JP2023529316A - ゲノム編集のための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
ゲノムを標的化し、編集するための組成物を本明細書に記載する。また、本開示の組成物を利用してゲノムを標的化し、編集するための方法も本明細書に記載する。【選択図】図8
Description
相互参照
本出願は、2020年5月26日に出願された仮出願第63/030,121号、2020年11月11日に出願された仮出願第63/112,328号、2020年12月1日に出願された仮出願第63/119,881号、2021年4月22日に出願された仮出願第63/178,221号に対する米国特許法第119条に基づく優先権を主張し、その開示は、それらの全体が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日に出願された仮出願第63/030,121号、2020年11月11日に出願された仮出願第63/112,328号、2020年12月1日に出願された仮出願第63/119,881号、2021年4月22日に出願された仮出願第63/178,221号に対する米国特許法第119条に基づく優先権を主張し、その開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
操作されたガイドRNAであって、(a)少なくとも1個の化学修飾と、(b)標的化ドメインであって、標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、RNA編集エンティティが、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合すると、標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的化編集を行う、操作されたガイドRNAが本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに対するミスマッチを含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、標的RNA分子中の塩基に対して対向しており、かつ対形成しない、操作されたガイドRNA中の塩基を含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、A/Cミスマッチを含み、Aは、標的RNA分子中にあり、Cは、操作されたガイドRNA中にある。いくつかの実施形態において、A/Cミスマッチ中のAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基と対向するCを含む。いくつかの実施形態において、標的RNA分子は、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のAに対して対向しており、かつ対形成しないCに隣接し、かつ5’のGを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの5’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの3’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、操作されたガイドRNAの3’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む。いくつかの実施形態において、糖に対する修飾は、糖の構成要素の修飾を含み、糖は、リボース糖を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する修飾は、2’-O-メチル基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるデホスホリンカーによる、操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ホスホチオエート基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される少なくとも立体化学的に純粋な核酸を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、化学修飾は、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、標的RNAに対する操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる。いくつかの実施形態において、標的RNAは、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、標的RNAは、SERPINA1 E342Kを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、標的RNAは、ABCA4をコードする。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、(a)ADAR若しくはAPOBEC、(b)(a)の触媒的に活性な断片、(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、ADARを含み、ADARは、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、対象の細胞に対して内因性である。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、外因的に提供される。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、構造的なループ安定化骨格を更に含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、tRNA骨格を含む。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的化部分にコンジュゲート化される。いくつかの実施形態において、標的化部分は、神経細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、肝臓細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、黄斑細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、粒子中に封入される。いくつかの実施形態において、粒子は、ナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、リポソームを含む。
また、単位用量形態の薬学的組成物であって、(a)本明細書に記載の操作されたガイドRNAと、(b)薬学的に許容される賦形剤、担体、又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物が本明細書で開示される。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、(a)少なくとも1個の化学修飾と、(b)標的化ドメインであって、標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、RNA編集エンティティが、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合すると、標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的化編集を行う。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに対するミスマッチを含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、標的RNA分子中の塩基に対して対向しており、かつ対形成しない、操作されたガイドRNA中の塩基を含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、A/Cミスマッチを含み、Aは、標的RNA分子中にあり、Cは、操作されたガイドRNA中にある。いくつかの実施形態において、A/Cミスマッチ中のAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基と対向するCを含む。いくつかの実施形態において、標的RNA分子は、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のAに対して対向しており、かつ対形成しないCに隣接し、かつ5’のGを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの5’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの3’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、操作されたガイドRNAの3’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む。いくつかの実施形態において、糖に対する修飾は、糖の構成要素の修飾を含み、糖は、リボース糖を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する修飾は、2’-O-メチル基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるデホスホリンカーによる、操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ホスホチオエート基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される少なくとも立体化学的に純粋な核酸を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、化学修飾は、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、標的RNAに対する操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる。いくつかの実施形態において、標的RNAは、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、標的RNAは、SERPINA1 E342Kを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、標的RNAは、ABCA4をコードする。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、(a)ADAR若しくはAPOBEC、(b)(a)の触媒的に活性な断片、(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、ADARを含み、ADARは、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、対象の細胞に対して内因性である。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、外因的に提供される。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、構造的なループ安定化骨格を更に含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、tRNA骨格を含む。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的化部分にコンジュゲート化される。いくつかの実施形態において、標的化部分は、神経細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、肝臓細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、黄斑細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、粒子中に封入される。いくつかの実施形態において、粒子は、ナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、リポソームを含む。
また、疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法であって、その方法が、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、又は本明細書に記載の薬学的組成物を、対象に投与することを含む、方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチド又は薬学的組成物は、対象に、髄腔内、眼内、硝子体内、網膜内、静脈内、筋肉内、脳室内、大脳内、小脳内、側脳室内、実質内、皮下、又はこれらの組み合わせにより投与される。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、神経性疾患又は状態を含む。いくつかの実施形態において、神経性疾患若しくは状態、又は神経発達的疾患若しくは状態は、パーキンソン病、アルツハイマー病、又は認知症を含む。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、肝臓疾患又は状態を含む。いくつかの実施形態において、肝臓疾患又は状態は、肝硬変を含む。いくつかの実施形態において、肝臓疾患又は状態は、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症(AAT欠乏症)を含む。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、黄斑変性を含む。いくつかの実施形態において、黄斑変性は、スターガルト病を含む。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、(a)少なくとも1個の化学修飾と、(b)標的化ドメインであって、標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、RNA編集エンティティが、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合すると、標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的化編集を行う。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに対するミスマッチを含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、標的RNA分子中の塩基に対して対向しており、かつ対形成しない、操作されたガイドRNA中の塩基を含む。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、A/Cミスマッチを含み、Aは、標的RNA分子中にあり、Cは、操作されたガイドRNA中にある。いくつかの実施形態において、A/Cミスマッチ中のAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基と対向するCを含む。いくつかの実施形態において、標的RNA分子は、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドは、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のAに対して対向しており、かつ対形成しないCに隣接し、かつ5’のGを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの5’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、(a)操作されたガイドRNAの3’末端の近位、(b)操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は(c)(a)及び(b)の両方に配置される。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、操作されたガイドRNAの3’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾は、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む。いくつかの実施形態において、糖に対する修飾は、糖の構成要素の修飾を含み、糖は、リボース糖を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する修飾は、2’-O-メチル基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるデホスホリンカーによる、操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ホスホチオエート基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾は、表2に提供される少なくとも1つの立体化学的に純粋な核酸を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、化学修飾は、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない。いくつかの実施形態において、化学修飾は、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、標的RNAに対する操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾は、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる。いくつかの実施形態において、標的RNAは、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、標的RNAは、SERPINA1 E342Kを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、標的RNAは、ABCA4をコードする。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、(a)ADAR若しくはAPOBEC、(b)(a)の触媒的に活性な断片、(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、ADARを含み、ADARは、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、対象の細胞に対して内因性である。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、外因的に提供される。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、構造的なループ安定化骨格を更に含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、tRNA骨格を含む。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的化部分にコンジュゲート化される。いくつかの実施形態において、標的化部分は、神経細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、肝臓細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、標的化部分は、黄斑細胞を標的化する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、粒子中に封入される。いくつかの実施形態において、粒子は、ナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、リポソームを含む。
参照による組み込み
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、各個々の刊行物、特許、又は特許出願が参照により具体的かつ個別に組み込まれたのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、各個々の刊行物、特許、又は特許出願が参照により具体的かつ個別に組み込まれたのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。カラーの図面を含む本特許又は特許出願の複写は、請求及び必要な料金の支払いによって、庁により提供される。
本開示の新規特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に述べられる。例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明を参照することにより、本開示の特徴及び利点のより良好な理解が得られる。
遺伝子編集のための標的核酸に酵素を動員するためのポリヌクレオチドの使用は、治療目的に利用され得る。例えば、核酸誘導Casタンパク質は、疾患又は状態を治療するために遺伝子変異を編集することができる。DNAの遺伝子編集は、依然として危険である。オフターゲット効果を介して永続的な遺伝子変異を導入する可能性は、顕著なものであり得る。RNAレベルでの遺伝子編集の効率性及び特異性もまた、依然として限定的である。特筆すべきであるが、核酸編集エンティティを誘導して核酸を編集するためのポリヌクレオチドは、オフターゲット編集を誘導する可能性があり、加水分解又はヌクレアーゼ消化に起因して分解する可能性があり、核酸編集エンティティを標的核酸に動員するのに効果的ではない場合がある。したがって、疾患又は状態を治療するために標的核酸を編集するために、核酸編集エンティティを効率的かつ特異的に動員するための組成物及び方法が依然として必要である。増加した効率及び特異性で核酸を標的化し、核酸編集エンティティを動員することができるポリヌクレオチドも依然として必要である。投与を必要とする対象に投与すると、分解に対する抵抗性の増加、及び免疫原性の減少を示すポリヌクレオチドも依然として必要である。いくつかの遺伝子編集方法は、RNAレベルで編集するための酵素等の核酸編集エンティティを誘導するためにポリヌクレオチドを使用することを含み、核酸編集酵素は、プレmRNA又はmRNA等のRNAを編集することができる。
概要
疾患又は状態に関与する標的RNAポリヌクレオチドの編集を容易にするように操作された化学修飾されたガイドRNAが本明細書に記載される。かかる化学修飾されたガイドRNAは、標的RNAポリヌクレオチドに対する標的化ドメインアンチセンスを含む。本明細書に開示されるように、哺乳動物細胞における標的RNAポリヌクレオチドに対する化学修飾されたgRNAの標的化ドメインのハイブリダイゼーションは、標的RNAポリヌクレオチドのヌクレオチドの塩基の標的化した化学修飾を行う哺乳動物細胞におけるRNA編集酵素(例えば、デアミナーゼ)によって認識される二本鎖基質を提供し、それによって塩基の異なる塩基部位への変換を特異的にもたらす。したがって、本明細書に記載の化学修飾されたgRNAを展開して、標的RNAポリヌクレオチドの部位指向性編集によって、疾患又は状態を治療することができる。
疾患又は状態に関与する標的RNAポリヌクレオチドの編集を容易にするように操作された化学修飾されたガイドRNAが本明細書に記載される。かかる化学修飾されたガイドRNAは、標的RNAポリヌクレオチドに対する標的化ドメインアンチセンスを含む。本明細書に開示されるように、哺乳動物細胞における標的RNAポリヌクレオチドに対する化学修飾されたgRNAの標的化ドメインのハイブリダイゼーションは、標的RNAポリヌクレオチドのヌクレオチドの塩基の標的化した化学修飾を行う哺乳動物細胞におけるRNA編集酵素(例えば、デアミナーゼ)によって認識される二本鎖基質を提供し、それによって塩基の異なる塩基部位への変換を特異的にもたらす。したがって、本明細書に記載の化学修飾されたgRNAを展開して、標的RNAポリヌクレオチドの部位指向性編集によって、疾患又は状態を治療することができる。
疾患又は状態を治療するための遺伝子又は転写産物を編集するための組成物及び方法が本明細書に記載される。本明細書に記載の組成物及び方法は、疾患又は状態を治療するための遺伝子を編集するための現時点で利用可能なモダリティを超える改善を提示する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法は、疾患又は状態を引き起こす遺伝子又は遺伝子の転写産物を編集する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法は、細胞と、本明細書に記載の操作されたガイドRNAとを接触させることを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物及び方法は、本明細書に記載の操作されたガイドRNAを投与することを必要とする対象にそれを行うことを含む。いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物及び方法は、操作されたガイドRNAを利用して、核酸編集エンティティを動員し、疾患又は状態を引き起こす遺伝子又は遺伝子の転写差物を編集することによって、疾患又は状態を治療することを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、核酸編集エンティティを動員し、疾患又は状態を引き起こす変異を編集し、野生型へと回復させ、それによって、その疾患又は状態を治療する。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、核酸編集酵素である。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、RNA編集酵素である。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾は、遺伝子又は転写産物を生じさせる疾患又は状態を編集するために核酸編集エンティティを動員する際の操作されたガイドRNAの効率を増加させる。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾は、遺伝子又は転写産物を生じさせる疾患又は状態を編集するために核酸編集エンティティを動員するための操作されたガイドRNAの特異性を増加させる。いくつかの場合において、疾患又は状態は、ABCA4、AAT、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、GBA、PINK1、RAB7A、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、又はSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、及びこれらの任意の組み合わせをコードするDNA分子又はRNA分子中の変異と関連する。いくつかの例において、ABCA4、AAT、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、GBA、PINK1、RAB7A、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、又はSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、及びこれらの任意の組み合わせをコードする変異したDNA分子又はRNA分子によってコードされるタンパク質は、ある疾患の病因又は進行に少なくとも部分的に寄与する。いくつかの例において、DNA又はRNA分子中の変異は、それ以外は同一の参照DNA又はRNA分子に対するものである。
いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、ヌクレアーゼ分解又は加水分解に対する操作されたガイドRNAの抵抗性を増加させる。いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAの半減期を増加させる。いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、細胞中の操作されたガイドRNAの半減期を増加させる。いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAが投与されることを必要とする対象にそれを行う場合に、操作されたガイドRNAの半減期を増加させる。いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAが投与されることを必要とする対象にそれを行う場合に、操作されたガイドRNAによって誘導される免疫原性を減少させる。
組成物
本明細書に記載されるのは、いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAを含む組成物である。いくつかの実施形態において、化学修飾の前に、核酸編集エンティティを標的核酸に動員するための操作された修飾ガイドRNAは、ベクターポリヌクレオチドによってコードされ得る。いくつかの場合において、操作された修飾ガイドRNAを、直接的に化学合成することができる。いくつかの場合において、ガイド核酸は、ガイドRNA(gRNA)であり得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、核酸編集エンティティを標的核酸に動員する。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、DNA編集エンティティ(例えば、Cas9又はCas12)であり得る。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、RNA編集エンティティであり得る。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、操作されたガイドRNAによって接触された細胞に対して内因性である。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、ベクターによってコードされる。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、ベクターによってコードされない。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、化学修飾されていない操作されたガイドRNAもコードする同じベクターによってコードされる。核酸編集エンティティとしては、シトシンCをU/Tに変換するためのシチジンデアミナーゼ(例えば、APOBEC1、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D、APOBEC3F、APOBEC3G、若しくはAPOBEC3H)、アデノシンAをI/Gに変換するためのアデノシンデアミナーゼ(例えば、ADAR、ADAR1、ADAR2、若しくはADAR3)、シトシンをメチルシトシンに変換するためのメチルトランスフェラーゼ(Dnmt1トランスフェラーゼ、Dnmt3a、若しくはDnmt3b)、メチルシトシンをシトシンに変換するためのデメチラーゼ、又はTetメチルシトシンジオキシゲナーゼ1を挙げることができる。
本明細書に記載されるのは、いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAを含む組成物である。いくつかの実施形態において、化学修飾の前に、核酸編集エンティティを標的核酸に動員するための操作された修飾ガイドRNAは、ベクターポリヌクレオチドによってコードされ得る。いくつかの場合において、操作された修飾ガイドRNAを、直接的に化学合成することができる。いくつかの場合において、ガイド核酸は、ガイドRNA(gRNA)であり得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、核酸編集エンティティを標的核酸に動員する。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、DNA編集エンティティ(例えば、Cas9又はCas12)であり得る。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、RNA編集エンティティであり得る。いくつかの実施形態において、核酸編集エンティティは、操作されたガイドRNAによって接触された細胞に対して内因性である。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、ベクターによってコードされる。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、ベクターによってコードされない。いくつかの場合において、核酸編集エンティティは、化学修飾されていない操作されたガイドRNAもコードする同じベクターによってコードされる。核酸編集エンティティとしては、シトシンCをU/Tに変換するためのシチジンデアミナーゼ(例えば、APOBEC1、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D、APOBEC3F、APOBEC3G、若しくはAPOBEC3H)、アデノシンAをI/Gに変換するためのアデノシンデアミナーゼ(例えば、ADAR、ADAR1、ADAR2、若しくはADAR3)、シトシンをメチルシトシンに変換するためのメチルトランスフェラーゼ(Dnmt1トランスフェラーゼ、Dnmt3a、若しくはDnmt3b)、メチルシトシンをシトシンに変換するためのデメチラーゼ、又はTetメチルシトシンジオキシゲナーゼ1を挙げることができる。
いくつかの実施形態において、CRISPR-Cas編集酵素は、不活化するように変異され得る。上述の「死Cas」又は「dCas」系を、本開示の標的RNAのRNA編集のためにRNA編集エンティティ(例えば、ADAR)に連結することができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAを使用して、核酸を標的化することができる。標的核酸は、mRNA等のRNAであってもよい。いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAを使用して、RNAを標的化することができる。RNAを標的化することは、RNAが特定のヌクレオシド上での合成後に酵素的に修飾され得るプロセスであってもよい。RNAの標的化は、ヌクレオチドの挿入、欠失、又は置換のうちのいずれか1つを含み得る。RNA標的化の例としては、シュードウリジル化(ウリジン残基の異性化)及び脱アミノ化(シチジンからのアミノ基の除去によりウリジンを生じさせること、又はCからUへの編集、又はアデノシンからイノシンへの、又はAからIへの編集)が挙げられる。
RNAの標的化は、ポリペプチドの発現を調節するための方式であり得る。例えば、RNA干渉(RNAi)経路に入るポリペプチドをコードするdsRNA基質の調節を介する。次いで、この調節は、ポリペプチドの発現を調節するためにクロマチンレベルで作用し得る。
RNAの標的化は、遺伝子翻訳を調節するための方式でもあり得る。RNA編集は、サイレント変異及び/又は非同義変異を導入するためにトリプレットコドンを調節することによって転写物の再コード化を調節する機構であり得る。
RNA編集エンティティ又はその生物学的に活性な断片を含む組成物、及びそれらを使用する方法が本明細書で提供される。ある態様において、RNA編集エンティティは、RNAに作用するアデノシンデアミナーゼ(ADAR)、tRNAに作用するアデノシンデアミナーゼ(ADAT)、及びこれらのいずれかの生物学的に活性な断片を含み得る。ADAR及びADATは、RNAにおけるアデノシンからイノシンへの化学的変換を触媒する酵素であり得る。イノシンの特性は、グアノシンの特性を模倣するため(イノシンは、例えば、シトシンとの2つの水素結合を形成する)、イノシンは、翻訳細胞機構によってグアノシンとして認識され得る。したがって、「アデノシンからイノシン(AからI)へのRNA編集」は、RNA標的の一次配列を効果的に変化させる。一般に、ADAR及びADAT酵素は、様々な数のアミノ末端dsRNA結合ドメイン(dsRBD)及び単一のカルボキシ末端触媒デアミナーゼドメインを含む共通のドメインアーキテクチャを共有する。ヒトADAR及びADATは、2つ又は3つのdsRBDを保有する。証拠は、ADAR及びADATが、ホモ二量体を形成することができ、二本鎖RNAに結合する場合には、他のADAR及びADATとヘテロ二量体を形成することができることを示唆しているが、編集を行うために二量体化が必要である場合は、現在のところ結論が出ていない場合がある。
3つのヒトADAR遺伝子が特定されており(ADAR1~3)、ADAR1(公式の記号ADAR)及びADAR2(ADARB1)タンパク質は、十分に特性決定されたアデノシン脱アミノ化活性を有する。ADARは、そのN末端領域にdsRNA結合ドメインの少なくとも2つのコピー(dsRBD、3つのdsRBDを有するADAR1、各々2つのコピーを有するADAR2及びADAR3)、その後にC末端デアミナーゼドメインを含む典型的なモジュールドメイン組織を有する。ADATは、tRNA上の脱アミノ化を触媒する。ADATは、E.coliではtadAと名付けられることもある。3つのヒトADAT遺伝子が特定されている(ADAT1~3)。
特異的なRNA編集は、転写産物の再コード化につながる可能性がある。イノシンは、グアノシンの塩基対形成特性を共有するため、翻訳機構は、編集されたアデノシンをグアノシンと解釈し、トリプレットコドンを変化させ、タンパク質産物中のアミノ酸置換を引き起こす可能性がある。遺伝暗号中の半分より多いトリプレットコドンが、RNA編集によって再割り当てされ得る。遺伝暗号の縮重に起因して、RNA編集は、サイレントアミノ酸置換及び非同義アミノ酸置換の両方を引き起こす可能性がある。
いくつかの場合において、RNAを標的化することは、スプライシングに影響を及ぼす可能性がある。編集のために標的化されたアデノシンは、プレmRNA中のスプライス接合部の付近に過度に局在化され得る。したがって、dsRNA ADAR基質の形成中に、イントロンシス作用配列は、スプライシング部位を包含するRNA二本鎖を形成し、スプライシング機構からそれらを不明瞭なものにする可能性がある。更に、選択されたアデノシンの修飾によって、ADARは、スプライシング部位を生成するか、又は除外することができ、転写産物のスプライシング後に広く影響を及ぼす。翻訳機構と同様に、スプライセオソームは、イノシンをグアノシンと解釈し、したがって、典型的なGU5’スプライス部位及びAG3’アクセプター部位は、それぞれAU(IU=GU)及びAA(AI=AG)の脱アミノ化を介して作成することができる。これに対応して、RNA編集は、典型的なAG3’スプライス部位(IG=GG)を破壊し得る。
ある態様において、RNA編集エンティティは、ADARを含む。いくつかの実施形態において、ADARは、ADAR1、ADAR1p110、ADAR1p150、ADAR2、ADAR3、APOBECタンパク質、又はこれらの任意の組み合わせのうちのいずれか1つを含み得る。いくつかの実施形態において、ADAR RNA編集エンティティは、ADAR1である。加えて、又は代替的に、ADAR RNA編集エンティティは、ADAR2であってもよい。加えて、又は代替的に、ADAR RNA編集エンティティは、ADAR3であってもよい。ある態様において、RNA編集エンティティは、非ADARであり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、APOBEC1、APOBEC2、ADAR1、ADAR1p110、ADAR1p150、ADAR2、ADAR3、又はこれらの任意の組み合わせに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。代替の編集エンティティ、例えば、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)系からのものも企図される。
いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、ウイルスコードRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、麻疹、ムンプス、又はパラインフルエンザに由来するウイルスコードRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、標的RNA中の1つ又は複数のヌクレオチドを付加又は欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、標的RNA中のウラシル、又は1つより多いウラシルを付加又は欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、組換え酵素を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、融合ポリペプチドを含み得る。
ある態様において、RNA編集エンティティは、主題の操作されたガイドRNAによって動員され得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティを動員することができ、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合するとき、又は標的RNAと会合しないとき、標的RNAの領域のポリヌクレオチドのヌクレオチドの塩基の編集、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、SCNN1A開始部位、GBA、PINK1、Tau、又はこれらの組み合わせ等の主題の標的RNAによってコードされるポリペプチドの発現の調節を容易にする。操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティを動員することができるようなRNA編集動員ドメインを含有し得る。
操作されたポリヌクレオチド
本明細書に記載されるのは、いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたRNAである。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAである。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、標的RNAと会合して構造的特徴を形成し、上述の構造的特徴は、RNA編集エンティティ(例えば酵素)を標的RNAに少なくとも部分的に動員する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、本明細書に記載の構造的なループ安定化骨格を含み得る。動員されたRNA編集エンティティは、標的RNAのヌクレオチドの少なくとも1つの塩基を化学修飾することができる。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも部分的に一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、部分的に一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約1pM、5pM、10pM、50pM、100pM、500pM、1nM、5nM、10nM、50nM、100nM、500nM、1μM、5μM、10μM、50μM、100μM、500μM、又は1mMの解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、分子内の構造的特徴を有しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、ヘアピン、バルジ、ポリヌクレオチドループ、構造化ドメイン、又はこれらの任意の組み合わせ等の分子内の構造的特徴を有しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、本明細書において操作されたポリヌクレオチドと称され得る。
本明細書に記載されるのは、いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたRNAである。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAである。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、標的RNAと会合して構造的特徴を形成し、上述の構造的特徴は、RNA編集エンティティ(例えば酵素)を標的RNAに少なくとも部分的に動員する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、本明細書に記載の構造的なループ安定化骨格を含み得る。動員されたRNA編集エンティティは、標的RNAのヌクレオチドの少なくとも1つの塩基を化学修飾することができる。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも部分的に一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、部分的に一本鎖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約1pM、5pM、10pM、50pM、100pM、500pM、1nM、5nM、10nM、50nM、100nM、500nM、1μM、5μM、10μM、50μM、100μM、500μM、又は1mMの解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、分子内の構造的特徴を有しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、ヘアピン、バルジ、ポリヌクレオチドループ、構造化ドメイン、又はこれらの任意の組み合わせ等の分子内の構造的特徴を有しない。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、本明細書において操作されたポリヌクレオチドと称され得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、RNA編集エンティティを動員するための少なくとも1つの構造的特徴を形成し、上述の構造的特徴は、本明細書に記載の構造的特徴のうちのいずれか1つ、又は任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、構造的特徴は、バルジ、内部ループ、ヘアピン、又はこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、構造的特徴は、バルジであってもよく、バルジは、非対称バルジ又は対称バルジであってもよい。いくつかの実施形態において、構造的特徴は、内部ループであってもよく、内部ループは、非対称内部ループ又は対称内部ループであってもよい。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、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個、又はそれより多くの化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、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、又は200個以下の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAの5’末端に少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、50、100個、又はそれより多くの化学修飾されたヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAの3’末端に少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、50、100個、又はそれより多くの化学修飾されたヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAの5’末端及び3’末端の両方に少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、50、100個、又はそれより多くの化学修飾されたヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAの標的化ドメイン中に少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的化ドメインに隣接するヌクレオチド塩基中に少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾を分子内二次構造内に導入することができる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方のうちの少なくとも1つの置換を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含み得る。リン酸酸素原子の化学修飾の非限定的な例は、硫黄原子である。追加の非限定的な例は、表2に含まれる。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、ヌクレオチドの糖に対する少なくとも1個の化学修飾を含み得、化学修飾は、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、糖の構成要素の修飾を含む糖に対する少なくとも1個の化学修飾を含んでいてもよく、糖は、リボース糖である。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、2’-O-メチル基を含む操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、デホスホリンカーを有する操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAのリン酸骨格の少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ホスホチオエート基を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、ヌクレオチドの非天然塩基を含む少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、少なくとも1個の立体化学的に純粋な核酸を含む少なくとも1個の化学修飾を含み得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’末端の近位に配置され得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAの3’末端の近位に配置され得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’末端及び3’末端の両方の近位に配置され得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、操作されたガイドポリヌクレオチドであり得る。本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNA(gRNA)であり得る。本明細書に記載の操作されたガイドRNA又は操作されたガイドRNAは、様々なドメインを含み得る。「ドメイン」は、操作されたガイドRNAのある領域を指すことができる。いくつかの場合において、ドメインは、ドメインの機能の観点で説明することができる。例えば、「標的化ドメイン」は、標的RNAに少なくとも部分的に相補的であり得る操作されたガイドRNAの領域を指すことができ、「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、又はこれを動員することができ得るドメインを指すことができ、「スペーサードメイン」は、他のドメイン間の空間を提供するドメインを指すことができる。いくつかの場合において、ドメイン名の列挙は、ドメインを特定の機能に限定しない。例えば、標的RNAに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、いくつかの場合において、RNA編集エンティティを動員することができる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA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。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNAiのために構成された配列を含まなくてもよい。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、短い干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短いヘアピンRNA(shRNA)、又はダイサー基質をコードする配列を含まなくてもよい。
いくつかの態様において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAの前駆体から産生され得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの前駆体は、線形であり得る。例えば、操作されたガイドRNAの前駆体は、プラスミドから転写された線形mRNAであり得る。別の例において、操作されたガイドRNAの前駆体は、細胞における操作されたガイドRNAの環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等のドメインを有する線形ポリヌクレオチドであるように構築することができる。ライゲーションドメイン及びリボザイムドメインを有する線形の操作されたガイドRNAを、細胞へトランスフェクトすることができ、環化することができる。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、環状であり得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、DNA、RNA、又は両方を含み得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの前駆体は、操作されたガイドRNAの前駆体を含み得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの前駆体を使用して、操作されたガイドRNAを産生することができる。
いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNA(すなわち、化学修飾されたガイドRNA)、又は本明細書に記載の操作された化学修飾されたガイドRNAの前駆体(例えば、化学修飾前に操作されたガイドRNAをコードするベクター)は、スペーサードメインを含み得る。いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、スペーサードメインを含まない。いくつかの実施形態において、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、少なくとも1個のヌクレオチドによって標的化ドメインから分離することができ、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の一部分で、標的RNAの編集を引き起こさない。いくつかの場合において、スペーサードメインが、標的化ドメインの5’末端又は3’末端に隣接し得る場合、スペーサードメインは、標的RNAに対して相補的でなくてもよい。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2500、又は5000ヌクレオチド長であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2500、又は5000ヌクレオチド長以下である。いくつかの場合において、操作されたガイドRNA(例えば、操作されたガイドポリヌクレオチド)、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、約20ヌクレオチド~約5000ヌクレオチド、20ヌクレオチド~約50ヌクレオチド、40ヌクレオチド~約80ヌクレオチド、70ヌクレオチド~約140ヌクレオチド、80ヌクレオチド~約160ヌクレオチド、90ヌクレオチド~約200ヌクレオチド、100ヌクレオチド~約250ヌクレオチド、150ヌクレオチド~約350ヌクレオチド、200ヌクレオチド~約500ヌクレオチド、450ヌクレオチド~約800ヌクレオチド、750ヌクレオチド~約1250ヌクレオチド、1000ヌクレオチド~約2000ヌクレオチド、又は約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において、スペーサードメインは、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、又はそれより多いヌクレオチドによって、標的化ドメインから分離され得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、溶媒に曝露することができる、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を含んでいない。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、ヒト細胞中に天然に存在するmRNAよりも加水分解の影響を受けにくい可能性がある二次構造を含み得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、例えば、RNA編集エンティティを介して、標的RNAの編集を容易にすることができる。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を含み得ること以外は同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAに対する編集効率を少なくとも約90%増加させることができる。いくつかの実施形態において、編集効率は、標的RNAを初代細胞株へトランスフェクトすること、操作されたガイドRNA、及び5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を含み得ること以外は同等のポリヌクレオチドを初代細胞株へトランスフェクトすること、並びに標的RNAを配列決定することによって決定することができる。いくつかの実施形態において、編集効率は、標的RNAを細胞へトランスフェクトすること、操作されたガイドRNA、及び5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を含み得ること以外は同等のポリヌクレオチドを初代細胞株へトランスフェクトすること、並びに標的RNAの質量分析によって決定することができる。いくつかの実施形態において、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は、標的RNAを細胞に直接的若しくは間接的に導入する(例えば、トランスフェクトする)ことと、操作されたガイドRNAを細胞に直接的若しくは間接的に導入する(例えば、トランスフェクトする)ことと、標的RNAを配列決定することと、を含むインビトロアッセイで決定することができる。いくつかの場合において、標的RNAを細胞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細胞にトランスフェクトすることを含み得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAを細胞にトランスフェクトすることは、操作されたガイドRNAの前駆体、又は操作されたガイドRNAの前駆体をコードする操作されたガイドRNA(例えば、プラスミド)を細胞にトランスフェクトすることを含み得る。いくつかの場合において、配列決定することは、標的RNAが逆転写酵素によってcDNAに変換された後に、標的RNAのSanger配列決定することを含み得る。いくつかの実施形態において、配列決定することは、ddPCR産物から実施することができる。
いくつかの場合において、標的化ドメインは、約20ヌクレオチド~約1,000ヌクレオチド、10ヌクレオチド~約100ヌクレオチド、50ヌクレオチド~約500ヌクレオチド、又は約400ヌクレオチド~約1000ヌクレオチド長の配列長さを有し得る。
いくつかの場合において、標的RNAは、核RNA、細胞質RNA、又はミトコンドリアRNAを含み得る。いくつかの実施形態において、標的RNAは、遺伝子間DNA(ヘテロクロマチンDNAを含むが、これらに限定されない)、メッセンジャーRNA(mRNA)、プレメッセンジャーRNA(プレmRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、リボザイム、cDNA、組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、配列の単離されたDNA、配列の単離されたRNA、sgRNA、ガイドRNA、核酸プローブ、プライマー、snRNA、長い非コードRNA、小さなRNA、snoRNA、siRNA、miRNA、tRNA由来の小さなRNA(tsRNA)、アンチセンスRNA、shRNA、又は小さなrDNA由来のRNA(srRNA)を含み得る。
本明細書で提供されるのは、ポリヌクレオチド、及びそれを含む組成物である。ある態様において、ポリヌクレオチドは、操作されたポリヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAであり得る。いくつかの実施形態において、本開示の操作されたガイドRNAは、RNA編集のために、例えば、疾患又は状態を予防又は治療するために利用され得る。
いくつかの場合において、疾患又は状態は、ABCA4、AAT、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、GBA、PINK1、RAB7A、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、又はSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、及びこれらの任意の組み合わせをコードするDNA分子又はRNA分子中の変異と関連する。いくつかの例において、ABCA4、AAT、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、GBA、PINK1、RAB7A、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、又はSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、及びこれらの任意の組み合わせをコードする変異したDNA分子又はRNA分子によってコードされるタンパク質は、ある疾患の病因又は進行に少なくとも部分的に寄与する。いくつかの例において、DNA又はRNA分子中の変異は、それ以外は同一の参照DNA又はRNA分子に対するものである。
いくつかの場合において、操作されたガイドRNAを、主題のRNA編集エンティティと会合した状態で使用して、標的RNAを編集するか、又は標的RNAによってコードされるポリペプチドの発現を調節することができる。ある実施形態において、本明細書に開示される組成物は、ADAR若しくはADATポリペプチド等の主題のRNA編集エンティティ、又はそれらの生物学的に活性な断片によって、編集を容易にすることができる操作されたガイドRNAを含み得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA、操作されたガイドRNA、又は前駆体操作されたガイドRNAは、ステムループ、十字型、トーホールド(toe hold)、ミスマッチバルジ、又はこれらの任意の組み合わせを含む二次構造を形成することができる。いくつかの場合において、二次構造は、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、又はこ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において、操作されたガイドRNA、操作されたガイドRNA、又は前駆体操作されたガイドRNAは、A形態、B形態、Z形態、又はこれらの任意の組み合わせを採用し得る。
二次構造を含む操作されたガイドRNA、操作されたガイドRNA、又は前駆体は、操作されたガイドRNAが二次構造を含む場合には、二次構造を欠く同等のガイドRNA又は同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAへの結合の親和性を有意に増強し、標的RNAへの結合の特異性を増強し、標的RNAの編集の効率を増強し、オフターゲット編集を低減し、非標的RNAの編集を低減し、RNA編集エンティティの動員効率を増強するか、又はこれらの組み合わせであり得る。バルジを含む操作されたガイドRNA、操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、バルジを欠く同等のガイドRNA又は同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAへの結合の親和性を有意に増強し、標的RNAへの結合の特異性を増強し、標的RNAの編集の効率を増強し、オフターゲット編集を低減し、非標的RNAの編集を低減し、RNA編集エンティティの動員効率を増強するか、又はこれらの組み合わせであり得る。ステムループ、十字型、トーホールド(toe hold)、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、又はこれらの任意の組み合わせを含む操作されたガイドRNA、操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNAの前駆体は、ステムループ、十字型、トーホールド(toe hold)、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、又はこれらの任意の組み合わせを欠く同等のガイドRNA又は同等のポリヌクレオチドと比較して、標的RNAへの結合の親和性を有意に増強し、標的RNAへの結合の特異性を増強し、標的RNAの編集の効率を増強し、オフターゲット編集を低減し、非標的RNAの編集を低減し、RNA編集エンティティの動員効率を増強するか、又はこれらの組み合わせであり得る。
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、メガ-TAL動員ドメイン、又はCas13動員ドメインの少なくとも約20ヌクレオチドに対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、99%、又は100%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、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ヌクレオチドに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインは、Alu動員ドメインに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、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、20、25、30、又は35核酸に対して少なくとも約80%、85%、90%、又は95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、Aluドメインコード配列に対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、Aluドメインコード配列に対して少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、Aluドメインコード配列に対して少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、Aluドメインコード配列に対して少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、Aluドメインコード配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの実施形態において、Aluドメインコード配列は、修飾された部分を含み得る。いくつかの場合において、Aluドメインコード配列は、天然に存在するAluドメインコード配列の一部分を含み得る。
いくつかの実施形態において、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ヌクレオチドに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインは、APOBEC動員ドメインに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、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、20、25、30、又は35核酸に対して少なくとも約80%、85%、90%、又は95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、APOBECドメインコード配列に対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、APOBECドメインコード配列に対して少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、APOBECドメインコード配列に対して少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、APOBECドメインコード配列に対して少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、APOBECドメインコード配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの実施形態において、APOBECドメインコード配列は、修飾された部分を含み得る。いくつかの場合において、APOBECドメインコード配列は、天然に存在するAPOBECドメインコード配列の一部分を含み得る。
いくつかの場合において、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ヌクレオチドに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインは、GluR2動員ドメインに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、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、20、25、30、又は35核酸に対して少なくとも約80%、85%、90%、又は95%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、GluR2ドメインコード配列に対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、GluR2ドメインコード配列に対して少なくとも約85%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、GluR2ドメインコード配列に対して少なくとも約90%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティ動員ドメインの少なくとも一部分は、GluR2ドメインコード配列に対して少なくとも約95%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、GluR2ドメインコード配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの場合において、GluR2ドメインコード配列は、修飾された部分を含み得る。いくつかの実施形態において、GluR2ドメインコード配列は、天然に存在するGluR2ドメインコード配列の一部分を含み得る。いくつかの場合において、動員ドメインの少なくとも一部分は、ADARを動員するコード配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を含み得る。いくつかの場合において、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に対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。
RNA編集エンティティは、内因性酵素を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、組換え酵素を含み得る。いくつかの場合において、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において、RNA編集エンティティは、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D(「APOBEC3E」は、本明細書ではこのように称される)、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、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3D(「APOBEC3E」は、本明細書ではこのように称される)、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、又はこれらの任意の組み合わせに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、ウイルスコードRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、麻疹、ムンプス、又はパラインフルエンザに由来するウイルスコードRNA依存性RNAポリメラーゼであり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、標的RNA中の1つ又は複数のヌクレオチドを付加又は欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、標的RNA中のウラシル、又は1つより多いウラシルを付加又は欠失することが可能なTrypanosoma brucei由来の酵素であり得る。
操作されたガイドRNAは、RNA標的化に好適な任意の方式で操作され得る。ある態様において、操作されたガイドRNAは、一般に、標的RNAのある領域に対してハイブリダイズすることが可能な標的化配列を少なくとも含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的化ドメイン又は標的化領域とも称され得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの標的化配列は、操作されたガイドRNAに、ワトソン-クリック塩基対形成等の塩基対形成によってRNA配列を標的化することを可能にする。ある実施形態において、標的化配列は、操作されたガイドRNAのN末端又はC末端のいずれかに位置し得る。いくつかの場合において、標的化配列は、両端に位置する。標的化配列は、任意の長さのものであり得る。いくつかの場合において、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、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、又は最大約200ヌクレオチド長である。ある実施形態において、操作されたガイドRNAは、約75~100、80~110、90~120、又は95~115ヌクレオチド長である標的化配列を含む。ある実施形態において、操作されたポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAである。
いくつかの場合において、主題の標的化配列は、主題のポリペプチド、例えば、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、SCNN1A開始部位、GBA、PINK1、又はTauを少なくとも部分的にコードする標的RNAのある領域に対して少なくとも部分的な配列相補性を含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNAに対して95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列相補性を含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して100%未満の相補性を含む。例えば、標的化配列、及び標的化配列によって結合され得る標的RNAの領域は、単一塩基ミスマッチを有し得る。他の場合において、対象の操作されたガイドRNAの標的化配列は、1つより多いミスマッチを含む。理論に拘束されることを望むものではないが、本明細書に記載の化学修飾されたガイドポリヌクレオチドは、同等の非修飾ガイドポリヌクレオチドと比較して、より大きな程度のミスマッチを含み得る。例えば、化学修飾されたガイドは、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、又は最大50塩基ミスマッチを有し得る。いくつかの態様において、ヌクレオチドミスマッチは、本明細書で提供される構造的特徴と関連し得る。いくつかの態様において、標的化配列は、主題の標的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、又は最大約15ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して相補性を有する少なくとも50ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して相補性を有する50~150ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して相補性を有する50~200ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して相補性を有する50~250ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNA配列に対して相補性を有する50~300ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、標的RNAに対して相補性を有する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、又は300ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、標的化配列は、合計で50より多いヌクレオチドを含み、標的RNA配列に対して相補性を有する少なくとも50のヌクレオチドを有する。いくつかの場合において、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNA配列に対して相補性を有する50~150ヌクレオチドを有する。いくつかの場合において、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNA配列に対して相補性を有する50~200ヌクレオチドを有する。いくつかの場合において、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNA配列に対して相補性を有する50~250ヌクレオチドを有する。いくつかの場合において、標的化配列は、合計で50~400ヌクレオチドを含み、標的RNA配列に対して相補性を有する50~300ヌクレオチドを有する。いくつかの場合において、標的RNAに対して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、又は1つ以上のループ、又はこれらの任意の組み合わせによって分離される。いくつかの場合において、標的RNAに対して相補性を有する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、又は1つ以上のループ、又はこれらの任意の組み合わせによって分離される。いくつかの場合において、標的RNAに対して相補性を有する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、又は1つ以上のループ、又はこれらの任意の組み合わせによって分離される。いくつかの場合において、標的RNAに対して相補性を有する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、又は1つ以上のループ、又はこれらの任意の組み合わせによって分離される。いくつかの場合において、標的RNAに対して相補性を有する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、又は1つ以上のループ、又はこれらの任意の組み合わせによって分離される。例えば、標的化配列は、合計で54ヌクレオチドを含み、連続して、25ヌクレオチドが、標的RNAに対して相補的であり、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に対して相補的である。別の例として、標的化配列は、合計で118ヌクレオチドを含み、連続して、25ヌクレオチドが、標的RNAに対して相補的であり、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に対して相補的であり、14ヌクレオチドがループを形成し、50ヌクレオチドが、標的RNAに対して相補的である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、表1に示されるような核酸配列に少なくとも部分的に相補的である標的化配列又は標的化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、配列番号1~2と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列相補性である標的化配列又は標的化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、表1に示されるような核酸配列に対して少なくとも部分的に同一である標的化配列又は標的化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、配列番号1~2と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一である標的化配列又は標的化ドメインを含む。
いくつかの態様において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティ動員ドメインを含む。RNA編集エンティティは、操作されたガイドRNA上のRNA編集エンティティ動員ドメインによって動員され得る。いくつかの場合において、主題の操作されたガイドRNAは、主題の標的RNAのある領域のポリヌクレオチドのヌクレオチドの塩基の編集、主題の標的RNAによってコードされるポリペプチドの調節発現、又はその両方を容易にするように構成される。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、主題のRNA編集エンティティによるRNAのある領域のヌクレオチド又はポリヌクレオチドの塩基の編集を容易にするように構成され得る。編集を容易にするために、本開示の操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティを動員し得る。特定の実施形態において、操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティ動員ドメインを欠いている。いずれにせよ、主題の操作されたガイドRNAは、RNA編集エンティティに結合するか、又はRNA編集エンティティによって結合されることが可能であり、主題の標的RNAの編集を容易にする。
様々なRNA編集エンティティ動員ドメインを利用することができる。ある実施形態において、動員ドメインは、グルタミン酸イオンチャネル型受容体AMPA型サブユニット2(GluR2)、APOBEC、MS2-バクテリオファージコートタンパク質動員ドメイン、Alu、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、メガ-TAL動員ドメイン、又はCas13動員ドメイン、これらの組み合わせ、又はこれらの修飾された態様を含む。特定の実施形態において、1つより多い動員ドメインが、本開示の操作されたガイドRNA中に含まれ得る。動員配列が存在する場合において、動員配列を利用して、標的化配列(例えば、アンチセンス配列)の後の主題の標的RNAと効果的に反応させるようにRNA編集エンティティを配置し、標的RNAにハイブリダイズすることができる。いくつかの場合において、動員配列は、操作されたガイドRNAに対するRNA編集エンティティの一過性の結合を可能にし得る。他の場合において、動員配列は、ポリヌクレオチドに対するRNA編集エンティティの永続的結合を可能にする。動員配列は、任意の長さのものであり得る。いくつかの場合において、動員配列は、約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、又は500ヌクレオチド長である。いくつかの場合において、動員配列は、約45ヌクレオチド長である。いくつかの場合において、動員配列の少なくとも一部分は、少なくとも1~約75ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、動員配列の少なくとも一部分は、約45ヌクレオチド~約60ヌクレオチドを含む。いくつかの場合において、動員配列の少なくとも一部分は、少なくとも1~約500ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティ動員ドメインは、GluR2配列、又はその機能的断片を含む。いくつかの場合において、GluR2配列は、RNA編集エンティティ、例えば、ADAR又はその生物学的に活性な断片によって認識することができる。いくつかの実施形態において、GluR2配列は、天然に存在しない配列であり得る。いくつかの場合において、GluR2配列は、例えば、増強された動員のために修飾され得る。いくつかの実施形態において、GluR2配列は、天然に存在するGluR2配列及び合成配列の一部分を含み得る。
いくつかの実施形態において、動員ドメインは、GluR2配列、又はGUGGAAUAGUAUAACAAUAUGCUAAAUGUUGUUAUAGUAUCCCAC(配列番号3)に対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、98%、99%、又は100%の同一性を有する配列を含む。いくつかの場合において、動員ドメインは、配列番号3の少なくとも約10、15、20、25、又は30ヌクレオチドに対して少なくとも約80%の配列相同性を含み得る。いくつかの実施形態において、動員ドメインは、配列番号3に対して少なくとも約90%、95%、96%、97%、98%、又は99%の配列相同性を含み得る。
追加のRNA編集エンティティ動員ドメインを本明細書に記載する。いくつかの場合において、動員ドメインは、アポリポタンパク質B mRNA編集エンティティ、触媒ポリペプチド様(APOBEC)ドメインを含む。いくつかの場合において、APOBECドメインは、天然に存在しない配列又は天然に存在する配列を含み得る。いくつかの実施形態において、APOBECドメインコード配列は、修飾された部分を含み得る。いくつかの場合において、APOBECドメインコード配列は、天然に存在するAPOBECドメインコード配列の一部分を含み得る。別の実施形態において、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に由来し得る。別の実施形態において、動員ドメインは、Aluドメインに由来し得る。いくつかの場合において、動員ドメインは、APOBEC、MS2-バクテリオファージコートタンパク質動員ドメイン、又はAluドメインの少なくとも約15、20、25、30、又は35ヌクレオチドに対して少なくとも約80%、85%、90%、又は95%の配列相同性を含み得る。
任意の数の動員配列は、本開示のポリヌクレオチド中に見出され得る。いくつかの場合において、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は最大約10の動員配列が、ポリヌクレオチド中に含まれ得る。動員配列は、主題のポリヌクレオチドの任意の位置に位置し得る。いくつかの場合において、動員配列は、ポリヌクレオチドのN末端、中央、又はC末端上にある。動員配列は、標的化配列の上流又は下流であり得る。いくつかの場合において、動員配列は、主題のポリヌクレオチドの標的化配列に隣接する。動員配列は、全てのリボヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチドを含み得るが、リボヌクレオチド及びデオキシリボヌクレオチドを両方とも含む動員配列は、いくつかの場合において、除外されない。
動員配列が存在しない場合、操作されたポリヌクレオチドは、標的RNAの編集を容易にし、及び/又は主題の標的RNAによってコードされるポリペプチドの発現を調節するために、主題のRNA編集エンティティ(例えば、ADAR)と依然として会合することが可能な場合がある。このことは、構造的特徴によって達成され得る。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、又はこれらの任意の組み合わせのうちのいずれか1つを含み得る。ある態様において、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は、標的RNAに対する本開示の操作された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得る。本開示のdsRNA基質中に存在し得るいくつかの構造的特徴の1つに対応する特徴が本明細書に記載される。特徴の例としては、ミスマッチ、バルジ(対称バルジ若しくは非対称バルジ)、内部ループ(対称内部ループ若しくは非対称内部ループ)、又はヘアピン(非標的化ドメインを含むヘアピン)が挙げられる。本開示の操作されたポリヌクレオチドは、1~50個の特徴を有し得る。本開示の操作された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、又は8~10個の特徴を有し得る。
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つ以上の特徴を含む。
二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作されたガイドRNAのハイブリダイゼーション時に形成され得る。本明細書で開示されるように、ミスマッチは、dsRNA内の標的RNA中の対向するヌクレオチドに対して対形成していないガイドRNA中のヌクレオチドを指し得る。ミスマッチは、塩基対を形成しないか、相補的ではないか、又は両方である任意の2つのヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、ミスマッチは、A/Cミスマッチである。A/Cミスマッチは、標的RNA中のAと対向する本開示の操作されたガイドRNA中にCを含み得る。A/Cミスマッチは、標的RNA中のCと対向する本開示の操作されたガイドRNA中にAを含み得る。ある実施形態において、G/Gミスマッチは、標的RNA中のGと対向する本開示の操作されたガイドRNA中にGを含み得る。いくつかの実施形態において、編集部位の5’に配置されるミスマッチは、編集される標的Aの塩基フリッピングを容易にし得る。ミスマッチは、配列特異性を付与するのにも役立ち得る。ある実施形態において、ミスマッチは、G/Gミスマッチを含む。ある実施形態において、ミスマッチは、A/Cミスマッチを含み、Aは標的RNA中にあり、Cは、操作されたポリヌクレオチドの標的化配列中にある。別の実施形態において、A/Cミスマッチ中のAは、主題のRNA編集エンティティによって編集される標的RNA中のヌクレオチドの塩基である。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA及び標的RNAは、少なくとも1つのミスマッチを有し得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA及び標的RNAは、1つのミスマッチを有し得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA及び標的RNAは、A/C、A/G、U/C、U/G、C/A、C/U、G/A、G/Uミスマッチ、又はこれらの任意の組み合わせを有し得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA及び標的RNAは、A/Cミスマッチを有し得る。いくつかの実施形態において、A/C、A/G、C/A、又はG/A中のAは、RNA編集エンティティによって修飾され得る。他の場合において、A/C、C/A、C/U、又はU/C中のCは、RNA編集エンティティによって修飾され得る。他の場合において、U/C、C/U、G/U、又はU/G中のUは、RNA編集エンティティによって修飾され得る。他の場合において、U/G、G/U、G/A、又はA/G中のGは、RNA編集エンティティによって修飾され得る。いくつかの実施形態において、A/Cミスマッチ中のAは、RNA編集エンティティによって修飾され得る。かかる修飾は、任意の修飾、例えば、本明細書に記載される任意のRNA編集エンティティによって誘導される化学修飾を含むことができる。ある実施形態において、修飾は、標的RNA中のミスマッチを、それ以外は同等のWT RNA中に存在する残基に戻す。
いくつかの実施形態は、ミスマッチを含む操作されたガイドRNAに関する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチを形成するヌクレオチドの第1の側(例えば、ミスマッチに対して5’である側、又はミスマッチに対して3’である側)に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチを形成するヌクレオチドのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチを形成するヌクレオチドに対向するヌクレオチドの第1の側(例えば、ミスマッチに対して5’であり、ミスマッチに対向する側、又はミスマッチに対して3’であり、ミスマッチに対向する側)に非修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ミスマッチを形成するヌクレオチドに対向するヌクレオチドのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む。
いくつかの態様において、操作されたガイドRNAは、タイリングを含む方法を利用して設計することができる。例えば、操作されたガイドRNAは、主題の標的RNAの核酸又はポリペプチドに対してタイリングされている複数の候補の操作されたガイドRNAから選択することができる。ある実施形態において、操作されたガイドRNAは、APP、SNCA、及び/又はTau等の主題の標的RNAの核酸又はポリペプチドに対してタイリングされている操作されたガイドRNAの群から選択することができる。いくつかの場合において、タイリングは、主題の標的の調節要素にわたって、操作されたガイドRNAをタイリングすることを含み得る。いくつかの場合において、タイリングは、ポリ(A)テール、マイクロRNA応答要素(MRE)、AUリッチ要素(ARE)、5’UTR、3’UTR、又は主題の標的配列のこれらの任意の組み合わせのうちのいずれか1つにわたって、操作されたガイドRNAをタイリングすることを含み得る。
いくつかの態様において、標的RNA又は核酸に対してタイリングされる操作されたガイドRNAは、本明細書に記載の方法において使用するためにプールすることができる。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、単一のアッセイにおいて標的を検出するためにプールすることができる。単一の標的に対してタイリングされる操作されたガイドRNAのプールは、本明細書に記載の方法を使用して、標的RNAの検出を増強することができる。タイリングは、例えば、標的核酸又は標的ポリペプチドに沿って、連続的であり得る。場合によっては、タイリングは、標的核酸又は標的RNAに沿って重複していてもよい。いくつかの場合において、タイリングは、標的核酸又は標的RNAに沿ってタイリングされた操作されたガイドRNAの間のギャップを含む。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAのタイリングは、非連続的であり得る。多くの場合、標的核酸及び/又は標的RNAを検出するための方法は、標的核酸又は標的RNAを、操作されたガイドRNA及びRNA編集エンティティ及び/又はヌクレアーゼのプールに接触することであって、操作されたガイドRNAのプールのうちの操作されたガイドRNAは、標的の配列に対する標的化配列を含む、接触することと、編集のためにアッセイすることと、を含み得る。
ある態様において、構造的特徴は、独立して、操作されたポリヌクレオチド中に形成し得る。他の場合において、構造的特徴は、操作されたポリヌクレオチドが標的RNAに結合するときに形成し得る。構造的特徴は、操作されたポリヌクレオチドが、ペプチド、ヌクレオチド、又は小分子等の他の分子と会合するときにも形成し得る。特定の実施形態において、操作されたポリヌクレオチドの構造的特徴は、標的RNAとは独立して形成することができ、その構造は、標的RNA領域との操作されたポリヌクレオ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。特定の実施形態において、構造的特徴は、操作されたポリヌクレオチドが標的RNAと会合しているときに存在する。
いくつかの場合において、構造的特徴は、ヘアピンである。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、ヘアピンドメインを欠いていてもよい。他の場合において、操作されたポリヌクレオチドは、1個のヘアピンドメイン、又は1個より多いヘアピンドメインを含有し得る。ヘアピンは、ポリヌクレオチド中の任意の場所に位置し得る。本明細書に開示されるように、ヘアピンは、単一のRNA鎖がそれ自体で折り畳まれてRNA二本鎖を形成する、RNA二本鎖であり得る。一本鎖RNA鎖は、互いに対して折り畳み領域塩基対の上流及び下流にヌクレオチド配列を有することに起因して、それ自体で折り畳まれる。ヘアピンは、二本鎖構造全体が10~500ヌクレオチド長を有し得る。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り得る。ヘアピンは、本明細書に開示される操作されたポリヌクレオチドのいずれかに存在し得る。本明細書に開示される操作されたポリヌクレオチドは、1~10個のヘアピンを有し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される操作されたポリヌクレオチドは、1個のヘアピンを有する。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される操作されたポリヌクレオチドは、2個のヘアピンを有する。本明細書に開示されるように、ヘアピンは、動員ヘアピン又はヘアピン又は非動員ヘアピンを指し得る。ヘアピンは、本開示の操作されたポリヌクレオチド内の任意の場所に位置し得る。いくつかの実施形態において、1つ以上のヘアピンは、本開示の操作されたポリヌクレオチドの3’末端に、本開示の操作されたポリヌクレオチドの5’末端に、又は本開示の操作されたポリヌクレオチドの標的化配列内に、又はこれらの任意の組み合わせに存在する。
態様において、構造的特徴は、本明細書に開示されるように、動員ヘアピンを含む。動員ヘアピンは、ADAR等のRNA編集エンティティを動員し得る。いくつかの実施形態において、動員ヘアピンは、GluR2ドメインを含む。いくつかの実施形態において、動員ヘアピンは、Aluドメインを含む。
更に別の態様において、構造的特徴は、非動員ヘアピンを含む。非動員ヘアピンは、本明細書に開示されるように、標的RNAに対する操作されたポリヌクレオチド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において、非動員ヘアピンは、核保持性を改善する。いくつかの実施形態において、非動員ヘアピンは、U7 snRNA由来のヘアピンを含む。
別の態様において、構造的特徴は、ゆらぎ塩基を含む。ゆらぎ塩基対は、弱く対形成する2つの塩基を指し得る。例えば、本開示のゆらぎ塩基対は、Uと対形成したGを指してもよい。
本開示のヘアピンは、任意の長さのものであり得る。ある態様において、ヘアピンは、約5~200個、又はそれより多くのヌクレオチドであり得る。いくつかの場合において、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、又は400個、又はそれより多くのヌクレオチドを含み得る。他の場合において、ヘアピンはまた、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、又は5~400個のヌクレオチドを含み得る。ヘアピンは、ヌクレオチドループによって分離された二本鎖ハイブリダイズされたRNAからなる二本鎖RNAモチーフ/構造へとハイブリダイズするために、自身に対して十分な相補性を有するRNAの一本鎖から形成される構造的特徴であり得る。
いくつかの場合において、構造的特徴は、バルジであり得る。バルジは、標的鎖と操作されたポリヌクレオチド鎖との間の単一の(意図的な)核酸ミスマッチを含み得る。他の場合において、鎖間の1個より多い連続ミスマッチは、バルジ領域(塩基のミスマッチ伸長部)が、ハイブリダイズされた相補的dsRNA領域の両側に隣接し得る限り、バルジを構成する。バルジは、ポリヌクレオチドの任意の位置に位置し得る。いくつかの場合において、バルジは、5’ヒドロキシル又は3’ヒドロキシルから約30~約70ヌクレオチドに位置し得る。
ある実施形態において、二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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得る。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てもよく、操作されたポリヌクレオチド又は標的RNAのいずれかの中のヌクレオチドは、対向する鎖上のそれらの位置的な対応物に対して相補的ではない。バルジは、dsRNA基質の二次構造又は三次構造を変化させ得る。バルジは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側、又はdsRNA基質の標的RNA側に1~4個のヌクレオチドを有し得る。いくつかの実施形態において、本開示の操作されたポリヌクレオチドは、2個のバルジを有する。いくつかの実施形態において、本開示の操作されたポリヌクレオチドは、3個のバルジを有する。いくつかの実施形態において、本開示の操作されたポリヌクレオチドは、4個のバルジを有する。いくつかの実施形態において、dsRNA基質中のバルジの存在は、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するようにADARを配置し得る。いくつかの実施形態において、dsRNA基質中のバルジの存在は、追加のADARを動員し得る。本明細書に開示されるdsRNA基質中のバルジは、他のRNA編集エンティティ等の他のタンパク質を動員し得る。いくつかの実施形態において、編集部位の5’に配置されるバルジは、編集される標的Aの塩基フリッピングを容易にし得る。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って、ADAR編集を指示するのに役立ち得る。いくつかの実施形態において、標的Aの選択的な編集は、標的Aを2つのバルジ間に配置する(例えば、操作されたポリヌクレオチドに基づいて、5’末端バルジと3’末端バルジとの間に配置される)ことによって達成される。いくつかの実施形態において、2つのバルジは、両方とも対称バルジである。いくつかの実施形態において、2つのバルジは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのバルジは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある3個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのバルジは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある4個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、標的Aは、2つのバルジ間に配置されており、バルジから(例えば、5’末端バルジ又は3’末端バルジから)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、又は400ヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、追加の構造的特徴は、バルジ間(例えば、5’末端バルジと3’末端バルジとの間)に位置する。いくつかの実施形態において、バルジ中のミスマッチは、標的RNA中で編集するためのヌクレオチド塩基を含む(例えば、バルジ中のA/Cミスマッチは、操作されたポリヌクレオチド中のバルジの一部分が、標的RNA中のバルジの一部分中のAに対してミスマッチしたCを含み、Aが編集される)。
ある態様において、二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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得る。バルジは、対称バルジ又は非対称バルジであり得る。バルジは、dsRNA基質のガイドRNA側又は標的RNA側のいずれかにある1~4個の参加するヌクレオチドによって形成され得る。対称バルジは、バルジの各々の側に同数のヌクレオチドが存在し得るときに形成され得る。対称バルジは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側、又はdsRNA基質の標的RNA側に2~4個のヌクレオチドを有し得る。例えば、本開示のdsRNA基質中の対称バルジは、dsRNA基質の操作された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得る。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある3個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称バルジは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある4個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。
二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作されたガイドRNAのハイブリダイゼーション時に形成され得る。バルジは、対称バルジ又は非対称バルジであり得る。非対称バルジは、バルジの各々の側に異なる数のヌクレオチドが存在し得るときに形成され得る。非対称バルジは、dsRNA基質のガイドRNA側又は標的RNA側のいずれかに1~4個の参加するヌクレオチドを有し得る。例えば、本開示のdsRNA基質中の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側又は標的RNA側に異なる数のヌクレオチドを有し得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある1個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある1個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある3個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称バルジは、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたガイドRNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成され得る。いくつかの実施形態において、非対称バルジは、標的Aの編集の効率を増加させる。いくつかの実施形態において、標的Aの編集の効率を増加させる非対称バルジは、操作されたポリヌクレオチドの配列における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的な例は、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある1個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある0個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある2個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある3個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある2個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、及びdsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある3個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある4個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジである。
いくつかの場合において、構造的特徴は、ループであり得る。ループは、ハイブリダイズされない2つ以上のヌクレオチド(nt)で構成されてもよいが、それに代えて、ループは、ハイブリダイズされたRNAによって両側で隣接されてもよく、ハイブリダイズされていないヌクレオチドの拡張された「ループ」が押し出される。標的mRNAに対してハイブリダイズした操作されたガイドRNAの場合において、ループは、2つの鎖のうちの1つによって形成されてもよく、編集ランドスケープが変化する。ループはまた、ヘアピンの末端に形成されてもよく、ループは、RNAの一本鎖からのハイブリダイズされたRNAと共に、両側に隣接していてもよい。そのようなループ構造は、ループ構造を形成することができる人工RNA配列、ループ構造を形成することができる人工配列、又は細胞中に常在する編集エンティティのために既知の基質RNAから得られたRNA配列から生じ得る。
ある態様において、二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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てもよく、操作されたポリヌクレオチド又は標的RNAのいずれかの中のヌクレオチドは、対向する鎖上のそれらの位置的な対応物に対して相補的ではなく、dsRNA基質の標的RNA側又は操作されたポリヌクレオチド側のいずれかにある、内部ループの一方の側は、5個より多いヌクレオチドを有する。編集部位の近傍に存在する内部ループは、編集される標的RNA中の標的Aの塩基フリッピングに役立ち得る。二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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、対称内部ループ又は非対称内部ループであり得る。いくつかの実施形態において、標的Aの選択的な編集は、標的Aを2つのループ間に配置する(例えば、操作されたポリヌクレオチドに基づいて、5’末端ループと3’末端ループとの間に配置される)ことによって達成される。いくつかの実施形態において、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において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、2つのループは各々、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチドとによって形成される。いくつかの実施形態において、標的Aは、2つのループ間に配置されており、ループから(例えば、5’末端ループ又は3’末端ループから)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、又は400ヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、追加の構造的特徴は、ループ間(例えば、5’末端ループと3’末端ループとの間)に位置する。いくつかの実施形態において、ループ中のミスマッチは、標的RNA中で編集するためのヌクレオチド塩基を含む(例えば、ループ中のA/Cミスマッチは、操作されたポリヌクレオチド中のバルジの一部分が、標的RNA中のループの一部分中のAに対してミスマッチしたCを含み、Aが編集される)。
対称内部ループは、内部ループの各々の側に同数のヌクレオチドが存在するときに形成される。例えば、本開示のdsRNA基質中の対称内部ループは、dsRNA基質の操作された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得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。dsRNA基質の標的RNA側又は操作されたポリヌクレオチド側のいずれかにある、内部ループの一方の側は、5~150個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、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、又は1000個のヌクレオチド、又はその間の任意の数のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、5個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、10個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、15個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、20個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、25個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、30個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、35個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、40個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、45個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、50個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、55個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、60個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、65個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、70個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、75個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、80個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、85個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、90個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、95個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、100個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、110個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、120個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、130個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、140個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、150個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、200個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、250個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、300個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、350個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、400個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、450個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、500個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、600個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、700個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、800個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、900個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループの一方の側は、1000個のヌクレオチドによって形成され得る。内部ループは、対称内部ループ又は非対称内部ループであり得る。編集部位の近傍に存在する内部ループは、編集される標的RNA中の標的Aの塩基フリッピングに役立ち得る。二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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、対称内部ループ又は非対称内部ループであり得る。対称内部ループは、内部ループの各々の側に同数のヌクレオチドが存在するときに形成される。例えば、本開示のdsRNA基質中の対称内部ループは、dsRNA基質の操作された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得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある5~150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5~150個のヌクレオチドとによって形成されてもよく、ヌクレオチドの数は、dsRNA標的の操作された側及びdsRNA基質の標的RNA側で同じである。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある5~1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5~1000個のヌクレオチドとによって形成されてもよく、ヌクレオチドの数は、dsRNA標的の操作された側及びdsRNA基質の標的RNA側で同じである。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある15個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある15個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある20個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある20個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある30個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある30個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある40個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある40個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある60個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある60個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある70個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある70個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある80個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある80個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある90個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある90個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある110個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある110個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある120個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある120個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある130個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある130個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある140個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある140個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある250個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある250個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある350個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある350個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオ
チド側にある450個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある450個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある600個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある600個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある700個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある700個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある800個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある800個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある900個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある900個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。
チド側にある450個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある450個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある600個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある600個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある700個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある700個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある800個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある800個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある900個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある900個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の対称内部ループは、dsRNA標的の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。
ある態様において、二本鎖RNA(dsRNA)基質は、標的RNAに対する本開示の操作された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、対称内部ループ又は非対称内部ループであり得る。非対称内部ループは、内部ループの各々の側に異なる数のヌクレオチドが存在するときに形成される。例えば、本開示のdsRNA基質中の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作された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得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5~150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5~150個のヌクレオチドとによって形成されてもよく、ヌクレオチドの数は、dsRNA標的の操作された側で、dsRNA基質の標的RNA側でのヌクレオチドの数とは異なる。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5~1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある5~1000個のヌクレオチドとによって形成されてもよく、ヌクレオチドの数は、dsRNA標的の操作された側で、dsRNA基質の標的RNA側でのヌクレオチドの数とは異なる。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある6個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある9個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある10個のヌクレオチド内部ループとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある9個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある
400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。いくつかの実施形態において、非対称ループは、標的Aの編集の効率を増加させる。いくつかの実施形態において、標的Aの編集の効率を増加させる非対称ループは、操作されたポリヌクレオチドの配列における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的な例は、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある20個のヌクレオチドとによって形成される非対称ループ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある60個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある80個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある18個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある24個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオ
チド側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある70個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある75個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある15個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある45個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある46個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある45個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、及びdsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある15個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジである。
400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある50個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある100個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある150個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある200個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある200個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある300個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある300個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある400個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある400個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある500個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある1000個のヌクレオチドとによって形成され得る。本開示の非対称内部ループは、dsRNA基質の標的RNA側にある1000個のヌクレオチドと、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある500個のヌクレオチドとによって形成され得る。いくつかの実施形態において、非対称ループは、標的Aの編集の効率を増加させる。いくつかの実施形態において、標的Aの編集の効率を増加させる非対称ループは、操作されたポリヌクレオチドの配列における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的な例は、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある5個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある20個のヌクレオチドとによって形成される非対称ループ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある10個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある60個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある80個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある18個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある24個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオ
チド側にある100個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある150個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある70個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある75個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある8個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある15個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある45個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある46個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、dsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある45個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある50個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジ、及びdsRNA基質の操作されたポリヌクレオチド側にある7個のヌクレオチドと、dsRNA基質の標的RNA側にある15個のヌクレオチドとによって形成される非対称バルジである。
バルジ又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。いくつかの場合において、バルジ又はループは、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、又は1000個の塩基を含む。いくつかの場合において、バルジ又はループは、全体で少なくとも約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、又は900~1000個の塩基を含む。
いくつかの場合において、構造的特徴は、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、正確な位置でのADAR編集のための理想的な基質を生成するために、上述の請求項等の構造的特徴の任意の組み合わせで構成され得る。これらの構造モチーフは、最大化されたADAR編集のために人工的に操作することができ、及び/又はこれらの構造モチーフは、既知のADAR基質を反復するようにモデル化することができる。
いくつかの場合において、本明細書で提供されるポリヌクレオチドは、環化されてもよく、又は環状構成であってもよい。いくつかの態様において、少なくとも部分的に環状のポリヌクレオチドは、5’ヒドロキシル又は3’ヒドロキシルを欠いている。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、一緒に共有結合された複数の糖及びリン酸部分を含む骨格を含み得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの骨格は、DNA中のデオキシリボース又はRNA中のリボースの5’炭素上のリン酸基中の第1のヒドロキシル基と、DNA中のデオキシリボース又はRNA中のリボースの3’炭素上の第2のヒドロキシル基との間にホスホジエステル結合連結を含み得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの骨格は、溶媒に曝露することができる、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を欠いていてもよい。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの骨格は、ヌクレアーゼに曝露することができる、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を欠いていてもよい。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの骨格は、加水分解酵素に曝露することができる、5’還元ヒドロキシル、3’還元ヒドロキシル、又は両方を欠いていてもよい。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの骨格は、他方のヌクレオチドの後に一方のヌクレオチドを有する環状二次元形式でのポリヌクレオチド配列として表すことができる。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの骨格は、他方のヌクレオチドの後に一方のヌクレオチドを有するループ状二次元形式でのポリヌクレオチド配列として表すことができる。いくつかの場合において、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、又はその両方が、リン-酸素結合によって連結され得る。いくつかの場合において、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、又はその両方が、リン含有部分を有するホスホエステルへと修飾され得る。
本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、任意の頻度の塩基を有し得る。例えば、ポリヌクレオチドは、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%、1~5%、3~8%、5~12%、10~15%、8~20%、15~25%、20~30%、25~35%、又は最大で約30~40%のアデニン率を有し得る。ポリヌクレオチドは、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%、1~5%、3~8%、5~12%、10~15%、8~20%、15~25%、20~30%、25~35%、又は最大で約30~40%のシトシン率を有し得る。ポリヌクレオチドは、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%、1~5%、3~8%、5~12%、10~15%、8~20%、15~25%、20~30%、25~35%、又は最大で約30~40%のチミン率を有し得る。ポリヌクレオチドは、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%、1~5%、3~8%、5~12%、10~15%、8~20%、15~25%、20~30%、25~35%、又は最大で約30~40%のグアニン率を有し得る。ポリヌクレオチドは、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%、1~5%、3~8%、5~12%、10~15%、8~20%、15~25%、20~30%、25~35%、又は最大で約30~40%のウラシル率を有し得る。
いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、修飾後に品質管理を受けることができる。いくつかの場合において、品質管理は、PAGE、HPLC、MS、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合において、ポリヌクレオチドの質量を決定することができる。質量は、LC-MSアッセイによって決定することができる。質量は、30,000amu、50,000amu、70,000amu、90,000amu、100,000amu、120,000amu、150,000amu、175,000amu、200,000amu、250,000amu、300,000amu、350,000amu、400,000amuから、約500,000amuまでであり得る。質量は、ポリヌクレオチドのナトリウム塩の質量であってもよい。
いくつかの場合において、ポリヌクレオチドのエンドトキシンレベルを決定することができる。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、3EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、10EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、8EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、5EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、4EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、3EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、2EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、1EU/mL未満であり得る。エンドトキシンの臨床的/治療的に許容されるレベルは、0.5EU/mL未満であり得る。
いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、無菌試験を受けることができる。無菌試験の臨床的/治療的に許容されるレベルは、0であり得るか、又は培養物上の成長がないことによって示され得る。無菌試験の臨床的/治療的に許容されるレベルは、0.5%成長未満であり得る。無菌試験の臨床的/治療的に許容されるレベルは、1%成長未満であり得る。
いくつかの場合において、動員配列を含む操作されたガイドRNAのうちのいずれか1つは、本明細書に記載の構造的特徴も含み得る。
また、線形の操作されたガイドRNAも提供される。線形の操作されたガイドRNAは、本明細書で提供される構造的特徴を実質的に欠いていてもよい。例えば、線形ポリヌクレオチドは、構造的特徴を欠いていてもよく、又は約2個未満の構造的特徴若しくは部分構造を有していてもよい。部分構造は、本明細書に記載の構造的特徴を達成するために必要とされる塩基の一部分を含み得る。いくつかの場合において、線形の操作されたガイドRNAは、標的核酸(例えば、標的RNA)に結合すると、本明細書に記載の少なくとも1つの構造的特徴を形成する。いくつかの場合において、少なくとも1つの構造的特徴の形成は、標的核酸の編集のために、核酸編集エンティティ(例えば、RNA編集エンティティ)を標的核酸に動員する。他の場合において、線形の操作されたガイドRNAは、5’ヒドロキシル、3’ヒドロキシル、又はその両方のうちのいずれか1つを含み得る。これらのうちのいずれか1つは、溶媒に曝露され、線形を維持することができる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作された骨格を含み得る。いくつかの実施形態において、操作された骨格は、構造的なループ安定化骨格であり得る。いくつかの場合において、構造的なループ安定化骨格は、RNA構造等の核酸構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、二次RNA構造、三次RNA構造、四次構造、又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの場合において、構造的なループ安定化骨格は、RNAアプタマーの構造を含む。いくつかの場合において、構造的なループ安定化骨格は、任意のRNA種(例えば、リボソームRNA、調節RNA、又はtRNA)の構造を含む。いくつかの場合において、構造的なループ安定化骨格は、リボヌクレオチド鎖の5’末端の複数のリボヌクレオチド、リボヌクレオチド鎖の3’末端の最後の4個のリボヌクレオチドの前にある複数のリボヌクレオチドで構成されるアクセプターステムを含む二次構造を含み、したがって、複数のリボヌクレオチドの対を含む二本鎖構造を形成する。いくつかの場合において、リボヌクレオチド鎖の5’末端のリボヌクレオチドによって構築されるリボヌクレオチド、及びリボヌクレオチド鎖の3’末端の最後の4個のリボヌクレオチドに先行するリボヌクレオチドは、対形成することができない。構造的なループ安定化骨格は、リボヌクレオチド鎖の5’末端の複数のリボヌクレオチドに続くリボヌクレオチド鎖の一部分の折り畳みによって形成される、複数のリボヌクレオチドの対を含むDアームと、1~100個のリボヌクレオチドを含むDループと、を含む二次構造を更に含み得る。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、Dアーム及びDループに続くリボヌクレオチド鎖の一部分の折り畳みによって形成される、tRNAのアンチコドン領域の等価物であり得るステムと、tRNAのアンチコドン領域のループと(アンチコドンのステム-ループ)を含む二次構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、1~100個のリボヌクレオチドによって構築される可変ループを含み、アンチコドンのステム及びアンチコドンのループに続くリボヌクレオチド鎖の一部分によって形成される、二次構造を含む。いくつかの実施形態において、構造的なループ安定化骨格は、可変ループに続き、アクセプターステムのリボヌクレオチド鎖の3’末端のリボヌクレオチドに先行するリボヌクレオチド鎖の一部分の折り畳みによって形成される、複数のリボヌクレオチドの対を含むTアームと、1~100個のリボヌクレオチドを含むTループと、を含む二次構造を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の骨格は、tRNA骨格を含み、tRNAの構造は、本明細書に記載の操作されたガイドRNAに組み込むことができる。
いくつかの実施形態において、操作された骨格を含む操作されたガイドRNAは、環状又はループ状の骨格であり得る。いくつかの場合において、骨格を含む操作されたガイドRNAは、ループであり得る。いくつかの場合において、環状形状は、ループ形状を含み得る。いくつかの場合において、ループ形状は、環状形状を含み得る。ループ形成及び環化は、ポリヌクレオチドの露出した末端が分解されるのを防ぐことができ、インビボ、エクスビボ、又はインビトロで、ポリヌクレオチドの半減期を有意に増加させることができる。いくつかの実施形態において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、1つ以上の露出した末端が加水分解されるのを防ぐことができる。いくつかの場合において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい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ることができる。いくつかの実施形態において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAを形成することで、いくつかの場合において環状ではないか、又はループではない同等の操作されたガイドRNA(例えば、ガイドRNA)と比較して、インビボで送達される場合に操作されたガイドRNA(例えば、ガイドRNA)の半減期を有意に増加させることができる。いくつかの場合において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAを形成することで、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNAと比較して、対象に投与される操作されたガイドRNAの量(例えば、治療有効量)を有意に低減することができる。いくつかの実施形態において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAを形成することで、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNAと比較して、編集の効率を有意に増強することができ、オフターゲット編集を有意に低減することができ、RNA編集エンティティの動員効率を増強することができるか、又はこれらの組み合わせである。いくつかの場合において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNAと比較して、操作されたガイドRNAの合成を有意に増加させることができる。いくつかの実施形態において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNAと比較して、細胞への操作されたガイドRNAの輸送を有意に増加させることができる。いくつかの場合において、環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNAと比較して、操作されたガイドRNAの細胞内保持を有意に増加させることができる。
一態様において、骨格は、tRNA骨格を含む。一態様において、SLS骨格は、アンチコドン領域に挿入された操作されたガイドRNA(標的化配列を含む)を含むtRNAを含み、操作された標的化配列は、標的RNAの少なくとも一部分に結合する。一態様において、tRNAは、変異を含む標的RNAにおいてコドンを認識する修飾されたアンチコドンステム領域を有する内因性tRNAであり得る。一態様において、SLSは、アミノ酸で帯電させることができないtRNA骨格であり得る。いくつかの実施形態において、tRNAは、非典型的なアミノ酸で帯電した直交tRNAであり得る。一態様において、操作されたポリヌクレオチドは、対応するtRNAシンセターゼと共に投与され得る。いくつかの実施形態において、対応するシンセターゼは、E.coliグルタミニル-tRNAシンセターゼであってもよい。直交tRNAを伴ういくつかの実施形態では、非典型的なアミノ酸は、ピロリジンであってもよい。
一態様において、操作された骨格は、Tループ二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、Tループ二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、Dループ二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、Dループ二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、アンチコドンループ二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、アンチコドンループ二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、tRNA可変アーム二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、tRNA可変アーム二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、tRNAアクセプターステム二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、tRNAアクセプターステム二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、アクセプターアーム中にtRNAシュードノット二次構造を形成するtRNA配列に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。一態様において、SLS骨格は、アクセプターアーム中にtRNAシュードノット二次構造を形成するtRNA配列に対して50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、又は99%以下の類似性を有する少なくとも1つの配列を含む。
一態様において、SLS骨格は、二次構造を含む。一態様において、二次構造は、RNA編集エンティティ動員ドメインを含む。一態様において、SLS骨格は、RNA編集エンティティのための動員配列を含む。一態様において、SLS骨格は、少なくとも1個のステムループ構造を含む。一態様において、SLS骨格は、標的RNAに対する標的化配列の結合を安定化する。
操作されたガイドRNA等の環状又はループ状の操作されたガイドポリヌクレオチドは、5’末端及び3’末端等のRNA配列の1つより多い末端の間に連結(例えば、共有結合)を形成することによって直接的又は間接的に形成することができる。RNA配列は、操作されたガイドRNA(例えば、動員ドメイン、標的化ドメイン、又はその両方)を含み得る。結合は、リガーゼ等の酵素を用いることによって形成することができる。好適なリガーゼ(又はシンセターゼ)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、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。連結は、リコンビナーゼを用いることによっても形成することができる。酵素をRNA配列に動員して連結を形成することができる。環状又はループ状のRNAは、連結要素を使用してRNA配列の1つより多い末端をライゲーションすることによって形成することができる。いくつかの実施形態において、連結は、ライゲーション反応によって形成することができる。いくつかの場合において、連結は、相同組換え反応によって形成することができる。連結要素は、クリック化学を使用して、環状又はループ状のRNAを形成することができる。連結要素は、アジド系連結であり得る。環状又はループ状のRNAは、環状又はループ状のRNAを遺伝的にコードするか、又は化学的に合成することによって形成することができる。環状又はループ状のRNAは、リボザイム、tRNA、アプタマー、これらのいずれかの触媒的に活性な断片、又はこれらの組み合わせ等の自己切断酵素を用いることによって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的に活性な断片、又はこれらの組み合わせは、操作されたRNAの前駆体の3’端、5’端、又は両方に付加することができる。別の例において、リボザイム、tRNA、アプタマー、これらのいずれかの触媒的に活性な断片、又はこれらの組み合わせは、操作されたRNAの前駆体の3’末端の端、5’末端の端、又は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、Hammerhead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要素、又はグループIイントロンを含み得る。いくつかの場合において、自己切断リボザイムは、それが存在し得る1つのRNA端を別個のRNA端に接続するトランス作用リボザイムであり得る。いくつかの場合において、自己切断要素又はアプタマーは、本明細書に記載の操作されたガイドRNAの自己環化を容易にするように構成され得る。
操作されたガイドRNA等のループ状又は環状の操作されたガイドポリヌクレオチドは、非環状又は非ループ状のガイドポリヌクレオチドと比較して、様々な利点を提供することができる。ループ状又は環状の操作されたガイドRNAは、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい同等の操作されたガイドRNA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編集エンティティ)の動員の改善、より長い半減期、RNA編集効率の改善、又はこれらの任意の組み合わせを提供することができる。ループ状又は環状の操作されたポリヌクレオチドは、これらの改善された品質のうちの1つ以上を提供することができ、ガイド安定性を改善するように設計された他の種類の修飾、例えば、化学修飾又は糖付加を含むガイドポリヌクレオチドと比較して、遺伝暗号化を保持することができる。化学修飾を欠くループ状又は環状の操作されたガイドポリヌクレオチドは、遺伝的に暗号化することができ、ベクターによって送達することができ、改善された安定性を保持することができる。
いくつかの実施形態において、RNA編集は、標的RNAのRNA編集率によって決定することによって評価することができる。いくつかの場合において、RNA編集は、タンパク質のレベルの変化によって決定することができる。いくつかの場合において、タンパク質のレベルは、ウェスタンブロットによって測定することができる。いくつかの場合において、タンパク質のレベルは、定量的タンパク質ゲルによる密度測定によって測定することができる。いくつかの場合において、標的RNAのRNA編集率は、標的RNAをcDNAに逆転写し、次いで、Sanger配列決定を使用することによって、操作されたガイドRNA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)で決定することができ、標的RNAのRNA編集率を決定することができる。いくつかの場合において、cDNAを、ポリメラーゼ連鎖反応によって配列決定される前に増幅させることができる。Sanger配列決定からのSangerトレースを分析して、ガイドRNAの編集効率を評価することができる。いくつかの場合において、次世代配列決定技術(例えば、合成による配列決定)を使用して、標的RNAのRNA編集率を決定することができる。例えば、RNA配列決定を使用して、ガイドRNA又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の後に、標的RNAのRNA編集率を決定することができる。いくつかの場合において、個々の配列決定リードを分析して、RNA編集率を決定することができる。
いくつかの場合において、ガイド安定性、合成、局在化、細胞内保持を増強するか、又は半減期を延長するための化学修飾は、遺伝暗号化可能でない場合がある。操作されたガイドRNAは、環状、実質的に環状、又はそれ以外の方法で連続した様式で連結することができ(例えば、ループとして配置することができ)、環状ではなくてもよいか、又はループでなくてもよい実質的に同様の操作されたガイドRNAとして実質的に同様の二次構造も保持することができる。環状又はループ状の操作されたガイドRNAは、予ひずみが与えられていてもよい。
本明細書で提供される組成物及び方法を利用して、標的の発現を調節することができる。調節は、遺伝子又は遺伝子中の変異と関連する疾患又は状態を緩和する目的で、様々な段階のうちの1つで遺伝子又はその一部分の発現を変化させることを指すことができる。調節は、転写又は転写後のレベルで媒介され得る。転写を調節することで、遺伝子中の変異によって生成されるスプライスバリアントの異常な発現を修正することができる。いくつかの場合において、本明細書で提供される組成物及び方法を利用して、標的の遺伝子翻訳を調節することができる。調節は、転写産物の存在量を減少させることによって遺伝子又はその一部分の発現を減少させること、又はノックダウンすることを指し得る。転写産物の存在量を減少させることは、転写産物のプロセシング、スプライシング、ターンオーバー若しくは安定性を減少させることによって、又はリボソーム等の翻訳機構によって転写産物のアクセス性を減少させることによって、媒介され得る。いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、ノックダウンを容易にすることができる。ノックダウンは、標的RNAの発現を低減することができる。いくつかの場合において、ノックダウンは、mRNAの編集を伴い得る。いくつかの場合において、ノックダウンは、mRNAの編集が実質的にほとんど行われないか、又は全く行われない状態で起こり得る。いくつかの場合において、ノックダウンは、標的RNAの非翻訳領域、例えば、3’UTR、5’UTR、又はその両方を標的化することによって起こり得る。いくつかの場合において、ノックダウンは、標的RNAのコード領域を標的化することによって起こり得る。いくつかの場合において、ノックダウンは、RNA編集エンティティ(例えば、ADAR)によって媒介され得る。いくつかの場合において、RNA編集エンティティは、RNA中の複数のアデノシンの加水分解脱アミノ化によって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脱アミノ化は、過剰編集と称され得る。いくつかの場合において、過剰編集は、シスで(例えば、Alu要素で)、又はトランスで(例えば、操作されたガイドRNAによって標的RNAで)起こり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、RNA編集エンティティを動員して、標的RNAを編集することができる。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、ADAR若しくはAPOBEC、ADAR若しくはAPOBECの触媒的に活性な断片、ADAR若しくはAPOBEC、又はADAR若しくはAPOBECの触媒的に活性な断片を含む融合ポリペプチド、あるいはこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、細胞に対して内因性であり得る。いくつかの実施形態において、RNA編集エンティティは、外因性であり得る(例えば、外因性ベクターから発現され得る)。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを特定の細胞型に誘導するために標的化部分に融合され得る。例えば、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを特定の細胞型に誘導するために抗体を含む標的化部分に融合され得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、ナノ粒子及びリポソーム等の粒子に封入され得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAを封入する粒子は、標的化部分を含み得る。標的化部分によって標的化され得る細胞の例示的な種類としては、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、肝臓細胞、膵臓細胞、腸細胞、筋肉細胞、腺細胞、眼細胞、脳細胞、又は血液細胞が挙げられる。いくつかの場合において、細胞は、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、又は線維芽細胞を含み得る。いくつかの場合において、細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、又は全能性幹細胞等の幹細胞であり得る。いくつかの場合において、細胞は、ヒト細胞を含み得る。いくつかの場合において、細胞は、白血球を含み得る。いくつかの実施形態において、細胞は、リンパ球を含み得る。いくつかの場合において、細胞は、T細胞を含み得る。いくつかの場合において、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、調節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、又はこ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において、細胞は、B細胞を含み得る。いくつかの場合において、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B細胞、辺縁帯B細胞、B-1細胞、調節B細胞、又はこ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において、標的化部分によって標的化される細胞は、神経細胞、肝臓細胞、又は黄斑細胞であり得る。
化学修飾
対象において疾患又は状態を治療する際に使用するための本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA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、30、50、100、又はそれより多くの化学修飾を含む。
対象において疾患又は状態を治療する際に使用するための本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNA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、30、50、100、又はそれより多くの化学修飾を含む。
例示的な化学修飾は、5’アデニレート、5’グアノシン-トリホスフェートキャップ、5’N7-メチルグアノシン-トリホスフェートキャップ、5’トリホスフェートキャップ、3’ホスフェート、3’チオホスフェート、5’ホスフェート、5’チオホスフェート、Cis-Synチミジン二量体、三量体、C12スペーサー、C3スペーサー、C6スペーサー、dスペーサー、PCスペーサー、rスペーサー、スペーサー18、スペーサー9,3’-3’修飾、5’-5’修飾、非塩基部位、アクリジン、アゾベンゼン、ビオチン、ビオチンBB、ビオチンTEG、コレステリルTEG、デスチオビオチンTEG、DNP TEG、DNP-X、DOTA、dT-ビオチン、二重ビオチン、PCビオチン、ソラレンC2、ソラレンC6、TINA、3’DABCYL、ブラックホールクエンチャー1、ブラックホールクエンチャー2、DABCYL SE、dT-DABCYL、IRDye QC-1、QSY-21、QSY-35、QSY-7、QSY-9、カルボキシルリンカー、チオールリンカー、2’デオキシリボヌクレオシド類似体プリン、2’デオキシリボヌクレオシド類似体ピリミジン、リボヌクレオシド類似体、2’-O-メチルリボヌクレオシド類似体、糖修飾された類似体、ゆらぎ/ユニバーサル塩基、蛍光色素標識、2’フルオロRNA、2’O-メチルRNA、メチルホスホネート、ホスホジエステルDNA、ホスホジエステルRNA、ホスホロチオエートDNA、ホスホロチオエートRNA、UNA、シュードウリジン-5’-トリホスフェート、5-メチルシチジン-5’-トリホスフェート、2-O-メチル 3ホスホロチオエート、又はこれらの任意の組み合わせのうちのいずれか1つを含む。
化学修飾は、操作されたガイドRNAの任意の位置で行われ得る。いくつかの場合において、修飾は、5’末端又は3’末端に位置し得る。いくつかの場合において、ポリヌクレオチドは、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、又は150から選択される塩基での修飾を含む。操作されたガイドRNAに対して、1つより多い修飾を行うことができる。いくつかの場合において、修飾は、永続的であり得る。他の場合において、修飾は、一過性であり得る。いくつかの場合において、複数の修飾は、操作されたガイドRNAに対して行われ得る。操作されたポリヌクレオチド修飾は、ヌクレオチドの立体配座、極性、疎水性、化学反応性、塩基対相互作用、又はこれらの任意の組み合わせ等のヌクレオチドの物理化学的特性を変更することができる。
化学修飾は、ホスホロチオエート置換体でもあり得る。いくつかの場合において、天然ホスホジエステル結合は、細胞ヌクレアーゼによる迅速な分解を受けやすい場合があり、ホスホロチオエート(PS)結合置換体を使用したヌクレオチド間連結の修飾は、細胞分解による加水分解に対して、より安定であり得る。修飾は、ポリ核酸における安定性を増加させることができる。修飾はまた、生物学的活性を増強することができる。いくつかの場合において、ホスホロチオエートによって増強されたRNAポリ核酸は、RNase A、RNase T1、子ウシ血清ヌクレアーゼ、又はこれらの任意の組み合わせを阻害することができる。これらの特性は、ヌクレアーゼへの曝露がインビボ又はインビトロでの高い可能性である用途において、使用されるべきPS-RNAポリ核酸の使用を可能にすることができる。例えば、ホスホロチオエート(PS)結合を、エクソヌクレアーゼ分解を阻害することができるポリ核酸の5’末端又は3’末端の最後の3~5ヌクレオチド間に導入することができる。いくつかの場合において、ホスホロチオエート結合を、ポリ核酸全体にわたって付加し、エンドヌクレアーゼによる攻撃を低減することができる。
いくつかの実施形態において、化学修飾は、3’OH基、5’OH基で、骨格で、糖構成要素で、又はヌクレオチド塩基で生じ得る。化学修飾には、鎖間架橋又は鎖内架橋の天然に存在しないリンカー分子が含まれ得る。一態様において、化学修飾された核酸は、3’OH若しくは5’OH基、骨格、糖構成要素、又はヌクレオチド塩基のうちの1つ以上の修飾、又は天然に存在しないリンカー分子の付加を含む。いくつかの実施形態において、化学修飾された骨格は、ホスホジエステル骨格以外の骨格を含む。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、デオキシリボース以外の糖(修飾DNAにおいて)、又はリボース以外の糖(修飾RNAにおいて)を含む。いくつかの実施形態において、修飾された塩基は、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、又はウラシル以外の塩基を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾された塩基を含む。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20個、又はそれより多くの修飾された塩基を含む。いくつかの場合において、塩基部分に対する化学修飾としては、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、又はウラシル、及びプリン又はピリミジン塩基の天然及び合成の修飾が挙げられる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの少なくとも1つの化学修飾は、ホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素の片方若しくは両方の修飾、ホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素のうちの1つ以上の修飾、リボース糖の構成要素の修飾、「デホスホ」リンカーによるホスフェート部分の置き換え、天然に存在する核酸塩基の修飾若しくは置き換え、リボース-ホスフェート骨格の修飾、ポリヌクレオチドの5’末端の修飾、ポリヌクレオチドの3’末端の修飾、デオキシリボースホスフェート骨格の修飾、ホスフェート基の置換、リボホスフェート骨格の修飾、ヌクレオチドの糖に対する修飾、ヌクレオチドの塩基に対する修飾、又はヌクレオチドの立体化学的に純粋なもののうちのいずれか1つ、又は任意の組み合わせの修飾を含む。操作されたガイドRNAに対する化学修飾は、本明細書に含有される任意の修飾を含むが、いくつかの例示的な修飾は、表2で列挙される。
ホスフェート骨格の修飾
いくつかの実施形態において、化学修飾は、ホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素の片方若しくは両方の修飾、又はホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の修飾を含む。本明細書で使用される場合、「アルキル」は、直鎖又は分岐鎖であってもよい飽和炭化水素基を指すことを意味し得る。例示的なアルキル基としては、メチル(Me)、エチル(Et)、プロピル(例えば、n-プロピル若しくはイソプロピル)、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、若しくはt-ブチル)、又はペンチル(例えば、n-ペンチル、イソペンチル、若しくはネオペンチル)が挙げられる。アルキル基は、1~約20、2~約20、1~約12、1~約8、1~約6、1~約4、又は1~約3個の炭素原子を含有し得る。本明細書で使用される場合、「アリール」は、単環式若しくは多環式(例えば、2、3、若しくは4個の縮合環を有する)芳香族炭化水素、例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、インダニル、又はインデニルを指し得る。いくつかの実施形態において、アリール基は、6~約20個の炭素原子を有する。本明細書で使用される場合、「アルケニル」は、少なくとも1つの二重結合を含有する脂肪族基を指し得る。本明細書で使用される場合、「アルキニル」は、2~12個の炭素原子を含有し、1つ以上の三重結合を有することを特徴とする、直鎖又は分岐鎖の炭化水素鎖を指し得る。アルキニル基の例としては、エチニル、プロパルギル、又は3-ヘキシニルを挙げることができる。「アリールアルキル」又は「アラルキル」は、アルキル水素原子がアリール基によって置き換えられ得るアルキル部分を指し得る。アラルキルは、1個より多い水素原子がアリール基によって置き換えられた基を含む。「アリールアルキル」又は「アラルキル」の例としては、ベンジル、2-フェニルエチル、3-フェニルプロピル、9-フルオレニル、ベンズヒドリル、及びトリチル基が挙げられる。「シクロアルキル」は、3~12個の炭素を有する、環式、二環式、三環式、又は多環式の非芳香族炭化水素基を指し得る。シクロアルキル部分の例としては、限定されないが、シクロプロピル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルが挙げられる。「ヘテロシクリル」は、複素環式環系の一価のラジカルを指し得る。代表的なヘテロシクリルとしては、限定されないが、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、ピロリジニル、ピロリドニル、ピペリジニル、ピロリニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、及びモルホリニルが挙げられる。「ヘテロアリール」は、複素芳香族環系の一価のラジカルを指し得る。ヘテロアリール部分の例としては、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾリル、ピローリル、フラニル、インドリル、チオフェニルピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、キノリル、及びプテリジニルが挙げられ得る。
いくつかの実施形態において、化学修飾は、ホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素の片方若しくは両方の修飾、又はホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の修飾を含む。本明細書で使用される場合、「アルキル」は、直鎖又は分岐鎖であってもよい飽和炭化水素基を指すことを意味し得る。例示的なアルキル基としては、メチル(Me)、エチル(Et)、プロピル(例えば、n-プロピル若しくはイソプロピル)、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、若しくはt-ブチル)、又はペンチル(例えば、n-ペンチル、イソペンチル、若しくはネオペンチル)が挙げられる。アルキル基は、1~約20、2~約20、1~約12、1~約8、1~約6、1~約4、又は1~約3個の炭素原子を含有し得る。本明細書で使用される場合、「アリール」は、単環式若しくは多環式(例えば、2、3、若しくは4個の縮合環を有する)芳香族炭化水素、例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、インダニル、又はインデニルを指し得る。いくつかの実施形態において、アリール基は、6~約20個の炭素原子を有する。本明細書で使用される場合、「アルケニル」は、少なくとも1つの二重結合を含有する脂肪族基を指し得る。本明細書で使用される場合、「アルキニル」は、2~12個の炭素原子を含有し、1つ以上の三重結合を有することを特徴とする、直鎖又は分岐鎖の炭化水素鎖を指し得る。アルキニル基の例としては、エチニル、プロパルギル、又は3-ヘキシニルを挙げることができる。「アリールアルキル」又は「アラルキル」は、アルキル水素原子がアリール基によって置き換えられ得るアルキル部分を指し得る。アラルキルは、1個より多い水素原子がアリール基によって置き換えられた基を含む。「アリールアルキル」又は「アラルキル」の例としては、ベンジル、2-フェニルエチル、3-フェニルプロピル、9-フルオレニル、ベンズヒドリル、及びトリチル基が挙げられる。「シクロアルキル」は、3~12個の炭素を有する、環式、二環式、三環式、又は多環式の非芳香族炭化水素基を指し得る。シクロアルキル部分の例としては、限定されないが、シクロプロピル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルが挙げられる。「ヘテロシクリル」は、複素環式環系の一価のラジカルを指し得る。代表的なヘテロシクリルとしては、限定されないが、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、ピロリジニル、ピロリドニル、ピペリジニル、ピロリニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、及びモルホリニルが挙げられる。「ヘテロアリール」は、複素芳香族環系の一価のラジカルを指し得る。ヘテロアリール部分の例としては、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾリル、ピローリル、フラニル、インドリル、チオフェニルピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、キノリル、及びプテリジニルが挙げられ得る。
いくつかの実施形態において、化学修飾されたヌクレオチドのホスフェート基は、酸素のうちの1つ以上を別の置換基で置き換えることによって修飾され得る。いくつかの実施形態において、化学修飾されたヌクレオチドは、修飾されていないホスフェート部分を、本明細書に記載の修飾されたホスフェートで置き換えることを含み得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート骨格の修飾は、帯電していないリンカー、又は非対称電荷分布を有する帯電したリンカーのいずれかをもたらす変化を含み得る。修飾されたホスフェート基の例としては、ホスホロチオエート、ホスホノチオアセテート、ホスホロセレネート、ボラノホスフェート、ボラノホスフェートエステル、水素ホスホネート、ホスホロアミデート、アルキル又はアリールホスホネート及びホスホトリエステルが挙げられ得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート骨格部分中の非架橋リン酸酸素原子の1つが、以下の基のいずれかによって置き換えられ得る。硫黄(S)、セレン(Se)、BR3(Rは、例えば、水素、アルキル、又はアリールであり得る)、C(例えば、アルキル基、アリール基等)、H、NR2(ここで、Rは、例えば、水素、アルキル、又はアリールであり得る)か、又は(Rは、例えば、アルキル又はアリールであり得る)。修飾されていないホスフェート基のリン原子は、アキラルであり得る。しかしながら、非架橋酸素のうちの1つの、上述の原子又は原子群のうちの1つによる置き換えによって、リン原子をキラルにすることができる。このように修飾されたリン酸基中のリン原子は、立体中心であり得る。立体中心のリン原子は、「R」立体配座(本明細書ではRp)又は「S」立体配座(本明細書ではSp)のいずれかを有し得る。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、ホスホロチオエートのS立体配座又はホスホロチオエートのR立体配座を含む立体化学的に純粋なヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、50%、60%、70%、80%、90%、又はそれより多いジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、95%のジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、96%のジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、97%のジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、98%のジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、キラルホスフェート生成物は、99%のジアステレオマー過剰で存在し得る。いくつかの実施形態において、ホスホロジチオエートの非架橋酸素を両方とも硫黄によって置き換えることができる。ホスホロジチオエートのリン中心は、オリゴリボヌクレオチドジアステレオマーの形成を妨げるアキラルであり得る。いくつかの実施形態において、一方又は両方の非架橋酸素に対する修飾は、非架橋酸素を、S、Se、B、C、H、N、及びOR(Rは、例えば、アルキル又はアリールであり得る)から独立して選択される基で置き換えることも含むことができる。いくつかの実施形態において、ホスフェートリンカーは、架橋酸素(すなわち、ホスフェートをヌクレオシドに連結する酸素)、窒素(架橋したホスホロアミデート)、硫黄(架橋したホスホロチオエート)、及び炭素(架橋したメチレンホスホネート)の置き換えによっても修飾することができる。置き換えは、連結酸素のいずれか又は両方で生じ得る。
特定の実施形態において、核酸は、連結した核酸を含む。核酸は、任意の核酸間連結を使用して、共に連結することができる。核酸間連結基の2つの主要な種類は、リン原子の存在又は不在によって定義される。代表的なリン含有核酸間連結として、限定されないが、ホスホジエステル、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホロアミデート、及びホスホロチオエート(P=S)が挙げられる。代表的な非リン含有核酸間連結基として、限定されないが、メチレンメチルイミノ(-CH2-N(CH3)-O-CH2-)、チオジエステル(-O-C(O)-S-)、チオノカルバメート(-O-C(O)(NH)-S-)、シロキサン(-O-Si(H)2-O-)、及びN,N*-ジメチルヒドラジン(-CH2-N(CH3)-N(CH3))が挙げられる。特定の実施形態において、キラル原子を有する核酸間連結は、ラセミ体混合物として、別個のエナンチオマー(例えば、アルキルホスホネート及びホスホロチオエート)として調製することができる。非天然核酸は、単一の修飾を含有し得る。非天然核酸は、部分のうちの1つの中に、又は異なる部分間に複数の修飾を含有し得る。
核酸に対する骨格ホスフェート修飾としては、限定されないが、メチルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート(架橋又は非架橋)、ホスホトリエステル、ホスホロジチオエート、ホスホジチオエート、及びボラノホスフェートが挙げられるが、任意の組み合わせで使用することができる。他の非ホスフェート連結も使用し得る。
いくつかの実施形態において、骨格修飾(例えば、メチルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート、及びホスホロジチオエートヌクレオチド間連結)は、修飾核酸に免疫調節活性を付与し、及び/又はインビボでのその安定性を増強することができる。
いくつかの場合において、リン誘導体(又は修飾されたホスフェート基)を、糖又は糖類似体部分に接続してもよく、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、アルキルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミデート等であり得る。
いくつかの場合において、骨格修飾は、ホスホジエステル連結を、アニオン性基、中性基、又はカチオン性基等の代替部分で置き換えることを含む。かかる修飾の例としては、アニオン性ヌクレオシド間連結、N3’からP5’のホスホロアミデート修飾、ボラノホスフェートDNA、プロオリゴヌクレオチド、メチルホスホネート等の中性ヌクレオシド間連結、アミド連結DNA、メチレン(メチルイミノ)連結、ホルムアセタール及びチオホルムアセタール連結、スルホニル基を含有する骨格、モルホリノオリゴ、ペプチド核酸(PNA)、及び正に帯電したデオキシリボ核酸グアニジン(DNG)オリゴが挙げられる。修飾核酸は、1個以上の修飾、例えば、ホスホジエステル連結及びホスホロチオエート連結の組み合わせ等のホスフェート連結の組み合わせを含む、キメラ又は混合骨格を含み得る。
ホスフェートの置換体として、例えば、短鎖アルキル若しくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、混合ヘテロ原子及びアルキル若しくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、又は1つ以上の短鎖ヘテロ原子若しくはヘテロ環式ヌクレオシド間連結が挙げられる。これらとしては、モルホリノ連結(一部にはヌクレオシドの糖部分から形成される);シロキサン骨格;スルフィド、スルホキシド及びスルホン骨格;ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格;メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格;アルケン含有骨格;スルファメート骨格;メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格;スルホネート及びスルホンアミド骨格;アミド骨格を有するもの;並びに混合したN、O、S、及びCH2構成要素部分を有するその他のものが挙げられる。また、ヌクレオチド置換において、ヌクレオチドの糖及びリン酸部分の両方が、例えば、アミド型連結(アミノエチルグリシン)(PNA)によって置き換えられ得ることも理解され得る。他の種類の分子(コンジュゲート)をヌクレオチド又はヌクレオチド類似体に連結して、例えば、細胞取り込みを増強することも可能であり得る。コンジュゲートは、ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体に化学的に連結され得る。かかるコンジュゲートとしては、限定されないが、脂質部分、例えば、コレステロール部分、チオエーテル、例えば、ヘキシル-S-トリチルチオール、チオコレステロール、脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオール又はウンデシル残基、リン脂質、例えば、ジ-ヘキサデシル-rac-グリセロール又はトリエチルアンモニウム l-ジ-O-ヘキサデシル-rac-グリセロ-S-H-ホスホネート、ポリアミン又はポリエチレングリコール鎖、又はアダマンタン酢酸、パルミチル部分、又はオクタデシルアミン若しくはヘキシルアミノ-カルボニル-オキシコレステロール部分が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ホスフェート骨格の修飾を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたホスフェート骨格を含む。ホスフェート基又は骨格の例示的な化学修飾は、酸素のうちの1つ以上を異なる置換基で置き換えることを含み得る。更に、操作されたガイドRNA中に存在する修飾ヌクレオチドは、修飾されていないホスフェート部分を、本明細書に記載の修飾されたホスフェートで置き換えることを含み得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート骨格の修飾は、帯電していないリンカー、又は非対称電荷分布を有する帯電したリンカーのいずれかをもたらす変化を含み得る。例示的な修飾されたホスフェート基としては、ホスホロチオエート、ホスホノチオアセテート、ホスホロセレネート、ボラノホスフェート、ボラノホスフェートエステル、水素ホスホネート、ホスホロアミデート、アルキル又はアリールホスホネート及びホスホトリエステルを挙げることができる。いくつかの実施形態において、ホスフェート骨格部分中の非架橋リン酸酸素原子の1つが、以下の基のいずれかによって置き換えられ得る。硫黄(S)、セレン(Se)、BR3(Rは、例えば、水素、アルキル、又はアリールであり得る)、C(例えば、アルキル基、アリール基等)、H、NR2(ここで、Rは、例えば、水素、アルキル、又はアリールであり得る)か、又はOR(Rは、例えば、アルキル又はアリールであり得る)。修飾されていないホスフェート基のリン原子は、アキラルであり得る。しかしながら、非架橋酸素のうちの1つの、上述の原子又は原子群のうちの1つによる置き換えによって、リン原子をキラルにすることができる。このように修飾されたホスフェート基中のリン原子は、立体中心であり得ると言われてもよい。立体中心のリン原子は、「R」立体配座(本明細書ではRp)又は「S」立体配座(本明細書ではSp)のいずれかを有し得る。そのような場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、立体化学的に純粋なもの(例えば、S又はRコンファメーション(confirmation))であり得る。いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、立体化学的に純粋なホスフェート修飾を含む。例えば、化学修飾された操作されたガイドRNAは、ホスホロチオエートのS立体配座又はホスホロチオエートのR立体配座を含み得る。
ホスホロジチオエートは、非架橋酸素が両方とも硫黄に置き換えられたものを有する。ホスホロジチオエートのリン中心は、オリゴリボヌクレオチドジアステレオマーの形成を妨げるアキラルであり得る。いくつかの実施形態において、一方又は両方の非架橋酸素に対する修飾は、非架橋酸素を、S、Se、B、C、H、N、及びOR(Rは、例えば、アルキル又はアリールであり得る)から独立して選択される基で置き換えることも含むことができる。
ホスフェートリンカーは、架橋酸素(すなわち、ホスフェートをヌクレオシドに連結する酸素)、窒素(架橋したホスホロアミデート)、硫黄(架橋したホスホロチオエート)、及び炭素(架橋したメチレンホスホネート)の置き換えによっても修飾することができる。置き換えは、いずれかの架橋酸素又は両方の架橋酸素において生じ得る。
ホスフェート部分の置き換え
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの少なくとも1つのホスフェート基は、化学修飾され得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート基は、リンを含有しないコネクターによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート部分は、デホスホリンカーによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、帯電ホスフェート基は、中性基によって置き換えられ得る。いくつかの場合において、ホスフェート基は、メチルホスホネート、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、及びメチレンオキシメチルイミノによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のヌクレオチド類似体は、ホスフェート基で修飾することもできる。修飾されたホスフェート基は、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、3’-アルキレンホスホネート及びキラルホスホネートを含むメチル及び他のアルキルホスホネート、ホスフィネート、ホスホロアミデート(例えば、3’-アミノホスホロアミデート及びアミノアルキルホスホロアミデート)、チオノホスホロアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、及びボラノホスフェートを有する2つのヌクレオチド間の連結に修飾を含み得る。2つのヌクレオチド間のホスフェート又は修飾ホスフェート連結は、3’-5’連結又は2’-5’連結を介したものであってもよく、連結は、3’-5’から5’-3’、又は2’-5’から5’-2’等の反転した極性を含有する。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの少なくとも1つのホスフェート基は、化学修飾され得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート基は、リンを含有しないコネクターによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート部分は、デホスホリンカーによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、帯電ホスフェート基は、中性基によって置き換えられ得る。いくつかの場合において、ホスフェート基は、メチルホスホネート、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、及びメチレンオキシメチルイミノによって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のヌクレオチド類似体は、ホスフェート基で修飾することもできる。修飾されたホスフェート基は、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、3’-アルキレンホスホネート及びキラルホスホネートを含むメチル及び他のアルキルホスホネート、ホスフィネート、ホスホロアミデート(例えば、3’-アミノホスホロアミデート及びアミノアルキルホスホロアミデート)、チオノホスホロアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、及びボラノホスフェートを有する2つのヌクレオチド間の連結に修飾を含み得る。2つのヌクレオチド間のホスフェート又は修飾ホスフェート連結は、3’-5’連結又は2’-5’連結を介したものであってもよく、連結は、3’-5’から5’-3’、又は2’-5’から5’-2’等の反転した極性を含有する。
ホスフェート基の置換
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ホスフェート基の置き換えによる修飾を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、ホスフェート基の置換又は置き換えを含む少なくとも1個の化学修飾を含む。例示的なホスフェート基の置き換えとしては、リンを含有しないコネクターを挙げることができる。いくつかの実施形態において、ホスフェート基の置換又は置き換えは、帯電したホスフェート基を中性部分によって置き換えることを含み得る。ホスフェート基を置き換えることができる例示的な部分としては、メチルホスホネート、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、及びメチレンオキシメチルイミノを挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ホスフェート基の置き換えによる修飾を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、ホスフェート基の置換又は置き換えを含む少なくとも1個の化学修飾を含む。例示的なホスフェート基の置き換えとしては、リンを含有しないコネクターを挙げることができる。いくつかの実施形態において、ホスフェート基の置換又は置き換えは、帯電したホスフェート基を中性部分によって置き換えることを含み得る。ホスフェート基を置き換えることができる例示的な部分としては、メチルホスホネート、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、及びメチレンオキシメチルイミノを挙げることができる。
リボホスフェート骨格の修飾
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、操作されたガイドRNAのリボホスフェート骨格を修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたリボホスフェート骨格を含む。例示的な化学修飾されたリボホスフェート骨格は、核酸を模倣することができる骨格を含んでいてもよく、ホスフェートリンカー及びリボース糖がヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオシド又はヌクレオチド代理物によって置き換えられ得るように構築することもできる。いくつかの実施形態において、核酸塩基は、代理骨格によって係留され得る。例としては、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン、及びペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、操作されたガイドRNAのリボホスフェート骨格を修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたリボホスフェート骨格を含む。例示的な化学修飾されたリボホスフェート骨格は、核酸を模倣することができる骨格を含んでいてもよく、ホスフェートリンカー及びリボース糖がヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオシド又はヌクレオチド代理物によって置き換えられ得るように構築することもできる。いくつかの実施形態において、核酸塩基は、代理骨格によって係留され得る。例としては、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン、及びペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を挙げることができる。
糖の修飾
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、糖を修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾された糖を含む。例示的な化学修飾された糖は、いくつかの異なる「オキシ」又は「デオキシ」置換で修飾されたか、又は置き換えられた2’ヒドロキシル基(OH)を含み得る。いくつかの実施形態において、2’ヒドロキシル基に対する修飾は、ヒドロキシルがもはや脱プロトン化されて2’-アルコキシドイオンを形成することができないため、核酸の安定性を増強することができる。2’-アルコキシドは、リンカーリン原子に対する分子内求核攻撃によって分解を触媒することができる。「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾の例としては、アルコキシ又はアリールオキシ(OR、ここで、「R」は、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、又は糖であり得る)、ポリエチレングリコール(PEG)、O(CH2CH2O)nCH2CH2OR(ここで、Rは、H、又は任意選択的に置換されたアルキルであってもよく、nは、0~20(例えば、0~4、0~8、0~10、0~16、1~4、1~8、1~10、1~16、1~20、2~4、2~8、2~10、2~16、2~20、4~8、4~10、4~16、及び4~20)の整数であってもよい。いくつかの実施形態において、「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾は、(LNA、2’ヒドロキシルが、例えば、Ci-6アルキレン又はCj-6ヘテロアルキレン架橋によって、同じリボース糖の4’炭素に接続していてもよく、例示的な架橋は、メチレン、プロピレン、エーテル、又はアミノ架橋を含み得る;O-アミノ(アミノは、例えば、NH2;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、又はポリアミノであり得る)及びアミノアルコキシ、O(CH2)n-、(アミノは、例えば、NH2;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、又はポリアミノであり得る)を含み得る。いくつかの実施形態において、「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾は、メトキシエチル基(MOE)(OCH2CH2OCH3、例えば、PEG誘導体)を含み得る。いくつかの場合において、デオキシ修飾は、水素(すなわち、例えば、部分的なdsRNAのオーバーハング部分にある、デオキシリボース糖)、ハロ(例えば、ブロモ、クロロ、フルオロ、若しくはヨード)、アミノ(アミノは、例えば、NH2、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、若しくはアミノ酸であり得る)、NH(CH2CH2NH)nCH2CH2-アミノ(アミノは、例えば、本明細書に記載されるようなアミノであり得る)、NHC(O)R(Rは、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、若しくは糖であり得る)、シアノ、メルカプト、アルキル-チオ-アルキル、チオアルコキシ、並びに例えば、本明細書に記載のアミノで任意選択的に置換され得るアルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル、及びアルキニルを含み得る。いくつかの場合において、糖基はまた、リボース中の対応する炭素とは反対の立体化学配座を有する1つ以上の炭素を含有し得る。したがって、修飾核酸は、糖として例えばアラビノースを含有するヌクレオチドを含み得る。ヌクレオチド「単量体」は、糖上のΓ位にアルファ連結、例えば、アルファ-ヌクレオシドを有し得る。修飾核酸はまた、C-に核酸塩基を欠く「非塩基性」糖を含み得る。非塩基性糖はまた、構成要素の糖原子のうちの1つ以上で更に修飾され得る。修飾核酸はまた、L形態、例えばL-ヌクレオシドであり得る1つ以上の糖を含み得る。いくつかの態様において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、糖基リボースを含み、糖基リボースは、酸素を有する5員環であり得る。例示的な修飾されたヌクレオシド及び修飾されたヌクレオチドは、リボース中の酸素の置き換え(例えば、硫黄(S)、セレン(Se)、又はアルキレン、例えば、メチレン若しくはエチレンによる)、二重結合の付加(例えば、リボースをシクロペンテニル又はシクロヘキセニルで置き換えるため)、リボースの環収縮(例えば、シクロブタン又はオキセタンの4員環を形成するため)、リボースの環拡大(例えば、追加の炭素若しくはヘテロ原子を有する6員環又は7員環の環、例えば、アンヒドロヘキシトール、アルトリトール、マンニトール、シクロヘキサニル、シクロヘキセニル、及びホスホロアミデート骨格も有するモルホリノを形成するため)を含み得る。いくつかの実施形態において、修飾されたヌクレオチドは、多環式形態(例えば、トリシクロ;及び「アンロックド」形態、例えば、グリコール核酸(GNA)(例えば、R-GNA又はS-GNA、リボースは、ホスホジエステル結合に接続したグリコール単位によって置き換えられ得る)、トレオース核酸を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの糖に対する修飾は、ロックド核酸(LNA)、アンロックド核酸(UNA)、又は架橋核酸(BNA)を含むように操作されたガイドRNAを修飾することを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、糖を修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾された糖を含む。例示的な化学修飾された糖は、いくつかの異なる「オキシ」又は「デオキシ」置換で修飾されたか、又は置き換えられた2’ヒドロキシル基(OH)を含み得る。いくつかの実施形態において、2’ヒドロキシル基に対する修飾は、ヒドロキシルがもはや脱プロトン化されて2’-アルコキシドイオンを形成することができないため、核酸の安定性を増強することができる。2’-アルコキシドは、リンカーリン原子に対する分子内求核攻撃によって分解を触媒することができる。「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾の例としては、アルコキシ又はアリールオキシ(OR、ここで、「R」は、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、又は糖であり得る)、ポリエチレングリコール(PEG)、O(CH2CH2O)nCH2CH2OR(ここで、Rは、H、又は任意選択的に置換されたアルキルであってもよく、nは、0~20(例えば、0~4、0~8、0~10、0~16、1~4、1~8、1~10、1~16、1~20、2~4、2~8、2~10、2~16、2~20、4~8、4~10、4~16、及び4~20)の整数であってもよい。いくつかの実施形態において、「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾は、(LNA、2’ヒドロキシルが、例えば、Ci-6アルキレン又はCj-6ヘテロアルキレン架橋によって、同じリボース糖の4’炭素に接続していてもよく、例示的な架橋は、メチレン、プロピレン、エーテル、又はアミノ架橋を含み得る;O-アミノ(アミノは、例えば、NH2;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、又はポリアミノであり得る)及びアミノアルコキシ、O(CH2)n-、(アミノは、例えば、NH2;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、又はポリアミノであり得る)を含み得る。いくつかの実施形態において、「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾は、メトキシエチル基(MOE)(OCH2CH2OCH3、例えば、PEG誘導体)を含み得る。いくつかの場合において、デオキシ修飾は、水素(すなわち、例えば、部分的なdsRNAのオーバーハング部分にある、デオキシリボース糖)、ハロ(例えば、ブロモ、クロロ、フルオロ、若しくはヨード)、アミノ(アミノは、例えば、NH2、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、若しくはアミノ酸であり得る)、NH(CH2CH2NH)nCH2CH2-アミノ(アミノは、例えば、本明細書に記載されるようなアミノであり得る)、NHC(O)R(Rは、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、若しくは糖であり得る)、シアノ、メルカプト、アルキル-チオ-アルキル、チオアルコキシ、並びに例えば、本明細書に記載のアミノで任意選択的に置換され得るアルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル、及びアルキニルを含み得る。いくつかの場合において、糖基はまた、リボース中の対応する炭素とは反対の立体化学配座を有する1つ以上の炭素を含有し得る。したがって、修飾核酸は、糖として例えばアラビノースを含有するヌクレオチドを含み得る。ヌクレオチド「単量体」は、糖上のΓ位にアルファ連結、例えば、アルファ-ヌクレオシドを有し得る。修飾核酸はまた、C-に核酸塩基を欠く「非塩基性」糖を含み得る。非塩基性糖はまた、構成要素の糖原子のうちの1つ以上で更に修飾され得る。修飾核酸はまた、L形態、例えばL-ヌクレオシドであり得る1つ以上の糖を含み得る。いくつかの態様において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、糖基リボースを含み、糖基リボースは、酸素を有する5員環であり得る。例示的な修飾されたヌクレオシド及び修飾されたヌクレオチドは、リボース中の酸素の置き換え(例えば、硫黄(S)、セレン(Se)、又はアルキレン、例えば、メチレン若しくはエチレンによる)、二重結合の付加(例えば、リボースをシクロペンテニル又はシクロヘキセニルで置き換えるため)、リボースの環収縮(例えば、シクロブタン又はオキセタンの4員環を形成するため)、リボースの環拡大(例えば、追加の炭素若しくはヘテロ原子を有する6員環又は7員環の環、例えば、アンヒドロヘキシトール、アルトリトール、マンニトール、シクロヘキサニル、シクロヘキセニル、及びホスホロアミデート骨格も有するモルホリノを形成するため)を含み得る。いくつかの実施形態において、修飾されたヌクレオチドは、多環式形態(例えば、トリシクロ;及び「アンロックド」形態、例えば、グリコール核酸(GNA)(例えば、R-GNA又はS-GNA、リボースは、ホスホジエステル結合に接続したグリコール単位によって置き換えられ得る)、トレオース核酸を含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAの糖に対する修飾は、ロックド核酸(LNA)、アンロックド核酸(UNA)、又は架橋核酸(BNA)を含むように操作されたガイドRNAを修飾することを含む。
リボース糖の構成要素の修飾
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、リボース糖の構成要素の少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、リボース糖の構成要素の化学修飾としては、2’-O-メチル、2’-O-メトキシ-エチル(2’-MOE)、2’-フルオロ、2’-アミノエチル、2’-デオキシ-2’-フロアラビノ-クレイン酸(2’-deoxy-2’-fuloarabinou-cleic acid)、2’-デオキシ、2’-O-メチル、3’-ホスホロチオエート、3’-ホスホノアセテート(PACE)、又は3’-ホスホノチオアセテート(チオPACE)を挙げることができる。いくつかの実施形態において、リボース糖の構成要素の化学修飾は、非天然核酸を含む。いくつかの場合において、非天然核酸は、糖環の5’位及び2’位に修飾を含む(例えば、5’-CH2置換された2’-O保護されたヌクレオシド)。いくつかの場合において、非天然核酸は、オリゴヌクレオチドへの組み込みのために調製されているアミド連結ヌクレオシド二量体を含み、二量体中の3’連結ヌクレオシド(5’から3’)は、2’-OCH3及び5’-(S)-CH3を含む。非天然核酸は、2’-置換5’-CH2(又はO)修飾されたヌクレオシドを含み得る。非天然核酸は、5’-メチレンホスホネートDNA及びRNA単量体、及び二量体を含み得る。非天然核酸は、2’-置換を有する5’ホスホネート単量体及び他の修飾された5’-ホスホネート単量体を含み得る。非天然核酸は、5’-修飾されたメチレンホスホネート単量体を含み得る。非天然核酸は、5’及び/又は6’位にヒドロキシル基を含む5’又は6’-ホスホネートリボヌクレオシドの類似体を含み得る。非天然核酸は、5’ホスフェート基を有する5’-ホスホネートデオキシリボヌクレオシド単量体及び二量体を含み得る。非天然核酸としては、6’-ホスホネート基を有するヌクレオシドを挙げることができ、5’位及び/又は6’位は、非置換であってもよく、又はチオ-tert-ブチル基(SC(CH3)3)(及びその類似体)、メチレンアミノ基(CH2NH2)(及びその類似体)、若しくはシアノ基(CN)(及びその類似体)で置換されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、リボース糖の構成要素の少なくとも1個の化学修飾を含む。いくつかの実施形態において、リボース糖の構成要素の化学修飾としては、2’-O-メチル、2’-O-メトキシ-エチル(2’-MOE)、2’-フルオロ、2’-アミノエチル、2’-デオキシ-2’-フロアラビノ-クレイン酸(2’-deoxy-2’-fuloarabinou-cleic acid)、2’-デオキシ、2’-O-メチル、3’-ホスホロチオエート、3’-ホスホノアセテート(PACE)、又は3’-ホスホノチオアセテート(チオPACE)を挙げることができる。いくつかの実施形態において、リボース糖の構成要素の化学修飾は、非天然核酸を含む。いくつかの場合において、非天然核酸は、糖環の5’位及び2’位に修飾を含む(例えば、5’-CH2置換された2’-O保護されたヌクレオシド)。いくつかの場合において、非天然核酸は、オリゴヌクレオチドへの組み込みのために調製されているアミド連結ヌクレオシド二量体を含み、二量体中の3’連結ヌクレオシド(5’から3’)は、2’-OCH3及び5’-(S)-CH3を含む。非天然核酸は、2’-置換5’-CH2(又はO)修飾されたヌクレオシドを含み得る。非天然核酸は、5’-メチレンホスホネートDNA及びRNA単量体、及び二量体を含み得る。非天然核酸は、2’-置換を有する5’ホスホネート単量体及び他の修飾された5’-ホスホネート単量体を含み得る。非天然核酸は、5’-修飾されたメチレンホスホネート単量体を含み得る。非天然核酸は、5’及び/又は6’位にヒドロキシル基を含む5’又は6’-ホスホネートリボヌクレオシドの類似体を含み得る。非天然核酸は、5’ホスフェート基を有する5’-ホスホネートデオキシリボヌクレオシド単量体及び二量体を含み得る。非天然核酸としては、6’-ホスホネート基を有するヌクレオシドを挙げることができ、5’位及び/又は6’位は、非置換であってもよく、又はチオ-tert-ブチル基(SC(CH3)3)(及びその類似体)、メチレンアミノ基(CH2NH2)(及びその類似体)、若しくはシアノ基(CN)(及びその類似体)で置換されていてもよい。
いくつかの実施形態において、非天然核酸はまた、糖部分の修飾を含む。いくつかの場合において、核酸は、糖基が修飾された1つ以上のヌクレオシドを含有する。そのような糖修飾ヌクレオシドは、ヌクレアーゼ安定性の増強、結合親和性の増加、又はいくつかの他の有益な生物学的特性を付与し得る。特定の実施形態において、核酸は、化学修飾されたリボフラノース環部分を含む。化学修飾されたリボフラノース環の例としては、限定されないが、置換基(5’及び/又は2’置換基を含む)の付加、二環式核酸を形成するための2つの環原子の架橋、リボシル環酸素原子のS、N(R)、又はC(R1)(R2)(R=H、C1~C12アルキル、又は保護基)による置き換え、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、修飾された糖又は糖類似体を含む。したがって、リボース及びデオキシリボースに加えて、糖部分は、ペントース、デオキシペントース、ヘキソース、デオキシヘキソース、グルコース、アラビノース、キシロース、リキソース、又は糖「類似体」シクロペンチル基であり得る。糖は、ピラノシル又はフラノシル形態であり得る。糖部分は、リボース、デオキシリボース、アラビノース、又は2’-O-アルキルリボースのフラノシドであってもよく、糖は、それぞれのヘテロ環塩基に、[アルファ]又は[ベータ]アノマー配座のいずれかで接続し得る。糖修飾としては、限定されないが、2’-アルコキシ-RNA類似体、2’-アミノ-RNA類似体、2’-フルオロ-DNA、及び2’-アルコキシ又はアミノ-RNA/DNAキメラが挙げられる。例えば、糖修飾は、2’-O-メチル-ウリジン又は2’-O-メチル-シチジンを含み得る。糖修飾としては、2’-O-アルキル置換されたデオキシリボヌクレオシド及び2’-O-エチレングリコール様リボヌクレオシドが挙げられる。
糖部分への修飾としては、リボース及びデオキシリボースの天然の修飾、並びに非天然の修飾が挙げられる。糖修飾としては、限定されないが、2’位における以下の修飾が挙げられる。OH;F;O-、S-、若しくはN-アルキル;O-、S-、若しくはN-アルケニル;O-、S-若しくはN-アルキニル;又はO-アルキル-O-アルキル、ここで、アルキル、アルケニル、及びアルキニルは、置換又は非置換のC1~C10、アルキル又はC2~C10アルケニル及びアルキニルであり得る。2’糖修飾としては、また、限定されないが、-O[(CH2)nO]mCH3、-O(CH2)nOCH3、-O(CH2)nNH2、-O(CH2)nCH3、-O(CH2)nONH2、及び-O(CH2)nON[(CH2)nCH3)]2が挙げられ、n及びmは、1~約10であり得る。2’位における他の化学修飾としては、限定されないが、C1~C10低級アルキル、置換低級アルキル、アルカリール、アラルキル、O-アルカリール、O-アラルキル、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、RNA切断基、レポーター基、インターカレーター、オリゴヌクレオチドの薬物動態特性を改善するための基、又はオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改善するための基、及び同様の特性を有する他の置換基が挙げられる。同様の修飾はまた、糖上の他の位置、例えば、特に、3’末端ヌクレオチド上の糖の3’位置、又は2’-5’連結したオリゴヌクレオチド及び5’末端ヌクレオチドの5’位置において、作製され得る。化学修飾された糖は、CH2及びS等の架橋環酸素に修飾を含有するものも含まれる。ヌクレオチド糖類似体は、ペントフラノシル糖の代わりにシクロブチル部分等の糖模倣物を有することもできる。修飾された糖部分を有する核酸の例としては、限定されないが、5’-ビニル、5’-メチル(R又はS)、4’-S、2’-F、2’-OCH3、及び2’-O(CH2)2OCH3置換基を含む核酸が挙げられる。2’位における置換基はまた、アリル、アミド、アジド、チオ、O-アリル、O-(C1~C1Oアルキル)、OCF3、O(CH2)2SCH3、O(CH2)2-O-N(Rm)(Rn)、及びO-CH2-C(=O)-N(Rm)(Rn)から選択することができ、各Rm及びRnは、独立して、H、又は置換若しくは非置換のC1~C10アルキルである。
特定の実施形態において、本明細書に記載の核酸は、1つ以上の二環式核酸を含む。特定のそのような実施形態において、二環式核酸は、4’リボシル環原子と2’リボシル環原子との間の架橋を含む。特定の実施形態において、本明細書で提供される核酸は、架橋が4’-2’二環式核酸を含む1つ以上の二環式核酸を含む。かかる4’-2’二環式核酸の例としては、限定されないが、以下の式のうちの1つが挙げられる。4’-(CH2)-O-2’(LNA)、4’-(CH2)-S-2’、4’-(CH2)2-O-2’(ENA)、4’-CH(CH3)-O-2’、及び4’-CH(CH2OCH3)-O-2’、及びその類似体、4’-C(CH3)(CH3)-O-2’、及びその類似体。
ヌクレオチドの塩基に対する修飾
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ヌクレオチドの塩基(例えば、核酸塩基)の修飾を含む。例示的な核酸塩基としては、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)、及びウラシル(U)を挙げることができる。これらの核酸塩基は、本明細書に記載の操作されたガイドRNAにおいて、修飾され得るか、又は置き換えられ得る。ヌクレオチドの核酸塩基は、独立して、プリン、ピリミジン、プリン類似体又はピリミジン類似体から選択され得る。いくつかの実施形態において、核酸塩基は、塩基の天然に存在する誘導体又は合成誘導体であり得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ヌクレオチドの塩基(例えば、核酸塩基)の修飾を含む。例示的な核酸塩基としては、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)、及びウラシル(U)を挙げることができる。これらの核酸塩基は、本明細書に記載の操作されたガイドRNAにおいて、修飾され得るか、又は置き換えられ得る。ヌクレオチドの核酸塩基は、独立して、プリン、ピリミジン、プリン類似体又はピリミジン類似体から選択され得る。いくつかの実施形態において、核酸塩基は、塩基の天然に存在する誘導体又は合成誘導体であり得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、ウラシルを修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたウラシルを含む。例示的な化学修飾されたウラシルとしては、シュードウリジン、ピリジン-4-オンリボヌクレオチド、5-アザ-ウリジン、6-アザ-ウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ウリジン、4-チオ-ウリジン、4-チオ-シュードウリジン、2-チオ-シュードウリジン、5-ヒドロキシ-ウリジン、5-アミノアリル-ウリジン、5-ハロ-ウリジン(例えば、5-ヨード-ウリジン又は5-ブロモ-ウリジン)、3-メチル-ウリジン、5-メトキシ-ウリジン、ウリジン 5-オキシ酢酸、ウリジン 5-オキシ酢酸メチルエステル、5-カルボキシメチル-ウリジン、1-カルボキシメチル-シュードウリジン、5-カルボキシヒドロキシメチル-ウリジン、5-カルボキシヒドロキシメチル-ウリジンメチルエステル、5-メトキシカルボニルメチル-ウリジン、5-メトキシカルボニルメチル-2-チオ-ウリジン、5-アミノメチル-2-チオ-ウリジン、5-メチルアミノメチル-ウリジン、5-メチルアミノメチル-2-チオ-ウリジン、5-メチルアミノメチル-2-セレノ-ウリジン、5-カルバモイルメチル-ウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチル-ウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオ-ウリジン、5-プロピニル-ウリジン、1-プロピニル-シュードウリジン、5-タウリノメチル-ウリジン、1-タウリノメチル-シュードウリジン、5-タウリノメチル-2-チオ-ウリジン、l-タウリノメチル-4-チオ-シュードウリジン、5-メチル-ウリジン、1 メチル-シュードウリジン、5-メチル-2-チオ-ウリジン、l-メチル-4-チオ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、3-メチル-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、ジヒドロウンジン(dihydroundine)、ジヒドロシュードウンジン(dihydropseudoundine)、5,6-ジヒドロウリジン、5-メチル-ジヒドロウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-メトキシ-ウリジン、2-メトキシ-4-チオ-ウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、N1-メチル-シュードウリジン、3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピル)ウリジン、1-メチル-3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピシュードウリジン(1-methyl-3-(3-amino-3-carboxypropy pseudouridine)、5-(イソペンテニルアミノメチル)ウリジン、5-(イソペンテニルアミノメチ])-2-チオ-ウリジン(5-(isopentenylaminomethy])-2-thio-uridine)、a-チオ-ウリジン、2’-O-メチル-ウリジン、5,2’-O-ジメチル-ウリジン、2’-O-メチル-シュードウリジン、2-チオ-2’-O-メチル-ウリジン、5-メトキシカルボニルメチル-2’-O-メチル-ウリジン、5-カルバモイルメチル-2’-O-メチル-ウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチル-2’-O-メチル-ウリジン、3,2’-O-ジメチル-ウリジン、5-(イソペンテニルアミノメチル)-2’-O-メチル-ウリジン、l-チオ-ウリジン、デオキシチミジン、2’-F-アラ-ウリジン、2’-F-ウリジン、2’-OH-アラ-ウリジン、5-(2-カルボメトキシビニル)ウリジン、5-[3-(l-E-プロペニルアミノ)ウリジン、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、キサンチン、及びヒポキサンチンを挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、シトシンを修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたシトシンを含む。例示的な化学修飾されたシトシンとしては、5-アザ-シチジン、6-アザ-シチジン、シュードイソシチジン、3-メチル-シチジン、N4-アセチル-シチジン、5-ホルミル-シチジン、N4-メチル-シチジン、5-メチル-シチジン、5-ハロ-シチジン、5-ヒドロキシメチル-シチジン、1-メチル-シュードイソシチジン、ピロロ-シチジン、ピロロ-シュードイソシチジン、2-チオ-シチジン、2-チオ-5-メチル-シチジン、4-チオ-シュードイソシチジン、4-チオ-1-メチル-シュードイソシチジン、4-チオ-l-メチル-1-デアザ-シュードイソシチジン、1-メチル-l-デアザ-シュードイソシチジン、ゼブラリン、5-アザ-ゼブラリン、5-メチル-ゼブラリン、5-アザ-2-チオ-ゼブラリン、2-チオ-ゼブラリン、2-メトキシ-シチジン、2-メトキシ-5-メチル-シチジン、4-メトキシ-シュードイソシチジン、4-メトキシ-1-メチル-シュードイソシチジン、リシジン、a-チオ-シチジン、2’-O-メチル-シチジン、5,2’-O-ジメチル-シチジン、N4-アセチル-2’-O-メチル-シチジン、N4,2’-O-ジメチル-シチジン、5-ホルミル-2’-O-メチル-シチジン、N4,N4,2’-O-トリメチル-シチジン、1-チオ-シチジン、2’-F-アラ-シチジン、2’-F-シチジン、及び2’-OH-アラ-シチジンを挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、アデニンを修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたアデニンを含む。例示的な化学修飾されたアデニンとしては、2-アミノ-プリン、2,6-ジアミノプリン、2-アミノ-6-ハロ-プリン(例えば、2-アミノ-6-クロロ-プリン)、6-ハロ-プリン(例えば、6-クロイ-プリン(6-chloi-purine))、2-アミノ-6-メチル-プリン、8-アジド-アデノシン、7-デアザ-アデニン、7-デアザ-8-アザ-アデニン、7-デアザ-2-アミノ-プリン、7-デアザ-8-アザ-2-アミノ-プリン、7-デアザ-2,6-ジアミノプリン、7-デアザ-8-アザ-2,6-ジアミノプリン、1-メチル-アデノシン、2-メチル-アデニン、N6-メチル-アデノシン、2-メチルチオ-N6-メチル-アデノシン、N6-イソペンテニル-アデノシン、2-メチルチオ-N6-イソペンテニル-アデノシン、N6-(cis-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、2-メチルチオ-N6-(cis-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、N6-グリシニルカルバモイル-アデノシン、N6-スレオニルカルバモイル-アデノシン、N6-メチル-N6-スレオニルカルバモイル-アデノシン、2-メチルチオ-N6-スレオニルカルバモイル-アデノシン、N6,N6-ジメチル-アデノシン、N6-ヒドロキシノルバリルカルバモイル-アデノシン、2-メチルチオ-N6-ヒドロキシノルバリルカルバモイル-アデノシン、N6-アセチル-アデノシン、7-メチル-アデニン、2-メチルチオ-アデニン、2-メトキシ-アデニン、a-チオ-アデノシン、2’-O-メチル-アデノシン、N6,2’-O-ジメチル-アデノシン、N6-メチル-2’-デオキシアデノシン、N6,N6,2’-O-トリメチル-アデノシン、l,2’-O-ジメチル-アデノシン、2’-O-リボシルアデノシン(ホスフェート)(Ar(p))、2-アミノ-N6-メチル-プリン、1-チオ-アデノシン、8-アジド-アデノシン、2’-F-アラ-アデノシン、2’-F-アデノシン、2’-OH-アラ-アデノシン、及びN6-(19-アミノ-ペンタオキサノナデシル)-アデノシンを挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾は、グアニンを修飾することを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾されたグアニンを含む。例示的な化学修飾されたグアニンとしては、イノシン、1-メチル-イノシン、ワイオシン、メチルワイオシン、4-デメチル-ワイオシン、イソワイオシン、ワイブトシン、ペルオキシワイブトシン、ヒドロキシワイブトシン、非修飾(undemriodified)ヒドロキシワイブトシン、7-デアザ-グアノシン、クエオシン、エポキシクエオシン、ガラクトシル-クエオシン、マンノシル-クエオシン、7-シアノ-7-デアザ-グアノシン、7-アミノメチル-7-デアザ-グアノシン、アルケオシン、7-デアザ-8-アザ-グアノシン、6-チオ-グアノシン、6-チオ-7-デアザ-グアノシン、6-チオ-7-デアザ-8-アザ-グアノシン、7-メチル-グアノシン、6-チオ-7-メチル-グアノシン、7-メチル-イノシン、6-メトキシ-グアノシン、1-メチル-グアノシン、N2-メチル-グアノシン、N2,N2-ジメチル-グアノシン、N2,7-ジメチル-グアノシン、N2,N2,7-ジメチル-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、7-メチル-8-オキソ-グアノシン、1-メトチオ-グアノシン(1-meththio-guanosine)、N2-メチル-6-チオ-グアノシン、N2,N2-ジメチル-6-チオ-グアノシン、a-チオ-グアノシン、2’-O-メチル-グアノシン、N2-メチル-2’-O-メチル-グアノシン、N2,N2-ジメチル-2’-O-メチル-グアノシン、l-メチル-2’-O-メチル-グアノシン、N2、7-ジメチル-2’-O-メチル-グアノシン、2’-O-メチル-イノシン、l,2’-O-ジメチル-イノシン、6-O-フェニル-2’-デオキシイノシン、2’-O-リボシルグアノシン、1-チオ-グアノシン、6-O-メチグアノシン(6-O-methyguanosine)、O6-メチル-2’-デオキシグアノシン、2’-F-アラ-グアノシン、及び2’-F-グアノシンを挙げることができる。
いくつかの場合において、操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAに、核酸類似体又は非天然核酸を導入するか、又は置換することを含み得る。いくつかの実施形態において、核酸類似体は、本明細書に記載の化学修飾された核酸のうちのいずれか1つであり得る。例示的な核酸類似体は、PCT/US2015/025175、PCT/US2014/050423、PCT/US2016/067353、PCT/US2018/041503、PCT/US18/041509、PCT/US2004/011786、又はPCT/US2004/011833中に見出すことができ、これらは全て、参照によりそれらの全体が明示的に組み込まれる。本明細書に記載の化学修飾されたヌクレオチドは、例えば、アセチル化、メチル化、ヒドロキシル化によって化学的に変化した、任意の天然に存在するか、又は天然に存在しないグアノシン、ウリジン、アデノシン、チミジン、又はシチジンを含む、グアノシン、ウリジン、アデノシン、チミジン、及びシトシンのバリアントを含み得る。例示的な化学修飾されたヌクレオチドとしては、1-メチル-アデノシン、1-メチル-グアノシン、1-メチル-イノシン、2,2-ジメチル-グアノシン、2,6-ジアミノプリン、2’-アミノ-2’-デオキシアデノシン、2’-アミノ-2’-デオキシシチジン、2’-アミノ-2’-デオキシグアノシン、2’-アミノ-2’-デオキシウリジン、2-アミノ-6-クロロプリンリボシド、2-アミノプリン-リボシド、2’-アラアデノシン、2’-アラシチジン、2’-アラウリジン、2’-アジド-2’-デオキシアデノシン、2’-アジド-2’-デオキシシチジン、2’-アジド-2’-デオキシグアノシン、2’-アジド-2’-デオキシウリジン、2-クロロアデノシン、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン、2’-フルオロチミジン、2-メチル-アデノシン、2-メチル-グアノシン、2-メチル-チオ-N6-イソペネニル-アデノシン(2-methyl-thio-N6-isopenenyl-adenosine)、2’-O-メチル-2-アミノアデノシン、2’-O-メチル-2’-デオキシアデノシン、2’-O-メチル-2’-デオキシシチジン、2’-O-メチル-2’-デオキシグアノシン、2,-O-メチル-2’-デオキシウリジン、2’-O-メチル-5-メチルウリジン、2’-O-メチルイノシン、2’-O-メチルシュードウリジン、2-チオシチジン、2-チオ-シチジン、3-メチル-シチジン、4-アセチル-シチジン、4-チオウリジン、5-(カルボキシヒドロキシメチル)-ウリジン、5,6-ジヒドロウリジン、5-アミノアリルシチジン、5-アミノアリル-デオキシウリジン、5-ブロモウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオ-ウラシル、5-カルボキシメチルアモノメチル-ウラシル(5-carboxymethylamonomethyl-uracil)、5-クロロ-アラ-シトシン、5-フルオロ-ウリジン、5-ヨードウリジン、5-メトキシカルボニルメチル-ウリジン、5-メトキシ-ウリジン、5-メチル-2-チオ-ウリジン、6-アザシチジン、6-アザウリジン、6-クロロ-7-デアザ-グアノシン、6-クロロプリンリボシド、6-メルカプト-グアノシン、6-メチル-メルカプトプリン-リボシド、7-デアザ-2’-デオキシ-グアノシン、7-デアザアデノシン、7-メチル-グアノシン、8-アザアデノシン、8-ブロモ-アデノシン、8-ブロモ-グアノシン、8-メルカプト-グアノシン、8-オキソグアノシン、ベンズイミダゾール-リボシド、ベータ-D-マンノシル-クエオシン、ジヒドロ-ウリジン、イノシン、N1-メチルアデノシン、N6-([6-アミノヘキシル]カルバモイルメチル)-アデノシン、N6-イソペンテニル-アデノシン、N6-メチル-アデノシン、N7-メチル-キサントシン、N-ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ピューロマイシン、クエオシン、ウラシル-5-オキシ酢酸、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ワイブトキシン、キサントシン、及びキシロ-アデノシンを挙げることができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾された核酸は、2-アミノ-6-クロロプリンリボシド-5’-トリホスフェート、2-アミノプリン-リボシド-5’-トリホスフェート、2-アミノアデノシン-5’-トリホスフェート、2’-アミノ-2’-デオキシシチジン-トリホスフェート、2-チオシチジン-5’-トリホスフェート、2-チオウリジン-5’-トリホスフェート、2’-フルオロチミジン-5’-トリホスフェート、2’-O-メチル-イノシン-5’-トリホスフェート、4-チオウリジン-5’-トリホスフェート、5-アミノアリルシチジン-5’-トリホスフェート、5-アミノアリルウリジン-5’-トリホスフェート、5-ブロモシチジン-5’-トリホスフェート、5-ブロモウリジン-5’-トリホスフェート、5-ブロモ-2’-デオキシシチジン-5’-トリホスフェート、5-ブロモ-2’-デオキシウリジン-5’-トリホスフェート、5-ヨードシチジン-5’-トリホスフェート、5-ヨード-2’-デオキシシチジン-5’-トリホスフェート、5-ヨードウリジン-5’-トリホスフェート、5-ヨード-2’-デオキシウリジン-5’-トリホスフェート、5-メチルシチジン-5’-トリホスフェート、5-メチルウリジン-5’-トリホスフェート、5-プロピニル-2’-デオキシシチジン-5’-トリホスフェート、5-プロピニル-2’-デオキシウリジン-5’-トリホスフェート、6-アザシチジン-5’-トリホスフェート、6-アザウリジン-5’-トリホスフェート、6-クロロプリンリボシド-5’-トリホスフェート、7-デアザアデノシン-5’-トリホスフェート、7-デアザグアノシン-5’-トリホスフェート、8-アザアデノシン-5’-トリホスフェート、8-アジドアデノシン-5’-トリホスフェート、ベンズイミダゾール-リボシド-5’-トリホスフェート、N1-メチルアデノシン-5’-トリホスフェート、N1-メチルグアノシン-5’-トリホスフェート、N6-メチルアデノシン-5’-トリホスフェート、6-メチルグアノシン-5’-トリホスフェート、シュードウリジン-5’-トリホスフェート、ピューロマイシン-5’-トリホスフェート、又はキサントシン-5’-トリホスフェートから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾された核酸は、ピリジン-4-オンリボヌクレオシド、5-アザ-ウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオウリジン、4-チオ-シュードウリジン、2-チオ-シュードウリジン、5-ヒドロキシウリジン、3-メチルウリジン、5-カルボキシメチル-ウリジン、1-カルボキシメチル-シュードウリジン、5-プロピニル-ウリジン、1-プロピニル-シュードウリジン、5-タウリノメチルウリジン、1-タウリノメチル-シュードウリジン、5-タウリノメチル-2-チオ-ウリジン、1-タウリノメチル-4-チオ-ウリジン、5-メチル-ウリジン、1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、ジヒドロウリジン、ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-メトキシウリジン、2-メトキシ-4-チオ-ウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、及び4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジンから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の人工核酸は、5-アザ-シチジン、シュードイソシチジン、3-メチル-シチジン、N4-アセチルシチジン、5-ホルミルシチジン、N4-メチルシチジン、5-ヒドロキシメチルシチジン、1-メチル-シュードイソシチジン、ピロロ-シチジン、ピロロ-シュードイソシチジン、2-チオ-シチジン、2-チオ-5-メチル-シチジン、4-チオ-シュードイソシチジン、4-チオ-1-メチル-シュードイソシチジン、4-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードイソシチジン、1-メチル-1-デアザ-シュードイソシチジン、ゼブラリン、5-アザ-ゼブラリン、5-メチル-ゼブラリン、5-アザ-2-チオ-ゼブラリン、2-チオ-ゼブラリン、2-メトキシ-シチジン、2-メトキシ-5-メチル-シチジン、4-メトキシ-シュードイソシチジン、及び4-メトキシ-1-メチル-シュードイソシチジンから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の化学修飾された核酸は、2-アミノプリン、2,6-ジアミノプリン、7-デアザ-アデニン、7-デアザ-8-アザ-アデニン、7-デアザ-2-アミノプリン、7-デアザ-8-アザ-2-アミノプリン、7-デアザ-2,6-ジアミノプリン、7-デアザ-8-アザ-2,6-ジアミノプリン、1-メチルアデノシン、N6-メチルアデノシン、N6-イソペンテニルアデノシン、N6-(cis-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、2-メチルチオ-N6-(cis-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、N6-グリシニルカルバモイルアデノシン、N6-スレオニルカルバモイルアデノシン、2-メチルチオ-N6-スレオニルカルバモイルアデノシン、N6,N6-ジメチルアデノシン、7-メチルアデニン、2-メチルチオ-アデニン、及び2-メトキシ-アデニンから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。他の実施形態において、本明細書に記載の化学修飾された核酸は、イノシン、1-メチル-イノシン、ワイオシン、ワイブトシン、7-デアザ-グアノシン、7-デアザ-8-アザ-グアノシン、6-チオ-グアノシン、6-チオ-7-デアザ-グアノシン、6-チオ-7-デアザ-8-アザ-グアノシン、7-メチル-グアノシン、6-チオ-7-メチル-グアノシン、7-メチルイノシン、6-メトキシ-グアノシン、1-メチルグアノシン、N2-メチルグアノシン、N2,N2-ジメチルグアノシン、8-オキソ-グアノシン、7-メチル-8-オキソ-グアノシン、1-メチル-6-チオ-グアノシン、N2-メチル-6-チオ-グアノシン、及びN2,N2-ジメチル-6-チオ-グアノシンから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。特定の実施形態において、本明細書に記載の化学修飾された核酸は、6-アザ-シチジン、2-チオ-シチジン、アルファ-チオ-シチジン、シュード-イソ-シチジン、5-アミノアリル-ウリジン、5-ヨード-ウリジン、N1-メチル-シュードウリジン、5,6-ジヒドロウリジン、アルファ-チオ-ウリジン、4-チオ-ウリジン、6-アザ-ウリジン、5-ヒドロキシ-ウリジン、デオキシ-チミジン、5-メチル-ウリジン、ピロロ-シチジン、イノシン、アルファ-チオ-グアノシン、6-メチル-グアノシン、5-メチル-シトジン(5-methyl-cytdine)、8-オキソ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、N1-メチル-アデノシン、2-アミノ-6-クロロ-プリン、N6-メチル-2-アミノ-プリン、シュード-イソ-シチジン、6-クロロ-プリン、N6-メチル-アデノシン、アルファ-チオ-アデノシン、8-アジド-アデノシン、7-デアザ-アデノシンから選択される少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオチドを含む。
非天然核酸の修飾された塩基としては、限定され得ないが、ウラシル-5-イル、ヒポキサンチン-9-イル(I)、2-アミノアデニン-9-イル、5-メチルシトシン(5-me-C)、5-ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2-アミノアデニン、アデニン及びグアニンの6-メチル及び他のアルキル誘導体、アデニン及びグアニンの2-プロピル及び他のアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミン及び2-チオシトシン、5-ハロウラシル及びシトシン、5-プロピニルウラシル及びシトシン、6-アゾウラシル、シトシン及びチミン、5-ウラシル(シュードウラシル)、4-チオウラシル、8-ハロ、8-アミノ、8-チオール、8-チオアルキル、8-ヒドロキシル及び他の8-置換アデニン及びグアニン、5-ハロ、特に5-ブロモ、5-トリフルオロメチル及び他の5-置換ウラシル及びシトシン、7-メチルグアニン及び7-メチルアデニン、8-アザグアニン及び8-アザアデニン、7-デアザグアニン及び7-デアザアデニン及び3-デアザグアニン及び3-デアザアデニンが挙げられる。5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン及びn-2置換プリン、n-6置換プリン、O-6置換プリン、2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシル、5-プロピニルシトシン、5-メチルシトシン、二本鎖形成の安定性を増加させるもの、普遍的核酸、疎水性核酸、無差別な(promiscuous)核酸、サイズが拡大した核酸、フッ素化核酸、5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン及びN-2、N-6及びO-6置換プリン(2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシル、及び5-プロピニルシトシンを含む)等の特定の非天然核酸。5-メチルシトシン(5-me-C)、5-ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2-アミノアデニン、6-メチル、アデニン及びグアニンの他のアルキル誘導体、アデニン及びグアニンの2-プロピル及び他のアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミン及び2-チオシトシン、5-ハロウラシル、5-ハロシトシン、5-プロピニル(-C≡C-CH3)ウラシル、5-プロピニルシトシン、ピリミジン核酸の他のアルキニル誘導体、6-アゾウラシル、6-アゾシトシン、6-アゾチミン、5-ウラシル(シュードウラシル)、4-チオウラシル、8-ハロ、8-アミノ、8-チオール、8-チオアルキル、8-ヒドロキシル及び他の8-置換されたアデニン及びグアニン、5-ハロ、特に、5-ブロモ、5-トリフルオロメチル、他の5-置換されたウラシル及びシトシン、7-メチルグアニン、7-メチルアデニン、2-F-アデニン、2-アミノ-アデニン、8-アザグアニン、8-アザアデニン、7-デアザグアニン、7-デアザアデニン、3-デアザグアニン、3-デアザアデニン、三環式ピリミジン、フェノキサジンシチジン([5,4-b][l,4]ベンゾオキサジン-2(3H)-オン)、フェノチアジンシチジン(1H-ピリミド[5,4-b][l,4]ベンゾチアジン-2(3H)-オン)、G-クランプ、フェノキサジンシチジン(例えば、9-(2-アミノエトキシ)-H-ピリミド[5,4-b][l,4]ベンゾキサジン-2(3H)-オン)、カルバゾールシチジン(2H-ピリミド[4,5-b]インドール-2-オン)、ピリドインドールシチジン(H-ピリド[3’,2’:4,5]ピロロ[2,3-d]ピリミジン-2-オン)、プリン又はピリミジン塩基が他のヘテロ環と置き換えられてもよいもの、7-デアザ-アデニン、7-デアザグアノシン、2-アミノピリジン、2-ピリドン、アザシトシン、5-ブロモシトシン、ブロモウラシル、5-クロロシトシン、塩素化シトシン、シクロシトシン、シトシンアラビノシド、5-フルオロシトシン、フルオロピリミジン、フルオロウラシル、5,6-ジヒドロシトシン、5-ヨードシトシン、ヒドロキシ尿素、ヨードウラシル、5-ニトロシトシン、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-フルオロウラシル、及び5-ヨードウラシル、2-アミノ-アデニン、6-チオ-グアニン、2-チオ-チミン、4-チオ-チミン、5-プロピニル-ウラシル、4-チオ-ウラシル、N4-エチルシトシン、7-デアザグアニン、7-デアザ-8-アザグアニン、5-ヒドロキシシトシン、2’-デオキシウリジン、又は2-アミノ-2’-デオキシアデノシン。
いくつかの場合において、少なくとも1個の化学修飾は、操作されたガイドRNAの5’キャップ又は3’テール等の5’又は3’端を化学修飾することを含み得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、例えば、本明細書に記載の修飾されたヌクレオチドのうちの1つ以上を組み込むことによって、分解に対して安定化され得る3’ヌクレオチドを含む化学修飾を含み得る。この実施形態において、ウリジンを、修飾ウリジン、例えば、5-(2-アミノ)プロピルウリジン、及び5-ブロモウリジンと、又は本明細書に記載の修飾ウリジンのいずれかと置き換えることができ、アデノシン及びグアノシンを、修飾アデノシン及びグアノシンと、例えば、8位での修飾、例えば、8-ブロモグアノシン、又は本明細書に記載の修飾アデノシン又はグアノシンのいずれかと置き換えることができる。いくつかの実施形態において、デアザヌクレオチド、例えば、7-デアザ-アデノシンをgRNAに組み込むことができる。いくつかの実施形態において、O-及びN-アルキル化ヌクレオチド、例えばN6-メチルアデノシンをgRNAに組み込むことができる。いくつかの実施形態において、糖修飾リボヌクレオチドを組み込むことができ、例えば、2’-OH基は、H、-OR、-R(Rは、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、若しくは糖であり得る)、ハロ、-SH、-SR(Rは、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、若しくは糖であり得る)、アミノ(アミノは、例えば、NH2、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、若しくはアミノ酸であり得る)、又はシアノ(-CN)から選択される基によって置き換えられ得る。いくつかの実施形態において、ホスフェート骨格は、本明細書に記載されるように、例えば、ホスホロチオエート基を用いて修飾され得る。いくつかの実施形態において、gRNAのオーバーハング領域中のヌクレオチドは、各々独立して、限定されないが、2’-糖修飾された、例えば、2-F 2’-O-メチル、チミジン(T)、2’-O-メトキシエチル-5-メチルウリジン(Teo)、2’-O-メトキシエチルアデノシン(Aeo)、2’-O-メトキシエチル-5-メチルシチジン(m5Ceo)、又はこれらの任意の組み合わせを含む、修飾又は非修飾ヌクレオチドであり得る。
送達方法
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAを細胞に送達する方法が本明細書に記載される。いくつかの実施形態において、本方法は、操作されたガイドRNAを細胞に直接的又は間接的に送達することを含む。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含み、二本鎖ポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAの少なくとも一部分と標的RNAとの間に形成する。いくつかの場合において、二本鎖ポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティを二本鎖ポリヌクレオチドに動員するための少なくとも1つの構造的特徴を含む。RNA編集エンティティの動員は、RNA編集エンティティによる標的RNAの編集をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、細胞と、本明細書に記載の組成物又は操作されたガイドRNAとを接触させることを含む。いくつかの実施形態において、本方法は、細胞において本明細書に記載の組成物又は操作されたガイドRNAを発現することを含む。いくつかの実施形態において、化学修飾されていない操作されたガイドRNA又はRNA編集エンティティをコードする操作されたガイドRNA又はベクターは、本明細書に記載のトランスフェクション方法のうちのいずれかを介して細胞内に送達され得る。いくつかの実施形態において、化学修飾されていない操作されたガイドRNA又はRNA編集エンティティは、発現ベクターの使用を介して細胞内に送達され得る。発現ベクターの文脈で、ベクターは、当該技術分野における任意の方法によって、本明細書に記載される細胞に容易に導入され得る。例えば、発現ベクターは、物理的、化学的、又は生物学的手段によって細胞に移行することができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の操作されたガイドRNAを細胞に送達する方法が本明細書に記載される。いくつかの実施形態において、本方法は、操作されたガイドRNAを細胞に直接的又は間接的に送達することを含む。いくつかの場合において、操作されたガイドRNAは、少なくとも1個の化学修飾を含み、二本鎖ポリヌクレオチドは、操作されたガイドRNAの少なくとも一部分と標的RNAとの間に形成する。いくつかの場合において、二本鎖ポリヌクレオチドは、RNA編集エンティティを二本鎖ポリヌクレオチドに動員するための少なくとも1つの構造的特徴を含む。RNA編集エンティティの動員は、RNA編集エンティティによる標的RNAの編集をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、細胞と、本明細書に記載の組成物又は操作されたガイドRNAとを接触させることを含む。いくつかの実施形態において、本方法は、細胞において本明細書に記載の組成物又は操作されたガイドRNAを発現することを含む。いくつかの実施形態において、化学修飾されていない操作されたガイドRNA又はRNA編集エンティティをコードする操作されたガイドRNA又はベクターは、本明細書に記載のトランスフェクション方法のうちのいずれかを介して細胞内に送達され得る。いくつかの実施形態において、化学修飾されていない操作されたガイドRNA又はRNA編集エンティティは、発現ベクターの使用を介して細胞内に送達され得る。発現ベクターの文脈で、ベクターは、当該技術分野における任意の方法によって、本明細書に記載される細胞に容易に導入され得る。例えば、発現ベクターは、物理的、化学的、又は生物学的手段によって細胞に移行することができる。
操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターを細胞に導入するための物理的方法は、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、粒子爆撃、マイクロインジェクション、遺伝子銃、エレクトロポレーション等を含み得る。ベクター及び/又は外因性核酸を含む細胞を産生するための方法は、本明細書の方法に好適であり得る。操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターを宿主細胞に導入するための1つの方法は、リン酸カルシウムトランスフェクションであり得る。
操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターを細胞に導入するための化学的手段は、巨大分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフィア、ビーズ等のコロイド分散系、並びに水中油エマルション、ミセル、混合ミセル、及びリポソームを含む脂質ベースの系を含み得る。インビトロ及びインビボで送達ビヒクルとして使用するための例示的なコロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)であり得る。標的化されたナノ粒子又は他の好適なミクロン未満のサイズの送達系を用いた、操作されたガイドRNA、又は操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターの送達等、核酸の最先端の他の標的送達方法が利用可能であり得る。
非ウイルス送達系が利用され得る場合において、例示的な送達ビヒクルは、リポソームであり得る。脂質製剤の使用は、(インビトロ、エクスビボ、又はインビボで)操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターを細胞に導入するために企図され得る。別の態様において、操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターは、脂質と会合し得る。脂質と会合した、操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターは、いくつかの実施形態において、リポソームの水性内側に封入され、リポソームの脂質二重層内に散在し、リポソーム及びオリゴヌクレオチドの両方と会合し得る連結分子によってリポソームに接続し、リポソーム中に閉じ込められ、リポソームと複合体化し、脂質を含有する溶液に分散し、脂質と混合し、脂質と組み合わされ、液体中に懸濁液として含有され、ミセルと共に含有されるか、又は複合体化され、あるいはその他の方法で脂質と会合してもよい。脂質、脂質/DNA又は脂質/発現ベクターに会合した組成物は、溶液中の任意の特定の構造に限定されない。例えば、いくつかの実施形態において、それらは二重層構造中に、ミセルとして、又は「崩壊した」構造と共に存在してもよい。代替的に、それらは、単に溶液中に散在してもよく、場合によっては、サイズ又は形状が均一ではない凝集体を形成する。脂質は、いくつかの実施形態において、天然に存在する脂質又は合成脂質である脂質基質であり得る。例えば、脂質には、細胞質内に天然に存在する脂肪小滴、並びに長鎖脂肪族炭化水素及びその誘導体、例えば、脂肪酸、アルコール、アミン、アミノアルコール、及びアルデヒドを含有する化合物の一種が含まれる。
使用に好適な脂質は、商業的な供給源から得られ得る。例えば、いくつかの実施形態において、ジミリスチルホスファチジルコリン(「DMPC」)は、Sigma、St.Louis,Mo.から得られてもよく、いくつかの実施形態において、ジセチルホスフェート(「DCP」)は、K & K Laboratories(Plainview,N.Y.)から得られてもよく、コレステロール(「Choi」)は、いくつかの実施形態において、Calbiochem-Behringから得られてもよく、ジミリスチルホスファチジルグリセロール(「DMPG」)。クロロホルム又はクロロホルム/メタノール中の脂質のストック溶液は、多くの場合、約-20℃で保存され得る。クロロホルムは、メタノールよりも容易に蒸発し得るため、唯一の溶媒として使用され得る。「リポソーム」は、閉じ込められた脂質二重層又は凝集体の生成によって形成された様々な単一及び多層の脂質ビヒクルを包含する一般用語であり得る。リポソームは、リン脂質二重層膜及び内側水性媒体を有する小胞状構造を有することを特徴とし得る。多層リポソームは、水性媒体によって分離された複数の脂質層を有する。多層リポソームは、リン脂質が過剰の水溶液中に懸濁されるときに自発的に形成され得る。脂質構成要素は、閉じられた構造の形成の前に自己再配列を受け、脂質二重層の間に水及び溶解した溶質を捕捉する。しかしながら、溶液中で通常の小胞体構造とは異なる構造を有する組成物もまた、包含され得る。例えば、脂質は、いくつかの実施形態において、ミセル構造を想定するか、又は単に脂質分子の不均一な凝集体として存在する。リポフェクタミン-核酸複合体も企図される。
いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターを包装し、細胞外小胞体を介して細胞に送達することができる。細胞外小胞体は、任意の膜に結合した粒子であり得る。いくつかの実施形態において、細胞外小胞体は、少なくとも1つの細胞によって分泌される任意の膜に結合した粒子であり得る。いくつかの場合において、細胞外小胞体は、インビトロで合成された任意の膜に結合した粒子であり得る。いくつかの場合において、細胞外小胞体は、細胞なしで合成された任意の膜に結合した粒子であり得る。いくつかの場合において、細胞外小胞体は、エクソソーム、マイクロ小胞体、レトロウイルス様粒子、アポトーシス体、アポトソーム、オンコソーム、エクソファー、封入されたウイルス、エクソマー、又は他の非常に大きな細胞外小胞体であり得る。
いくつかの場合において、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターは、操作されたガイドRNA、又は化学修飾されていない操作されたガイドRNA若しくはRNA編集エンティティをコードするベクターをまず同種異系細胞又は自家細胞に導入することによって生成されるトランスジェニック細胞の使用を介して、それを必要とする対象に投与することができる。いくつかの場合において、細胞を単離することができる。いくつかの実施形態において、細胞は、対象から単離され得る。いくつかの実施形態において、細胞は、T細胞等の免疫細胞であり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチド(例えば、化学修飾を含まない参照ポリヌクレオチド)と比較して、標的RNAを編集するためのRNA編集エンティティを動員する際により効率的であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、標的RNAを編集するためのRNA編集エンティティを動員する際に、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く効率的であり得る。いくつかの実施形態において、標的RNAを編集する効率を測定して、Sanger配列決定又はddPCR産物の配列決定等の方法によって、編集された標的RNAを増幅し、配列決定することができる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAに結合すると、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、標的RNAを編集するためのRNA編集エンティティを動員する際により特異的であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、標的RNAを編集するためのRNA編集エンティティを動員する際に、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く特異的であり得る。いくつかの実施形態において、標的RNAを編集する特異性を決定して、Sanger配列決定又はddPCR産物の配列決定等の方法によって、編集された標的RNAを増幅し、配列決定することができる。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対する抵抗性の増加を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを細胞と接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを投与されることを必要とする対象にそれを行い得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象において循環中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを標的RNAと接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、加水分解による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対する抵抗性の増加を含む。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを細胞と接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを投与されることを必要とする対象にそれを行い得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象において循環中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを標的RNAと接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、ヌクレアーゼ消化による分解に対して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く抵抗性であり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない免疫原性を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される免疫原性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、免疫原性を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない免疫原性を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが細胞中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される免疫原性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、免疫原性を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない免疫原性を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを投与されることを必要とする対象にそれを行い得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される免疫原性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、免疫原性を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない免疫原性を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象において循環中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される免疫原性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、免疫原性を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない免疫原性を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを標的RNAと接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される免疫原性と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、免疫原性を誘導しにくくあり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない自然免疫応答を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される自然免疫応答と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、自然免疫応答を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない自然免疫応答を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが細胞中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される自然免疫応答と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、自然免疫応答を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない自然免疫応答を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを投与されることを必要とする対象にそれを行い得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される自然免疫応答と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、自然免疫応答を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない自然免疫応答を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象において循環中にあり得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される自然免疫応答と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、自然免疫応答を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、より少ない自然免疫応答を誘導する。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAを標的RNAと接触させ得る場合に、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される自然免疫応答と比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、自然免疫応答を誘導しにくくあり得る。
いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、標的RNAと接触すると、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドによって誘導される同じRNA編集エンティティによる標的RNAのオフターゲット編集と比較して、RNA編集エンティティによる標的RNAのオフターゲット編集を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、操作されたガイドRNAは、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、少なくとも少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、又はそれより多く、オフターゲット編集を誘導しにくくあり得る。いくつかの実施形態において、オフターゲット化の有病率を測定して、Sanger配列決定又はddPCR産物の配列決定等の方法によって、編集された標的RNAを増幅し、配列決定することができる。
治療方法
いくつかの実施形態において、治療有効量の本明細書に記載の操作されたガイドRNAを含む薬学的組成物、又は本明細書に記載の組成物を対象に投与することによる、対象を治療する方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法は、その疾患又は状態を有する対象に操作されたガイドRNAを投与することによって、対象においてその疾患又は状態を治療又は予防し、操作されたガイドRNAが、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、少なくとも1個の化学修飾を含み、操作されたガイドRNAが、標的RNAの少なくとも一部分と会合し、標的RNAと会合した少なくとも1つの構造的特徴を形成し、少なくとも1つの構造的特徴が、RNA編集エンティティを動員し、RNA編集エンティティによる標的RNA中のヌクレオチドの塩基の化学修飾を容易にする。
いくつかの実施形態において、治療有効量の本明細書に記載の操作されたガイドRNAを含む薬学的組成物、又は本明細書に記載の組成物を対象に投与することによる、対象を治療する方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法は、その疾患又は状態を有する対象に操作されたガイドRNAを投与することによって、対象においてその疾患又は状態を治療又は予防し、操作されたガイドRNAが、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドと比較して、少なくとも1個の化学修飾を含み、操作されたガイドRNAが、標的RNAの少なくとも一部分と会合し、標的RNAと会合した少なくとも1つの構造的特徴を形成し、少なくとも1つの構造的特徴が、RNA編集エンティティを動員し、RNA編集エンティティによる標的RNA中のヌクレオチドの塩基の化学修飾を容易にする。
いくつかの場合において、本明細書に記載の方法によって治療される疾患又は状態は、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、又はSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、及びこれらの任意の組み合わせ中の変異によって引き起こされ得る。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、神経性疾患又は状態を含み、神経性疾患若しくは状態、又は神経発達的疾患若しくは状態は、パーキンソン病、アルツハイマー病、又は認知症を含む。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、肝臓疾患又は状態、例えば、肝硬変を含む。いくつかの実施形態において、肝臓疾患又は状態は、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症(AAT欠乏症)であり得る。いくつかの実施形態において、疾患又は状態は、黄斑変性を含む。いくつかの実施形態において、黄斑変性は、スターガルト病であり得る。
いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、対象に単独で投与され得る(例えば、スタンドアロン治療)。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、追加の薬剤と組み合わせて投与されてもよい。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、疾患又は状態の第1選択治療であり得る。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、第2選択治療、第3選択治療、又は第4選択治療であり得る。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、又はそれより多くの操作されたガイドRNAを含み得る。一般に、本明細書に開示される方法は、経口投与によって薬学的組成物を投与することを含む。しかしながら、いくつかの場合において、方法は、腹腔内注射によって薬学的組成物を投与することを含み得る。いくつかの場合において、方法は、肛門坐剤の形態で薬学的組成物を投与することを含み得る。いくつかの場合において、方法は、静脈内(「i.v.」)投与によって薬学的組成物を投与することを含み得る。皮下注射、筋肉内注射、皮内注射、経皮注射経皮投与、鼻腔内投与、リンパ内注射、直腸投与、胃内投与、又は任意の他の好適な非経口投与等の他の経路によって、本明細書に開示される薬学的組成物を投与することも可能であると考えられ得る。いくつかの実施形態において、損傷又は炎症の部位に近い局所送達のための経路は、全身経路よりも好ましい場合がある。治療薬を投与する経路、投薬量、時点、及び期間を調整することができる。いくつかの実施形態において、治療薬の投与は、疾患又は状態の急性症状及び慢性症状のいずれか又は両方の発症の前又は後であり得る。
対象に投与される好適な用量及び投薬量は、限定されないが、特定の薬学的組成物、疾患状態及びその重症度、治療を必要とする対象の同一性(例えば、体重、性別、年齢)を含む因子によって決定されてもよく、例えば、投与される特定の薬剤、投与経路、治療される状態、及び治療される対象を含む、症例を取り巻く特定の状況に従って決定され得る。
いくつかの実施形態において、薬学的組成物の投与は、毎時、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間,7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間 22時間、23時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、又は5年間、又は10年間に1回であり得る。有効投薬量範囲は、治療に対する対象の応答に基づいて調節することができる。いくつかの投与経路は、他の経路よりも高い濃度の有効量の治療薬を必要とする。
特定の実施形態において、対象の状態が改善しない場合、医師の裁量により、薬学的組成物の投与は、慢性的に、すなわち、対象の疾患又は状態の症状を軽減するか、又は他の方法で制御若しくは制限するために、対象の生涯を通じてを含め、長期間にわたって行われ得る。対象の状況が改善される特定の実施形態において、投与される薬学的組成物の用量は、一時的に減らされてもよく、又は特定の期間(すなわち、「休薬期間」)にわたって一時的に停止されてもよい。特定の実施形態において、休薬期間の長さは、単なる例として、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、10日間、12日間、15日間、20日間、28日間、又は28日間より長くを含め、2日間~1年間であり得る。休薬期間中の用量減少は、単なる例として、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、及び100%を含め、単なる例として、10%~100%である。特定の実施形態において、投与される薬学的組成物の用量は、一時的に減らされてもよく、又は特定の期間(すなわち、「薬物離脱」)にわたって一時的に停止されてもよい。特定の実施形態において、薬学的組成物離脱の長さは、単なる例として、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、10日間、12日間、15日間、20日間、28日間、又は28日間より長くを含め、2日間~1年間であり得る。薬学的組成物離脱中の用量減少は、単なる例として、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、及び100%を含め、単なる例として、10%~100%である。好適な期間の後、任意選択的に、通常の投薬スケジュールに復帰してもよい。
いくつかの実施形態において、対象の状態の改善が生じたら、必要に応じて維持用量を投与してもよい。その後、特定の実施形態において、改善された疾患、障害又は状態が保持され得るレベルまで、症状の関数として、投薬量又は投与頻度、又はその両方を低減してもよい。しかしながら、特定の実施形態において、対象は、症状の何らかの再発に応じて、長期的に断続的な治療を必要とする。
かかる治療レジメンの毒性及び治療有効性は、限定されないが、LD50及びED50の決定を含む、細胞培養物又は実験動物における標準的な薬学的手順によって決定され得る。毒性効果と治療効果との間の用量比は、治療指数であってもよく、LD50とED50との間の比率として表されてもよい。特定の実施形態において、細胞培養アッセイ及び動物試験から得られたデータは、ヒトを含む哺乳動物において使用するための治療に有効な1日投薬量範囲及び/又は治療に有効な単位投薬量を製剤化する際に使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物の1日投薬量は、最小限の毒性を有するED50を含む循環濃度の範囲内にある。特定の実施形態において、1日投薬範囲及び/又は単位投薬量は、用いられる剤形及び利用される投与経路に応じて、この範囲内で変化する。
薬学的組成物を、単独で、又は追加の薬剤と組み合わせて使用することができる。いくつかの場合において、本明細書で使用される「追加の薬剤」は、単独で投与されてもよい。薬学的組成物及び追加の薬剤は、一緒に、又は連続して投与することができる。併用療法は、同じ日の間に投与することができ、又は1日以上、数週間、数ヶ月間、若しくは数年間間隔をあけて投与することができる。
疾患適用及び標的
本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)を使用して、対象において疾患又は状態を治療することができる。疾患又は状態は、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、肝臓疾患(アルファ-1-アンチトリプシン(AAT)欠乏症)、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患又は状態は、嚢胞性線維症、アルビノ、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、喘息、β-サラセミア、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、遠位脊髄筋萎縮症(DSMA)、デュシェンヌ/ベッカー型筋ジストロフィー、栄養障害型表皮水疱症、表皮水疱症、ファブリー病、第V因子ライデン関連障害、家族性大腸、ポリポーシス、ガラクトース血症、ゴーシェ病、グルコース-6-ホスフェートデヒドロゲナーゼ、血友病、遺伝性へモクロマトーシス、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)、遺伝性汎血球凝集症候群、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、筋強直性ジストロフィー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関連がん、パーキンソン病、ポイツ・イェガース症候群、フェニルケトン尿症、ポンペ病、原発性線毛運動不全症、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、肺動脈性肺高血圧症、網膜色素変性症、サンドホフ病、タウオパチー、シヌクレイン病、重症複合免疫不全症候群(SCID)、鎌状赤血球症、脊髄性筋萎縮症、スターガルト病、テイ・サックス病、アッシャー症候群、X連鎖免疫不全症、がんの様々な形態(例えば、BRCA1及び2に関連する乳がん及び卵巣がん)を含み得る。いくつかの場合において、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病)等の疾患又は状態の治療は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、tau、アルファ-シヌクレイン、又はこれらの任意の組み合わせの編集、ノックダウン、又はその両方をもたらすことを含み得る。いくつかの場合において、APP、tau、及びアルファ-シヌクレインは、病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合において、APPは、A673V変異又はA673T変異等の病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合において、神経変性疾患(パーキンソン病)等の疾患又は状態の治療は、LRRK2の病原性バリアントの編集、ノックダウン、又はその両方をもたらすことを含み得る。いくつかの場合において、LRRKの病原性バリアントは、G2019S変異を含み得る。疾患又は状態は、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、乳がん、卵巣がん、アルツハイマー病、疼痛、スター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、シヌクレイン病、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、Rettを有する患者において、ミスセンス変異を修正する(例えば、Trpをコードするように停止コドンを変異させる)ことができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、パーキンソン病を有する患者において、ミスセンス変異を修正するか、又はノックダウンを誘導することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、アルツハイマー病を有する患者において、変異を誘導することができ、APPにおける切断部位でのタンパク質による切断を低減することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、筋ジストロフィーを有する患者において、エクソンスキッピングを生成することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、テイ・サックス病を有する患者において、HexAの変異を修正することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、テイ・サックス病を有する患者において、HexAの変異を修正することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、AAT欠乏症を有する患者において、変異を修正する(例えば、SERPINA1を編集する)ことができる。いくつかの場合において、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、(b)対象(例えばそれを必要とする対象)において少なくとも1つの点変異を編集し、(c)対象において少なくとも1つの停止コドンを編集して、停止コドンのリードスルーをもたらし、(d)対象においてエクソンスキップをもたらし、又は(e)これらの任意の組み合わせにとって十分なものであり得る。疾患又は状態は、筋ジストロフィーを含み得る。筋ジストロフィーとしては、筋緊張性、デュシェンヌ型、ベッカー型、肢帯、顔面肩甲上腕型、先天性、眼咽頭型、遠位、エメリー・ドレイフス、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。疾患又は状態は、慢性疼痛等の疼痛を含み得る。疼痛には、神経障害性疼痛、侵害受容性疼痛、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。侵害受容性疼痛には、内臓疼痛、体性疼痛、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の仕様の疾患又は状態、及び関連する標的を以下に言及する。
本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)を使用して、対象において疾患又は状態を治療することができる。疾患又は状態は、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、肝臓疾患(アルファ-1-アンチトリプシン(AAT)欠乏症)、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。疾患又は状態は、嚢胞性線維症、アルビノ、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、喘息、β-サラセミア、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、遠位脊髄筋萎縮症(DSMA)、デュシェンヌ/ベッカー型筋ジストロフィー、栄養障害型表皮水疱症、表皮水疱症、ファブリー病、第V因子ライデン関連障害、家族性大腸、ポリポーシス、ガラクトース血症、ゴーシェ病、グルコース-6-ホスフェートデヒドロゲナーゼ、血友病、遺伝性へモクロマトーシス、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)、遺伝性汎血球凝集症候群、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、筋強直性ジストロフィー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関連がん、パーキンソン病、ポイツ・イェガース症候群、フェニルケトン尿症、ポンペ病、原発性線毛運動不全症、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、肺動脈性肺高血圧症、網膜色素変性症、サンドホフ病、タウオパチー、シヌクレイン病、重症複合免疫不全症候群(SCID)、鎌状赤血球症、脊髄性筋萎縮症、スターガルト病、テイ・サックス病、アッシャー症候群、X連鎖免疫不全症、がんの様々な形態(例えば、BRCA1及び2に関連する乳がん及び卵巣がん)を含み得る。いくつかの場合において、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病)等の疾患又は状態の治療は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、tau、アルファ-シヌクレイン、又はこれらの任意の組み合わせの編集、ノックダウン、又はその両方をもたらすことを含み得る。いくつかの場合において、APP、tau、及びアルファ-シヌクレインは、病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合において、APPは、A673V変異又はA673T変異等の病原性バリアントを含み得る。いくつかの場合において、神経変性疾患(パーキンソン病)等の疾患又は状態の治療は、LRRK2の病原性バリアントの編集、ノックダウン、又はその両方をもたらすことを含み得る。いくつかの場合において、LRRKの病原性バリアントは、G2019S変異を含み得る。疾患又は状態は、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、乳がん、卵巣がん、アルツハイマー病、疼痛、スター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、シヌクレイン病、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、Rettを有する患者において、ミスセンス変異を修正する(例えば、Trpをコードするように停止コドンを変異させる)ことができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、パーキンソン病を有する患者において、ミスセンス変異を修正するか、又はノックダウンを誘導することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、アルツハイマー病を有する患者において、変異を誘導することができ、APPにおける切断部位でのタンパク質による切断を低減することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、筋ジストロフィーを有する患者において、エクソンスキッピングを生成することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、テイ・サックス病を有する患者において、HexAの変異を修正することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、テイ・サックス病を有する患者において、HexAの変異を修正することができる。いくつかの場合において、操作されたポリヌクレオチドは、AAT欠乏症を有する患者において、変異を修正する(例えば、SERPINA1を編集する)ことができる。いくつかの場合において、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、(b)対象(例えばそれを必要とする対象)において少なくとも1つの点変異を編集し、(c)対象において少なくとも1つの停止コドンを編集して、停止コドンのリードスルーをもたらし、(d)対象においてエクソンスキップをもたらし、又は(e)これらの任意の組み合わせにとって十分なものであり得る。疾患又は状態は、筋ジストロフィーを含み得る。筋ジストロフィーとしては、筋緊張性、デュシェンヌ型、ベッカー型、肢帯、顔面肩甲上腕型、先天性、眼咽頭型、遠位、エメリー・ドレイフス、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。疾患又は状態は、慢性疼痛等の疼痛を含み得る。疼痛には、神経障害性疼痛、侵害受容性疼痛、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。侵害受容性疼痛には、内臓疼痛、体性疼痛、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の仕様の疾患又は状態、及び関連する標的を以下に言及する。
APP。いくつかの実施形態において、本開示は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)のRNA編集を容易にすることができる、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドのその使用の組成物及び方法を提供する。例えば、化学修飾され操作されたポリヌクレオチドは、APP中の切断部位の編集を容易にすることができ、その結果、ベータ/ガンマセクレターゼは、APPの切断の低減を示すか、又はもはやAPPを切断することができず、したがって、Abeta 40/42のレベルが低減するか、又はAbetaを産生することができない。いくつかの実施形態において、本開示の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、RNA編集のためのAPPにおける以下の部位のうちの任意の1つ又は任意の組み合わせを標的化し得る。K670E、K670R、K670G、M671V、A673V、A673T、D672G、E682G、H684R、K687R、K687E、又はK687G、I712X、又はT714X。APP遺伝子又は転写産物を標的化する化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、APP遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、アルツハイマー病を発症するリスクがあり得、又はアルツハイマー病を発症している。対象は、ヒトであってもよく、APPが疾患の病態に影響を及ぼす神経性疾患を発症するリスクがあり得、又はその神経性疾患を発症している。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、神経性疾患(例えば、アルツハイマー病)の治療方法において使用され得る。
ABCA4。いくつかの実施形態において、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編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する。例えば、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、ABCA4遺伝子中のヌクレオチド位置6320にあるAによるGの修正、ABCA4遺伝子中のヌクレオチド位置5714にあるAによるGの修正、及び/又はABCA4遺伝子中のヌクレオチド位置5714にあるAによるGの修正を容易にすることができる。ABCA4遺伝子又は転写産物を標的化する化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、ABCA4遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、スターガルト黄斑変性を発症するリスクがあり得、又はスターガルト黄斑変性を発症している。このようなスターガルト黄斑変性は、ABCA4の変異によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、このために、本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド配列は、ABCA4における編集を容易にし、したがって、ABCA4における変異を修正し、対象におけるスターガルト黄斑変性の発生を低減することができる。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、スターガルト黄斑変性の治療方法において使用され得る。
アルファ-シヌクレイン(SNCA)。アルファ-シヌクレイン遺伝子は、5個のエクソンで構成され、予測分子量が約14.5kDaの140アミノ酸タンパク質をコードする。コードされた産物は、機能が未知の本質的に無秩序なタンパク質である。通常、アルファ-シヌクレインは、単量体である。特定のストレス条件又は他の未知の原因の下で、α-シヌクレインは、自己凝集してオリゴマーになる。レビー小体に関連する病態(LRP)は、主に、解剖学的に確認されたアルツハイマー病患者の脳の50%より多くにおけるアルファ-シヌクレインで構成されていた。アルファ-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を与えるかの分子機構は不明であるが、実験的証拠は、アルファ-シヌクレインが、Tau-pと相互作用し、Tau-pの細胞内凝集の種となり得ることを示している。更に、アルファ-シヌクレインは、Tau高リン酸化を媒介することができる、GSK3βの活性を調節することができる。アルファ-シヌクレインは、自己組織化して、病原性凝集体(レビー小体)ともなり得る。Tau及びα-シヌクレインの両方が、細胞外空間に放出され、他の細胞に拡散され得る。血管異常は、栄養素の共有及び代謝副産物の除去を損ない、微小梗塞を引き起こし、グリア細胞の活性化を促進する。したがって、Tau形成、アルファ-シヌクレイン形成、又はこれらの組み合わせを実質的に低減するための多重戦略は、神経変性疾患を効果的に治療する際に重要であり得る。
アルファ-シヌクレインのドメイン構造は、N末端A2脂質結合アルファらせんドメインと、非アミロイドβ構成要素(NAC)ドメインと、C末端酸性ドメインと、を含む。脂質結合ドメインは、5つのKXKEGV不完全リピートからなる。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モチーフからなり、Xは、Gly、Ala、Val、Ile、Leu、Phe、Tyr、Trp、Thr、Ser、又はMetのうちのいずれかである。C末端酸性ドメインは、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。分子学的には、アルファ-シヌクレインは、ニューロン伝達及びDNA修復において役割を果たすことが示唆されている。
いくつかの場合において、本明細書で提供される組成物を利用して、アルファ-シヌクレインのある領域を標的化し得る。いくつかの場合において、ノックダウンのために本明細書に開示される操作されたポリヌクレオチドを用い、アルファ-シヌクレインmRNAのある領域を標的化し得る。いくつかの場合において、アルファ-シヌクレインmRNAのエクソン又はイントロンのある領域を標的化し得る。いくつかの実施形態において、アルファ-シヌクレインmRNAの非コード配列のある領域(例えば、5’UTR及び3’UTR)を標的化し得る。他の場合において、アルファ-シヌクレインmRNAのコード配列のある領域を標的化し得る。好適な領域としては、限定されないが、N末端A2脂質結合アルファらせんドメイン、非アミロイドβ構成要素(NAC)ドメイン、又はC末端酸性ドメインが挙げられる。
いくつかの態様において、アルファ-シヌクレインmRNA配列が標的とされる。いくつかの場合において、配列の3、177残基のうちのいずれか1つは、本明細書で提供される組成物及び方法を利用して標的とされ得る。いくつかの場合において、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/又は3101~3177の中に位置し得る。
いくつかの実施形態において、本開示は、SNCAのRNA編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、例えば、SNCA遺伝子の3’UTRにおける編集を容易にすることによって、SNCAの発現をノックダウンすることができる。SNCA遺伝子又は転写産物を標的化する化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、SNCA遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、アルツハイマー病又はパーキンソン病を発症するリスクがあり得、又はアルツハイマー病又はパーキンソン病を発症している。対象は、ヒトであってもよく、SNCAの過剰発現が疾患の病態に影響を及ぼす神経性疾患を発症するリスクがあり得、又はその神経性疾患を発症している。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、神経性疾患(例えば、アルツハイマー病)の治療方法において使用され得る。
SERPINA1。いくつかの実施形態において、本開示は、セルピンファミリーAメンバー1(SERPINA1)のRNA編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する。例えば、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、SERPINA1遺伝子のヌクレオチド位置9989におけるGからAへの変異の補正を容易にすることができる。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、例えば、SERPINA1のE342を標的化し得る。SERPINA1遺伝子又は転写産物を標的化するように構成された、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、SEPRINA1遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の配列同一性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症を発症するリスクがあり得、又はアルファ-1-アンチトリプシン欠乏症を発症している。このようなアルファ-1-アンチトリプシン欠乏症は、SERPINA1の変異によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、このために、本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド配列は、SERPINA1における編集を容易にし、したがって、SERPINA1における変異を修正し、対象におけるアルファ-1-アンチトリプシン欠乏症の発生を低減することができる。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症の治療方法において使用され得る。
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、及びクローン病等の免疫関連障害の家族性及び孤発性の症例と関連がある。その別名には、LRRK2、AURA17、DARDARIN、PARK8、RIPK7、ROCO2、又はロイシンリッチリピートキナーゼ2が含まれる。LRRK2遺伝子は、51個のエクソンで構成され、予測分子量が約286kDaの2527アミノ酸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GTPアーゼ活性を有するマルチドメインタンパク質である。LRRK2は、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臓器において見出され得る。LRRK2は、普遍的に発現可能であるが、一般的に、脳、腎臓、及び肺組織中により豊富に存在する。細胞学的に、LRRK2は、アストロサイト、内皮細胞、ミクログリア、ニューロン、及び末梢免疫細胞において見出されている。
LRRK2には100を超える変異が特定されており、そのうちの6つ(G2019S、R1441C/G/H、Y1699C、及びI2020T)は、分離分析によって、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、遺伝性の症例において、最も一般的な疾患を引き起こす変異である。孤発性の症例において、これらの変異は、年齢依存性の浸透率を示している。疾患を発症するG2019S変異を保有する個人の割合は、年齢が50歳~70歳まで増加すると、17%~85%まで跳ね上がる。いくつかの場合において、変異を保有する個人は、疾患を発症することはない。
LRRK2は、その触媒コアに、複合タンパク質(Roc)のRas、ROCのC末端(COR)、及びキナーゼドメインを含有する。このコアに隣接する複数のタンパク質-タンパク質相互作用ドメインである、アルマジロ反復(ARM)領域、アンキリン反復(ANK)領域、ロイシンリッチ反復(LRR)ドメインは、C末端WD40ドメインによって接合されたN末端に見出される。G2019S変異は、キナーゼドメイン内に位置する。それがキナーゼ活性を増加させることが示されている。R1441C/G/H及びY1699Cについて、これらの変異はRocドメインのGTPase活性を低下させ得る。ゲノムワイド関連研究は、LRRK2における共通の変動が、孤発性パーキンソン病を発症するリスクを増加させることを発見した。これらの変動のいくつかは、タンパク質の結合又は触媒活性に影響を与える非保存的変異であるが、その他は、その発現を調節する。これらの結果は、特定の対立遺伝子又はハプロタイプが、LRRK2発現を調節することができることを示唆している。
炎症促進シグナルは、様々な免疫細胞型においてLRRK2発現を上方調節し、このことは、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している。研究から、全身及び中枢神経系(CNS)の炎症が両方とも、パーキンソン病の症状に関与することを発見した。更に、パーキンソン病と関連するLRRK2変異は、炎症性刺激に応答して、その発現レベルを調節する。LRRK2の多くの変異は、炎症性腸疾患(例えばクローン病)等の免疫関連障害と関連している。例えば、G2019S及びN2081Dは両方とも、LRRK2のキナーゼ活性を増加させ、特定の集団内のクローン病患者において過剰に表される。これらの障害におけるその重要な役割のため、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を含む点変異等の多くの変異は、これらの疾患の発症において役割を果たし、LRRK2を、RNA編集等の治療戦略にとって魅力的なものとする。
いくつかの実施形態において、本開示は、LRRK2のRNA編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、LRRK2における以下の変異を標的化し得る。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、又はQ2490NfsX3。LRRK2遺伝子又は転写産物を標的化するように構成された、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、LRRK2遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、LRRK2中の変異と関連する疾患又は状態(例えば、中枢神経系(CNS)又は胃腸(GI)管の疾患)を発症するリスクがあり得、又はそれを発症している。例えば、このような状態の疾患としては、クローン病又はパーキンソン病が挙げられる。このようなCNS又はGI管疾患(例えば、クローン病又はパーキンソン病)は、LRRK2の変異によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、このために、本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド配列は、LRRK2における編集を容易にし、したがって、LRRK2における変異を修正し、対象におけるCNS又はGI管疾患の発生を低減することができる。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、クローン病又はパーキンソン病の疾患の治療方法において使用され得る。
DMD。いくつかの実施形態において、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編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する)。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、ジストロフィンタンパク質を少なくとも部分的にコードするDMD遺伝子プレmRNA中のエクソン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/又は75等のDMD遺伝子のエクソンを標的化し得る。DMD遺伝子又は転写産物を標的化するように構成された、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、DMD遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、DMD遺伝子中の変異と関連する疾患又は状態(例えばDMD)を発症するリスクがあり得、又はその神経性疾患を発症している。DMDは、DMD遺伝子の変異によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、このために、本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド配列は、DMD遺伝子における編集を容易にし、したがって、DMD遺伝子における変異を修正し、対象におけるDMDの発生を低減することができる。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、DMD等の疾患の治療方法において使用され得る。
TUBB4A。いくつかの実施形態において、本開示は、TUBB4A遺伝子のRNA編集を容易にすることができる、操作されたポリヌクレオチド(すなわち、化学修飾された操作されたポリヌクレオチド)のその使用の組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、745G>Aのヌクレオチド変異によって引き起こされ得るTUBB4A中のD249N変異を標的化し得る。TUBB4A遺伝子又は転写産物を標的化するように構成された、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドの配列は、TUBB4A遺伝子又は転写産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%の相補性を有する標的化ドメインを含み得る。上述の化学修飾された操作されたポリヌクレオチドを、本明細書に開示される任意の投与経路を介して、それを必要とする対象に投与され得る。対象は、ヒトであってもよく、大脳基底核及び小脳の萎縮症を伴う白質形成不全症(H-ABC)等のTUBB4A遺伝子中の変異と関連する疾患又は状態を発症するリスクがあり得、又はそれを発症している。H-ABCは、TUBB4A遺伝子の変異によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があり、このために、本明細書に記載の操作されたポリヌクレオチド配列は、TUBB4A遺伝子における編集を容易にし、したがって、TUBB4A遺伝子における変異を修正し、対象におけるH-ABCの発生を低減することができる。したがって、化学修飾された操作されたポリヌクレオチドは、H-ABC等の疾患の治療方法において使用され得る。
薬学的組成物
薬学的組成物は、本明細書で使用される場合、薬学的組成物と、他の化学構成要素(すなわち、薬学的に許容される不活性成分)、例えば、担体、賦形剤、結合剤、充填剤、懸濁剤、香味剤、甘味剤、崩壊剤、分散剤、界面活性剤、滑沢剤、着色剤、希釈剤、可溶化剤、湿潤剤、可塑剤、安定化剤、浸透性向上剤、湿潤剤、消泡剤、酸化防止剤、防腐剤、又はそれらの1つ以上の組み合わせとの混合物を指し得る。任意選択的に、組成物は、本明細書で考察される2つ以上の薬学的組成物を含む。本明細書で提供される治療又は使用の方法を実施する際に、本明細書に記載の治療有効量の薬学的組成物は、治療される疾患、障害、若しくは状態、例えば、炎症性疾患、線維狭窄性疾患、及び/又は線維性疾患を有する哺乳動物に、薬学的組成物で投与されてもよい。いくつかの実施形態において、哺乳動物は、ヒトであり得る。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢及び相対的な健康状態、使用される薬学的組成物の効力、並びに他の因子に応じて大きく変化し得る。薬学的組成物は、単独で、又は混合物の構成要素としての1つ以上の薬学的組成物と組み合わせて使用することができる。本明細書に記載の薬学的興奮(pharmaceutical commotion)は、操作されたガイドRNA、組成物、操作されたガイドRNAと接触したか、若しくは操作されたガイドRNAを含む組成物と接触した細胞、又はこれらの組み合わせを含む。
薬学的組成物は、本明細書で使用される場合、薬学的組成物と、他の化学構成要素(すなわち、薬学的に許容される不活性成分)、例えば、担体、賦形剤、結合剤、充填剤、懸濁剤、香味剤、甘味剤、崩壊剤、分散剤、界面活性剤、滑沢剤、着色剤、希釈剤、可溶化剤、湿潤剤、可塑剤、安定化剤、浸透性向上剤、湿潤剤、消泡剤、酸化防止剤、防腐剤、又はそれらの1つ以上の組み合わせとの混合物を指し得る。任意選択的に、組成物は、本明細書で考察される2つ以上の薬学的組成物を含む。本明細書で提供される治療又は使用の方法を実施する際に、本明細書に記載の治療有効量の薬学的組成物は、治療される疾患、障害、若しくは状態、例えば、炎症性疾患、線維狭窄性疾患、及び/又は線維性疾患を有する哺乳動物に、薬学的組成物で投与されてもよい。いくつかの実施形態において、哺乳動物は、ヒトであり得る。治療有効量は、疾患の重症度、対象の年齢及び相対的な健康状態、使用される薬学的組成物の効力、並びに他の因子に応じて大きく変化し得る。薬学的組成物は、単独で、又は混合物の構成要素としての1つ以上の薬学的組成物と組み合わせて使用することができる。本明細書に記載の薬学的興奮(pharmaceutical commotion)は、操作されたガイドRNA、組成物、操作されたガイドRNAと接触したか、若しくは操作されたガイドRNAを含む組成物と接触した細胞、又はこれらの組み合わせを含む。
本明細書に記載の薬学的製剤は、限定されないが、静脈内、動脈内、経口、非経口、口腔内、局所、経皮、直腸、筋肉内、皮下、骨内、経粘膜、吸入、又は腹腔内投与経路を含む適切な投与経路によって対象に投与されてもよい。本明細書に記載される薬学的製剤としては、限定されないが、水性液体分散液、自己乳化分散液、固溶体、リポソーム分散液、エアロゾル、固体剤形、粉末、即時放出製剤、制御放出製剤、速溶融製剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、遅延放出製剤、徐放性製剤、脈動放出製剤、多粒子製剤、並びに即時放出製剤と制御放出製剤の混合物が挙げられる。
薬学的組成物を含む薬学的組成物は、一例として、従来の混合、溶解、造粒、糖衣錠作製、浮遊、乳化、封入、捕捉、又は圧縮プロセス等によって、従来の様式で製造され得る。
薬学的組成物は、遊離酸若しくは遊離塩基形態、又は薬学的に許容される塩形態の活性成分として、少なくとも薬学的組成物を含み得る。加えて、本明細書に記載の方法及び薬学的組成物は、N-オキシド(適切な場合)、結晶形態、非晶相、並びに同じ種類の活性を有するこれらの化合物の活性代謝物の使用を含む。いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、非溶媒和形態で、又は水、エタノール等の薬学的に許容される溶媒との溶媒和形態で存在する。薬学的組成物の溶媒和形態もまた、本明細書に開示されるとみなされる。
いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、互変異性体として存在する。互変異性体は、本明細書に提示される薬剤の範囲内に含まれ得る。したがって、薬学的組成物又はその塩は、互変異性の現象を示し得ることが理解され得る。それにより、水素原子を2つの原子間で交換することにより、そのいずれかに共有結合を形成する、容易に相互変換することが可能であり得る2つの化合物が得られる。互変異性体化合物は互いに移動平衡で存在するため、同じ化合物の異なる異性体形態とみなすことができる。
いくつかの実施形態において、薬学的組成物は、エナンチオマー、ジアステレオマー、又は他の立体異性体形態として存在する。本明細書に開示される薬剤は、全てのエナンチオマー、ジアステレオマー、及びエピマー形態、並びにそれらの混合物を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の薬学的組成物は、プロドラッグとして調製することができる。「プロドラッグ」は、インビボで親薬物に変換され得る薬剤を指し得る。プロドラッグは、いくつかの状況において、親薬物よりも投与が容易であり得るため、有用であり得る。それらは、例えば、経口投与によって生物学的に利用可能であってもよいが、親物質は、そうではない場合がある。プロドラッグはまた、薬学的組成物中で、親薬物を上回る改善された溶解性を有する場合もある。プロドラッグの例は、限定されないが、本明細書に記載される薬学的組成物であり得るが、エステル(「プロドラッグ」)として投与され、細胞膜を横断しての伝達を容易にしてもよく、水溶性は、移動に有害な場合があるが、次いで、水溶性が有益であり得る細胞内に入ると、カルボン酸、活性酵素に代謝的に加水分解され得る。プロドラッグの更なる例は、ペプチドが活性部分を明らかにするために代謝され得る酸基に結合した短いペプチド(ポリアミノ酸)であり得る。特定の実施形態において、インビボ投与時に、プロドラッグは、薬学的組成物の生物学的、薬学的、又は治療的に活性な形態へと化学的に変換され得る。特定の実施形態において、プロドラッグは、1つ以上のステップ又はプロセスによって、薬学的組成物の生物学的、薬学的、又は治療的に活性な形態へと酵素的に代謝され得る。
プロドラッグがインビボで代謝されて、本明細書に記載される薬剤を産生し得る薬学的組成物のプロドラッグ形態は、特許請求の範囲の範囲内に含まれ得る。プロドラッグがインビボで代謝されて、本明細書に記載される薬剤を産生し得る本明細書に記載の薬学的組成物のプロドラッグ形態は、特許請求の範囲の範囲内に含まれ得る。いくつかの場合において、本明細書に記載の薬学的組成物のいくつかは、別の誘導体又は活性化合物のプロドラッグであり得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態において、ヒドラゾンは、インビボで代謝されて、薬学的組成物を産生し得る。
キット及び製造物品
特定の実施形態において、本明細書に記載の1つ以上の方法と共に使用するためのキット及び製造物品が本明細書に開示される。いくつかの場合において、キット又は製造物品は、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、組成物、細胞、又は薬学的組成物を含む。かかるキットは、バイアル、チューブ等の1つ以上の容器を受け入れるようにコンパートメント化され得る担体、包装体、又は容器を含み、容器の各々は、本明細書に記載の方法で使用される別個の要素のうちの1つを含む。好適な容器には、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、及び試験管が含まれる。一実施形態において、容器は、ガラス又はプラスチック等の様々な材料から形成され得る。
特定の実施形態において、本明細書に記載の1つ以上の方法と共に使用するためのキット及び製造物品が本明細書に開示される。いくつかの場合において、キット又は製造物品は、本明細書に記載の操作されたガイドRNA、組成物、細胞、又は薬学的組成物を含む。かかるキットは、バイアル、チューブ等の1つ以上の容器を受け入れるようにコンパートメント化され得る担体、包装体、又は容器を含み、容器の各々は、本明細書に記載の方法で使用される別個の要素のうちの1つを含む。好適な容器には、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、及び試験管が含まれる。一実施形態において、容器は、ガラス又はプラスチック等の様々な材料から形成され得る。
いくつかの実施形態において、キットは、キットの内容物を収容するための好適な包装材料を含む。いくつかの場合において、包装材料は、周知の方法によって構築されてもよく、好ましくは、無菌で汚染物質を含まない環境を提供することができる。本明細書で使用される包装材料は、例えば、核酸配列決定システムと共に使用するために販売される市販のキットで慣習的に利用されるものを含み得る。例示的な包装材料としては、限定されないが、本明細書に記載される構成要素を固定制限内に保持することができるガラス、プラスチック、紙、ホイル等が挙げられる。
包装材料は、構成要素の特定の使用を示すラベルを含み得る。ラベルによって示され得るキットの使用は、キット中に存在する構成要素の特定の組み合わせに対して適切な本明細書に記載の方法のうちの1つ以上であってもよい。
包装された試薬又は構成要素の使用のための説明書も、キットに含まれてもよい。説明書は、典型的には、混合されるキット構成要素及び試料の相対量、試薬/試料混合物の維持期間、温度、緩衝条件等の反応パラメータを説明する有形の発現を含む。
特定の反応に必要な全ての構成要素が特定のキット中に存在する必要はないことが理解されるであろう。むしろ、1つ以上の追加の構成要素を他の供給源から提供することができる。キットと共に提供される説明書は、提供され得る追加の構成要素及びそれらが入手可能な場所を識別することができる。
例えば、「~であろう(will)」、「~しないであろう(will not)」、「~すべきである(shall)」、「~すべきではない(shall not)」、「~しなければならない(must)」、「~してはならない(must not)」、「第1の(first)」、「最初に」、「次に」、「その後に」、「~の前」、「~の後」、「最後に(lastly)」、及び「最後に(finally)」等の絶対的な用語又は連続的な用語の使用は、いくつかの事象において、本明細書に開示される本実施形態の範囲を限定することを意味するものではなく、例示的なものである。
本明細書で使用される場合、単数形の「a」、「an」及び「the」は、文脈により明らかにそうではないと指示されない限り、複数の形態も同様に含むことが意図され得る。更に、「含む(including)」、「含む(includes)」、「有する(having)」、「有する(has)」、「有する(with)」という用語、又はその変形語が、詳細な説明及び/又は特許請求の範囲のいずれかにおいて使用され得る程度まで、そのような用語は、「含む(comprising)」という用語と同様に、包括的なものであることが意図され得る。
本明細書で使用される場合、「少なくとも1つ」、「1つ以上」、及び/又は「及び/又は」という語句は、連言及び選言の両方が作用し得る、オープンエンドな表現であり得る。例えば、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、及びCのうちの1つ以上」、「A、B、又はCのうちの1つ以上」、及び「A、B、及び/又はC」という表現の各々は、A単独、B単独、C単独、A及びBを一緒に、A及びCを一緒に、B及びCを一緒に、又はA、B、及びCを一緒にを意味する。
本明細書で使用される場合、「又は」は、「及び」、「又は」又は「及び/又は」を指してもよく、排他的及び包括的の両方で使用され得る。例えば、「A又はB」という用語は、「A又はB」、「AであるがBではない」、「BであるがAではない」、及び「A及びB」を指し得る。いくつかの場合において、内容が、特定の意味を規定する場合がある。
本明細書に記載の任意のシステム、方法、ソフトウェア、及びプラットフォームは、モジュール式であり得る。したがって、「第1」及び「第2」等の用語は、必ずしも優先順位、重要性の順序、又は作業の順序を意味しない。
本明細書で使用される「約」又は「およそ」という用語は、量又は濃度等の測定可能な値を指す場合、指定された量の20%、10%、5%、1%、0.5%、又は更には0.1%の変動を包含することを意味し得る。例えば、「約」は、当該技術分野における実践によれば、プラス又はマイナス10%を意味し得る。代替的に、「約」は、所与の値のプラス若しくはマイナス20%、プラス若しくはマイナス10%、プラス若しくはマイナス5%、又はプラス若しくはマイナス1%の範囲を意味し得る。代替的に、特に生物学的な系又はプロセスに関して、この用語は、ある値の5倍以内、又は2倍以内の倍数の範囲内を意味し得る。特定の値を、本出願及び特許請求の範囲に記載することができる場合、別途記載のない限り、「約」という用語は、その特定の値について許容可能な誤差範囲内を意味すると考えるべきである。また、値の範囲、部分範囲、又はその両方を提供することができる場合、その範囲又は部分範囲は、その範囲又は部分範囲の端点を含むことができる。「実質的に」、「実質的にない」、「実質的に~でない」、「実質的に含まない」、及び「およそ」という用語は、記載されている値が、合理的な期待値の範囲内であり得ることを示す、大きさ、位置、又は両方を説明するときに使用することができる。例えば、ある数値は、述べられている値(又は値の範囲)の±0.1%、述べられている値(又は値の範囲)の±1%、述べられている値(又は値の範囲)の±2%、述べられている値(又は値の範囲)の±5%、述べられている値(又は値の範囲)の±10%等であり得る値を有していてもよい。本明細書に引用される任意の数値範囲は、その中に属する全ての部分範囲を含むことを意図し得る。
本明細書で「A及び/又はB」等の語句で使用される「及び/又は」という用語は、A及びBの両方、A又はB、A(単独)、並びにB(単独)を含むことを意図し得る。同様に、「A、B、及び/又はC」等の語句で使用される「及び/又は」という用語は、以下の実施形態の各々を包含することを意図し得る。A、B、及びC;A、B、又はC;A又はC;A又はB;B又はC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);並びにC(単独)。
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る要素を含むが、他の要素を除外しないことを意味することを意図し得る。組成物及び方法を定義するために使用される場合、「~から本質的になる」とは、意図された使用のための組み合わせに対する任意の本質的な重要性を有する他の要素を除外することを意味するものとする。したがって、本明細書に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汚染物質、並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、保存剤等を除外しない。「~からなる」とは、他の成分の微量元素、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より多くを除外することを意味するものとする。これらの移行語の各々によって定義される実施形態は、本開示の範囲内であり得る。
「有効量」又は「治療有効量」という用語は、有益な結果又は所望の結果をもたらすのに十分であり得る薬剤の量を指し得る。治療有効量は、治療される対象及び疾患状態、対象の体重及び年齢、疾患状態の重症度、投与様式等のうちの1つ以上に応じて変動してもよく、これらは当業者によって容易に決定することができる。有効量の活性薬剤は、単回用量又は複数回用量で投与され得る。構成要素は、本明細書に記載されるいずれか等の特定の目標又は目的と関連するもの等の少なくとも有効量、又は少なくとも有効な量を有するものとして本明細書に記載され得る。「有効量」という用語はまた、適切なイメージング法によって検出するための画像を提供する用量にも適用される。特定の用量は、選択される特定の薬剤、従うべき投薬レジメン、他の化合物と組み合わされて投与され得るかどうか、投与のタイミング、イメージングされる組織、及びそれが運ばれ得る物理的送達系のうちの1つ以上に応じて変化し得る。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、本明細書では、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指すために相互に置き換え可能に使用され得る。ポリマーは、直鎖状又は分岐状であってもよく、修飾アミノ酸を含んでもよく、非アミノ酸によって中断されてもよい。また、この用語は、例えば、ジスルフィド結合の形成、グリコシル化、脂質付加、アセチル化、リン酸化、又は標識構成要素とのコンジュゲーション等の任意の他の操作で修飾されたアミノ酸重合体も包含する。本明細書で使用される場合、「アミノ酸」という用語は、グリシン及びD若しくはLの両方の光学異性体、並びにアミノ酸類似体及びペプチド模倣物を含む、天然及び/又は非天然又は合成アミノ酸のいずれかを指し得る。
「対象」、「宿主」、「個体」、及び「患者」という用語は、本明細書において動物、典型的には哺乳動物を指すために相互に置き換え可能に使用され得る。任意の好適な哺乳動物は、本明細書に記載される方法、細胞又は組成物によって治療され得る。哺乳動物は、本明細書に記載されるように、ベクター、操作されたガイドRNA、前駆体ガイドRNA、核酸、ポリヌクレオチド、操作されたポリヌクレオチド、又は薬学的組成物を投与され得る。哺乳動物の非限定的な例としては、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、マカク等)、家畜動物(例えば、イヌ及びネコ)、農場動物(例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ)、並びに実験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)が挙げられる。いくつかの実施形態において、哺乳動物は、ヒトであり得る。哺乳動物は、任意の年齢、又は任意の発達段階(例えば、成人、十代、子供、乳児、又は子宮内の哺乳動物)であり得る。哺乳動物は、雄又は雌であり得る。哺乳動物は、妊娠中の雌であり得る。いくつかの実施形態において、対象は、ヒトであり得る。いくつかの実施形態において、対象は、神経変性疾患等の疾患を有するか、又は有することが疑われ得る。いくつかの実施形態において、対象は、がん、又は新生物性障害を有するか、又は有することが疑われ得る。他の実施形態において、対象は、異常なタンパク質発現と関連する疾患又は障害を有するか、又は有することが疑われ得る。いくつかの場合において、ヒトは、約1日齢~約10ヶ月齢、約9ヶ月齢~約24ヶ月齢、約1歳~約8歳、約5歳~約25歳、約20歳~約50歳、約1歳~約130歳、又は約30歳~約100歳より上であってもよい。ヒトは、約1、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、又は120歳より上であってもよい。ヒトは、約1、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、又は130歳より下であってもよい。
本明細書で使用される「試料」という用語は、一般に、対象の任意の試料(例えば、血液試料又は組織試料)を指し得る。試料又はその一部分は、幹細胞等の細胞を含み得る。試料の一部分は、幹細胞について濃縮されてもよい。幹細胞を試料から単離してもよい。試料は、組織、細胞、血清、血漿、エクソソーム、体液、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、粘液、脊髄液、涙液、精液、胆汁、羊水、脳脊髄液、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。試料又はその一部分は、対象から得られた細胞外液を含み得る。試料又はその一部分は、細胞を含まない核酸、DNA又はRNAを含み得る。試料又はその一部分は、存在若しくは不在、又は1つ以上の変異について分析され得る。ゲノムデータは、試料又はその一部分から得られ得る。試料は、ある疾患又は状態を有することが疑われるか、又は有することが確認され得る。試料は、非侵襲的技術、最小限の侵襲的技術、又は侵襲的技術を介して対象から除去された試料であり得る。試料又はその一部分は、組織ブラッシング、拭い取り、組織生検、切除された組織、細針吸引、組織洗浄、細胞診標本、外科的切除、又はこれらの任意の組み合わせによって得られ得る。試料又はその一部分は、組織型からの組織又は細胞を含み得る。例えば、試料は、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、頸部組織、前立腺組織、心臓組織、筋組織、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、洞組織、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、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。
「真核細胞」は、モネラを除く全ての生物界を含む。真核細胞は、膜に結合した核によって容易に区別することができる。動物、植物、真菌、及び原生生物は、細胞が内部膜及び細胞骨格によって複雑な構造に組織化され得る真核生物又は生物であり得る。最も特徴的な膜に結合した構造は、核であり得る。具体的に列挙されない限り、「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、真核宿主を含む。真核細胞又は宿主の非限定的な例としては、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、相互に置き換え可能に使用されてもよく、それらの最も広い意味で使用され、2つ以上のサブユニットアミノ酸、アミノ酸類似体、又はペプチド模倣物の化合物を指す。サブユニットは、ペプチド結合によって連結され得る。別の実施形態において、サブユニットは、他の結合、例えば、エステル、エーテル等によって連結され得る。タンパク質又はペプチドは、少なくとも2つのアミノ酸を含有しなければならず、タンパク質の配列又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課されない。本明細書で使用される場合、「アミノ酸」という用語は、グリシン及びD及びLの両方の光学異性体、アミノ酸類似体及びペプチド模倣物を含む、天然及び/又は非天然又は合成アミノ酸のいずれかを指し得る。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、1つより多い天然に存在するか、又は組換えで産生されたタンパク質由来のドメインで構成されるタンパク質を指してもよく、各ドメインは、一般に、異なる機能を果たす。この点に関して、「リンカー」という用語は、これらのドメインを一緒に連結するために使用され得るタンパク質断片を指してもよく、任意選択的に、融合タンパク質ドメインの立体配座を保存し、及び/又は融合タンパク質ドメイン間のそれぞれの機能を損なう可能性のある好ましくない相互作用を防止するために使用されるタンパク質断片を指し得る。
「相同性」又は「同一性」又は「類似性」は、2つのペプチド間又は2つの核酸分子間の配列類似性を指し得る。相同性は、比較の目的のためにアラインメントすることができる各配列における位置を比較することによって決定することができる。比較される配列中の位置が、同じ塩基又はアミノ酸によって占有され得る場合、その分子は、その位置で相同性であり得る。配列間の相同性の程度は、複数の配列によって共有されるマッチする位置又は相同性の位置の数の関数であり得る。「無関係」又は「非相同性の」配列は、本開示の配列のうちの1つと40%未満の同一性、又は代替的に25%未満の同一性を共有する。配列相同性は、参照配列に対する配列の同一性%を指し得る。実用的な問題として、任意の特定の配列が、本明細書に記載の任意の配列(本明細書に記載の特定の核酸配列と対応し得る)に対して少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、又は99%同一であり得るかどうかにかかわらず、このような特定のポリペプチド配列は、Bestfitプログラム(Wisconsin Sequence Analysis Package,Version 8 for Unix(登録商標),Genetics Computer Group,University Research Park,575 Science Drive,Madison,Wis.53711)等の既知のコンピュータプログラムを使用して、簡便に決定され得る。Bestfit又は任意の他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、参照配列に対して95%同一であるかどうかを決定する場合、同一性パーセントを参照配列の全長にわたって計算することができるように、かつ全参照配列の最大5%の配列相同性中のギャップを許容することができるように、パラメータを設定することができる。
いくつかの場合において、参照配列(クエリ配列、すなわち、本開示の配列)と主題配列との間の同一性は、グローバル配列アラインメントとも称され、Brutlag et al.のアルゴリズムに基づき、FASTDBコンピュータプログラムを使用して決定することができる(Comp.App.Biosci.6:237-245(1990))。いくつかの実施形態において、同一性が狭義に解釈され得る特定の実施形態のパラメータは、FASTDBアミノ酸アラインメントに使用され、Scoring Scheme=PAM(許容される変異率)0、k-tuple=2、Mismatch Penalty=1、Joining Penalty=20、Randomization Group Length=0、Cutoff Score=1、Window Size=配列長さ、Gap Penalty=5、Gap Size Penalty=0.05、Window Size=500又は主題配列の長さのいずれか短い方、を含み得る。この実施形態によれば、主題配列が、内部欠失のためではなく、N末端又はC末端の欠失に起因してクエリ配列より短い可能性がある場合、FASTDBプログラムが、グローバル同一性パーセントを計算する場合に主題配列のN末端及びC末端の切断を考慮していないという事実を考慮するために、結果に対して手動の修正を行うことができる。クエリ配列と比較する、N末端及びC末端で切断された主題配列に関して、同一性パーセントは、対応する主題の残基とマッチ/アラインメントし得ない、主題配列のN末端及びC末端に対して横方向であり得るクエリ配列の残基の数を、クエリ配列の全塩基に対するパーセントとして計算することによって修正することができる。残基がマッチ/アラインメントされ得るかどうかの決定は、FASTDB配列アラインメントの結果によって決定することができる。次いで、このパーセンテージを、同一性パーセントから引き算し、指定されたパラメータを使用してFASTDBプログラムによって計算し、最終的な同一性パーセントスコアに到達することができる。この最終的な同一性パーセントスコアを、この実施形態の目的のために使用することができる。いくつかの場合において、クエリ配列とマッチ/アラインメントし得ない、主題配列のN末端及びC末端に対する残基のみが、同一性パーセントスコアを手動で調節する目的のために考慮され得る。すなわち、主題配列の最も遠いN末端残基及びC末端残基の外側にあるクエリ残基位置のみが、この手動の修正のために考慮され得る。例えば、90残基の主題配列を、100残基のクエリ配列とアラインメントし、同一性パーセントを決定することができる。欠失は、主題配列のN末端で生じ、したがって、FASTDBアラインメントは、N末端における最初の10個の残基のマッチング/アラインメントを示さない。この10個の対形成していない残基は、配列の10%(マッチしていないN末端及びC末端での残基の数/クエリ配列中の残基の総数)を表し、そのため、FASTDBプログラムによって計算された同一性パーセントスコアから10%を引き算することができる。残りの90個の残基が完全にマッチした場合、最終的な同一性パーセントは、90%であり得る。別の例において、90残基の主題配列を、100残基のクエリ配列と比較することができる。このとき、欠失は、内部欠失である可能性があり、そのため、クエリとマッチ/アラインメントし得ない残基は主題配列のN末端又はC末端に存在し得ない。この場合において、FASTDBによって計算された同一性パーセントを、手動で修正することはできない。繰り返しになるが、クエリ配列とマッチ/アラインメントし得ない、主題配列のN末端及びC末端の外側にある残基位置のみを、FASTDBアラインメントで示されるように、手動で修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、相互に置き換え可能に使用されてもよく、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチド又はそれらの類似体のいずれかの任意の長さのヌクレオチドの高分子形態を指す。ポリヌクレオチドは、任意の三次元構造を有していてもよく、既知又は未知の任意の機能を発揮してもよい。以下は、ポリヌクレオチドの非限定的な例であり得る。遺伝子若しくは遺伝子断片(例えば、プローブ、プライマー、EST若しくはSAGEタグ)、エクソン、イントロン、遺伝子間DNA(ヘテロクロマチンDNAを含むが、これらに限定されない)、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、配列の単離されたDNA、配列の単離されたRNA、sgRNA、ガイドRNA、核酸プローブ、プライマー、snRNA、長い非コードRNA、snoRNA、siRNA、miRNA、tRNA由来の小さなRNA(tsRNA)、アンチセンスRNA、shRNA、又は小さなrDNA由来の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類似体等の修飾されたヌクレオチドを含み得る。存在する場合、ヌクレオチド構造に対する修飾は、ポリヌクレオチドの組み立ての前又は後に付与され得る。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド構成要素によって中断され得る。ポリヌクレオチドは、標識構成要素とのコンジュゲーション等により、重合後に更に修飾することができる。この用語はまた、二本鎖分子及び一本鎖分子の両方を指し得る。例えば、ホスホロチオエート骨格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、又は他の相互作用を介して、別の分子、例えば核酸又はポリペプチドと反応可能な任意の基を含む。例として、核酸は、共有結合、非共有結合、又は他の相互作用を介して、タンパク質又はポリペプチド上のアミノ酸と反応するアミノ酸反応性部分を含み得る。別途指定されない限り、又は必要とされない限り、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、二本鎖形態と、二本鎖形態を構成することが既知であるか、又は予測される2つの相補的な一本鎖形態の各々の両方を包含する。いくつかの実施形態は、DNA配列を指す。いくつかの実施形態において、DNA配列は、類似のRNA配列と相互に置き換え可能であり得る。いくつかの実施形態は、RNA配列を指す。いくつかの実施形態において、RNA配列は、類似のDNA配列と相互に置き換え可能であり得る。いくつかの実施形態において、U及びTは、本明細書で提供される配列において相互に置き換え可能であり得る。
本開示の方法で有用なポリヌクレオチドは、天然核酸配列及びそのバリアント、人工核酸配列、又はこ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、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であり得る場合にはチミンの代わりにウラシル(U)の4つのヌクレオチド塩基の特異的配列で構成され得る。いくつかの実施形態において、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))、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接続し得るときに形成されるヌクレオシドを含んでいてもよく、以下の化学構造が得られる。
イノシンは、翻訳機構によってグアニン(G)と読まれ得る。
「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現であり得る。このアルファベット表現は、中央処理装置を有するコンピュータ中のデータベースに入力され、機能ゲノミクス及び相同性検索等のバイオインフォマティクス用途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/又は転写されたmRNAが、その後にペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質内で翻訳され得るプロセスを指してもよい。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み得る。
「等価物」又は「生物学的等価物」という用語は、特定の分子、生物学的材料、又は細胞材料を指す場合に相互に置き換え可能に使用されてもよく、所望の構造又は機能性を依然として維持しながら、最小限の相同性を有するものを意図する。
「コードする」という用語は、ポリヌクレオチドに適用され得るとき、ポリペプチドが、その天然状態で、又は当業者に周知の方法によって操作される場合、ポリペプチド及び/又はその断片のためのmRNAを産生するように転写及び/又は翻訳することができる場合、「コードする」と言われ得るポリヌクレオチドを指し得る。アンチセンス鎖は、そのような核酸の補体であってもよく、コード配列は、そこ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、具体的な特定の効果を達成することを意図する任意の分子、生物学的又は細胞材料を修飾するために使用され得る。
本明細書で使用される「変異」という用語は、タンパク質のコンセンサス配列と比較して、タンパク質をコードする核酸配列に対する変化を指してもよい。「ミスセンス」変異は、1つのコドンを別のコドンに置換する。「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ものから停止コドンに変化させる。ナンセンス変異は、タンパク質の切断翻訳をもたらすことが多い。「サイレント」変異は、結果として生じるタンパク質に影響を及ぼさないものであり得る。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てもよい。「スプライス部位変異」は、(イントロンを除去するための処理の前に)プレmRNAに存在する変異であって、スプライス部位の誤った描写からのタンパク質の誤訳を引き起こし、多くは切断を引き起こす、変異であり得る。変異は、単一ヌクレオチド変異(SNV)を含み得る。変異は、配列バリアント、配列変動、配列変化、又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、機能に影響を及ぼすことがある。変異は、機能に影響を及ぼさないことがある。変異は、1つ以上のヌクレオチド中のDNAレベル、1つ以上のヌクレオチド中のリボ核酸(RNA)レベル、1つ以上のアミノ酸中のタンパク質レベル、又はこれらの任意の組み合わせで生じ得る。参照配列は、NCBI Reference Sequence Database(RefSeq)データベース等のデータベースから得ることができる。変異を構成することができる特定の変化としては、1つ以上のヌクレオチド又は1つ以上のアミノ酸における置換、欠失、挿入、反転、又は変換が挙げられ得る。変異は、点変異であり得る。変異は、融合遺伝子であり得る。融合対又は融合遺伝子は、変異、例えば、転座、中間部欠失、染色体反転、又はそれらの任意の組み合わせから生じ得る。変異は、三重化、四重化等の反復配列の数の変動を構成し得る。例えば、変異は、所与の配列と関連付けられたコピー数の増加又は減少(例えば、コピー数変動、又はCNV)であり得る。変異は、異なる対立遺伝子における2つ以上の配列変化、又は1つの対立遺伝子における2つ以上の配列変化を含み得る。変異は、モザイク等の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を含み得る。変異は、キメラ等の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を含み得る。変異は、悪性組織中に存在し得る。変異の存在又は不在は、ある疾患又は状態を発症するリスクの増加を示し得る。変異の存在又は不在は、ある疾患又は状態の存在を示し得る。変異は、良性組織中に存在し得る。変異の不在は、組織又は試料が良性であり得ることを示す場合がある。代替として、変異の不在は、組織又は試料が良性であり得ることを示さない場合がある。本明細書に記載の方法は、試料において変異の存在を特定することを含み得る。
「メッセンジャーRNA」又は「mRNA」は、DNAから転写され、次いでイントロンとして知られる非コード切片を除去するように処理され得る核酸分子であり得る。得られたmRNAは、核(又はDNAが存在し得る別の遺伝子座)から運び出され、タンパク質に翻訳され得る。「プレmRNA」という用語は、非コード切片を除去する処理の前の鎖を指し得る。
「非典型的なアミノ酸」という用語は、典型的には典型的なアミノ酸(例えば、アミノ酸類似体)の化学合成又は修飾によって生成される、この群の外側にある合成又は他の方法で修飾されたアミノ酸を指し得る。本開示は、本明細書に開示される方法及びベクターのいくつかにおいて、タンパク質を構成する非典型的なアミノ酸を用いる。非典型的なアミノ酸の非限定的な例は、ピロリジン(Pyl又はO)であってもよく、化学構造は以下に提供される。
イノシン(I)は、別の例示的な非典型的なアミノ酸であってもよく、tRNA中に一般的に見出されてもよく、「ゆらぎ塩基対形成」に従った適切な翻訳に必須なものであり得る。イノシンの構造の非限定的な例は、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配列中のアデノシン(A)をイノシン(I)に変換することができる、RNAに作用するアデノシンデアミナーゼ(Adenosine Deaminase Acting on RNA)を指し得る。ADAR1及びADAR2は、インビボでのRNA編集に関与し得るADARの2つの例示的な種であり得る。ADAR1の非限定的な例示的な配列は、以下の参照番号:HGNC:225;Entrez Gene:103;Ensembl:ENSG 00000160710;OMIM:146920;UniProtKB:P55265、及びGeneCards:GC01M154554、並びにこれらの生物学的等価物で見出され得る。ADAR2の非限定的な例示的な配列は、以下の参照番号:HGNC:226;Entrez Gene:104;Ensembl:ENSG00000197381;OMIM:601218;UniProtKB:P78563、及びGeneCards:GC21P045073、並びにこれらの生物学的等価物で見出され得る。ADARの生物学的に活性な断片も本明細書で提供されてもよく、ADARを指す場合に含まれ得る。
本明細書で使用される「欠乏症」という用語は、特定の薬剤の正常な(生理学的に許容される)レベルよりも低いレベルを指し得る。タンパク質の文脈では、欠乏症は、完全長タンパク質の正常レベルよりも低いレベルを指し得る。
「相補的」又は「相補性」という用語は、伝統的なワトソン-クリック又は他の非伝統的な種類のいずれかによって核酸が別の拡散配列と水素結合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。相補性率は、第2の核酸配列と水素結合(例えば、ワトソン-クリック塩基対形成)を形成し得る核酸分子中の残基の割合を示す(例えば、10のうちの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」とは、核酸配列の全ての連続した残基が、第2の核酸配列中の同じ数の連続した残基と水素結合することを意味する。「実質的に相補的」、「部分的に相補的」、「少なくとも部分的に相補的」、又は本明細書で使用される場合は、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はそれより多くのヌクレオチドの領域にわたる、少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、若しくは100%であり得る相補性の程度を指し得るか、又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。核酸は、非特異的な配列を含み得る。本明細書で使用される場合、「非特異的な配列」又は「特異的ではない」という用語は、任意の他の核酸配列に対して相補的であるように設計することができないか、又は任意の他の核酸配列に対して部分的にしか相補的にすることができない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場合、「ドメイン」という用語は、タンパク質又はポリペプチドの特定の領域を指していてもよく、特定の機能と関連付けられ得る。例えば、「RNAヘアピンモチーフと会合するドメイン」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、任意選択的に、特定のヘアピンに特異的であってもよい。
本開示が、ポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド又は抗体に関する場合、明示的に列挙することなく、また、別段の意図がない限り、その等価物又は生物学的等価物が本開示の範囲内で意図され得ると推測され得る。本明細書で使用される場合、「その生物学的等価物」という用語は、参照タンパク質、抗体、ポリペプチド、又は核酸を指すときに、「その等価物」と同義であることを意図されてもよく、所望の構造又は機能性を依然として維持しつつ、最小限の相同性を有するものを意図している。本明細書で具体的に列挙されない限り、本明細書で言及される任意のポリヌクレオチド、ポリペプチド又はタンパク質はまた、それらの等価物を含むことが企図され得る。例えば、等価物は、少なくとも約70%の相同性若しくは同一性、少なくとも80%の相同性若しくは同一性、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約98%の相同性率若しくは同一性率を有することができ、参照タンパク質、ポリペプチド、又は核酸に対して実質的に等価な生物学的活性を示す。代替的に、ポリヌクレオチドを指す場合、その等価物は、参照ポリヌクレオチド又はその補体にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドであり得る。
「増加した(increased)」、「増加する(increasing)」、又は「増加する(increase)」という用語は、一般に静的に有意な量までの増加を意味するために本明細書で使用され得る。いくつかの態様において、「増加した」又は「増加する」という用語は、参照レベルと比較して少なくとも10%の増加、例えば、参照レベル、標準、又は対照と比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、又は最大100%、及び100%の増加、又は10~100%の任意の増加を含むことを意味する。「増加する」の他の例としては、参照レベルと比較して、少なくとも2倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍以上の増加が挙げられる。
「減少した(decreased)」、「減少する(decreasing)」、又は「減少する(decrease)」という用語は、一般に統計的に有意な量までの減少を意味するために本明細書で使用され得る。いくつかの態様において、「減少した」又は「減少する」は、参照レベルと比較して少なくとも10%の低減、例えば、参照レベルと比較して、少なくとも約20%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、又は最大100%、及び100%の減少(例えば、参照レベルと比較して、存在しないレベル、又は検出不可能なレベル)、又は10~100%の任意の減少を含むことを意味する。マーカー又は症状に関連して、これらの用語は、そのようなレベルの統計的に有意な減少を意味し得る。減少は、例えば、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%以上であってもよく、所与の疾患を有しない個体について正常の範囲内として許容されるレベルまで低下し得ることが好ましい。
ペプチド核酸(PNA)は、ペプチド様骨格がDNA又はRNAの糖-リン酸骨格を置き換える合成DNA/RNA類似体であり得る。PNAオリゴマーは、相補的DNAへの結合において、より高い結合強度及びより高い特異性を示し、PNA/DNA塩基のミスマッチは、DNA/DNA二本鎖における同様のミスマッチよりも不安定である。この結合強度及び特異性は、PNA/RNA二本鎖にも適用される。PNAは、いくつかの場合において、ヌクレアーゼ又はプロテアーゼのいずれかによって容易に認識されない場合があり、酵素分解に耐性になる。PNAは、広範なpH範囲にわたって安定であり得る。
ロックド核酸(LNA)は、修飾されたRNAヌクレオチドであってもよく、LNAヌクレオチドのリボース部分は、2’炭素及び4’炭素を接続する更なる架橋で修飾され得る。架橋は、3’-endo(北側)立体配座にリボースを「ロック」し、多くはA型の二本鎖中に見出され得る。LNAヌクレオチドは、所望な場合はいつでも、オリゴヌクレオチド中のDNA又はRNA残基と混合し得る。そのようなオリゴマーは、化学的に合成することができ、市販され得る。ロックされたリボース立体配座は、塩基の積み重ね及び組織化前の骨格を増強する。
本明細書で使用されるセクションの見出しは、構成的な目的のためであってもよく、いくつかの場合において、説明される主題を限定するものとして解釈され得ない。
本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され、記載されているが、そのような実施形態が例としてのみ提供され得ることは、当業者には明白であろう。いくつかの場合において、本発明が、明細書内で提供される具体的な例によって制限されることを意図していない。本発明は、前述の明細書を参照しつつ説明されてきたが、本明細書の実施形態の説明及び例示は、必ずしも限定的な意味で解釈されることを意味しない。本開示から逸脱することなく、多数の変形、変更、及び置換がここで当業者に想起されるであろう。更に、本発明の全ての態様は、様々な条件及び変数に依存する、本明細書に記載の特定の描写、構成又は相対的な割合に限定されないことを理解されたい。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、本発明の実施に用いられ得ることを理解されたい。したがって、本発明は、任意のそのような代替物、改変、変形、又は等価物も網羅しなければならないことが意図され得る。いくつかの場合において、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及びそれらの等価物の範囲内の方法及び構造がそれによって網羅されることが意図される。
付番された実施形態
いくつかの組成物、及び方法が、本明細書で開示される。これらの組成物及び方法の具体的な例示的な実施形態を以下に開示する。以下の実施形態は、本明細書に開示される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企図される。特に、これらの付番された実施形態の各々は、列挙されるようなそれらの順序とは無関係に、あらゆる前又は後続の付番された実施形態に依存するか、又は関連するものとして企図される。
実施形態1.操作されたガイドRNAであって、
(a)少なくとも1個の化学修飾と、
(b)標的化ドメインであって、標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、
RNA編集エンティティは、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合すると、標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的編集を行う、操作されたガイドRNA。
実施形態2.操作されたガイドRNAが、一本鎖である、実施形態1の操作されたガイドRNA。
実施形態3.操作されたガイドRNAが、標的RNAに対するミスマッチを含む、実施形態1又は実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態4.ミスマッチが、標的RNA分子中の塩基に対して対向しており、かつ対形成しない、操作されたガイドRNA中の塩基を含む、実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態5.ミスマッチが、A/Cミスマッチを含み、Aが、標的RNA分子中にあり、Cが、操作されたガイドRNA中にある、実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態6.A/Cミスマッチ中のAが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む、実施形態5の操作されたガイドRNA。
実施形態7.操作されたガイドRNAが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基と対向するCを含む、実施形態6の操作されたガイドRNA。
実施形態8.標的RNA分子が、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む、実施形態6の操作されたガイドRNA。
実施形態9.操作されたガイドが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のAに対して対向しており、かつ対形成しないCに隣接し、かつ5’のGを更に含む、実施形態7の操作されたガイドRNA。
実施形態10.操作されたガイドRNAが、ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む、実施形態6~実施形態9のいずれかの操作されたガイドRNA。
実施形態11.操作されたガイドRNAが、ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない、実施形態6~実施形態10のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態12.少なくとも1個の化学修飾が、
(a)操作されたガイドRNAの5’末端の近位、
(b)操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態13.少なくとも1個の化学修飾が、
(a)操作されたガイドRNAの3’末端の近位、
(b)操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態14.少なくとも1個の化学修飾が、操作されたガイドRNAの5’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、操作されたガイドRNAの3’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態15.操作されたガイドRNAが、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態16.操作されたガイドRNAが、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、ヘアピン、バルジ、ポリヌクレオチドループ、又は構造化ドメイン、又はこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとものうちの少なくとも1つを欠いている、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態17.複合体が、バルジ、内部ループ、ヘアピン、ミスマッチ、ゆらぎ塩基対、又はこれらの任意の組み合わせを含む構造的特徴を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態18.前記構造的特徴が、バルジを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態19.バルジが、非対称バルジである、実施形態18の操作されたガイドRNA。
実施形態20.バルジが、対称バルジである、実施形態18の操作されたガイドRNA。
実施形態21.構造的特徴が、内部ループを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態22.内部ループが、非対称内部ループである、実施形態21の操作されたガイドRNA。
実施形態23.内部ループが、対称内部ループである、実施形態21の操作されたガイドRNA。
実施形態24.構造的特徴が、ヘアピンを含み、ヘアピンが、二本鎖RNA非標的化ドメインを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態25.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態26.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態27.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態28.操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾が、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態29.操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾が、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態30.糖に対する修飾が、糖の構成要素の修飾を含み、糖が、リボース糖を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態31.操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する修飾が、2’-O-メチル基を含む、実施形態30の操作されたガイドRNA。
実施形態32.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるデホスホリンカーによる、操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態33.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態34.操作されたガイドRNAが、ホスホチオエート基を含む、実施形態33の操作されたガイドRNA。
実施形態35.少なくとも1個の化学修飾が、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態36.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む、実施形態35の操作されたガイドRNA。
実施形態37.少なくとも1個の化学修飾が、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態38.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される少なくとも立体化学的に純粋な核酸を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態39.操作されたガイドRNAが、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態40.少なくとも1個の化学修飾が、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態41.少なくとも1個の化学修飾が、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、標的RNAに対する操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態42.少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態43.少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態44.操作されたガイドRNAが、DNAを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態45.標的RNAが、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態46.標的RNAが、SERPINA1 E342Kを含む、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態47.操作されたガイドRNAが、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態48.標的RNAが、ABCA4をコードする、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態49.操作されたガイドRNAが、配列番号1と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態50.操作されたガイドRNAが、配列番号2と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態51.操作されたガイドRNAが、単離されるか、又は精製されるか、又はその両方である、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態52.RNA編集エンティティが、
(a)ADAR若しくはAPOBEC、
(b)(a)の触媒的に活性な断片、
(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は
(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態53.RNA編集エンティティが、ADARを含み、ADARが、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態52の操作されたガイドRNA。
実施形態54.RNA編集エンティティが、対象の細胞に対して内因性である、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態55.RNA編集エンティティが、外因的に提供される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態56.構造的なループ安定化骨格を更に含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態57.構造的なループ安定化骨格が、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態56の操作されたガイドRNA。
実施形態58.構造的なループ安定化骨格が、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む、実施形態56又は実施形態57の操作されたガイドRNA。
実施形態59.構造的なループ安定化骨格が、tRNA骨格を含む、実施形態56~実施形態58のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態60.RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態61.操作されたガイドRNAが、標的化部分にコンジュゲート化される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態62.標的化部分が、神経細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態63.標的化部分が、肝臓細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態64.標的化部分が、黄斑細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態65.操作されたガイドRNAが、粒子中に封入される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態66.粒子が、ナノ粒子を含む、実施形態65の操作されたガイドRNA。
実施形態67.粒子が、リポソームを含む、実施形態65の操作されたガイドRNA。
実施形態68.先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNAを含む、単離された細胞。
実施形態69.単離された細胞が、免疫細胞を含む、実施形態68の単離された細胞。
実施形態70.免疫細胞が、T細胞を含む、実施形態69の単離された細胞。
実施形態71.先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNAを含む、単離された複数の細胞。
実施形態72.単離された複数の細胞が、免疫細胞を含む、実施形態71の単離された複数の細胞。
実施形態73.免疫細胞が、T細胞である、実施形態72の単離された複数の細胞。
実施形態74.単位用量形態の薬学的組成物であって、
(a)実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、実施形態68~実施形態70のうちのいずれか1つの単離された細胞、又は実施形態71~実施形態73のうちのいずれか1つの単離された複数の細胞と、
(b)薬学的に許容される賦形剤、担体、又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物。
実施形態75.キットであって、
(a)実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、実施形態68~実施形態70のうちのいずれか1つの単離された細胞、又は実施形態71~実施形態73のうちのいずれか1つの単離された複数の細胞、又は実施形態74の薬学的組成物と、
(b)容器と、を含む、キット。
実施形態76.実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、又は実施形態74の薬学的組成物を細胞に送達する方法であって、その方法が、操作されたガイドRNAを細胞に直接的又は間接的に送達することを含む、方法。
実施形態77.疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法であって、その方法が、実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、又は実施形態74の薬学的組成物を対象に投与することを含む、方法。
実施形態78.薬学的組成物が、対象に、髄腔内、眼内、硝子体内、網膜内、静脈内、筋肉内、脳室内、大脳内、小脳内、側脳室内、実質内、皮下、又はこれらの組み合わせにより投与される、実施形態75の方法。
実施形態79.投与することが、対象を治療するのに十分な治療有効量を含む、実施形態78の方法。
実施形態80.疾患又は状態が、神経性疾患又は状態を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態81.神経性疾患若しくは状態、又は神経発達的疾患若しくは状態が、パーキンソン病、アルツハイマー病、又は認知症を含む、実施形態80の方法。
実施形態82.疾患又は状態が、肝臓疾患又は状態を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態83.肝臓疾患又は状態が、肝硬変を含む、実施形態82の方法。
実施形態84.肝臓疾患又は状態が、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症(AAT欠乏症)を含む、実施形態82の方法。
実施形態85.疾患又は状態が、黄斑変性を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態86.黄斑変性が、スターガルト病を含む、実施形態85の方法。
いくつかの組成物、及び方法が、本明細書で開示される。これらの組成物及び方法の具体的な例示的な実施形態を以下に開示する。以下の実施形態は、本明細書に開示される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企図される。特に、これらの付番された実施形態の各々は、列挙されるようなそれらの順序とは無関係に、あらゆる前又は後続の付番された実施形態に依存するか、又は関連するものとして企図される。
実施形態1.操作されたガイドRNAであって、
(a)少なくとも1個の化学修飾と、
(b)標的化ドメインであって、標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、
RNA編集エンティティは、操作されたガイドRNA及び標的RNAと会合すると、標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的編集を行う、操作されたガイドRNA。
実施形態2.操作されたガイドRNAが、一本鎖である、実施形態1の操作されたガイドRNA。
実施形態3.操作されたガイドRNAが、標的RNAに対するミスマッチを含む、実施形態1又は実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態4.ミスマッチが、標的RNA分子中の塩基に対して対向しており、かつ対形成しない、操作されたガイドRNA中の塩基を含む、実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態5.ミスマッチが、A/Cミスマッチを含み、Aが、標的RNA分子中にあり、Cが、操作されたガイドRNA中にある、実施形態2の操作されたガイドRNA。
実施形態6.A/Cミスマッチ中のAが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む、実施形態5の操作されたガイドRNA。
実施形態7.操作されたガイドRNAが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基と対向するCを含む、実施形態6の操作されたガイドRNA。
実施形態8.標的RNA分子が、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA中のヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む、実施形態6の操作されたガイドRNA。
実施形態9.操作されたガイドが、RNA編集エンティティによって化学修飾された標的RNA分子中のAに対して対向しており、かつ対形成しないCに隣接し、かつ5’のGを更に含む、実施形態7の操作されたガイドRNA。
実施形態10.操作されたガイドRNAが、ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む、実施形態6~実施形態9のいずれかの操作されたガイドRNA。
実施形態11.操作されたガイドRNAが、ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない、実施形態6~実施形態10のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態12.少なくとも1個の化学修飾が、
(a)操作されたガイドRNAの5’末端の近位、
(b)操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態13.少なくとも1個の化学修飾が、
(a)操作されたガイドRNAの3’末端の近位、
(b)操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態14.少なくとも1個の化学修飾が、操作されたガイドRNAの5’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、操作されたガイドRNAの3’末端の近位、操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態15.操作されたガイドRNAが、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、RNA編集エンティティに結合しない、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態16.操作されたガイドRNAが、水溶液中に存在し、かつ標的RNAに結合していない場合には、ヘアピン、バルジ、ポリヌクレオチドループ、又は構造化ドメイン、又はこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとものうちの少なくとも1つを欠いている、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態17.複合体が、バルジ、内部ループ、ヘアピン、ミスマッチ、ゆらぎ塩基対、又はこれらの任意の組み合わせを含む構造的特徴を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態18.前記構造的特徴が、バルジを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態19.バルジが、非対称バルジである、実施形態18の操作されたガイドRNA。
実施形態20.バルジが、対称バルジである、実施形態18の操作されたガイドRNA。
実施形態21.構造的特徴が、内部ループを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態22.内部ループが、非対称内部ループである、実施形態21の操作されたガイドRNA。
実施形態23.内部ループが、対称内部ループである、実施形態21の操作されたガイドRNA。
実施形態24.構造的特徴が、ヘアピンを含み、ヘアピンが、二本鎖RNA非標的化ドメインを含む、実施形態17の操作されたガイドRNA。
実施形態25.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態26.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態27.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態28.操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾が、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態29.操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾が、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態30.糖に対する修飾が、糖の構成要素の修飾を含み、糖が、リボース糖を含む、実施形態27の操作されたガイドRNA。
実施形態31.操作されたガイドRNAのヌクレオチドのリボース糖の構成要素に対する修飾が、2’-O-メチル基を含む、実施形態30の操作されたガイドRNA。
実施形態32.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるデホスホリンカーによる、操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態33.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態34.操作されたガイドRNAが、ホスホチオエート基を含む、実施形態33の操作されたガイドRNA。
実施形態35.少なくとも1個の化学修飾が、操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態36.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む、実施形態35の操作されたガイドRNA。
実施形態37.少なくとも1個の化学修飾が、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態38.少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される少なくとも立体化学的に純粋な核酸を含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態39.操作されたガイドRNAが、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態40.少なくとも1個の化学修飾が、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態41.少なくとも1個の化学修飾が、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、標的RNAに対する操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態42.少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態43.少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態44.操作されたガイドRNAが、DNAを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態45.標的RNAが、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態46.標的RNAが、SERPINA1 E342Kを含む、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態47.操作されたガイドRNAが、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態48.標的RNAが、ABCA4をコードする、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態49.操作されたガイドRNAが、配列番号1と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態50.操作されたガイドRNAが、配列番号2と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、実施形態45の操作されたガイドRNA。
実施形態51.操作されたガイドRNAが、単離されるか、又は精製されるか、又はその両方である、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態52.RNA編集エンティティが、
(a)ADAR若しくはAPOBEC、
(b)(a)の触媒的に活性な断片、
(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は
(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態53.RNA編集エンティティが、ADARを含み、ADARが、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態52の操作されたガイドRNA。
実施形態54.RNA編集エンティティが、対象の細胞に対して内因性である、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態55.RNA編集エンティティが、外因的に提供される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態56.構造的なループ安定化骨格を更に含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態57.構造的なループ安定化骨格が、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態56の操作されたガイドRNA。
実施形態58.構造的なループ安定化骨格が、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む、実施形態56又は実施形態57の操作されたガイドRNA。
実施形態59.構造的なループ安定化骨格が、tRNA骨格を含む、実施形態56~実施形態58のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態60.RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態61.操作されたガイドRNAが、標的化部分にコンジュゲート化される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態62.標的化部分が、神経細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態63.標的化部分が、肝臓細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態64.標的化部分が、黄斑細胞を標的化する、実施形態61の操作されたガイドRNA。
実施形態65.操作されたガイドRNAが、粒子中に封入される、先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA。
実施形態66.粒子が、ナノ粒子を含む、実施形態65の操作されたガイドRNA。
実施形態67.粒子が、リポソームを含む、実施形態65の操作されたガイドRNA。
実施形態68.先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNAを含む、単離された細胞。
実施形態69.単離された細胞が、免疫細胞を含む、実施形態68の単離された細胞。
実施形態70.免疫細胞が、T細胞を含む、実施形態69の単離された細胞。
実施形態71.先行実施形態のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNAを含む、単離された複数の細胞。
実施形態72.単離された複数の細胞が、免疫細胞を含む、実施形態71の単離された複数の細胞。
実施形態73.免疫細胞が、T細胞である、実施形態72の単離された複数の細胞。
実施形態74.単位用量形態の薬学的組成物であって、
(a)実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、実施形態68~実施形態70のうちのいずれか1つの単離された細胞、又は実施形態71~実施形態73のうちのいずれか1つの単離された複数の細胞と、
(b)薬学的に許容される賦形剤、担体、又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物。
実施形態75.キットであって、
(a)実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、実施形態68~実施形態70のうちのいずれか1つの単離された細胞、又は実施形態71~実施形態73のうちのいずれか1つの単離された複数の細胞、又は実施形態74の薬学的組成物と、
(b)容器と、を含む、キット。
実施形態76.実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、又は実施形態74の薬学的組成物を細胞に送達する方法であって、その方法が、操作されたガイドRNAを細胞に直接的又は間接的に送達することを含む、方法。
実施形態77.疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法であって、その方法が、実施形態1~実施形態67のうちのいずれか1つの操作されたガイドRNA、又は実施形態74の薬学的組成物を対象に投与することを含む、方法。
実施形態78.薬学的組成物が、対象に、髄腔内、眼内、硝子体内、網膜内、静脈内、筋肉内、脳室内、大脳内、小脳内、側脳室内、実質内、皮下、又はこれらの組み合わせにより投与される、実施形態75の方法。
実施形態79.投与することが、対象を治療するのに十分な治療有効量を含む、実施形態78の方法。
実施形態80.疾患又は状態が、神経性疾患又は状態を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態81.神経性疾患若しくは状態、又は神経発達的疾患若しくは状態が、パーキンソン病、アルツハイマー病、又は認知症を含む、実施形態80の方法。
実施形態82.疾患又は状態が、肝臓疾患又は状態を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態83.肝臓疾患又は状態が、肝硬変を含む、実施形態82の方法。
実施形態84.肝臓疾患又は状態が、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症(AAT欠乏症)を含む、実施形態82の方法。
実施形態85.疾患又は状態が、黄斑変性を含む、実施形態77又は実施形態78の方法。
実施形態86.黄斑変性が、スターガルト病を含む、実施形態85の方法。
以下の例示的な実施例は、本明細書に記載の刺激、システム、及び方法の実施形態を表し、いかなる方式でも限定することを意味しない。
実施例1:RNA編集による神経性疾患の治療
対象は、LRRK2遺伝子中のG2019S変異から生じるパーキンソン病を有すると診断される。この対象に、G2019S変異を含む標的LRRK2転写産物に核酸編集エンティティを動員するための本明細書に開示される化学修飾された操作されたガイドRNAを含む薬学的組成物の投薬レジメンを処方する。化学修飾された操作されたガイドRNAは、LRRK2転写産物(例えば、LRRK2プレmRNA又はLRRK2 mRNA)に結合すると、標的LRRK2転写産物と会合して構造的特徴を形成し、次いで少なくとも、核酸編集エンティティ(例えば、RNA編集エンティティ)を動員して、LRRK2転写産物の変異を編集する。いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、非修飾の操作されたガイドRNAと比較して、RNA編集エンティティを動員する効率を増加させる。いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、LRRK2転写産物を編集するためのRNA編集エンティティの特異性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象に投与され得るときに、加水分解のヌクレアーゼ消化に対する抵抗性を増加させる。薬学的組成物は、パーキンソン病のために対象を治療するための有効量で実質注射によって対象に投与するために製剤化することができる。
対象は、LRRK2遺伝子中のG2019S変異から生じるパーキンソン病を有すると診断される。この対象に、G2019S変異を含む標的LRRK2転写産物に核酸編集エンティティを動員するための本明細書に開示される化学修飾された操作されたガイドRNAを含む薬学的組成物の投薬レジメンを処方する。化学修飾された操作されたガイドRNAは、LRRK2転写産物(例えば、LRRK2プレmRNA又はLRRK2 mRNA)に結合すると、標的LRRK2転写産物と会合して構造的特徴を形成し、次いで少なくとも、核酸編集エンティティ(例えば、RNA編集エンティティ)を動員して、LRRK2転写産物の変異を編集する。いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、非修飾の操作されたガイドRNAと比較して、RNA編集エンティティを動員する効率を増加させる。いくつかの場合において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、LRRK2転写産物を編集するためのRNA編集エンティティの特異性を増加させる。いくつかの実施形態において、化学修飾された操作されたガイドRNAは、操作されたガイドRNAが対象に投与され得るときに、加水分解のヌクレアーゼ消化に対する抵抗性を増加させる。薬学的組成物は、パーキンソン病のために対象を治療するための有効量で実質注射によって対象に投与するために製剤化することができる。
実施例2:操作されたガイドRNAによるRNA編集
非修飾gRNA又は化学修飾されたgRNAを含む操作されたガイドRNAを、40μMの最終濃度で、ヌクレアーゼを含まない水に再懸濁させた。操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAの任意の位置にあり得る。いくつかの場合において、化学修飾は、ステム領域内にあり得る。図1A及び図2Aは、RAB7Aを編集するための化学修飾されたgRNAを含む例示的な操作されたガイドRNAを示す。
非修飾gRNA又は化学修飾されたgRNAを含む操作されたガイドRNAを、40μMの最終濃度で、ヌクレアーゼを含まない水に再懸濁させた。操作されたガイドRNAの化学修飾は、操作されたガイドRNAの任意の位置にあり得る。いくつかの場合において、化学修飾は、ステム領域内にあり得る。図1A及び図2Aは、RAB7Aを編集するための化学修飾されたgRNAを含む例示的な操作されたガイドRNAを示す。
K562細胞を、10%のFBS及び1%のペニシリン/ストレプトマイシン溶液を追加したRPMI培地中、37℃、5%CO2で維持した。40pmolのgRNAを、推奨プロトコルに従って、16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用した4D-NucleofectorTM X Kitを使用して、2×10^5個の細胞にエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、3時間(終点実験用)又は指定時間(一時的試験用)培養した。細胞を採取し、RNeasy Mini Kit(Qiagen)を使用して細胞RNAを単離した。60ngの全RNAを使用して、ランダム六量体プライマーアプローチ(Thermofisher Scientific)を使用して、First-Strand cDNA Synthesisキットを使用してcDNAを作製した。次いで、cDNAをsanger配列決定及び液滴デジタルPCR(ddPCR)の両方で使用して、編集効率を測定した。
Sanger配列決定アプローチのために、RAB7Aの標的領域を、以下のプライマーを用い、PCRによって増幅させた。
RAB7A_FP:AGGCCTGTAAGGTGGAGGG
RAB7A_RP:TGAAATAACGGCAATTTATCCATTGCACATAC
RAB7A_FP:AGGCCTGTAAGGTGGAGGG
RAB7A_RP:TGAAATAACGGCAATTTATCCATTGCACATAC
カラム精製したPCR産物を、sanger配列決定(Genewiz)を使用して配列決定し、編集をEditRプログラムを使用して分析した。
液滴デジタルPCR(ddPCR)のために、20μlのddPCR反応物を、96ウェルPCRプレート中、10μlのBio-Rad ddPCR 2X Supermix for Probes(dUTPなし)、1μlの9μMの順方向プライマー(FP)、1μlの9μMの逆方向プライマー(RP)、1μlの5μMの標的内部プローブ(FAM)、1μlの5μMの参照内部プローブ(HEX)、5μlの0.5ng/μlのcDNA、及び1μlのヌクレアーゼを含まない水を用いて調製した。20μlのPCR反応物を、製造業者の指示に従って、Bio-Rad QX200液滴生成器での液滴生成に使用した。次いで、液滴をBio-Rad 96ウェルddPCRプレートに移し、180℃で5秒間、ホイルシールで熱密封した。以下の条件を使用して、Bio-Rad C1000サーマルサイクラーでサーマルサイクリングを行った。95℃で10分間、続いて、94℃で30秒間及び60℃で1分間の40サイクル、98℃で10分間、及び4℃で保持。温度上昇率は、2℃/秒に設定した。増幅後、Bio-Rad QX200 ddPCRシステムで液滴を読み取った。次いで、手動ゲーティングによって決定された野生型及びドロップオフ集団を用いて、Bio-Rad Quantasoft Analysis Proソフトウェアを使用して液滴を分析してもよい。以下のプライマー及びプローブを使用した。
RAB7A_ddPCR_FP:AGGCCTGTAAGGTGGAGGG
RAB7A_ddPCR_RP:AATTTATCCATTGCACATAC
標的内部プローブ:/56-FAM/CAGAATTGGGAAATCCAGCTAG/3IABkFQ/
参照内部プローブ:/5HEX/ACTGTCTAGTTCCCTTCTGTG/3IABkFQ/
RAB7A_ddPCR_FP:AGGCCTGTAAGGTGGAGGG
RAB7A_ddPCR_RP:AATTTATCCATTGCACATAC
標的内部プローブ:/56-FAM/CAGAATTGGGAAATCCAGCTAG/3IABkFQ/
参照内部プローブ:/5HEX/ACTGTCTAGTTCCCTTCTGTG/3IABkFQ/
図1B~D及び図2B~Dからわかるように、本明細書に記載の少なくとも1個の化学修飾を含むgRNAを含む操作されたガイドRNAは、非修飾gRNAを用いた編集と比較して、増加した効率でRAB7Aを修飾した。いくつかの場合において、化学修飾を含む操作されたガイドRNAは、オフターゲット編集の減少を示した(図2D)。いくつかの実施形態において、RAB7Aの編集は、細胞に導入されたgRNA(図3)を含む操作されたガイドRNAの存在に対応する編集期間を示した。図3に示すように、操作されたガイドRNAにLNAを導入する化学修飾は、RAB7Aを編集するためのgRNAを含む操作されたガイドRNAの半減期を、操作されたガイドRNAを細胞に導入してから少なくとも48時間まで延長した。
化学修飾されたgRNAはまた、ARPE-19網膜上皮細胞におけるRAB7Aのより高いレベルのRNA編集を示した。細胞を、60pmolの非修飾gRNA及び化学修飾されたgRNAでトランスフェクトした。RNAを7時間目に単離し、cDNAをPCR増幅し、任意のSanger配列決定をした。EditRソフトウェアを使用して、RNA編集率を定量化した。図4からわかるように、化学修飾された操作されたgRNA(図1AのgRNA3)は、RAB7Aにおいて標的Aのわずか16%の編集が得られた非修飾gRNA(図1AのgRNA1)と比較して、RAB7Aにおいて標的Aの87%の編集が得られた。標的Aは、矢印によって示され得る。
実施例3:SNCAの編集のための化学修飾された操作されたガイドRNA
この実施例は、SNCAの3’UTRの編集のための化学修飾された操作されたガイドRNAを記載する。トランスフェクション及び配列決定を実施例2に記載したように行った。ガイドの5’端及び3’端での3個のヌクレオチドにおけるLNA末端修飾を含む化学修飾された操作されたガイドRNAは、同じ領域に対する非修飾ガイドRNA(約20%の編集)と比較して、SNCA 3’UTRのより高い編集率(約30~40%の編集)が得られた。ガイドのいくつかの配列を以下の表6に示す。
この実施例は、SNCAの3’UTRの編集のための化学修飾された操作されたガイドRNAを記載する。トランスフェクション及び配列決定を実施例2に記載したように行った。ガイドの5’端及び3’端での3個のヌクレオチドにおけるLNA末端修飾を含む化学修飾された操作されたガイドRNAは、同じ領域に対する非修飾ガイドRNA(約20%の編集)と比較して、SNCA 3’UTRのより高い編集率(約30~40%の編集)が得られた。ガイドのいくつかの配列を以下の表6に示す。
実施例4.RAB7Aの編集のための化学修飾された操作されたガイドRNA
RNA編集及び血清安定性に関するLNA及び2’OMe化学修飾の程度も試験した。K562細胞(2×10^5個の細胞)を、4D-NucleofectorTM X Kit及び16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用して、40pmolのgRNAを用いてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、3時間培養した。細胞を採取し、RNAをSanger配列決定のために単離した。安定性試験のために、gRNAを、リン酸緩衝生理食塩水(「PBS」)又はウシ胎仔血清(「FBS」、10%FBSを有するPBS)に露出させた。18時間のインキュベーションの後、血清安定性を評価するためのアガロースゲル。
RNA編集及び血清安定性に関するLNA及び2’OMe化学修飾の程度も試験した。K562細胞(2×10^5個の細胞)を、4D-NucleofectorTM X Kit及び16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用して、40pmolのgRNAを用いてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、3時間培養した。細胞を採取し、RNAをSanger配列決定のために単離した。安定性試験のために、gRNAを、リン酸緩衝生理食塩水(「PBS」)又はウシ胎仔血清(「FBS」、10%FBSを有するPBS)に露出させた。18時間のインキュベーションの後、血清安定性を評価するためのアガロースゲル。
図7は、試験した様々なgRNAの概略図(左上)、RNA編集の結果(右上)、及びgRNA安定性(下)を示す。図7に示すように、RAB7AのRNA編集のレベルは、化学修飾の数の増加に伴って減少した。これも図7に示されるように、血清安定性は、化学修飾の数の増加に伴って増加した。アガロースゲルを非変性条件下で実施し、複数のバンドを観察した。このことは、様々なgRNAが異なる構造立体配座をとることを示し得る。
図8は、100及び50の長さのガイドについてのRNAアガロースゲル及びRNA編集のグラフを示す。示されるように、化学修飾の数の増加により、血清安定性が向上した。更に、様々なレベルの化学修飾で示された、より長いガイド(100量体)は、約20~60%の高いRNA編集率を示した。
実施例5.ACTB、SNCA、及びABCA4の編集のための化学修飾された操作されたガイドRNA
3つの標的(ACTB、SNCA、及びABCA4)のRNA編集を、gRNAが100ヌクレオチド長である本開示の化学修飾されたガイドで評価した。全ての場合において、標的に対するgRNAを、gRNAの5’末端及び3’末端に3つのロックド核酸(LNA)を含むように修飾した。
3つの標的(ACTB、SNCA、及びABCA4)のRNA編集を、gRNAが100ヌクレオチド長である本開示の化学修飾されたガイドで評価した。全ての場合において、標的に対するgRNAを、gRNAの5’末端及び3’末端に3つのロックド核酸(LNA)を含むように修飾した。
ACTBについては、以下のように実験を行った。RNA編集及び血清安定性に関するLNA及び2’OMe化学修飾の程度も試験した。K562細胞又はHepG2細胞(2×10^5個の細胞)を、4D-NucleofectorTM X Kit及び16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用して、40pmolのgRNAを用いてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、7時間、24時間、又は48時間培養した。細胞を採取し、RNAをSanger配列決定のために単離した。
SNCAについては、以下のように実験を行った。RNA編集及び血清安定性に関するLNA及び2’OMe化学修飾の程度も試験した。HEK293細胞(2×10^5個の細胞)を、4D-NucleofectorTM X Kit及び16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用して、40pmolのgRNAを用いてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、7時間培養した。細胞を採取し、RNAをSanger配列決定のために単離した。
ABCA4については、以下のように実験を行った。RNA編集及び血清安定性に関するLNA及び2’OMe化学修飾の程度も試験した。ABCA4 1961E変異を有するABCA4ミニ遺伝子を保有するHEK293細胞(2×10^5個の細胞)を、4D-NucleofectorTM X Kit及び16ウェルNucleocuvette Strips(Lonza)を使用して、40pmolのgRNAを用いてエレクトロポレーションした。エレクトロポレーションの後、細胞を、500mlの予め加温しておいた培養培地にすぐに入れ、7時間培養した。細胞を採取し、RNAをSanger配列決定のために単離した。
図9に示すように、化学修飾されたgRNAは、修飾を有しないIVTガイドよりも高いレベルで、3つ全ての標的の編集を首尾良く媒介した。
前述の開示は、明確さ及び理解のためにある程度詳細に説明されているが、本開示の真の範囲から逸脱することなく形態及び詳細の様々な変更を行うことができることは、本開示を読めば、当業者には明白であろう。例えば、上述の全ての技術及び装置は、様々な組み合わせで使用され得る。本出願で引用される全ての刊行物、特許、特許出願、及び/又は他の文書は、各々の個々の刊行物、特許、特許出願、及び/又は他の文書が、あらゆる目的のために参照により組み込まれるように個別かつ別々に示されているのと同じ程度まで、あらゆる目的のためにそれらの全体が参照により組み込まれる。
本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され、記載されているが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは、当業者には明白であろう。本開示から逸脱することなく、多数の変形、変更、及び置換がここで当業者に想起されるであろう。本明細書に記載の本開示の実施形態に対する様々な代替物が、本開示の実施に用いられ得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲が本開示の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内の方法及び構造がそれによって網羅されることが意図され得る。
Claims (63)
- 操作されたガイドRNAであって、
(a)少なくとも1個の化学修飾と、
(b)標的化ドメインであって、前記標的化ドメインが、対象に投与されると標的RNAにハイブリダイズし、それによって前記対象の細胞中に存在するRNA編集エンティティを動員する複合体を形成する、標的化ドメインと、を含み、
前記RNA編集エンティティが、前記操作されたガイドRNA及び前記標的RNAと会合すると、前記標的RNAのヌクレオチドの塩基の標的化編集を行う、操作されたガイドRNA。 - 前記操作されたガイドRNAが、前記標的RNAに対するミスマッチを含む、請求項1に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記ミスマッチが、標的RNA分子中の塩基に対向しており、かつ対形成しない、前記操作されたガイドRNA中の塩基を含む、請求項2に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記ミスマッチが、A/Cミスマッチを含み、前記Aが、前記標的RNA分子中にあり、前記Cが、前記操作されたガイドRNA中にある、請求項2に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記A/Cミスマッチ中の前記Aが、前記RNA編集エンティティによって化学修飾された前記標的RNA分子中のヌクレオチドの塩基を含む、請求項4に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、前記RNA編集エンティティによって化学修飾された前記標的RNA中の前記ヌクレオチドの塩基と対向するCを含む、請求項5に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的RNA分子が、前記RNA編集エンティティによって化学修飾された前記標的RNA中の前記ヌクレオチドの塩基に隣接し、かつ5’のGを含む、請求項5に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドが、前記RNA編集エンティティによって化学修飾された前記標的RNA分子中の前記Aに対して対向しており、かつ対形成しない前記Cに隣接し、かつ5’のGを更に含む、請求項6に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、前記ミスマッチのいずれかの側に非修飾ヌクレオチドを含む、請求項5~8のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、前記ミスマッチの2個のヌクレオチド内に第2のミスマッチを含まない、請求項5~9のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、
(a)前記操作されたガイドRNAの5’末端の近位、
(b)前記操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。 - 前記少なくとも1個の化学修飾が、
(a)前記操作されたガイドRNAの3’末端の近位、
(b)前記操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又は
(c)(a)及び(b)の両方に配置される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。 - 前記少なくとも1個の化学修飾が、前記操作されたガイドRNAの5’末端の近位、前記操作されたガイドRNAのある領域の5’末端の近位、前記操作されたガイドRNAの3’末端の近位、前記操作されたガイドRNAのある領域の3’末端の近位、又はこれらの任意の組み合わせに配置される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、水溶液中に存在し、かつ前記標的RNAに結合していない場合には、約100nM未満の解離定数であり、前記RNA編集エンティティに結合しない、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される前記操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の非連結リン酸酸素原子の片方又は両方の置換を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される前記操作されたガイドRNAのホスホジエステル骨格連結中の連結リン酸酸素原子のうちの1つ以上の置換を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される前記操作されたガイドRNAのヌクレオチドの糖に対する修飾を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAの前記ヌクレオチドの前記糖に対する前記修飾が、少なくとも1つのロックド核酸(LNA)を含む、請求項17に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAの前記ヌクレオチドの前記糖に対する前記修飾が、少なくとも1つのアンロックド核酸(UNA)を含む、請求項17に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記糖に対する前記修飾が、前記糖の構成要素の修飾を含み、前記糖が、リボース糖を含む、請求項17に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAの前記ヌクレオチドの前記リボース糖の前記構成要素に対する前記修飾が、2’-O-メチル基を含む、請求項20に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるデホスホリンカーによる、前記操作されたガイドRNAのリン酸部分の置き換えを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される前記操作されたガイドRNAのリン酸骨格の修飾を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、ホスホチオエート基を含む、請求項23に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、前記操作されたガイドRNAのヌクレオチドの塩基に対する修飾を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供されるヌクレオチドの非天然塩基を含む、請求項25に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、モルホリノ基、シクロブチル基、ピロリジン基、又はペプチド核酸(PNA)ヌクレオシド代理物を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、表2に提供される少なくとも1個の立体化学的に純粋な核酸を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、1~100個の化学修飾を含み、その各々が独立して同じであってもよいか、又は異なっていてもよい、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、真核細胞中の核酸に対して天然に存在する化学修飾を含まない、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、前記少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの特異性と比較して、前記標的RNAに対する前記操作されたガイドRNAの結合の特異性を増加させる、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、前記少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドのヌクレオチド消化に対する抵抗性と比較して、前記操作されたガイドRNAのヌクレオチド消化に対する抵抗性を増加させる、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記少なくとも1個の化学修飾が、インビトロアッセイで測定される場合に、前記少なくとも1個の化学修飾を含まない、それ以外は同一の参照ポリヌクレオチドの免疫原性と比較して、前記操作されたガイドRNAの免疫原性を減少させる、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的RNAが、RAB7A、ABCA4、SERPINA1、SERPINA1 E342K、HEXA、LRRK2、SNCA、APP、Tau、CFTR、ALAS1、ATP7B、ATP7B G1226R、HFE C282Y、LIPA c.894 G>A、PCSK9開始部位、若しくはSCNN1A開始部位、これらのいずれかの断片、又はこれらの任意の組み合わせを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的RNAが、SERPINA1 E342Kを含む、請求項34に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、配列番号1~2のうちのいずれか1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%の配列同一性を有する、請求項34に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的RNAが、ABCA4をコードする、請求項34に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記RNA編集エンティティが、
(a)ADAR若しくはAPOBEC、
(b)(a)の触媒的に活性な断片、
(c)(a)若しくは(b)を含む融合ポリペプチド、又は
(d)(a)~(c)の任意の組み合わせである、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。 - 前記RNA編集エンティティが、ADARを含み、前記ADARが、ADAR1、ADAR2、ADAR3、又はこれらの組み合わせを含む、請求項38に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記RNA編集エンティティが、前記対象の細胞に対して内因性である、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記RNA編集エンティティが、外因的に提供される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 構造的なループ安定化骨格を更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記構造的なループ安定化骨格が、ステムループ、接合部、T接合部、クローバーリーフ、シュードノット、又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項42に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記構造的なループ安定化骨格が、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、又は少なくとも10個のステムループ構造を含む、請求項42又は43に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記構造的なループ安定化骨格が、tRNA骨格を含む、請求項42~44のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- RNA編集エンティティ動員ドメインを更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、標的化部分にコンジュゲート化される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的化部分が、神経細胞を標的化する、請求項47に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的化部分が、肝臓細胞を標的化する、請求項47に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記標的化部分が、黄斑細胞を標的化する、請求項47に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記操作されたガイドRNAが、粒子中に封入される、先行請求項のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記粒子が、ナノ粒子を含む、請求項51に記載の操作されたガイドRNA。
- 前記粒子が、リポソームを含む、請求項51に記載の操作されたガイドRNA。
- 単位用量形態の薬学的組成物であって、
(a)請求項1~53のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNAと、
(b)薬学的に許容される賦形剤、担体、又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物。 - 疾患又は状態を治療又は予防することを必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記方法が、請求項1~53のいずれか一項に記載の操作されたガイドRNAを前記対象に投与することを含む、方法。
- 前記投与することが、髄腔内、眼内、硝子体内、網膜内、静脈内、筋肉内、脳室内、大脳内、小脳内、側脳室内、実質内、皮下、又はこれらの組み合わせである、請求項55に記載の方法。
- 前記疾患又は前記状態が、神経性疾患又は状態を含む、請求項55又は56に記載の方法。
- 前記神経性疾患若しくは状態、又は神経発達的疾患若しくは状態が、パーキンソン病、アルツハイマー病、又は認知症を含む、請求項57に記載の方法。
- 前記疾患又は前記状態が、肝臓疾患又は状態を含む、請求項55又は56に記載の方法。
- 前記肝臓疾患又は状態が、肝硬変を含む、請求項59に記載の方法。
- 前記肝臓疾患又は状態が、アルファ-1-アンチトリプシン欠乏症(AAT欠乏症)を含む、請求項59に記載の方法。
- 前記疾患又は前記状態が、黄斑変性を含む、請求項55又は56に記載の方法。
- 前記黄斑変性が、スターガルト病を含む、請求項62に記載の方法。
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