レベルの増加が、約5%~約100%である、実施形態21の改変ポリヌクレオチド。
実施形態23。化学変換が、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの減少をもたらす、実施形態20に記載の改変ポリヌクレオチド。
実施形態24。レベルの低減が、約5%~約100%である、実施形態23の改変ポリヌクレオチド。
実施形態25。化学変換が、センスコドンを終止コドンに変換する、実施形態20~24のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態26。化学変換が、終止コドンをセンスコドンに変換する、実施形態20~24のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態27。化学変換が、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換する、実施形態20~24のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態28。化学変換が、第1の終止コドンを第2の終止コドンに変換する、実施形態20~24のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態29。改変ポリヌクレオチドが、ステムループ、十字形、トーホールド、ミスマッチバルジ、またはそれらの任意の組み合わせを含む2次構造を形成する、実施形態20~28のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態30。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメイン、APOBEC動員ドメイン、GluR2ドメイン、またはCas13動員ドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態20の改変ポリヌクレオチド。
実施形態31。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態30の改変ポリヌクレオチド。
実施形態32。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態31の改変ポリヌクレオチド。
実施形態33。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態30の改変ポリヌクレオチド。
実施形態34。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態33の改変ポリヌクレオチド。
実施形態35。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み、Cas13動員ドメインが、Cas13a動員ドメイン、Cas13b動員ドメイン、Cas13c動員ドメイン、またはCas13d動員ドメインを含む、実施形態30の改変ポリヌクレオチド。
実施形態36。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13b動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態35の改変ポリヌクレオチド。
実施形態37。配列が、Cas13b動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態36の改変ポリヌクレオチド。
実施形態38。RNA編集エンティティ動員ドメインが、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合するように構成される、実施形態5~37のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態39。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態38の改変ポリヌクレオチド。
実施形態40。ADAR1またはADAR2を含むADARタンパク質を含む、実施形態38の改変ポリヌクレオチド。
実施形態41。RNA編集エンティティ動員ドメインがRNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合し、標的化ドメインが標的RNAと少なくとも一時的に会合している場合、改変ポリヌクレオチドが、標的RNAの塩基の編集を促進するように構成される、実施形態38~40のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態42。RNA編集エンティティが、内因性酵素である、実施形態38または40の改変ポリヌクレオチド。
実施形態43。RNA編集エンティティが、組み換え酵素である、実施形態38または40の改変ポリヌクレオチド。
実施形態44。改変ポリヌクレオチドが、さらに修飾を含む、実施形態1~43のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態45。修飾が、ヌクレオチド上の糖修飾を含む、実施形態44の改変ポリヌクレオチド。
実施形態46。改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドが、メチル基、フルオロ基、メトキシエチル基、エチル基、リン酸基、アミド基、エステル基、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態45の改変ポリヌクレオチド。
実施形態47。改変ポリヌクレオチドが、少なくとも部分的に遺伝子によりコード可能である、実施形態1~46のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態48。RNA編集エンティティが、結合により改変ポリヌクレオチドに結合している、実施形態2~47のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態49。結合が、直接的または間接的な共有結合である、実施形態48の改変ポリヌクレオチド。
実施形態50。RNA編集エンティティが、融合ポリペプチドを含む、実施形態2~49のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態51。改変ポリヌクレオチドが、生理学的pHの水溶液中で、ヒト細胞に天然に存在するmRNAよりも少なくとも約4倍長い半減期を保持する、実施形態1~50のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態52。スペーサードメインが、5’AUAUA3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態1~51のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態53。スペーサードメインが、5’AUAAU3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態1~51のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態54。改変ポリヌクレオチドが、さらに、U7またはU1プロモーター配列と少なくとも約80%の相同性を有する配列を含む、実施形態1~53のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態55。標的RNAと少なくとも部分的に相補的な標的化ドメイン、RNA編集エンティティ動員ドメイン、及びスペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドであって、改変ポリヌクレオチドが、ヌクレオチドが次々とつながった環状2次元形態のポリヌクレオチド配列として与えられ、スペーサードメインが、1つ以上のヌクレオチドの付加により改変ポリヌクレオチドを拡大し、改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、改変ポリヌクレオチド。
実施形態56。プロセシング前に、5’から3’の順に、第1のリボザイムドメイン、第1のライゲーションドメイン、第1のスペーサードメイン、標的RNAと少なくとも部分的に相補的な標的化ドメイン、第2のスペーサードメイン、第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメイン、を含み、標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的RNAに結合しないように構成される、前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態57。さらに、RNA編集エンティティ動員ドメインを含む、実施形態56の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態58。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方が、5’AUAUA3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態56または57の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態59。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方が、5’AUAAU3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態56または57の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態60。前駆改変ポリヌクレオチドが、さらに、U7またはU1プロモーター配列と少なくとも約80%の相同性を有する配列を含む、実施形態56~59のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態61。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方が、約1ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態56~60のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態62。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方のヌクレオチドの少なくとも約80%が、標的RNAに非相補的である、実施形態56~61のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態63。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態56~62のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態64。標的化ドメインまたはRNA編集動員ドメインが、第1のスペーサードメインまたは第2のスペーサードメインを含まない、実施形態57~63のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態65。標的化ドメインが、RNA編集エンティティ動員ドメインの5ヌクレオチド以内にある、実施形態57~64のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態66。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメイン、APOBEC動員ドメイン、GluR2ドメイン、またはCas13動員ドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態57~65のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態67。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインの少なくとも約20ヌクレオチドと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態66の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態68。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態67の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態69。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態66の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態70。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態68の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態71。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み、Cas13動員ドメインが、Cas13a動員ドメイン、Cas13b動員ドメイン、Cas13c動員ドメイン、またはCas13d動員ドメインを含む、実施形態66の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態72。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13b動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態71の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態73。配列が、Cas13b動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態72の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態74。RNA編集エンティティ動員ドメインが、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合するように構成される、実施形態57~73のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態75。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態74の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態76。ADAR1またはADAR2を含むADARタンパク質を含む、実施形態75の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態77。RNA編集エンティティ動員ドメインが、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合し、標的化ドメインが、標的RNAと少なくとも一時的に会合する場合、改変ポリヌクレオチドが、標的RNAの塩基の編集を促進するように構成される、実施形態74~76のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態78。RNA編集エンティティが、ヒト細胞に天然に存在する単離酵素である、実施形態57~77のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態79。RNA編集エンティティが、組み換え酵素である、実施形態57~77のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態80。さらに、修飾を含む、実施形態56~79のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態81。修飾が、糖修飾を含む、実施形態80の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態82。前駆改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドが、メチル基、フルオロ基、メトキシエチル基、エチル基、リン酸基、アミド基、エステル基、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態80の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態83。改変ポリヌクレオチドが、少なくとも部分的に遺伝子によりコード可能である、実施形態56~82のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態84。RNA編集エンティティが、結合により前駆改変ポリヌクレオチドに結合している、実施形態57~83のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態85。結合が、直接的または間接的な共有結合である、実施形態84の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態86。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチドまたは実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチドを含む、ベクター。
実施形態87。ベクターがポリペプチドコートを含み、改変ポリヌクレオチドの少なくとも一部が、ポリペプチドコートの内側に存在する、実施形態86のベクター。
実施形態88。ベクターが、リポソーム、ウイルスベクター、ナノ粒子、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態86または87のベクター。
実施形態89。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチドまたは実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチドを少なくとも部分的にコードする、核酸。
実施形態90。核酸が、二本鎖である、実施形態89の核酸。
実施形態91。核酸が、標的化タグを含む、実施形態89の核酸。
実施形態92。N-アセチルガラクトサミン(GlaNAc)を含む標的化タグを含む、実施形態91の核酸。
実施形態93。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド、実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、実施形態86~88のいずれか1つのベクター、または実施形態89~92のいずれか1つの核酸、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体からなる、単回投与形態の医薬組成物。
実施形態94。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド、実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、実施形態86~88のいずれか1つのベクター、実施形態89~92のいずれか1つの核酸、または実施形態93の医薬組成物、及び容器を含む、キット。
実施形態95。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド、実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、実施形態86~88のいずれか1つのベクター、実施形態89~92のいずれか1つの核酸、または実施形態93の医薬組成物を投与することを含む、疾患または状態の処置をそれを必要とする対象において行う方法。
実施形態96。方法が、第2の療法の投与を含む、実施形態95の方法。
実施形態97。投与が、少なくとも約1日1回、約1日2回、約1日3回、約1日4回、約1日5回、または約1日6回実施される、実施形態95の方法。
実施形態98。投与が、約1日~約8日、約1週間~約5週間、約1ヶ月~約12ヶ月、約1年~約3年、約3年~約10年、約10年間~約50年、約25年~約100年、または約50年~約130年、実施される、実施形態95の方法。
実施形態99。投与が、細胞に対するものである、実施形態95の方法。
実施形態100。細胞が、T細胞である、実施形態99の方法。
実施形態101。さらに、対象が疾患を有すると診断することを含む、実施形態95の方法。
実施形態102。対象が、ヒトである、実施形態95の方法。
実施形態103。実施形態1~55のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド、実施形態56~85のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、実施形態86~88のいずれか1つのベクター、実施形態89~92のいずれか1つの核酸、または実施形態93の医薬組成物を予防的に投与することを含む、疾患または状態の予防をそれを必要とする対象において行う方法。
実施形態104。方法が、第2の療法の投与を含む、実施形態103の方法。
実施形態105。投与が、少なくとも約1日1回、約1日2回、約1日3回、約1日4回、約1日5回、または約1日6回実施される、実施形態103の方法。
実施形態106。投与が、約1日~約8日、約1週間~約5週間、約1ヶ月~約12ヶ月、約1年~約3年、約3年~約10年、約10年間~約50年、約25年~約100年、または約50年~約130年、実施される、実施形態103の方法。
実施形態107。投与が、細胞に対するものである、実施形態103の方法。
実施形態108。細胞が、T細胞である、実施形態107の方法。
実施形態109。対象が、ヒトである、実施形態103の方法。
実施形態110。改変ポリヌクレオチドを形成する方法であって、方法が、
ライゲーションエンティティを用いて、前駆改変ポリヌクレオチドの3’末端のヌクレオチドを、前駆改変ポリヌクレオチドの5’末端のヌクレオチドに直接的または間接的にライゲーションし、それにより、改変ポリヌクレオチドを形成することを含み、改変ポリヌクレオチドが、
(a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン;及び
(b)スペーサードメイン、を含み、改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシルを含まず、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、
(i)標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的RNAに結合しないように構成される、
(ii)標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的化ドメインから少なくとも1ヌクレオチド離れており、スペーサードメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインの結合が、スペーサードメインに結合する標的RNAの部分で標的RNAの編集を生じない、または
(iii)スペーサードメインが標的化ドメインの5’末端もしくは3’末端に隣接している場合、スペーサードメインが、標的RNAに相補的ではない
の少なくとも1つが適用される、方法。
ライゲーションエンティティを用いて、前駆改変ポリヌクレオチドの3’末端のヌクレオチドを、前駆改変ポリヌクレオチドの5’末端のヌクレオチドに直接的または間接的にライゲーションし、それにより、改変ポリヌクレオチドを形成することを含み、改変ポリヌクレオチドが、
(a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン;及び
(b)スペーサードメイン、を含み、改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシルを含まず、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、
(i)標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的RNAに結合しないように構成される、
(ii)標的化ドメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインが、標的化ドメインから少なくとも1ヌクレオチド離れており、スペーサードメインが標的RNAに結合する場合、スペーサードメインの結合が、スペーサードメインに結合する標的RNAの部分で標的RNAの編集を生じない、または
(iii)スペーサードメインが標的化ドメインの5’末端もしくは3’末端に隣接している場合、スペーサードメインが、標的RNAに相補的ではない
の少なくとも1つが適用される、方法。
実施形態111。改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドと比較して、複数の他のRNAの中で、標的RNAへの結合特異性の増加を促進するように構成され、これが、改変ポリヌクレオチドまたは対応する改変ポリヌクレオチドと接触した後に、標的RNA及び複数の他のRNAのシーケンシングで測定される、実施形態110の方法。
実施形態112。改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のエントロピー(ΔS)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)が、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドと比較して低くなるように、スペーサードメインが構成される、実施形態110または111の方法。
実施形態113。スペーサードメインが、標的RNAへの少なくとも部分的な結合を促進する立体配座をとる改変RNAを促進するように構成される、実施形態110~112のいずれか1つの方法。
実施形態114。改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドと接触させた後に、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの編集効率と比較して、標的RNAに対する改変ポリヌクレオチドの編集効率(標的RNAのシーケンシングで決定)を少なくとも維持するように、スペーサードメインが構成される、実施形態113の方法。
実施形態115。少なくとも維持することが、増加を含む、実施形態114の方法。
実施形態116。前駆改変ポリヌクレオチドが、5’から3’の順に、第1のリボザイムドメイン、第1のライゲーションドメイン、第1のスペーサードメイン、標的化ドメイン、第2のスペーサードメイン、第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメイン、を含む、実施形態110~115のいずれか1つの方法。
実施形態117。スペーサードメインが、5’AUAUA3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態110~116のいずれか1つの方法。
実施形態118。スペーサードメインが、5’AUAAU3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態110~116のいずれか1つの方法。
実施形態119。スペーサードメインが、約1ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態110~118のいずれか1つの方法。
実施形態120。スペーサードメインのヌクレオチドの少なくとも約80%が、標的RNAに非相補的である、実施形態110~119のいずれか1つの方法。
実施形態121。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド長の配列長を有する、実施形態110~120のいずれか1つの方法。
実施形態122。改変ポリヌクレオチドが、さらに、RNA編集エンティティ動員ドメインを含む、実施形態110~121のいずれか1つの方法。
実施形態123。標的化ドメインまたはRNA編集動員ドメインが、スペーサードメインを含まない、実施形態122の方法。
実施形態124。標的化ドメインが、RNA編集エンティティ動員ドメインの5ヌクレオチド以内にある、実施形態122の方法。
実施形態125。RNA編集エンティティ動員ドメインが、改変ポリヌクレオチドと会合している場合に、標的RNA中のヌクレオチドの塩基に対して化学変換を行うRNA編集エンティティを動員する、実施形態122の方法。
実施形態126。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態125の方法。
実施形態127。ADAR1またはADAR2を含むADARタンパク質を含む、実施形態126の方法。
実施形態128。化学変換が、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの増加をもたらす、実施形態125に記載の方法。
実施形態129。レベルの増加が、約5%~100%である、実施形態128の方法。
実施形態130。化学変換が、化学変換を欠く他の点で同等の標的RNAと比較して、化学変換を有する標的RNAの翻訳後に、タンパク質またはそのフラグメントのレベルの減少をもたらす、実施形態125に記載の方法。
実施形態131。レベルの低減が、約5%~100%である、実施形態130の方法。
実施形態132。化学変換が、センスコドンを終止コドンに変換する、実施形態125~131のいずれか1つの方法。
実施形態133。化学変換が、終止コドンをセンスコドンに変換する、実施形態125~131のいずれか1つの方法。
実施形態134。化学変換が、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換する、実施形態125~131のいずれか1つの方法。
実施形態135。化学変換が、第1の終止コドンを第2の終止コドンに変換する、実施形態125~131のいずれか1つの方法。
実施形態136。改変ポリヌクレオチドが、ステムループ、十字形、トーホールド、ミスマッチバルジ、またはそれらの任意の組み合わせを含む2次構造を形成する、実施形態125~135のいずれか1つの方法。
実施形態137。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメイン、APOBEC動員ドメイン、GluR2ドメイン、またはCas13動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態125の方法。
実施形態138。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態137の方法。
実施形態139。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Aluドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態138の方法。
実施形態140。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態137の方法。
実施形態141。RNA編集エンティティ動員ドメインが、APOBEC動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態140の方法。
実施形態142。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含み、Cas13動員ドメインが、Cas13a動員ドメイン、Cas13b動員ドメイン、Cas13c動員ドメイン、またはCas13d動員ドメインを含む、実施形態137の方法。
実施形態143。RNA編集エンティティ動員ドメインが、Cas13b動員ドメインの少なくとも約20の核酸と少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態142の方法。
実施形態144。配列が、Cas13b動員ドメインと少なくとも約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、または約100%の配列相同性を含む、実施形態143の方法。
実施形態145。RNA編集エンティティが、哺乳動物細胞に天然に存在する単離酵素である、実施形態122~144のいずれか1つの方法。
実施形態146。RNA編集エンティティが、組み換え酵素である、実施形態122~144のいずれか1つの方法。
実施形態147。改変ポリヌクレオチドが、修飾を含む、実施形態122~146のいずれか1つの方法。
実施形態148。修飾が、改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドの塩基上の糖修飾を含む、実施形態147の方法。
実施形態149。改変ポリヌクレオチドのヌクレオチドが、メチル基、フルオロ基、メトキシエチル基、エチル基、リン酸基、アミド基、エステル基、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態148の方法。
実施形態150。改変ポリヌクレオチドが、遺伝子によりコード化可能である、実施形態110~149のいずれか1つの方法。
実施形態151。RNA編集エンティティが、結合により改変ポリヌクレオチドに結合している、実施形態122~150のいずれか1つに記載の方法。
実施形態152。改変ポリヌクレオチド及びRNA編集エンティティ間の結合が、直接的または間接的な共有結合である、実施形態151に記載の方法。
実施形態153。ライゲーションエンティティが、RNAリガーゼを含む、実施形態110~152のいずれか1つの方法。
実施形態154。改変ポリヌクレオチドが、生理的pHの水溶液中で、同等のポリヌクレオチドよりも少なくとも約4倍長い半減期を保持する、実施形態110~153のいずれか1つの方法。
実施形態155。それを必要とする対象に投与される治療有効量の改変ポリヌクレオチドが、同等の改変ポリヌクレオチドよりも少なくとも約4分の1以下である、実施形態110~154のいずれか1つの方法。
実施形態158。標的RNAと少なくとも部分的に相補的な標的化ドメイン;RNA編集エンティティ動員ドメイン(RNA編集エンティティ動員ドメインは、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合する);及びスペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドであって、標的化ドメインまたはRNA編集動員ドメインが、スペーサードメインを含まず、改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含み、主鎖が、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、改変ポリヌクレオチド。
実施形態159。標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン及びスペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含み、主鎖が、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、改変ポリヌクレオチド。
実施形態160。5’から3’の順に、第1のスペーサードメイン、疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び第2のスペーサードメイン、を含む前駆改変線状ポリヌクレオチドであって、第1または第2のスペーサードメインが、標的RNAに相補的ではなく、前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物が、哺乳動物細胞への前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に自己環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドを形成し、標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態161。前駆改変線状ポリヌクレオチドが、第1のスペーサードメインの5’側または第2のスペーサードメインの3’側に、リボザイムドメインを含む、実施形態160の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態162。前駆改変線状ポリヌクレオチドが、リボザイムドメイン及び第1のスペーサードメイン間、またはリボザイムドメイン及び第2のスペーサードメイン間に、ライゲーションドメインを含む、実施形態161の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態163。自己環状化後に、第1のスペーサードメイン及び第2のスペーサードメインが、環状化された改変ポリヌクレオチドの全長の約40%~約70%であるフィラー配列を含む、実施形態160~162のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態164。自己環状化後に、第1のスペーサードメイン及び第2のスペーサードメインが、環状化された改変ポリヌクレオチドの全配列の約50%~約67%であるフィラー配列を含む、実施形態163の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態165。フィラー配列が、フィラー配列を欠く他の点で同等の環状化ポリヌクレオチドと比較して、標的化ドメインの標的RNAへのハイブリダイゼーションを増加させる、実施形態163または164の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態166。標的化ドメインが、標的RNAと少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の相補性を含む、実施形態160~165のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態167。標的RNAが、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAである、実施形態160~166のいずれか1つに記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態168。標的化ドメインが、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)に実質的に相補的である、実施形態160~167のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態169。標的化ドメインが、標的RNAのイントロン領域と、実質的に相補的である、実施形態160~168のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態170。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)に実質的に相補的である、実施形態160~169のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態171。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の一部に少なくとも部分的に相補的ではない、実施形態160~169のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態172。標的化ドメインが、標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、実施形態160~171のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態173。ミスマッチヌクレオチドが、標的RNAに相補的な2つのヌクレオチドに隣接しており、これが、ミスマッチヌクレオチドの両側に1つずつある、実施形態172の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態174。塩基の編集が、編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳タンパク質と比較して、塩基の編集を伴う標的RNAの翻訳後に、タンパク質もしくはそのフラグメントのレベルを増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの長さを増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの機能性を増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの安定性を増加させるか、またはそれらの任意の組み合わせである、実施形態160~173のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態175。レベルの増加が、約5%~約100%である、実施形態174の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態176。長さの増加が、タンパク質またはそのフラグメントの約5%~約100%である、実施形態174の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態177。安定性の増加が、タンパク質またはそのフラグメントの半減期の増加である、実施形態174の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態178。塩基の編集が、センスコドンを終止コドンに変換する、実施形態160~177のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態179。センスコドンが、疾患の病原経路に関与し、センスコドンを終止コドンに変換すると、疾患の病原経路が低減する、実施形態178の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態180。塩基の編集が、終止コドンをセンスコドンに変換する、実施形態160~177のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態181。終止コドンが、疾患の病原経路に関与し、終止コドンをセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減する、実施形態180の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態182。塩基の編集が、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換する、実施形態160~177のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態183。第1のセンスコドンが、疾患の病原経路に関与し、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減する、実施形態182の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態184。前駆改変線状ポリヌクレオチドが、約80ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約300ヌクレオチド、約400ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、または約200ヌクレオチド~約400ヌクレオチドである、実施形態160~183のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態185。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチド、または約100ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、実施形態184の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態186。RNA編集酵素が、ADARタンパク質またはAPOBECタンパク質を含む、実施形態1~185のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態187。RNA編集酵素が、ADARを含み、ADARが、ADAR1である、実施形態186の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態188。ADAR1が、hADAR1である、実施形態187の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態189。RNA編集酵素が、ADARを含み、ADARが、ADAR2である、実施形態186の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態190。ADAR2が、hADAR2である、実施形態189の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態191。RNA編集エンティティが、ADARを含み、ADARが、ADAR3である、実施形態186の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態192。ADAR3が、hADAR3である、実施形態191の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態193。標的化ドメインが、アプタマーを含まない、実施形態160~192の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態194。前駆改変線状ポリヌクレオチドが、RNA干渉(RNAi)のために構成された配列をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態160~193のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態195。前駆改変線状ポリヌクレオチドが、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、またはダイサー基質をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態160~194のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態196。疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症を含む、実施形態160の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態197。5’から3’の順に、第1のリボザイムドメイン、第1ライゲーションドメイン、第1のスペーサードメイン、疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメイン、を含む前駆改変ポリヌクレオチドであって、第1のスペーサードメインが、標的RNAと相補的ではなく、前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物が、哺乳動物細胞への前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に自己環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドを形成し、標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態198。前駆改変ポリヌクレオチドが、線状である、実施形態197の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態199。第1のスペーサードメインが、約50ヌクレオチド~約400ヌクレオチド、または約200ヌクレオチド~約100ヌクレオチドの長さを含むフィラー配列である、実施形態197または198の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態200。フィラー配列が、フィラー配列を欠く他の点で同等の環状化ポリヌクレオチドと比較して、標的化ドメインの標的RNAへのハイブリダイゼーションを増加させる、実施形態199の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態201。標的化ドメインが、標的RNAと少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の相補性を含む、実施形態197~200のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態202。さらに、RNA編集酵素動員ドメインを含む、実施形態197~201のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態203。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方が、5’AUAUA3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態197~202のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態204。第1のスペーサードメイン、第2のスペーサードメイン、またはその両方が、5’AUAAU3’のポリヌクレオチド配列を含む、実施形態197~202のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態205。環状化された改変ポリヌクレオチドが、第1のスペーサードメインを欠く環状化された改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、標的RNAへの結合のΔGを有する、実施形態197~204のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド。
実施形態206。前駆改変ポリヌクレオチドが、さらに、U7またはU1プロモーター配列と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、実施形態197~205のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態207。前駆改変ポリヌクレオチドが、さらに、RNA配列モチーフを含む、実施形態197~206のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態208。RNA配列モチーフが、SmOPT配列、hnRNPA1配列、MALAT1配列、SIRLOIN配列、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態207の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態209。標的化ドメインが、標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、実施形態197~208のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態210。ミスマッチヌクレオチドが、標的RNAに相補的な2つのヌクレオチドに隣接しており、これが、ミスマッチヌクレオチドの両側に1つずつある、実施形態209の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態211。前駆体ポリヌクレオチドが、約80ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、約80ヌクレオチド~約300ヌクレオチド、約400ヌクレオチド~約600ヌクレオチド、約200ヌクレオチド~約400ヌクレオチド、または約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、実施形態197~210のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態212。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質またはAPOBECタンパク質を含む、実施形態197の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態213。RNA編集エンティティが、ADARを含み、ADARが、ADAR1、ADAR2、またはADAR3を含む、実施形態212の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態214。疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、もしくはテイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症を含む、実施形態197の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態215。標的RNAが、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAである、実施形態197~214のいずれか1つに記載の前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態216。前駆改変ポリヌクレオチドが、RNA干渉(RNAi)のために構成された配列をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態197~215のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態217。前駆改変ポリヌクレオチドが、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、またはダイサー基質をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態197~216のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態218。標的化ドメインが、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)の少なくとも一部に実質的に相補的である、実施形態197~217のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態219。標的化ドメインが、標的RNAのイントロン領域の少なくとも一部に実質的に相補的である、実施形態197~218のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態220。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部に実質的に相補的である、実施形態197~219のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態221。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部に実質的に相補的である、実施形態197~214のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド。
実施形態222。a)疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び、b)スペーサードメイン、をコードするか、またはそれを含む改変ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの標的化ドメインの標的RNAへの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、標的化ドメインの標的RNAへの結合のΔGを有し、改変ポリヌクレオチドが、式(I)の構造を含み:
式中、各Xは、Oであり;各Yは、Pであり、各Zは、OまたはSであり、各Aは、独立して、H、D、ハロゲン、OM、SM、NRM、またはNRR’であり、各Bは、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体であり、mは、独立して、0~1,000の整数であり、各Mは、独立して、無機もしくは有機カチオン、H、またはDであり、各R及びR’は、独立して、H、D、ハロゲン、またはC1-C6アルキルであり、標的化ドメインが標的RNAの配列と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、改変ポリヌクレオチド。
実施形態223。各ユニットmが、独立して、(D)-または(L)-立体配置にある、実施形態222の改変ポリヌクレオチド。
実施形態224。標的化ドメインが、標的RNAと少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の相補性を含む、実施形態222の改変ポリヌクレオチド。
実施形態226。各Zが、Oであり、各Rが、Hである、実施形態222~225のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態227。各mが、約30~600の独立した整数である、実施形態222~226のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態228。RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、及び、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態222~227のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態229。塩基の編集が、編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳されたタンパク質と比較して、塩基の編集を有する標的RNAの翻訳後の、タンパク質もしくはそのフラグメントのレベルの増加、タンパク質もしくはそのフラグメントの長さの増加、タンパク質もしくはそのフラグメントの機能性の増加、タンパク質もしくはそのフラグメントの安定性の増加、またはそれらの任意の組み合わせをもたらす、実施形態222~228のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態230。レベルの増加が、約5%~約100%である、実施形態229の改変ポリヌクレオチド。
実施形態231。長さの増加が、タンパク質またはそのフラグメントの約5%~約100%である、実施形態229の改変ポリヌクレオチド。
実施形態232。安定性の増加が、タンパク質またはそのフラグメントの半減期の増加である、実施形態229の改変ポリヌクレオチド。
実施形態233。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態222~232のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態234。RNA編集エンティティが,ADARを含み、ADARが,ADAR1またはADAR2を含む、実施形態222~233のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態235。塩基の編集が、センスコドンを終止コドンに変換する、実施形態222~234のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態236。センスコドンが、疾患の病原経路に関与し、センスコドンを終止コドンに変換すると、疾患の病原経路が低減する、実施形態235の改変ポリヌクレオチド。
実施形態237。塩基の編集が、終止コドンをセンスコドンに変換する、実施形態222~234のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態238。塩基の編集が、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換する、実施形態222~234のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態239。第1のセンスコドンが、疾患の病原経路に関与し、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換すると、疾患の病原経路が低減する、実施形態238の改変ポリヌクレオチド。
実施形態240。塩基の編集が、第1のアミノ酸を規定するセンスコドンを、第2のアミノ酸を規定する第2のセンスコドンに変換する、実施形態222~238のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態241。第1のアミノ酸が、プロテアーゼ切断部位である、実施形態240の改変ポリヌクレオチド。
実施形態242。疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症を含む、実施形態222~241のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態243。a)標的RNAの配列にハイブリダイズすることが可能な標的化ドメイン、及び、b)スペーサードメイン、をコードするか、またはそれを含む改変ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、改変ポリヌクレオチドが、式(I)の構造を含み:
式中、各Xは、Oであり;各Yは、Pであり、各Zは、OまたはSであり、各Aは、独立して、H、D、ハロゲン、OM、SM、NRM、またはNRR’であり、各Bは、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体であり、mは、独立して、0~1,000の整数であり、各Mは、独立して、無機もしくは有機カチオン、H、またはDであり、各R及びR’は、独立して、H、D、ハロゲン、またはC1-C6アルキルであり、標的化ドメインは、標的RNAの非翻訳領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進される、改変ポリヌクレオチド。
実施形態244。a)標的RNAの配列にハイブリダイズすることが可能な標的化ドメイン、及び、b)スペーサードメイン、をコードするか、またはそれを含む改変ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応する改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、改変ポリヌクレオチドが、式(I)の構造を含み:
式中、各Xは、Oであり;各Yは、Pであり、各Zは、OまたはSであり、各Aは、独立して、H、D、ハロゲン、OM、SM、NRM、またはNRR’であり、各Bは、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体であり、mは、独立して、0~1,000の整数であり、各Mは、独立して、無機もしくは有機カチオン、H、またはDであり、各R及びR’は、独立して、H、D、ハロゲン、またはC1-C6アルキルであり、標的化ドメインが、標的RNAの非翻訳領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進され、標的化ドメインが標的RNAの配列と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、改変ポリヌクレオチド。
実施形態245。標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、改変ポリヌクレオチドの不存在下の標的RNAにコードされるポリペプチドのレベルと比較して、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進され、これが、(i)標的RNAを初代細胞株の第1の細胞及び第2の細胞に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株の第1の細胞に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)第1の細胞及び第2の細胞において標的RNAから発現されたポリペプチドの量を比較すること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態243または244の改変ポリヌクレオチド。
実施形態246。標的化ドメインが、標的RNAと少なくとも部分的に相補的である、実施形態243~245のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態247。標的化ドメインが、標的RNAに対して少なくとも部分的に相補的であり、標的RNAに対する逆相補体と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を有するポリヌクレオチド配列を含む、実施形態246の改変ポリヌクレオチド。
実施形態248。各単位mが、独立して、(D)-または(L)-立体配置にある、実施形態243~247のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態250。レベルの低減が、約5%~約100%である、実施形態243~249のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態251。初代細胞株が、ニューロン細胞、光受容体細胞、網膜色素上皮細胞、グリア細胞、筋芽細胞、筋管細胞、肝細胞、肺上皮細胞、または線維芽細胞を含む、実施形態243~250のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態252。標的RNAが、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAである、実施形態243~251のいずれか1つに記載の改変ポリヌクレオチド。
実施形態253。改変ポリヌクレオチドが、RNA干渉(RNAi)のために構成された配列をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態243~252のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態254。改変ポリヌクレオチドが、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、またはダイサー基質をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態243~253のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態255。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、RNA指向性RNAエンドヌクレアーゼと少なくとも部分的に無関係である、実施形態243~254のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態256。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、RISCまたはDicerと少なくとも部分的に無関係である、実施形態243~255のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態257。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、アルゴノートと少なくとも部分的に無関係である、実施形態243~256のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態258。標的化ドメインが、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態243~257のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態259。標的化ドメインが、標的RNAのイントロン領域の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態243~258のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態260。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態243~259のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態261。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的でない、実施形態243~259のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態262。標的RNAが、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症と関連する、実施形態243~261のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態263。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態244~262のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態264。RNA編集エンティティが、ADARタンパク質を含む、実施形態244~262のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態265。a)標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン;及び、b)スペーサードメインをコードするか、またはそれを含む改変ポリヌクレオチドであって、標的化ドメインが、スペーサードメインを物理的に含まず;改変ポリヌクレオチドが、式(IV)の構造を含み:
改変ポリヌクレオチドにおいて、各Xは、独立して、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン、これらのいずれかの塩、またはこれらのいずれかの誘導体である塩基を含むヌクレオチドであり、nは、独立して、0~1,000の整数であり、各ヌクレオチドが、各結合について独立して、ホスホエステル、ホスホチオエステル、ホスホチオアート、またはホスホルアミダイト結合で、2つの隣接するヌクレオチドに結合され、(i)標的化ドメインが、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進されるか、(ii)標的化ドメインが、標的RNAの非翻訳領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、標的RNAにより産生されるポリペプチドのレベルの低減が促進されるか、または、(iii)それらの任意の組み合わせである、改変ポリヌクレオチド。
実施形態266。RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態265の改変ポリヌクレオチド。
実施形態267。標的化ドメインが標的RNAの非翻訳領域と会合すると、改変ポリヌクレオチドの不存在下の標的RNAにコードされるポリペプチドのレベルと比較して、標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が促進され、これが、(i)標的RNAを初代細胞株の第1の細胞及び第2の細胞に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株の第1の細胞に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)第1の細胞及び第2の細胞において標的RNAから発現されたポリペプチドの量を比較すること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態265または266の改変ポリヌクレオチド。
実施形態268。改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、実施形態265~267のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態269。各5’ヒドロキシル及び各3’ヒドロキシルが、独立して、共有酸素リン結合によりリンに結合している、実施形態265~268のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態270。リンが、ホスホジエステル基に含まれる、実施形態269の改変ポリヌクレオチド。
実施形態271。改変ポリヌクレオチドが、さらに、RNA編集エンティティ動員ドメインを含む、実施形態265~270のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態272。改変ポリヌクレオチドが、RNA干渉(RNAi)のために構成された配列をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態265~271のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態273。改変ポリヌクレオチドが、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、またはダイサー基質をコードする配列を含まないか、またはコードしない、実施形態265~272のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態274。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、RNA指向性RNAエンドヌクレアーゼと少なくとも部分的に無関係である、実施形態265~273のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態275。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、DicerまたはRISCと少なくとも部分的に無関係である、実施形態265~274のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態276。標的RNAにコードされるポリペプチドの発現レベルの低減が、アルゴノートと少なくとも部分的に無関係である、実施形態265~275のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態277。標的化ドメインが、標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態265~276のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態278。標的化ドメインが、標的RNAのイントロン領域の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態265~277のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態279。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的である、実施形態265~278のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態280。標的化ドメインが、標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)の少なくとも一部と少なくとも部分的に相補的でない、実施形態265~278のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態281。標的RNAが、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症と関連する、実施形態265~280のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド。
実施形態282。疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び標的RNAに相補的でないスペーサードメインをコードするか、または含む改変環状ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインが、改変環状ポリヌクレオチドを1つ以上のヌクレオチドの付加により拡大し、
標的化ドメインが標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態283。RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態282の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態284。改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、実施形態282または283の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態285。各5’ヒドロキシル及び各3’ヒドロキシルが、独立して、共有酸素リン結合で、リンに結合している、実施形態284の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態286。リンが、ホスホジエステル基に含まれる、実施形態285の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態287。さらに、RNA編集酵素動員ドメインを含み、RNA編集酵素動員ドメインが、改変ポリヌクレオチドと会合した場合に、標的RNA内のヌクレオチドの塩基に対して化学変換を行うRNA編集酵素を動員する、実施形態282~286のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態288。改変ポリヌクレオチドが、約40ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、実施形態282~287のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態289。改変ポリヌクレオチドが、約40ヌクレオチド~約100ヌクレオチドである、実施形態288の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態290。改変ポリヌクレオチドが、約140ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、実施形態288の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態291。改変ポリヌクレオチドが、約80ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、実施形態288の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態292。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、実施形態282~291のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態293。標的RNAが、ナンセンス変異を含む、実施形態282~292のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態294。標的化ドメインが、標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、実施形態282~293のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態295。ミスマッチヌクレオチドが、標的RNAに相補的な2つのヌクレオチドに隣接しており、これが、ミスマッチヌクレオチドの両側に1つずつある、実施形態294の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態296。改変ポリヌクレオチドが、さらに、U7またはU1プロモーター配列と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む、実施形態282~295のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態297。改変ポリヌクレオチドが、さらに、RNA配列モチーフを含む、実施形態282~296のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態298。SmOPT配列、hnRNPA1配列、MALAT1配列、SIRLOIN配列、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態297の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態299。疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症を含む、実施形態282の改変環状ポリヌクレオチド。
実施形態300。実施形態160~196のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド、実施形態197~221のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、または実施形態222~299のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチドを含む、ベクター。
実施形態301。ベクターがポリペプチドコートを含み、改変ポリヌクレオチドの少なくとも一部が、ポリペプチドコートの内側に存在する、実施形態300のベクター。
実施形態302。ベクターが、リポソーム、ウイルスベクター、ナノ粒子、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態300または301のベクター。
実施形態303。ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む、実施形態302のベクター。
実施形態304。AAVベクターが、AAV1ベクター、AAV2ベクター、AAV3ベクター、AAV4ベクター、AAV5ベクター、AAV6ベクター、AAV7ベクター、AAV8ベクター、AAV9ベクター、これらのいずれかのキメラ、またはこれらのいずれかのバリアントである、実施形態303のベクター。
実施形態305。ウイルスベクターが、自己相補型アデノ随伴ウイルス(scAAV)ベクターである、実施形態303または304のベクター。
実施形態306。ウイルスベクターが、一本鎖AAVベクターである、実施形態303または304のベクター。
実施形態307。実施形態160~196のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド、実施形態197~221のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、または実施形態222~299のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチドを少なくとも部分的にコードする、核酸。
実施形態308。核酸が、二本鎖である、実施形態307の核酸。
実施形態309。核酸が、標的化タグを含む、実施形態307の核酸。
実施形態310。N-アセチルガラクトサミン(GlaNAc)を含む標的化タグを含む、実施形態307の核酸。
実施形態311。実施形態160~196のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド、実施形態222~299のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド、または実施形態300~306のいずれか1つのベクター、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含む、単位用量形態の医薬組成物。
実施形態312。実施形態160~196のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド、実施形態197~221のいずれか1つの前駆改変ポリヌクレオチド、実施形態222~299のいずれか1つの改変ポリヌクレオチド、実施形態300~306のいずれか1つのベクター、実施形態307~310のいずれか1つの核酸、または実施形態311の医薬組成物、及び容器を含む、キット。
実施形態313。治療有効量の実施形態160~196のいずれか1つの前駆改変線状ポリヌクレオチド、実施形態222~299のいずれか1つの改変環状ポリヌクレオチド、実施形態300~306のいずれか1つのベクター、または実施形態311の医薬組成物を投与することを含む、疾患または状態の処置または予防をそれを必要とする対象において行う方法。
実施形態314。方法が、第2の療法の投与を含む、実施形態313の方法。
実施形態315。投与が、細胞に対するものである、実施形態313の方法。
実施形態316。細胞が、T細胞である、実施形態315の方法。
実施形態317。さらに、対象が疾患を有すると診断することを含む、実施形態313の方法。
実施形態318。対象が、ヒトである、実施形態313の方法。
実施形態319。改変環状ポリヌクレオチドを形成する方法であって、方法が、ライゲーションエンティティを用いて、前駆改変ポリヌクレオチドの3’末端のヌクレオチドを、前駆改変ポリヌクレオチドの5’末端のヌクレオチドに直接的または間接的にライゲーションして、それにより、改変環状ポリヌクレオチドを形成することを含み、改変環状ポリヌクレオチドが、a)疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び、b)スペーサードメインを含み、スペーサードメインを含む改変環状ポリヌクレオチドの標的化ドメインが、スペーサードメインを欠く対応する環状ポリヌクレオチドの標的化ドメインの結合のギブス自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡法(KPFM)で決定)と比較して低い、標的化ドメインの標的RNAへの結合のΔGを有し、以下の少なくとも1つが適用される:(i)スペーサードメインが、標的RNAに相補的ではない、(ii)標的化ドメインが標的RNAにハイブリダイズする場合、スペーサードメインが、標的化ドメインから少なくとも1ヌクレオチド離れており、スペーサードメインが標的RNAにハイブリダイズする場合、スペーサードメインのハイブリダイゼーションが、スペーサードメインに結合する標的RNAの部分で標的RNAの編集を生じない、または、(iii)スペーサードメインが、標的化ドメインの5’末端もしくは3’末端に隣接する場合、スペーサードメインが、標的RNAに相補的ではなく、標的化ドメインが、標的RNAのコード領域にハイブリダイズし、標的化ドメインが標的RNAのコード領域にハイブリダイズすると、RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、方法。
実施形態320。RNA編集酵素による標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変環状ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態319の方法。
実施形態321。改変環状ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと比較して、複数の他のRNAの中で、標的RNAに対する結合特異性の増加を促進し、これが、改変ポリヌクレオチドまたは対応するポリヌクレオチドと接触させた後に、標的RNA及び複数の他のRNAのシーケンシングで決定される、実施形態319または320の方法。
実施形態322。スペーサードメインが、スペーサードメインを欠く対応する環状ポリヌクレオチドと比較して低い、改変環状ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のエントロピー(ΔS)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)を促進する、実施形態319~321のいずれか1つの方法。
実施形態323。スペーサードメインが、スペーサードメインを欠く他の点で同等の環状化されたポリヌクレオチドと比較して、標的化ドメインの標的RNAへのハイブリダイゼーションを増加させる、実施形態319~322のいずれか1つの方法。
実施形態324。スペーサードメインが、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの編集効率と比較して、標的RNAに対する改変環状ポリヌクレオチドの編集効率を増加させ、これが、改変ポリヌクレオチドまたはスペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドと接触させた後に、標的RNAのシーケンシングで決定される、実施形態323の方法。
実施形態325。改変ポリヌクレオチドが、さらに、RNA編集酵素動員ドメインを含む、実施形態319~324のいずれか1つの方法。
実施形態326。RNA編集酵素が、ADARタンパク質、APOBECタンパク質、またはその両方を含む、実施形態325の方法。
実施形態327。ADAR1、ADAR2、またはADAR3を含むADARタンパク質を含む、実施形態326の方法。
実施形態328。改変ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、実施形態319~327のいずれか1つの方法。
実施形態329。各5’ヒドロキシル及び各3’ヒドロキシルが、独立して、共有酸素リン結合で、リンに結合している、実施形態328の方法。
実施形態330。リンが、ホスホジエステル基に含まれる、実施形態329の方法。
実施形態331。標的化ドメインが、標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、実施形態319~330のいずれか1つの方法。
実施形態332。ミスマッチヌクレオチドが、標的RNAに相補的な2つのヌクレオチドに隣接しており、これが、ミスマッチヌクレオチドの両側に1つずつある、実施形態331の方法。
実施形態333。標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、実施形態319~332のいずれか1つの方法。
実施形態334。改変ポリヌクレオチドが、約40ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、実施形態319~332のいずれか1つの方法。
実施形態335。改変ポリヌクレオチドが、約40ヌクレオチド~約100ヌクレオチドである、実施形態334の方法。
実施形態336。改変ポリヌクレオチドが、約140ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、実施形態334の方法。
実施形態337。改変ポリヌクレオチドが、約80ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、実施形態334の方法。
実施形態338。疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、または嚢胞性線維症を含む、実施形態319の方法。
実施形態339。標的RNAと少なくとも部分的に相補的な標的化ドメイン;RNA編集エンティティ動員ドメイン(RNA編集エンティティ動員ドメインが、RNA編集エンティティと少なくとも一時的に会合する);及びスペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドであって、標的化ドメインまたはRNA編集動員ドメインが、スペーサードメインを含まず、改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含み、主鎖が、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まず、標的化ドメインが、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、改変ポリヌクレオチド。
実施形態340。標的RNAと少なくとも部分的に相補的である標的化ドメイン及びスペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドであって、スペーサードメインを含む改変ポリヌクレオチドが、スペーサードメインを欠く対応するポリヌクレオチドの結合のギブズ自由エネルギー(ΔG)(ケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)で決定)と比較して低い、改変ポリヌクレオチドの標的RNAへの結合のΔGを有し、改変ポリヌクレオチドが、一緒に共有結合している複数の糖及びリン酸部分を含む主鎖を含み、主鎖が、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まず、標的化ドメインが、標的RNAのコード領域と少なくとも部分的に会合するように構成され、標的化ドメインが標的RNAのコード領域と会合すると、RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、改変ポリヌクレオチド。
実施形態341。RNA編集エンティティによる標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が、(i)標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、(ii)改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、ならびに、(iii)標的RNAをシーケンシングすること、を含むin vitroアッセイで決定される、実施形態340の改変ポリヌクレオチド。
実施例1
環状ガイドRNAは、複数の細胞株でRNA編集を2倍~4倍増加させ得る
本実施例では、環状及び線状のガイドRNAをコードするプラスミドを、異なる細胞株にトランスフェクトして、RAB7A 3’UTR領域のパーセントRNA編集を決定した。線状及び環状ガイドRNAを導入した後、標的RNAのSangerシーケンシングで、RNA編集を決定した。シーケンシングの前に、標的RNAを、逆転写酵素でcDNAに変換した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図1A及び図1Bは、異なる細胞株バックグラウンドにおける設計1(線状ガイド)、設計2(線状ガイド)、及び設計3(環状ガイド)のRAB7A 3’UTR編集効率を示す。細胞株のバックグラウンドは、293T(ヒト胎児腎臓)、RD未分化型(ヒト胚横紋筋肉腫)、LHCN(ヒト骨格筋芽細胞)未分化型、及びLHCN分化型を含んでいた。対照は、「トランスフェクションなし」として示される。図1Aは、トランスフェクションの48時間後のRAB7A 3’UTRのパーセントRNA編集を示し、図1Bは、トランスフェクションの96時間後のRAB7A 3’UTRのパーセントRNA編集を示す。図1A~Bでは、環状ガイド設計3は、試験された全ての細胞株における線状設計1と比較して、約2X~4Xのパーセント編集の増加を示した。
環状ガイドRNAは、複数の細胞株でRNA編集を2倍~4倍増加させ得る
本実施例では、環状及び線状のガイドRNAをコードするプラスミドを、異なる細胞株にトランスフェクトして、RAB7A 3’UTR領域のパーセントRNA編集を決定した。線状及び環状ガイドRNAを導入した後、標的RNAのSangerシーケンシングで、RNA編集を決定した。シーケンシングの前に、標的RNAを、逆転写酵素でcDNAに変換した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図1A及び図1Bは、異なる細胞株バックグラウンドにおける設計1(線状ガイド)、設計2(線状ガイド)、及び設計3(環状ガイド)のRAB7A 3’UTR編集効率を示す。細胞株のバックグラウンドは、293T(ヒト胎児腎臓)、RD未分化型(ヒト胚横紋筋肉腫)、LHCN(ヒト骨格筋芽細胞)未分化型、及びLHCN分化型を含んでいた。対照は、「トランスフェクションなし」として示される。図1Aは、トランスフェクションの48時間後のRAB7A 3’UTRのパーセントRNA編集を示し、図1Bは、トランスフェクションの96時間後のRAB7A 3’UTRのパーセントRNA編集を示す。図1A~Bでは、環状ガイド設計3は、試験された全ての細胞株における線状設計1と比較して、約2X~4Xのパーセント編集の増加を示した。
実施例2
改変ガイドRNAは、スペーサードメイン、ライゲーション配列ドメイン、リボザイム配列ドメイン、及び標的化ドメインを含み得る
図2を参照すると、2つのリボザイムドメイン、2つのライゲーション配列ドメイン、2つのスペーサードメイン、及び標的化ドメイン(100.50)を含む改変ガイドRNAが示される。この例では、改変ガイドRNAは、コードされたリボザイムの自己触媒反応により細胞内で環状化する。ガイドRNAを環状化するために、改変ガイドRNAが、内因性リガーゼによりライゲーション配列の5’及び3’末端の細胞内RNAライゲーションを受ける。環状ガイドRNAは、本明細書に記載の機能を実施し得る(例えば、標的RNAにおいて編集を実施する)。
改変ガイドRNAは、スペーサードメイン、ライゲーション配列ドメイン、リボザイム配列ドメイン、及び標的化ドメインを含み得る
図2を参照すると、2つのリボザイムドメイン、2つのライゲーション配列ドメイン、2つのスペーサードメイン、及び標的化ドメイン(100.50)を含む改変ガイドRNAが示される。この例では、改変ガイドRNAは、コードされたリボザイムの自己触媒反応により細胞内で環状化する。ガイドRNAを環状化するために、改変ガイドRNAが、内因性リガーゼによりライゲーション配列の5’及び3’末端の細胞内RNAライゲーションを受ける。環状ガイドRNAは、本明細書に記載の機能を実施し得る(例えば、標的RNAにおいて編集を実施する)。
実施例3
細胞内で環状化することにより、環状改変ガイドRNAを形成することができる
この例では、環状及び線状ガイドRNAをコードするプラスミドを、細胞にトランスフェクトして、細胞内で環状化が起こるかどうかを判定した。RNAを細胞から抽出し、RNAをcDNAに逆転写した。ガイドRNAの100.50領域にアニールしたプライマーを用いて、PCRを実施した。プライマーを、3’末端及び5’末端まで増幅するように設計し、それにより、環状化が生じた場合に産物を生じた。図3Bは、逆転写酵素(RT)-PCRによる改変ガイドRNAの設計3及び設計5の環状化の確認を示した。線状ガイドRNA設計1及び設計4は、ガイドRNAの環状化を検出するように設計されたプライマーを使用して増幅されなかったので、環状ガイドRNAを生じなかった。線状ガイドRNAは、細胞内での環状化を可能にするライゲーション配列を欠いていた。RNA編集またはRNAノックダウンの生成用に、環状改変ガイドRNAを設計することができる。
細胞内で環状化することにより、環状改変ガイドRNAを形成することができる
この例では、環状及び線状ガイドRNAをコードするプラスミドを、細胞にトランスフェクトして、細胞内で環状化が起こるかどうかを判定した。RNAを細胞から抽出し、RNAをcDNAに逆転写した。ガイドRNAの100.50領域にアニールしたプライマーを用いて、PCRを実施した。プライマーを、3’末端及び5’末端まで増幅するように設計し、それにより、環状化が生じた場合に産物を生じた。図3Bは、逆転写酵素(RT)-PCRによる改変ガイドRNAの設計3及び設計5の環状化の確認を示した。線状ガイドRNA設計1及び設計4は、ガイドRNAの環状化を検出するように設計されたプライマーを使用して増幅されなかったので、環状ガイドRNAを生じなかった。線状ガイドRNAは、細胞内での環状化を可能にするライゲーション配列を欠いていた。RNA編集またはRNAノックダウンの生成用に、環状改変ガイドRNAを設計することができる。
実施例4
RNA編集は、標的RNAの複数の位置で生じ得る
環状ガイドRNAをコードするプラスミドを細胞にトランスフェクトして、Rab7a 3’UTR領域の様々な位置での環状ガイドRNAのパーセントRNA編集を決定した。トランスフェクションは、20,000個のWT HEK293細胞当たり1μgのプラスミドを用いた。標的RNAからcDNAへの逆転写後の標的RNAのSangerシーケンシングで、パーセントRNA編集を決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図4は、設計3(環状ガイド)由来のRAB7A 3’UTR及び対照GFPプラスミドにおける様々なアデノシンヌクレオチドのパーセントRNA編集を示した。編集されたヌクレオチド位置は、Rab7a 3’UTR配列に示される。設計3ガイドRNAは、Rab7a 3’UTR配列の-3、-2、-1、及び+1位のヌクレオチドを編集することが示された。最も高いパーセントRNA編集は、Rab7a 3’UTR配列内の-3位で生じた。
RNA編集は、標的RNAの複数の位置で生じ得る
環状ガイドRNAをコードするプラスミドを細胞にトランスフェクトして、Rab7a 3’UTR領域の様々な位置での環状ガイドRNAのパーセントRNA編集を決定した。トランスフェクションは、20,000個のWT HEK293細胞当たり1μgのプラスミドを用いた。標的RNAからcDNAへの逆転写後の標的RNAのSangerシーケンシングで、パーセントRNA編集を決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図4は、設計3(環状ガイド)由来のRAB7A 3’UTR及び対照GFPプラスミドにおける様々なアデノシンヌクレオチドのパーセントRNA編集を示した。編集されたヌクレオチド位置は、Rab7a 3’UTR配列に示される。設計3ガイドRNAは、Rab7a 3’UTR配列の-3、-2、-1、及び+1位のヌクレオチドを編集することが示された。最も高いパーセントRNA編集は、Rab7a 3’UTR配列内の-3位で生じた。
実施例5
環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較して、細胞内で経時的にRNA編集を増加させている
Rab7a UTRを標的とする環状及び線状のガイドRNAをコードするプラスミドを、HEK293細胞に導入した。1マイクログラムのプラスミドを、約20,000個のWT HEK293細胞にトランスフェクトして、経時的なパーセントRNA編集(48時間及び96時間)を決定した。標的RNAが逆転写酵素によりcDNAに変換された後のSangerシーケンシングで、標的RNAのパーセントRNA編集を決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図5は、環状ガイドRNAの設計5及び設計3と比較した、線状ガイドRNAの設計1及び設計4からのRAB7A 3’UTRにおけるヌクレオチドのパーセントRNA編集を示す。対照GFPプラスミドが、実験に含まれた。設計5及び設計3ガイドRNAでは、線状ガイドRNAと比較して、48時間及び96時間でより高いレベルのRNA編集が示された。編集の増加は、線状ガイドRNAと比較して環状ガイドRNAの安定性の向上に起因する可能性がある。
環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較して、細胞内で経時的にRNA編集を増加させている
Rab7a UTRを標的とする環状及び線状のガイドRNAをコードするプラスミドを、HEK293細胞に導入した。1マイクログラムのプラスミドを、約20,000個のWT HEK293細胞にトランスフェクトして、経時的なパーセントRNA編集(48時間及び96時間)を決定した。標的RNAが逆転写酵素によりcDNAに変換された後のSangerシーケンシングで、標的RNAのパーセントRNA編集を決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図5は、環状ガイドRNAの設計5及び設計3と比較した、線状ガイドRNAの設計1及び設計4からのRAB7A 3’UTRにおけるヌクレオチドのパーセントRNA編集を示す。対照GFPプラスミドが、実験に含まれた。設計5及び設計3ガイドRNAでは、線状ガイドRNAと比較して、48時間及び96時間でより高いレベルのRNA編集が示された。編集の増加は、線状ガイドRNAと比較して環状ガイドRNAの安定性の向上に起因する可能性がある。
実施例6
環状ガイドRNA及び線状ガイドRNAは、3’UTRを標的にすることにより、α-シヌクレイン(SNCA)RNAを編集及びノックダウンし得る
線状及び環状ガイドRNAをコードするプラスミドを、細胞にトランスフェクトした。3’UTR SNCA mRNAを標的とするように、ガイドRNAを設計した。標的mRNAを逆転写酵素でcDNAに変換し、40時間及び72時間後にSangerシーケンシングでシーケンシングして、編集されたSNCA RNAのパーセントを決定し、SNCA mRNAのノックダウンを定量的逆転写酵素PCRで40時間及び72時間で決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図6Aは、パーセントRNA編集を示し、図6Bは、線状ガイドRNA(ガイド1~7)及び環状ガイドRNA(ガイド8、ガイド9、及びRab7)からの40及び72時間後の3’UTR SNCA mRNAのパーセントノックダウンを示す。Rab7環状RNAは、SNCAのコード領域を標的としており、対照として含まれ、コード領域を標的とする場合、RNA編集が環状ガイドにより高い割合で生じたことを示す。グラフの下部は、外因的に追加されたADAR1またはADAR2の有無を示す。環状ガイドRNAは、SNCA 3’UTRの編集に関して、線状ガイド1~4と比較して、低い編集レベルを示した。しかし、環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較してSNCA mRNAのノックダウンの増加を示した。環状ガイドのノックダウン効率の増加は、ADARと無関係である可能性がある。
環状ガイドRNA及び線状ガイドRNAは、3’UTRを標的にすることにより、α-シヌクレイン(SNCA)RNAを編集及びノックダウンし得る
線状及び環状ガイドRNAをコードするプラスミドを、細胞にトランスフェクトした。3’UTR SNCA mRNAを標的とするように、ガイドRNAを設計した。標的mRNAを逆転写酵素でcDNAに変換し、40時間及び72時間後にSangerシーケンシングでシーケンシングして、編集されたSNCA RNAのパーセントを決定し、SNCA mRNAのノックダウンを定量的逆転写酵素PCRで40時間及び72時間で決定した。Sangerトレースを解析して、編集効率を評価した。図6Aは、パーセントRNA編集を示し、図6Bは、線状ガイドRNA(ガイド1~7)及び環状ガイドRNA(ガイド8、ガイド9、及びRab7)からの40及び72時間後の3’UTR SNCA mRNAのパーセントノックダウンを示す。Rab7環状RNAは、SNCAのコード領域を標的としており、対照として含まれ、コード領域を標的とする場合、RNA編集が環状ガイドにより高い割合で生じたことを示す。グラフの下部は、外因的に追加されたADAR1またはADAR2の有無を示す。環状ガイドRNAは、SNCA 3’UTRの編集に関して、線状ガイド1~4と比較して、低い編集レベルを示した。しかし、環状ガイドRNAは、線状ガイドRNAと比較してSNCA mRNAのノックダウンの増加を示した。環状ガイドのノックダウン効率の増加は、ADARと無関係である可能性がある。
実施例7
scAAV2を使用した環状及び線状ガイドでは、高レベルの形質導入が観察された。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。図7は、1×10^5vgs/細胞(細胞当たりのウイルスゲノム)で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取された細胞を示す。実験に使用された細胞株は、HEK293T(WT(ADAR1))細胞及びHEK293T(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞であった(グラフの上部に示す)。GFP陽性細胞は、線状及び環状のガイドRNAをコードするベクターの成功した形質導入を示す。形質導入後、フローサイトメトリーでGFP陽性を測定し、全ての時点で全ての細胞株で、97%を超えるGFP陽性細胞が検出された。
scAAV2を使用した環状及び線状ガイドでは、高レベルの形質導入が観察された。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。図7は、1×10^5vgs/細胞(細胞当たりのウイルスゲノム)で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取された細胞を示す。実験に使用された細胞株は、HEK293T(WT(ADAR1))細胞及びHEK293T(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞であった(グラフの上部に示す)。GFP陽性細胞は、線状及び環状のガイドRNAをコードするベクターの成功した形質導入を示す。形質導入後、フローサイトメトリーでGFP陽性を測定し、全ての時点で全ての細胞株で、97%を超えるGFP陽性細胞が検出された。
実施例8
環状ガイドRNAは、長期間、細胞内の標的を編集し得る
編集は、環状ガイドで72時間観察された。図8は、線状及び環状の改変ガイドRNAをコードするベクターで形質導入された細胞におけるRab7a 3’UTRのパーセントRNA編集を示す。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。細胞を、1X10^5vgs/細胞で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取した。実験に使用された細胞株は、HEK293T(WT(ADAR1))細胞及びHEK293(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞であった(グラフの上部に示す)。HEK293(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞は、ADAR2を発現するがADAR1を発現しないように改変されている。線状及び環状ガイドRNAをコードするベクターで形質導入された細胞について、Rab7a 3’UTR mRNAのパーセント編集を24時間、48時間、及び72時間で測定した。編集を決定するために、RNAを細胞から採取し、Rab7a 3’UTR cDNAを逆転写で生成した。これは、以下のステップを含んでいた:RNAをオリゴdTプライマーと共に95℃で3分間インキュベートし、合成を48℃で1時間行い、次に、80℃で5分間変性させた。cDNAをPCRで増幅し、Rab7の3’UTRのPCRアンプリコンをSangerシーケンシングし、トレース解析で解析して、編集を測定した。環状ガイドでは、WT HEK293T細胞において、Rab7a転写物の65~69%がA-G編集され、線状ガイドでは、ほとんど編集が観察されなかった。さらに、ADAR2のみを発現する細胞は、WT ADAR1発現細胞よりも環状での編集が低かった。
環状ガイドRNAは、長期間、細胞内の標的を編集し得る
編集は、環状ガイドで72時間観察された。図8は、線状及び環状の改変ガイドRNAをコードするベクターで形質導入された細胞におけるRab7a 3’UTRのパーセントRNA編集を示す。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。細胞を、1X10^5vgs/細胞で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取した。実験に使用された細胞株は、HEK293T(WT(ADAR1))細胞及びHEK293(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞であった(グラフの上部に示す)。HEK293(ADAR1ノックアウト+ADAR2)細胞は、ADAR2を発現するがADAR1を発現しないように改変されている。線状及び環状ガイドRNAをコードするベクターで形質導入された細胞について、Rab7a 3’UTR mRNAのパーセント編集を24時間、48時間、及び72時間で測定した。編集を決定するために、RNAを細胞から採取し、Rab7a 3’UTR cDNAを逆転写で生成した。これは、以下のステップを含んでいた:RNAをオリゴdTプライマーと共に95℃で3分間インキュベートし、合成を48℃で1時間行い、次に、80℃で5分間変性させた。cDNAをPCRで増幅し、Rab7の3’UTRのPCRアンプリコンをSangerシーケンシングし、トレース解析で解析して、編集を測定した。環状ガイドでは、WT HEK293T細胞において、Rab7a転写物の65~69%がA-G編集され、線状ガイドでは、ほとんど編集が観察されなかった。さらに、ADAR2のみを発現する細胞は、WT ADAR1発現細胞よりも環状での編集が低かった。
実施例9
環状ガイドRNAの環状化は、長期間生じる
環状RNAガイドの環状化は、72時間観察された。図9は、線状ガイドRNA、環状ガイドRNA、及び対照(非感染)細胞株の環状化の有無を示すPCR産物を有するアガロースゲルを示す。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。細胞を、1X10^5vgs/細胞で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取した。実験に使用された細胞株は、HEK293Tであった。GOIプラスミドを含有するscAAV2ウイルスで形質導入した後、RNAを、WT HEK293T細胞から採取し、cDNAに逆転写した。ガイドRNAの末端に結合し、ガイドが環状化された場合に産物が形成されるように、外側に向けられるプライマーを使用して実施されたPCRにより、環状ガイド形成を評価した。ゲルに示されるように、全ての時点で、環状ガイド感染細胞において、環状ガイドRNAを検出した。
環状ガイドRNAの環状化は、長期間生じる
環状RNAガイドの環状化は、72時間観察された。図9は、線状ガイドRNA、環状ガイドRNA、及び対照(非感染)細胞株の環状化の有無を示すPCR産物を有するアガロースゲルを示す。eGFPレポーター及びhU6駆動の環状ガイドまたはRab7aの3’UTRを標的とする線状ガイドで、ベクター(scAAV GOIプラスミド)を構築した。GOIプラスミド、pRC2(Rep2/Cap2)、及びアデノウイルスヘルパープラスミドのトリプルトランスフェクションを用いて、scAAV2ウイルスを生成した。ウイルスを精製し、定量した。細胞を、1X10^5vgs/細胞で感染させ、感染の24時間後、48時間後、及び72時間後に採取した。実験に使用された細胞株は、HEK293Tであった。GOIプラスミドを含有するscAAV2ウイルスで形質導入した後、RNAを、WT HEK293T細胞から採取し、cDNAに逆転写した。ガイドRNAの末端に結合し、ガイドが環状化された場合に産物が形成されるように、外側に向けられるプライマーを使用して実施されたPCRにより、環状ガイド形成を評価した。ゲルに示されるように、全ての時点で、環状ガイド感染細胞において、環状ガイドRNAを検出した。
実施例10
環状ガイドを、バックススプライシングで作成することができる
図10は、環状ガイドRNAを作製する方法の図解を示す。RNAは、5’から3’へ、順方向相補配列イントロン、エクソン(ガイド配列を含む)、続いて、逆方向相補配列イントロンを含むように改変される。転写されると、相補配列イントロンが、ハイブリダイズして、dsRNAを形成する。環状ガイドを形成するために、ガイド配列を含有するエクソンが、スプライシングにより除去され、内因性リガーゼでラーゲーションされる。いくつかの場合では、ガイドは、バックスプライシング反応で環状化される。
環状ガイドを、バックススプライシングで作成することができる
図10は、環状ガイドRNAを作製する方法の図解を示す。RNAは、5’から3’へ、順方向相補配列イントロン、エクソン(ガイド配列を含む)、続いて、逆方向相補配列イントロンを含むように改変される。転写されると、相補配列イントロンが、ハイブリダイズして、dsRNAを形成する。環状ガイドを形成するために、ガイド配列を含有するエクソンが、スプライシングにより除去され、内因性リガーゼでラーゲーションされる。いくつかの場合では、ガイドは、バックスプライシング反応で環状化される。
実施例11
環状ガイドRNAの医薬組成物及び対象の処置
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAを含む。環状改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射により組み換えRNA編集酵素と共に対象に同時投与される。医薬組成物は、環状改変ガイドRNA及び組み換えRNA編集酵素を含むナノ粒子を含む。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
環状ガイドRNAの医薬組成物及び対象の処置
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAを含む。環状改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射により組み換えRNA編集酵素と共に対象に同時投与される。医薬組成物は、環状改変ガイドRNA及び組み換えRNA編集酵素を含むナノ粒子を含む。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
実施例12
アプタマーを含む環状ガイドRNA
改変ガイドRNAを得ることにより、環状の改変ガイドRNAが形成される。改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。アプタマーは、改変ガイドRNAの両端に追加される。アプタマー間に共有結合を形成し、それにより、環状の改変ガイドRNAを形成するために、リガーゼを、改変ガイドRNAの各末端でアプタマーと接触させる。環状の改変ガイドRNAは、環状ではない同等の改変ガイドRNAの2次構造と比較して、2次構造を実質的に保持するであろう。
アプタマーを含む環状ガイドRNA
改変ガイドRNAを得ることにより、環状の改変ガイドRNAが形成される。改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。アプタマーは、改変ガイドRNAの両端に追加される。アプタマー間に共有結合を形成し、それにより、環状の改変ガイドRNAを形成するために、リガーゼを、改変ガイドRNAの各末端でアプタマーと接触させる。環状の改変ガイドRNAは、環状ではない同等の改変ガイドRNAの2次構造と比較して、2次構造を実質的に保持するであろう。
実施例13
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAを含む。環状改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射で対象に投与される。環状の改変ガイドRNAの投与計画は、環状ではない同等の改変ガイドRNAを注射により投与される対象よりも2分の1以下の頻度になる。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAを含む。環状改変ガイドRNAは、標的化ドメイン、スペーサードメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射で対象に投与される。環状の改変ガイドRNAの投与計画は、環状ではない同等の改変ガイドRNAを注射により投与される対象よりも2分の1以下の頻度になる。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
実施例14
対象の処置のためのAAV送達環状ガイドRNA
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAをコードするプラスミドを含むウイルスベクターを含む。環状の改変ガイドRNAは、リボザイムドメイン、ライゲーション配列ドメイン、スペーサードメイン、標的化ドメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射で対象に投与される。環状の改変ガイドRNAをコードするプラスミドを含むウイルスベクターの投与計画は、環状ではない同等の改変ガイドRNAを注射により投与される対象よりも2分の1の頻度になる。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
対象の処置のためのAAV送達環状ガイドRNA
対象が、疾患を有すると診断される。対象は、医薬組成物の投与計画を規定される。医薬組成物は、環状の改変ガイドRNAをコードするプラスミドを含むウイルスベクターを含む。環状の改変ガイドRNAは、リボザイムドメイン、ライゲーション配列ドメイン、スペーサードメイン、標的化ドメイン、及びヌクレオチドの編集を行うRNA編集エンティティを動員することが可能なRNA編集エンティティ動員ドメインを含む。医薬組成物は、注射で対象に投与される。環状の改変ガイドRNAをコードするプラスミドを含むウイルスベクターの投与計画は、環状ではない同等の改変ガイドRNAを注射により投与される対象よりも2分の1の頻度になる。投与計画は、疾患を処置するのに有効な量を含む。
実施例15
環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集
本実施例は、iPSC由来の神経細胞における、本開示の環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集について記載し、環状ガイドRNAを、AAVにより送達した。AAV2/2発現GFP(対照)またはRab7ガイド(Rab7U6線状、Rab7 U7 smOPT及びRab7 U6環状)を用いる感染前に、少なくとも6日間、二重SMAD阻害を使用して、iPSCを神経系統に誘導した。これらの構築物のそれぞれにおけるガイドRNAの配列は、GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA(配列番号23)である。細胞を、おおむね、24ウェルプレートに1ウェル当たり1×10^5細胞でプレーティングし、特定のvg/細胞で感染させた。感染の48時間、72時間、または7日後に、mRNAを単離し、ddPCR及びSangerシーケンシングでRab7編集を評価した。図12及び15では、ImageJを使用して、画像を定量することにより、形質導入効率を評価した。まとめると、GFP+シグナルを捕捉した各ウェルの画像と、同じ実視野の明視野画像を撮影した。GFP+シグナルを閾値処理し、陽性シグナルの面積を測定した。同様に、細胞を含有した明視野画像の面積を閾値処理し、陽性シグナルの面積を測定した。GFP+面積を、細胞面積で除し、パーセント形質導入を得た。
環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集
本実施例は、iPSC由来の神経細胞における、本開示の環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集について記載し、環状ガイドRNAを、AAVにより送達した。AAV2/2発現GFP(対照)またはRab7ガイド(Rab7U6線状、Rab7 U7 smOPT及びRab7 U6環状)を用いる感染前に、少なくとも6日間、二重SMAD阻害を使用して、iPSCを神経系統に誘導した。これらの構築物のそれぞれにおけるガイドRNAの配列は、GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA(配列番号23)である。細胞を、おおむね、24ウェルプレートに1ウェル当たり1×10^5細胞でプレーティングし、特定のvg/細胞で感染させた。感染の48時間、72時間、または7日後に、mRNAを単離し、ddPCR及びSangerシーケンシングでRab7編集を評価した。図12及び15では、ImageJを使用して、画像を定量することにより、形質導入効率を評価した。まとめると、GFP+シグナルを捕捉した各ウェルの画像と、同じ実視野の明視野画像を撮影した。GFP+シグナルを閾値処理し、陽性シグナルの面積を測定した。同様に、細胞を含有した明視野画像の面積を閾値処理し、陽性シグナルの面積を測定した。GFP+面積を、細胞面積で除し、パーセント形質導入を得た。
iPSCを、様々なvg/細胞で48または72時間形質導入し、分化の8または9日目に収集した。Rab7編集を、ddPCRで測定した。環状ガイドRNAのPCR産物のゲルは、形質導入後最大少なくとも7日間まで、iPSC由来ニューロンで環状ガイドRNA PCR産物が検出可能であることを示した。
図11Aに示されるように、vg/細胞が増加するにつれて、Rab7編集において用量依存的な増加があった。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。Sangerシーケンシングでも、Rab7編集を測定した。図11Bに示されるように、vg/細胞が増加するにつれて、Rab7編集において用量依存的な増加がある。編集を定量するためのddPCR及びSangerシーケンシングのアプローチは、非常に類似した結果を生じる。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。iPSCを、様々なvg/細胞で72時間または7日間形質導入し、分化から17日以上で採取した。Rab7編集を、ddPCRで測定した。図11Cで示されるように、編集は、72時間でより未成熟な培養物よりも完全に成熟したニューロンにおいて、はるかに低かったが、編集は、感染の7日後で、より未成熟な培養物と同じレベルに達した。このデータは、ニューロンが成熟するほど、環状ガイドRNAを作成するのに長い時間がかかることを意味する可能性がある。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。
図12Aは、分化の9日後、感染の72時間後に、採取された細胞におけるRab7編集効率に対してプロットされた%形質導入を示す。ドットのグレースケールは、細胞が処置されたウイルスの力価を表す。ウイルス力価は、形質導入効率に直接関係している。図12Bは、種々の分化日数後及び感染時点で採取された細胞におけるRab7編集効率に対してプロットされた%形質導入を示す。ドット及び形状は、分化の日数を表し、ドットのサイズは、細胞が処置されたウイルスの力価を表す。編集及び形質導入は、より未熟な培養物よりも完全に成熟したニューロンにおいて、時間がかかる可能性がある。
iPSCを、様々なvg/細胞で48または72時間形質導入し、分化の8または9日目に収集した。Rab7編集を、ddPCRで測定した。図13Aに示されるように、vg/細胞が増加するにつれて、Rab7編集において用量依存的な増加がある。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。Sangerシーケンシングでも、Rab7編集を測定した。図13Bに示されるように、vg/細胞が増加するにつれて、Rab7編集において用量依存的な増加がある。編集を定量するためのddPCR及びSangerシーケンシングのアプローチは、非常に類似した結果を生じる。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。図13Cでは、72時間または7日間、iPSCを、種々のvg/細胞で形質導入し、分化から17日以上で採取した。Rab7編集を、ddPCRで測定した。データは、生物学的複製、平均+/-SEMを表す。
図14Aは、分化の9日後、感染の72時間後に採取された細胞におけるRab7編集効率に対してプロットされた%形質導入を示す。ドットのグレースケールは、細胞が処置されたウイルスの力価を表す。ウイルス力価は、形質導入効率に直接関係している。図14Bは、種々の分化日数後に採取された細胞におけるRab7編集効率に対してプロットされた%形質導入を示す。ドット及び形状は、分化の日数を表し、ドットのサイズは、細胞が処置されたウイルスの力価を表す。
図15は、オフターゲット編集プロファイルを示す。Rab7 U6環状ガイドは、U7 smOPT線状ガイドよりも多くのオフターゲット編集を生成する。
実施例16
TUBB4A D249N編集
本実施例は、線状及び環状のガイドRNAを使用したTUBB4A D249N編集について説明する。Piggybac主鎖ベクターを使用して、TUBB4A D249Nミニ遺伝子構築物を設計した。図16は、piggyBac TUBB4A D249Nミニ遺伝子の図を示し、実験計画を要約する。WTまたはadar1ノックアウト(adar1 KO)のいずれかであるK562細胞を、Piggybac主鎖ベクターで形質転換した。ピューロマイシン薬物選択により、クローンの集団を選択した。TUBB4A D249Nミニ遺伝子に対する線状及び環状ガイドRNAを設計し、以下の表3に記載される。
TUBB4A D249N編集
本実施例は、線状及び環状のガイドRNAを使用したTUBB4A D249N編集について説明する。Piggybac主鎖ベクターを使用して、TUBB4A D249Nミニ遺伝子構築物を設計した。図16は、piggyBac TUBB4A D249Nミニ遺伝子の図を示し、実験計画を要約する。WTまたはadar1ノックアウト(adar1 KO)のいずれかであるK562細胞を、Piggybac主鎖ベクターで形質転換した。ピューロマイシン薬物選択により、クローンの集団を選択した。TUBB4A D249Nミニ遺伝子に対する線状及び環状ガイドRNAを設計し、以下の表3に記載される。
約500Kの細胞(WT及びadar1 KO)を、1ugのガイドRNAでヌクレオフェクトした。ヌクレオフェクションの18時間後、全RNAを、ヌクレオフェクトされた細胞から精製し、cDNAを作成し、PCR反応を実施して、TUBB4A D249N領域を増幅した。Sangerシーケンシングを使用して、WT、adar1 KO、及びモックトランスフェクションにおけるTUBB4A D249N標的アデノシンでの編集効率を定量した。環状RNAの存在を検証するために、PCR反応を実施した。
図17の左に示されるように、TUBB4A D249Nミニ遺伝子におけるパーセント編集は、環状ガイドのみを発現するK562 WT細胞において顕著である。図17の右は、環状ガイドRNAに特異的なプライマーを用いるPCR産物を示す。サンプル5及び9のみが、正しいサイズのPCRフラグメントを示している。
実施例16
異なる長さのスペーサーを有する環状ガイドRNAを用いたRab7A編集
本実施例は、様々な長さのスペーサーを有する本開示の環状ガイドRNAを用いるRab7A編集について記載する。WT HEK293細胞(30,000細胞)を、ガイドRNAまたは対照をコードする100ngのプラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、RNAを単離し、cDNAライブラリーに変換した。PCR及びSangerシーケンシングを実施した。EditRソフトウェアを使用して、パーセント編集を決定した。試験されたガイドRNA及びスペーサーの配列は、以下の表4に示される。図18に見られるように、より長いスペーサーを有する環状ガイドは、より高いレベルのRNA編集を促進した。
異なる長さのスペーサーを有する環状ガイドRNAを用いたRab7A編集
本実施例は、様々な長さのスペーサーを有する本開示の環状ガイドRNAを用いるRab7A編集について記載する。WT HEK293細胞(30,000細胞)を、ガイドRNAまたは対照をコードする100ngのプラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、RNAを単離し、cDNAライブラリーに変換した。PCR及びSangerシーケンシングを実施した。EditRソフトウェアを使用して、パーセント編集を決定した。試験されたガイドRNA及びスペーサーの配列は、以下の表4に示される。図18に見られるように、より長いスペーサーを有する環状ガイドは、より高いレベルのRNA編集を促進した。
実施例16
環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集
本実施例は、本開示の環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集について記載する。ガイドをコードする500ngのプラスミドで、20,000細胞をトランスフェクトした。試験された細胞は、G2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞(図19の対応するデータ、上部)、ならびに、ADAR2及びG2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞を含む。
環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集
本実施例は、本開示の環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集について記載する。ガイドをコードする500ngのプラスミドで、20,000細胞をトランスフェクトした。試験された細胞は、G2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞(図19の対応するデータ、上部)、ならびに、ADAR2及びG2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞を含む。
トランスフェクションの48時間後に、RNAを単離し、cDNAライブラリーに変換した。PCR及びSangerシーケンシング解析を実施した。EditRプログラムを使用して、パーセント編集を決定した。ガイドRNAは、ガイドの5’末端からA/Cミスマッチの改変80塩基を有する100塩基長である。ガイドRNAは、5’-CTGGCAACTTCAGGTGCACGAAACCCTGGTGTGCCCTCTGATGTTCTTATCCCCATTCTACAGCAGTACTGAGCAATGCCGTAGTCAGCAATCTTTGCAA-3’(配列番号39)の配列を有する。図19は、G2019S変異のオンターゲット及びオフターゲットADAR1編集ならびにADAR1+ADAR2編集のグラフを示す。
実施例17
環状ガイドRNAを用いるSNCA編集
本実施例は、U6プロモーターの制御下で環状ガイドRNAをコードする本開示の構築物について記載し、ガイドRNAは、SNCA遺伝子の開始部位または翻訳開始部位(TIS)(翻訳開始部位(TSS)とも呼ばれる)を標的とするように設計される。エクソン2のヌクレオチド位置26のSNCA TISアデノシンを標的とするように、ガイド構築物を設計した(エクソン1及びエクソン2を含む、ほとんどのSNCAバリアントのヌクレオチド位置264に対応する)。HEK293細胞を、目的のガイドRNAをコードするプラスミドでトランスフェクトし、トランスフェクションの48時間後(特に明記しない限り)に、RNA編集を評価した。HEK293細胞で自然に発現されるADAR1のみ、ならびにADAR1及びADAR2について、RNA編集を評価した。後者の実験では、ADAR2をコードするpiggybacベクターで、HEK293細胞を同時トランスフェクトした。RNA編集のレベルを、シーケンシングで定量し、ソフトウェアプログラムを使用して解析した。
環状ガイドRNAを用いるSNCA編集
本実施例は、U6プロモーターの制御下で環状ガイドRNAをコードする本開示の構築物について記載し、ガイドRNAは、SNCA遺伝子の開始部位または翻訳開始部位(TIS)(翻訳開始部位(TSS)とも呼ばれる)を標的とするように設計される。エクソン2のヌクレオチド位置26のSNCA TISアデノシンを標的とするように、ガイド構築物を設計した(エクソン1及びエクソン2を含む、ほとんどのSNCAバリアントのヌクレオチド位置264に対応する)。HEK293細胞を、目的のガイドRNAをコードするプラスミドでトランスフェクトし、トランスフェクションの48時間後(特に明記しない限り)に、RNA編集を評価した。HEK293細胞で自然に発現されるADAR1のみ、ならびにADAR1及びADAR2について、RNA編集を評価した。後者の実験では、ADAR2をコードするpiggybacベクターで、HEK293細胞を同時トランスフェクトした。RNA編集のレベルを、シーケンシングで定量し、ソフトウェアプログラムを使用して解析した。
図20~図24は、編集されるべき標的A(x軸上の「0」)でのRNA編集及びオフターゲット位置(「0」ではない位置で黒いバーとして表示)でのRNA編集のプロットを示す。生物学的複製は、各列に示される。
図20~図24に示されるガイドの配列は、以下の表5に記載される。以下の表5は、観察されたパーセントオンターゲットRNA編集についても記載する。
実施例18
3’SmOPT配列及びU7ヘアピンを含有する環状ガイドRNA
3’SmOPT配列及びU7ヘアピンを有する100ntのアンチセンス(標的化)ガイドRNAを、P3及びP1 RtcB環状リボザイム部位間に挿入し、mU7またはhU6プロモーターを使用して、発現させた。293T細胞を、ガイドRNA構築物を発現する1μgのプラスミド(内因性ADARレベル)でトランスフェクトし、41時間後にRNAを測定した。図25Aは、環状RNA形態を示し、ガイド特異的プライマーを用いたSangerシーケンシングは、リボザイム部位が、環状RNA内のアンチセンスガイド及び3’SmOPT U7ヘアピンと一緒に正確にライゲーションされていることを示す。
3’SmOPT配列及びU7ヘアピンを含有する環状ガイドRNA
3’SmOPT配列及びU7ヘアピンを有する100ntのアンチセンス(標的化)ガイドRNAを、P3及びP1 RtcB環状リボザイム部位間に挿入し、mU7またはhU6プロモーターを使用して、発現させた。293T細胞を、ガイドRNA構築物を発現する1μgのプラスミド(内因性ADARレベル)でトランスフェクトし、41時間後にRNAを測定した。図25Aは、環状RNA形態を示し、ガイド特異的プライマーを用いたSangerシーケンシングは、リボザイム部位が、環状RNA内のアンチセンスガイド及び3’SmOPT U7ヘアピンと一緒に正確にライゲーションされていることを示す。
図25Bは、P3及びP1 RtcB環状リボザイム部位間でクローン化されたSm結合ドメイン、U7ステムループヘアピン、及びRNAリンカー配列のいくつかの配列バリエーションを列挙する(上部パネル)。Sm結合ドメインの前に、ヒトRAB7Aエクソン4、RAB7A 3’UTR、SNCAエクソン4、SNCA 3’UTR、DMDエクソン71スプライスアクセプター、またはDMDエクソン74スプライスアクセプターを標的とする100ntのアンチセンスガイドRNAが環状RNA内に含まれた。mU7またはhU6プロモーターのいずれかを使用して、ガイドRNAを発現させ、それぞれは、対応するターミネーター配列を有する。線状SmOPT U7ヘアピンガイドRNAに加えて、Sm結合ドメイン及びU7ステムループヘアピンを含有する環状化されたガイドRNAは、標的転写産物も編集し得る(Sangerシーケンシングで測定)(中央のパネル)。陰性対照として、異なる遺伝子を標的とする線状SmOPT U7ヘアピンガイドRNAを使用した。さらに、SmOPT U7ヘアピンガイドRNAの線状または環状形態のいずれも、HPRT1ハウスキーピング遺伝子と比較して、RAB7A 3’UTRまたはSNCA 3’UTR標的転写産物の遺伝子発現レベルを変化させなかった(ddPCRで測定)(左下のパネル)。線状SmOPT U7ヘアピンガイドRNAは、RAB7Aエクソン4の偶発的なスキッピングを最小限に抑えたのみであり、環状SmOPT U7ヘアピンガイドRNAは、検出可能なエクソンスキッピングを示さなかった(PCR及びゲル電気泳動で測定)(右下のパネル)。
実施例19
環状ガイドのAAV送達
AAV2を介して筋肉及び293T細胞に、Rab7a標的化環状ガイド(0.100.50)を送達した。図26は、LHCN未分化型細胞及びLHCN分化型細胞(5日分化)における、Rab7a標的化環状ガイドを担持するAAV2ベクター(AAV2-561)で形質導入された細胞、及びAAV2ベクターなしでRab7a標的化環状と接触させた細胞(NO AAV)のパーセントRNA編集(Sangerシーケンシングで決定)のグラフを示す。AAV2ベクター内のガイドは、AAV2ベクター内にないガイドと比較して編集を増加させている。図27は、異なる感染多重度(MOI)でAAV2ベクターにより送達されたRab7標的化環状ガイド、及びAAV2ベクター不在で送達されたRab7標的化環状ガイドによる、HEK293T細胞、RD未分化型細胞、及びLHCN未分化型細胞における、パーセントRNA編集(Sangerシーケンシングで決定)のグラフを示す。トランスフェクションの48時間後のパーセントRNA編集が示される。より高いMOIでの形質導入は、RNA編集の増加につながる。
環状ガイドのAAV送達
AAV2を介して筋肉及び293T細胞に、Rab7a標的化環状ガイド(0.100.50)を送達した。図26は、LHCN未分化型細胞及びLHCN分化型細胞(5日分化)における、Rab7a標的化環状ガイドを担持するAAV2ベクター(AAV2-561)で形質導入された細胞、及びAAV2ベクターなしでRab7a標的化環状と接触させた細胞(NO AAV)のパーセントRNA編集(Sangerシーケンシングで決定)のグラフを示す。AAV2ベクター内のガイドは、AAV2ベクター内にないガイドと比較して編集を増加させている。図27は、異なる感染多重度(MOI)でAAV2ベクターにより送達されたRab7標的化環状ガイド、及びAAV2ベクター不在で送達されたRab7標的化環状ガイドによる、HEK293T細胞、RD未分化型細胞、及びLHCN未分化型細胞における、パーセントRNA編集(Sangerシーケンシングで決定)のグラフを示す。トランスフェクションの48時間後のパーセントRNA編集が示される。より高いMOIでの形質導入は、RNA編集の増加につながる。
実施例20
環状ガイドのAAV送達
本実施例は、SERPINA1 E342K変異を発現するように改変されたHepG2細胞のRAB7Aを標的とする環状ガイドRNAのAAV送達について説明する。SERPINA1 E342K変異を有する親HepG2細胞及び3つのHepG2クローン(クローン1、クローン2、及びクローン3)を含む、50,000個の細胞に、100,000のMOIで、AAV2を介して、GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA(配列番号23)の配列を有するRAB7A標的化環状ガイドRNAを送達した。感染の48時間後に、ddPCRドロップオフアッセイにより、RAB7A編集を定量した。図28に示されるように、ガイドRNAは、親細胞株及び3つのクローン全てで、RAB7Aの編集の成功を示した。
環状ガイドのAAV送達
本実施例は、SERPINA1 E342K変異を発現するように改変されたHepG2細胞のRAB7Aを標的とする環状ガイドRNAのAAV送達について説明する。SERPINA1 E342K変異を有する親HepG2細胞及び3つのHepG2クローン(クローン1、クローン2、及びクローン3)を含む、50,000個の細胞に、100,000のMOIで、AAV2を介して、GATAAAAGGCGTACATAATTCTTGTGTCTACTGTACAGAATACTGCCGCCAGCTGGATTTCCCAATTCTGAGTAACACTCTGCAATCCAAACAGGGTTCA(配列番号23)の配列を有するRAB7A標的化環状ガイドRNAを送達した。感染の48時間後に、ddPCRドロップオフアッセイにより、RAB7A編集を定量した。図28に示されるように、ガイドRNAは、親細胞株及び3つのクローン全てで、RAB7Aの編集の成功を示した。
実施例21
フィラー配列を有する環状シャーシ
本実施例は、様々な長さのフィラー配列を有する本開示の環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集について記載する。WT HEK293細胞(20,000細胞)を、ガイドRNAまたは対照をコードする500ngのプラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、RNAを単離し、cDNAライブラリーに変換した。PCR及びSangerシーケンシングを実施した。EditRソフトウェアを使用して、パーセント編集を決定した。HEK293細胞で自然に発現されるADAR1のみ、ならびにADAR1及びADAR2について、RNA編集を評価した。後者の実験では、ADAR2を過剰発現させるために、ADAR2をコードするpiggybacベクターで、HEK293細胞を同時トランスフェクトした。
フィラー配列を有する環状シャーシ
本実施例は、様々な長さのフィラー配列を有する本開示の環状ガイドRNAを用いるRAB7A編集について記載する。WT HEK293細胞(20,000細胞)を、ガイドRNAまたは対照をコードする500ngのプラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、RNAを単離し、cDNAライブラリーに変換した。PCR及びSangerシーケンシングを実施した。EditRソフトウェアを使用して、パーセント編集を決定した。HEK293細胞で自然に発現されるADAR1のみ、ならびにADAR1及びADAR2について、RNA編集を評価した。後者の実験では、ADAR2を過剰発現させるために、ADAR2をコードするpiggybacベクターで、HEK293細胞を同時トランスフェクトした。
図29は、左に、異なるサイズで、標的に相補的な環状シャーシ全体の異なる割合を有する様々な環状ガイドRNAについてのRAB7A 3’UTRのパーセント編集の棒グラフを示す(例えば、フィラー配列の量を変化させることにより、標的化ドメインである環状シャーシの部分を調節した)。驚くべきことに、ガイドRNA対環状シャーシ全体の比を変化させることにより、RNA編集のレベルを調節することができた。つまり、ガイドRNA対環状シャーシ全体の比が低くても高くても、最も高い編集は示さなかった。ガイドRNAが、環状シャーシ全体の約28%~約66%である環状シャーシは、最も高いレベルのRNA編集をもたらした。これらの結果は、ADAR1単独及びADAR1+ADAR2過剰発現について一貫していた。図の右側のゲルは、試験された環状ガイドRNAの環状化の確認を示す。
実施例22
フィラー配列を有する環状シャーシ
本実施例は、フィラー配列を有する本開示の環状ガイドRNAによるLRRK2編集について記載する。この実施例は、本開示の環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集について記載する。実験設定及びガイドの詳細は、上記の実施例16に記載される。まとめると、20,000個の細胞を、ガイドをコードする500ngのプラスミドでトランスフェクトした。試験された細胞は、G2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞、ならびに、ADAR2及びG2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞を含む。配列が以下の表7に示される。ガイドRNAは、太字であり、フィラー配列は、下線が引かれている。
フィラー配列を有する環状シャーシ
本実施例は、フィラー配列を有する本開示の環状ガイドRNAによるLRRK2編集について記載する。この実施例は、本開示の環状ガイドRNAを用いるLRRK2編集について記載する。実験設定及びガイドの詳細は、上記の実施例16に記載される。まとめると、20,000個の細胞を、ガイドをコードする500ngのプラスミドでトランスフェクトした。試験された細胞は、G2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞、ならびに、ADAR2及びG2019S変異を含有するLRRK2ミニ遺伝子を含有するpiggyBacベクターでトランスフェクトされた、内因性ADAR1を発現するHEK293細胞を含む。配列が以下の表7に示される。ガイドRNAは、太字であり、フィラー配列は、下線が引かれている。
本発明の好ましい実施形態が、本明細書に示され、説明されているが、当業者には、そのような実施形態が単なる例として提供されていることが明らかであろう。ここで、当業者には、本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、及び置き換えが想起されるであろう。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替物が、本発明を実施する際に採用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法及び構造、ならびにそれらの同等物がそれにより網羅されることが意図される。
Claims (60)
- 前駆改変線状ポリヌクレオチドであって、
第1のスペーサードメイン、
疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び
第2のスペーサードメイン
を含み、
前記第1または第2のスペーサードメインが、前記標的RNAに実質的に相補的ではなく、
前記前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物が、哺乳動物細胞への前記前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドを形成し、
前記標的化ドメインが前記標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による前記標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、
前記前駆改変線状ポリヌクレオチド。 - 前記前駆改変線状ポリヌクレオチドが、5’から3’の順に、前記第1のスペーサードメイン、前記標的化ドメイン、及び前記第2のスペーサードメインを含む、請求項1に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記前駆改変線状ポリヌクレオチドが、前記第1のスペーサードメインの5’側または前記第2のスペーサードメインの3’側に、リボザイムドメインを含む、請求項1または2に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記前駆改変線状ポリヌクレオチドが、前記リボザイムドメイン及び前記第1のスペーサードメイン間、または前記リボザイムドメイン及び前記第2のスペーサードメイン間に、ライゲーションドメインを含む、請求項3に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 自己環状化後に、前記第1のスペーサードメイン及び前記第2のスペーサードメインが、前記環状化された改変ポリヌクレオチドの全長の約40%~約70%であるフィラー配列である、請求項1~4のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 自己環状化後に、前記第1のスペーサードメイン及び前記第2のスペーサードメインが、前記環状化された改変ポリヌクレオチドの前記全配列の約50%~約67%であるフィラー配列である、請求項5に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記フィラー配列が、前記フィラー配列を欠く他の点で同等の環状化ポリヌクレオチドと比較して、前記標的化ドメインの前記標的RNAへのハイブリダイゼーションを増加させる、請求項5または6に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 自己環状化後に、前記環状化された改変ポリヌクレオチドの前記全長が、約150ヌクレオチド~約400ヌクレオチドを含む、請求項5~7のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 自己環状化後に、前記環状化された改変ポリヌクレオチドの前記全長が、約200ヌクレオチド~約300ヌクレオチドを含む、請求項8に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAと少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の相補性を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、プレメッセンジャーRNA、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、トランスファーRNA、長鎖非コードRNA、及び低分子RNAからなる群より選択されるRNAである、請求項1~10のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAの3’または5’非翻訳領域(UTR)に実質的に相補的である、請求項1~11のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAのイントロン領域に実質的に相補的である、請求項1~12のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、翻訳開始部位(TIS)に実質的に相補的である、請求項1~13のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAの上流オープンリーディングフレーム(uORF)に実質的に相補的である、請求項1~14のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、請求項1~15のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記塩基の前記編集が、前記編集を欠く他の点で同等の標的RNAの翻訳タンパク質と比較して、前記塩基の前記編集を伴う前記標的RNAの翻訳後に、タンパク質もしくはそのフラグメントのレベルを増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの長さを増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの機能性を増加させるか、タンパク質もしくはそのフラグメントの安定性を増加させるか、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項1~16のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記塩基の編集が、センスコドンを終止コドンに変換する、請求項1~17のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記センスコドンが、疾患の病原経路に関与し、前記センスコドンを前記終止コドンに変換すると、前記疾患の病原経路が低減する、請求項18に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記塩基の編集が、終止コドンをセンスコドンに変換する、請求項1~17のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記終止コドンが疾患の病原経路に関与し、前記終止コドンを前記センスコドンに変換すると、前記疾患の病原経路が低減する、請求項20に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記塩基の編集が、第1のセンスコドンを第2のセンスコドンに変換する、請求項1~17のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記第1のセンスコドンが疾患の病原経路に関与し、前記第1のセンスコドンを前記第2のセンスコドンに変換すると、前記疾患の病原経路が低減する、請求項22に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチド、または約100ヌクレオチド~約200ヌクレオチドである、請求項1~23のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記RNA編集酵素が、ADARタンパク質またはAPOBECタンパク質を含む、請求項1~24のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記RNA編集酵素が、ADARを含み、前記ADARが、ADAR1である、請求項25に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記RNA編集酵素が、ADARを含み、前記ADARが、ADAR2である、請求項25に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記RNA編集酵素が、ADARを含み、前記ADARが、ADAR3である、請求項25に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、大脳基底核及び小脳の萎縮を伴う髄鞘形成不全(H-ABC)、または嚢胞性線維症を含む、請求項1~28のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、TUBB4Aを含み、TUBB4Aが、D249N変異を含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号32、配列番号33、または配列番号34と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項30に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、LRRK2を含み、LRRK2が、G2019S変異を含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号39、配列番号53、または配列番号54と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項32に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、SERPINA1を含み、SERPINA1が、E342K変異を含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号64、または配列番号65と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項34に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、SNCAを含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項36に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記翻訳開始部位(TIS)を標的とするように設計される、請求項37に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、APPを含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号61、配列番号62、または配列番号63と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項39に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、ABCA4を含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号58、配列番号59、または配列番号60と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項41に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、DMDを含む、請求項1~29のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、配列番号56、または配列番号57と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約92%、少なくとも約95%、少なくとも約97%、少なくとも約99%、または100%の配列相同性を含む、請求項43に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド。
- 前駆改変ポリヌクレオチドであって、5’から3’の順に、第1のリボザイムドメイン、第1ライゲーションドメイン、第1のスペーサードメイン、疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、第2のライゲーションドメイン、及び第2のリボザイムドメイン、を含み、前記第1のスペーサードメインが、前記標的RNAと実質的に相補的ではなく、前記前駆改変線状ポリヌクレオチドの転写物が、哺乳動物細胞への前記前駆改変線状ポリヌクレオチドの挿入時に環状化し、それにより、環状化された改変ポリヌクレオチドを形成し、前記標的化ドメインが前記標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による前記標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、前記前駆改変ポリヌクレオチド。
- 改変環状ポリヌクレオチドであって、疾患または状態に関与する標的RNAに実質的に相補的な標的化ドメイン、及び前記標的RNAに実質的に相補的でないスペーサードメインを含み、前記スペーサードメインが、1つ以上のヌクレオチドの付加により前記改変環状ポリヌクレオチドを拡大し、前記標的化ドメインが前記標的RNAとハイブリダイズすると、RNA編集酵素による前記標的RNAのヌクレオチドの塩基の編集が促進される、前記改変環状ポリヌクレオチド。
- 前記RNA編集エンティティによる前記標的RNAのヌクレオチドの前記塩基の前記編集が、
(i)前記標的RNAを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、
(ii)前記改変ポリヌクレオチドを初代細胞株に直接的または間接的に導入すること、ならびに
(iii)前記標的RNAをシーケンシングすること、
を含むin vitroアッセイで決定される、請求項46に記載の改変環状ポリヌクレオチド。 - 前記改変環状ポリヌクレオチドが、溶媒に曝露され得る、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、またはその両方を含まない、請求項46または47に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- さらに、RNA編集酵素動員ドメインを含み、前記RNA編集酵素動員ドメインが、前記改変ポリヌクレオチドと会合した場合に前記標的RNA内のヌクレオチドの塩基に対して化学変換を行うRNA編集酵素を動員する、請求項46~48のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、約20ヌクレオチド~約150ヌクレオチドである、請求項46~49のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- 前記標的RNAが、ナンセンス変異を含む、請求項46~50のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- 前記標的化ドメインが、前記標的RNAとミスマッチである少なくとも1つの単一ヌクレオチドを含む、請求項46~51のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- 前記疾患または状態が、レット症候群、ハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋ジストロフィー、テイ・サックス病、α1-アンチトリプシン欠損症(AATD)、認知症、タウオパチー、シヌクレイノパチー、シュタルガルト病、大脳基底核及び小脳の萎縮を伴う髄鞘形成不全(H-ABC)、または嚢胞性線維症を含む、請求項46に記載の改変環状ポリヌクレオチド。
- 請求項1~45のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド、または請求項46~53のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチドを含む、ベクター。
- 前記ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む、請求項54に記載のベクター。
- 前記AAVベクターが、AAV1ベクター、AAV2ベクター、AAV3ベクター、AAV4ベクター、AAV5ベクター、AAV6ベクター、AAV7ベクター、AAV8ベクター、AAV9ベクター、これらのいずれかのキメラ、またはこれらのいずれかのバリアントである、請求項55に記載のベクター。
- 前記ウイルスベクターが、自己相補型アデノ随伴ウイルス(scAAV)ベクターである、請求項55または56に記載のベクター。
- 前記ウイルスベクターが、一本鎖AAVベクターである、請求項55または56に記載のベクター。
- 請求項1~45のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド、請求項45~53のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド、または請求項54~58のいずれか1項に記載のベクター、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、または担体を含む、単位用量形態の医薬組成物。
- 疾患または状態の処置または予防を、それを必要とする対象において行う方法であって、治療有効量の請求項1~45のいずれか1項に記載の前駆改変線状ポリヌクレオチド、請求項46~53のいずれか1項に記載の改変環状ポリヌクレオチド、請求項54~58のいずれか1項に記載のベクター、または請求項59に記載の医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
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