RU2526146C2 - Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей - Google Patents

Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей Download PDF

Info

Publication number
RU2526146C2
RU2526146C2 RU2012141255/15A RU2012141255A RU2526146C2 RU 2526146 C2 RU2526146 C2 RU 2526146C2 RU 2012141255/15 A RU2012141255/15 A RU 2012141255/15A RU 2012141255 A RU2012141255 A RU 2012141255A RU 2526146 C2 RU2526146 C2 RU 2526146C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rsv
gene
sirna
respiratory
inflammatory
Prior art date
Application number
RU2012141255/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012141255A (ru
Inventor
Муса Рахимович Хаитов
Игорь Петрович Шиловский
Александра Александровна Никонова
Дмитрий Вячеславович Мазуров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ "ГНЦ Институт иммунологии" ФМБА России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ "ГНЦ Институт иммунологии" ФМБА России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ "ГНЦ Институт иммунологии" ФМБА России)
Priority to RU2012141255/15A priority Critical patent/RU2526146C2/ru
Publication of RU2012141255A publication Critical patent/RU2012141255A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2526146C2 publication Critical patent/RU2526146C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и инфекционным болезням, и может быть использовано для профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей. Для этого одновременно подавляют ген p респираторно-синцитиального вируса (далее - РСВ) и провоспалительный ген il-4 мыши, при этом для подавления гена p РСВ, необходимого для его репликации в клетке, используют создаваемую молекулу малой интерферирующей РНК (миРНК) - SEQ ID NO 1 (siP1), а для подавления провоспалительного гена il-4 мыши используют создаваемую молекулу миРНК - SEQ ID NO 15 (siIL4-408). На их основе создают препараты, содержащие терапевтически эффективное их количество, после чего вводят интраназально. Способ позволяет ослабить признаки аллергического воспаления и тяжесть течения РСВ-инфекции за счет подавления провоспалительного гена il-4 мыши и подавления репликации вируса РСВ. 1 з.п. ф-лы, 17 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к области медицины.
За последние годы была разработана эффективная противовирусная терапия для многих вирусных инфекций, однако количество заболевших остается высоким. Наиболее частыми, до 90% всех случаев инфекционных заболеваний, являются острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ). Ведущую роль в структуре заболеваемости ОРВИ занимает респираторно-синцитиальный вирус (далее - РСВ). РСВ (англ. RSV, Human respiratory syncytial virus) - вирус, вызывающий инфекции дыхательных путей.
Несмотря на десятилетия исследований РСВ, эффективных и широкодоступных терапевтических средств против данной инфекции в настоящее время не существует. В 60 гг. были разработаны первые вакцины для профилактики РСВ-инфекции, в том числе живая, на основе температуро-чувствительных штаммов РСВ, а также инактивированная формалином вакцина. Эти препараты не обеспечивали достаточного протективного эффекта. Более того, у привитых детей, в поствакцинальном периоде развивались более тяжелые формы естественной РСВ-инфекции, чем в контрольной группе. Печальный опыт формалин-инактивированной РСВ-вакцины показал, что на фоне естественной РСВ-инфекции у вакцинированных развивались более тяжелые поражения нижнего дыхательного тракта, чем в контрольной группе. Предполагают, что причиной этого явилась иммунологическая сенсибилизация, связанная с клеточно-опосредованными иммунными механизмами, что наблюдается при многих аллергических состояниях, в частности при бронхиальной астме (далее - БА). Предполагается при этом, что у привитых при последующей естественной инфекции происходит высвобождение воспалительных факторов и других молекул, увеличивающих локальный воспалительный процесс. Вакцины, созданные спустя 30 лет, не показали эффективности. Разработка терапевтических средств, направленных против РСВ, также не принесла ожидаемых результатов. В настоящее время для лечения РСВ-инфекции применяется рибавирин - простейший нуклеозидный аналог, вызывающий многочисленные побочные эффекты. Накапливается опыт применения средств против РСВ на основе нейтрализующих поликлональных и моноклональных антител - RSV-IGIV (Respigam), palivizumab (Synagis), MEDI-524 (Numab), однако очевидно, что их применение будет ограничено из-за очень высокой стоимости.
Респираторные вирусные инфекции зачастую связаны с развитием обострений у больных бронхиальной астмой (БА), в частности вирусы поражают эпителий дыхательных путей, клетки которого выделяют большое количество провоспалительных цитокинов и медиаторов, усиливающих воспалительный процесс. К таковым относятся цитокины, продуцируемые Th2 клетками: ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13 и ИЛ-10. Они связаны с аллергическими заболеваниями и дисфункцией респираторного тракта.
Вышеупомянутые цитокины относятся к типичным Th2-цитокинам, их эффекты сильно перекрываются, однако между ними есть и определенное «разделение труда». Считается, что именно ИЛ-4 играет ключевую роль в подготовке аллергических процессов. Он имеет широкий спектр биологической активности, в частности усиливает пролиферацию B-лимфоцитов после распознавания антигена, а также регулирует синтез определенных классов антител (у человека - IgE и IgG4), участвующих преимущественно в развитии аллергии. В частности известно, что ИЛ-4 связан с переключением синтеза тяжелых цепей молекул иммуноглобулинов от IgM в направлении IgE либо IgG4. Благодаря множеству биологических функций IL-4 может считаться одним из главных регуляторов развития аллергических реакций и аллергического воспаления в тканях, так как помимо индукции синтеза указанных классов антител этот цитокин является ростовым фактором для базофилов, тучных клеток и эозинофилов и усиливает экспрессию в этих клетках рецепторов. Был выявлен гаплотип гена ИЛ-4, ассоциированный с тяжелой респираторно-вирусной инфекцией. В других исследованиях также показана связь вариантов ИЛ-4 с более тяжелым течением РС-вирусной инфекции. В связи с этим ген ИЛ-4 представляет собой перспективную мишень для разработки новых терапевтических средств.
Осуществлялись попытки подавить активность ИЛ-4 с помощью моноклональных антител, хотя доклинические исследования с использованием лабораторных мышей были успешными, однако последующее фазы испытаний с участием пациентов, страдающих БА, не подтвердили этих обнадеживающих результатов. Все вышеперечисленное указывает на то, что к настоящему времени появилась необходимость разработать принципиально новый подход к разработке широкодоступных лечебно-профилактических средств против аллергической БА и осложняющих ее респираторных вирусных инфекций.
Недавнее открытие интерференции рибонуклеиновой кислоты (далее - РНК) (далее - РНКи) - одного из основных механизмов посттранскрипционной регуляции генов - дало возможность использовать данный феномен для разработки новых средств, способных эффективно и безопасно подавлять как репродукцию вирусных инфекций, так и провоспалительных генов. РНКи позволяет специфически «выключать» экспрессию, теоретически любых генов-мишеней при помощи молекул малых интерферирующих РНК (миРНК или siRNA). Главными преимуществами использования препаратов на основе РНКи являются их высокая специфичность и эффективность подавления экспрессии гена-мишени (до 90%). Кроме того, привлекательной является сравнительная дешевизна методики. Синтез олигонуклеотидов в настоящее время вполне доступен и прост. Этот факт дает препаратам, созданным на базе миРНК, важное конкурентное преимущество, например, по сравнению с моноклональными антителами.
Хотя препараты миРНК уже активно внедряются в медицинскую практику, все еще не описано эффективного совместного воздействия антивирусных и противовоспалительных препаратов миРНК на модели бронхиальной астмы, осложненной инфекцией вирусом РСВ.
Аналогов предлагаемого изобретения не выявлено.
Задачей данного изобретения является разработка способа лечения и профилактики бронхиальной астмы, осложненной инфекцией вирусом РСВ.
Для решения данной задачи были разработаны противовирусные и противовоспалительные препараты, работающие на основе механизма интерференции РНК (РНКи), а также разработан способ их совместного воздействия на мышиной модели БА, осложненной инфекцией вирусом РСВ.
Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей, заключающийся в одновременном подавлении гена р респираторно-синцитиального вируса (далее - РСВ) и провоспалительного гена il-4 мыши, при этом для подавления гена p РСВ, необходимого для его репликации в клетке, используют создаваемую молекулу малой интерферирующей РНК (миРНК) - siP1, а для подавления провоспалительного гена il-4 мыши используют создаваемую молекулу миРНК - siIL4-408, на их основе создают препараты, содержащие терапевтически эффективное их количество, после чего полученные препараты вводятся млекопитающим.
Преимущественно, в способе профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний полученные препараты миРНК вводят интраназально.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими графическими материалами: приложение с перечнем последовательностей в виде SEQ ID NO, в таблице 1 представлены последовательности молекул миРНК, направленные против мРНК гена il-4 мыши и контрольные миРНК, в таблице 2 представлены способы введения и дозы препаратов, содержащих миРНК (siP1 и siIL4-408), при использовании препаратов siGFP и siRV в качестве неспецифического контроля, на рисунке 1 представлено изменение интенсивности флуоресценции GFP+-клеток 293T после ко-трансфекции молекул миРНК и рекомбинантной плазмиды pUCHR IL4 IRES GFP, на рисунке 2 - изменение экспрессии il-4 в клетках 293T после ко-трансфекции молекул миРНК и рекомбинантной плазмиды pUCHR IL4 IRES GFP, на рисунке 3 - изменение концентрации ИЛ-4 мыши в супернатантах клеток 293T после ко-трансфекции молекул миРНК и рекомбинантной плазмиды pUCHR IL4 IRES GFP, на рисунке 4 представлено изменение уровней сывороточных anti-OVA-IgE у животных при интраназальном введении препаратов миРНК, на рисунке 5 представлено изменение уровней сывороточных anti-OVA-IgG2a у животных при интраназальном введении препаратов миРНК, на рисунке 6 представлено изменение удельной сопротивляемости дыхательных путей у животных при интраназальном введении препаратов миРНК, на рисунке 7 представлено изменение количества копий мРНК-il-4 в ткани легких, на рисунке 8 представлено количество вирусной РНК в гомогенатах легких мышей, сенсибилизированных овальбумином и обработанных специфическими и неспецифическими миРНК, на рисунке 9 представлены изменения относительного количества эозинофилов в бронхо-альвеолярном лаваже мышей, обработанных препаратами миРНК.
Разработка способа лечения и профилактики РСВ-инфекции и связанных с ней заболеваний дыхательных путей, работающего на основе механизма РНК-интерференции, проводилась с использованием мышиных моделей.
Для проектирования молекул миРНК, обладающих противовирусной активностью, были проанализированы доступные в базе данных GeneBank нуклеотидные последовательности генома вируса РСВ. Было установлено, что перспективным является ген p вируса РСВ, который необходим для его репликации в клетке. Белок P, кодируемый геном p необходим для фермента РНК-зависимой РНК-полимеразы (RdRP), и отвечает за его отхождение промотора и формирование комплекса, ответственного за элонгацию. При инфицировании клетки вирусом новообразованная RdRP осуществляет первые этапы транксрипции, обозначаемые как первичная транксрипция. В «состоянии транскрипции» вирусная RdRP запускается и выключается в начале и в конце каждого вирусного гена, что приводит к синтезу отдельных мРНК. Трансляция этих мРНК приводит к синтезу вирусных белков de novo. Из вышеуказанного следует, что сайленсинг гена p должен приводить к подавлению репликации вируса РСВ. В базе данных GenBank обнаружено несколько геномных последовательностей РСВ: AF013254, AF035006, AY353550, AY911262, U39662, U50362, U50363, U63644, NC_001781. Они были выравнены с использованием программы Vector NTI Suite V6 с целью определить консервативные участки в геноме РСВ, в частности в интервале, кодирующем ген p.
Данный анализ позволил спроектировать и в дальнейшем синтезировать 6 молекул миРНК, направленных против различных участков мРНК данного гена (SEQ ID NOS 1-6):
Figure 00000001
(SEQ ID NO 1),
Figure 00000002
(SEQ ID NO 2),
Figure 00000003
(SEQ ID NO 3),
Figure 00000004
(SEQ ID NO 4),
Figure 00000005
(SEQ ID NO 5),
Figure 00000006
(SEQ ID NO 6).
Возможность успешного использования молекул миРНК в качестве высокоспецифичного средства «выключения» экспрессии вирусных генов была доказана экспериментально. В ходе экспериментов in vitro репликация РСВ была специфично подавлена молекулами миРНК.
Методом световой микроскопии установлено, что в клетках, обработанных неспецифическими миРНК и необработанных миРНК, через 48 часов после заражения на монослое клеток МА-104 наблюдалось выраженное цитопатическое действие (ЦПД), которое выражалось в формировании характерных крупных синцитиев в монослое. Через 72-96 часов после инфицирования в этих лунках оставалось около 50% прикрепленных клеток, из них примерно половина в составе обширных синцитиев, остальные клетки находились в составе всплывших синцитиев. Напротив, через 48, 72 и 96 часов после заражения в лунках, обработанных специфическими миРНК, визуально синцитии не определялись. В клетках, обработанных специфическими миРНК, признаков ЦПД не наблюдали до 7-10 суток.
Наибольшую активность проявила siP1. Так, методом титрования по Риду-Менчу показано, что через 48 часов после инфицирования в лунках, обработанных siP1 (SEQ ID NO 1), обнаружено снижение титра РСВ по сравнению с контролем в 54 раза. Через 72 часа величина разницы между титром вируса в лунках, обработанных siP1, и в контрольных лунках составила 280 раз. Через 96 часов титр вируса в лунках, обработанных siP1, был в среднем в 125 раз меньше титра в контрольных лунках.
Аналогичные результаты были получены методом количественной ПЦР. Через 48 часов после инфицирования в лунках, обработанных siP1, обнаружено снижение количества специфической вирусной РНК по сравнению с контролем в 7 раз. Через 72 часа эта разница между количеством специфической вирусной РНК в лунках, обработанных siP1, и в контрольных лунках составила 19 раз. Через 96 часов количество специфической вирусной РНК в лунках, обработанных siP1, было в 38 раз меньше, чем в контрольных лунках.
Помимо молекул миРНК к некоторым из выбранных участков внутри гена p вируса РСВ были спроектированы и сконструированы три молекулы кшРНК. Ниже приведены готовые последовательности сконструированных кшРНК в составе ДНК-кассеты shRNAmir3 (SEQ ID NOS 7-9).
shP1 (SEQ ID NOS 7):
Figure 00000007
shP2 (SEQ ID NOS 8):
Figure 00000008
shP4 (SEQ ID NOS 9):
Figure 00000009
Чтобы оценить способность этих молекул кшРНК (shP1, shP2, shP4) проявлять антивирусную активность против РСВ, проведены наблюдения за изменением вирусной нагрузки на клетки МА-104 в течение 96 часов после их заражения низкой (MOI=0,0004) и высокой дозами (MOI=0,01) вируса. Интенсивность нагрузки определялась, во-первых, путем титрования вирусного материала на монослое клеток МА-104 по методу Рида-Менча. Данный способ позволяет оценивать количество сформировавшихся вирионов, способных инфицировать клетки МА-104 и образовывать специфические синцитии, видимые в световой микроскоп. Во-вторых, методом количественной ПЦР.
После заражения клеток МА-104, постоянно экспрессирующих молекулы shP1, shP2, shP4, и контрольную shCD43 низкой и высокой дозами РСВ происходило увеличение вирусной нагрузки на все штаммы клеток в течение наблюдаемого периода. При этом абсолютные значения титра вируса были в 3,4-7,3 раза выше при инфицировании клеток высокой дозой РСВ, о чем свидетельствуют данные титрования по методу Рида-Менча. Однако вирусная нагрузка на клетки, экспрессирующие shP1, shP2 и shP4, была значительно ниже в сравнении с клетками, экспрессирующими контрольную shCD43. Противовирусный эффект shP1, shP2 и shP4 был заметен уже спустя 48 часов после заражения клеток вирусом и проявлялся на протяжении всего наблюдаемого срока как при высокой, так и при низкой инфекционных дозах. Это свидетельствует о том, что изучаемые молекулы кшРНК обеспечивают специфический сайленсинг вирусного гена p по механизму интерференции РНК и, как следствие, приводят к подавлению репликации РСВ. В то время как экспрессия shCD43, не имеющей гомологии с геном p, не оказывает противовирусного эффекта.
Проведенные эксперименты подтвердили, что ген p является удобной мишенью для разработки противовирусных как миРНК, так и кшРНК.
Для проектирования молекул миРНК, обладающих противовоспалительной активностью, были проанализированы доступные в базе данных GeneBank нуклеотидные последовательности гена il-4 мыши. Известно, что повышенная активность этого гена приводит к синтезу интерлейкина-4 (далее - ИЛ-4), одного из основных провоспалительных факторов, что в итоге приводит к более тяжелому течению РСВ-инфекции. Кроме того, сама РСВ-инфекция способна провоцировать формирование сильной воспалительной реакции в дыхательных путях и, таким образом, провоцировать развитие приступов бронхиальной астмы. Таким образом, у больных с бронхиальной астмой тяжесть течения РСВ-инфекции определяется не только болезнетворной активностью самого вируса, но и повышенной воспалительной реакцией самого макро-организма на РСВ, что многократно утяжеляет течение инфекционного процесса.
В ходе анализа было построено выравнивание на основе известных в базе данные GeneBank последовательностей гена il-4 мыши. Номера последовательностей: M13238.1, M25892.1, AB174765.1, AF352783.1, NM_021283.2, X03532.1, BC027514.1. На основе полученного выравнивания было выбрано 6 участков в гене il-4 мыши в качестве мишеней для молекул миРНК и, соответственно, было спроектировано и сконструировано 6 молекул миРНК против гена il-4 мыши (SEQ ID NOS 10-15). Последовательности миРНК, направленных против мРНК-il-4, представлены в таблице 1, в которой «*» обозначена последовательность миРНК, направленная против мРНК гена gfp (SEQ ID NO 16), используемая в качестве положительного контроля, а «**» - последовательность миРНК, направленная против мРНК гена p респираторно-синцитиального вируса (РСВ) (SEQ ID NO 17), используемая в качестве отрицательного контроля. В качестве положительного контроля использовали siGFP, которая по нашим данным подавляла экспрессию ИЛ-4 до 10 раз. В качестве положительного контроля использовали siP4, направленную против гена p респираторно-синцитиального вируса, последовательность данной миРНК не имеет 100% сходства ни с последовательностью il-4 мыши, ни с последовательностью gfp. Более того, для тестирования спроектированных молекул миРНК в экспериментах in vitro была создана экзогенная модель экспрессии этого гена в хорошо трансфецируемых клетках 293T.
Эффективность спроектированных молекул миРНК была оценена с использованием данной модели различными методами. Для этого 1×105 клеток 293T трансфецировали смесью, состоящей из 0,5 мкг плазмиды pUCHR IL4 IRES GFP, экспрессирующей ИЛ-4, и 1 мкг соответствующей миРНК. Сутки после ко-трансфекции методом проточной цитометрии было оценено количество GFP+-клеток, а также средняя интенсивность их флуоресценции. Как оказалось, вариант миРНК (siIL4-408) приводил к заметному снижению интенсивности флуоресценции CFP+-клеток в 5 раз, в сравнении с отрицательным контролем (рисунок 1). На рисунке 1 представлена средняя интенсивность флуоресценции клеток 293T в % относительно контроля (siP4). Интенсивность флуоресценции клеток при ко-трансфекции siP4 и pUCHR IL4 IRES GFP принято за 100%. Представлены средние результаты двух независимых экспериментов.
Результаты, полученные в ходе количественного ПЦР анализа и ИФА, показали сходную картину. В клетках, взятых через сутки после ко-трансфекции, наблюдается снижение количества копий мРНК-il-4. Наиболее эффективное снижение обеспечивала также siIL4-408 до 3 раз (рисунок 2). На рисунке представлено количество копий мРИК-il-4 относительно контроля (siP4). Количество мРНК-il-4 при ко-трансфекции siP4 и pUCHR IL4 IRES GFP принято за 100%. Представлены средние результаты двух независимых экспериментов.
В клеточных супернатантах в этот же период времени происходит снижение концентрации секретированного клетками ИЛ-4 до 10 раз (рисунок 3).
Помимо молекул миРНК к выбранным участкам в мРНК гена il-4 мыши были спроектированы 2 молекулы кшРНК, направленные против мРНК-il-4 (SEQ ID NOS 18-19). Их последовательности представлены ниже (shIL4-267 и shIL4-408). Молекула кшРНК (shIL4-OB2), доступная на сайте производителя «OpenBiosystems» (SEQ ID NO 20) и также направленная на подавление мРНК гена il-4 мыши, использовалась в качестве положительного контроля.
shIL4-267 (SEQ ID NO 18)
Figure 00000010
shIL4-408 (SEQ ID NO 19)
Figure 00000011
shIL4-OB2 (SEQ ID NO 20)
Figure 00000012
Эффективность подавления экспрессии мышиного il-4 с использованием полученных кшРНК была оценена в экспериментах in vitro. Для этого клетки эмбриональной почки человека 293T в количестве 100 тыс. клеток были трансфецированы смесью, состоящей из 0,5 мкг рекомбинантной плазмидой плазмиды pUCHR IRES IL4 GFP, способной экспрессировать ИЛ-4 мыши, и 1 мкг плазмиды, несущей спроектированную кшРНК. Трансфекция клеток осуществлялась с использованием коммерческого реагента Lipofectamine2000 (Invitrogen) в соответствии с рекомендациями производителя. В качестве контроля специфичности использовали shP4, направленную против мРНК гена p вируса РСВ и не имеющую сходства с последовательностью il-4 мыши. В качестве отрицательного контроля использовали клетки, не обработанные какими-либо плазмидами. Сутки после ко-трансфекции смесью плазмид была определена концентрация ИЛ-4 в клеточных супернатантах. Как оказалось, наибольшей эффективностью обладала shIL4-OB2, снижая экспрессию гена il-4 в 5 раз (до 20%) в сравнении с shP4. Вариант shIL4-267 также достоверно снижал уровень экспрессии гена-мишени, но снижение было менее значительным до 50%.
Таким образом, были спроектированы варианты молекул миРНК и кшРНК, способные эффективно подавлять экспрессию провоспалительного гена il-4 мыши.
Был разработан режим введения препаратов миРНК и кшРНК модельным животным (мыши самки линии BALB/c с признаками бронхиальной астмы, осложненной вирусом РСВ).
Для оценки противовирусной и противовоспалительной эффективности совместного воздействия siP1 и siIL4-408 экспериментальные животные были разделены на 5 групп, у первых 4-х групп проводилось моделирование экспериментальной бронхиальной астмы (БА). Группам №2, 3 и 4 интраназально (и/н) вводили вирус РСВ, при этом группе 3 вводили миРНК против гена И-4 и миРНК против гена p вируса РСВ. В то же время группа 4 получала контрольные неспецифичные миРНК против гена gfp и против риновируса siRV. Группа №5 никаким манипуляциям не подвергалась (интактные животные) (таблица 2).
После каждого этапа (сенсибилизации и ИНА) был осуществлен забор крови и оценены уровни сывороточных антител класса IgE и субклассов IgG2a и IgG1.
Как и ожидалось, после этапа сенсибилизации уровни анти-OVA IgE антител были незначительно выше у животных, получавших аллерген внутрибрюшинно, т.е. у животных, подвергавшихся моделированию БА, чем у интактных мышей. Однако после этапа ИНА уровни специфических IgE антител возрастали в 2 раза, причем рост происходит как у модельных животных, так и у животных, получавших интраназально препараты миРНК. Несмотря на то что группа №3 получала миРНК против гена il-4, вовлеченного в IgE антителообразование, какого-либо понижения уровня данного класса антител не наблюдалось (рисунок 4). На рисунке представлены средние концентрации сывороточных анти-AVA IgE антител и ошибки средних.
При этом на рисунке приняты следующие условные обозначения:
× - достоверно отличается от группы «БА»,
# - достоверно отличается от группы «БА+RSV»,
• - достоверно отличается от группы «siGFP+siRV»,
где отличия считаются достоверными при p≤0,05, N=8.
Вероятно, это связано с тем, что животным миРНК вводилась локально (интраназально в ткань легких), а не системно (в кровоток), поэтому препарат не оказал влияния на уровни IgE в сыворотке крови.
Изменения уровней сывороточных анти-OVA IgG2a антител имели иной характер. В отличие от IgE, после ИНА не происходило какого-либо существенного роста специфических IgG2a антител во всех экспериментальных группах. Этот факт хорошо согласуется с современными представлениями об аллергических процессах, которые связаны с продукцией специфичных IgE антител Th2-клетками при снижении или, по крайней мере, неизменной продукции IgG2a антител Th1-клетками. Также как и в случае IgE не наблюдается изменений уровней IgG2a у животных, получавших миРНК против il-4, что еще раз подтверждает невозможность регулирования антителообразования посредством локального введения препаратов миРНК (рисунок 5). На рисунке представлены средние концентрации сывороточных анти-AVA IgG2a антител и ошибки средних. При этом приняты условные обозначения:
× - достоверно отличается от группы «БА»,
# - достоверно отличается от группы «БА+RSV»,
• - достоверно отличается от группы «siGFP+siRV»,
где отличия считаются достоверными при p≤0,05, N=8.
О превалировании Th2-ответа над Th1 у всех животных, подвергшихся моделированию аллергической БА, свидетельствуют также изменения индекса IgE/IgG2a, который увеличивается у всех животных после ИНА. Данный индекс IgE/IgG2a показывает соотношение уровней аллерген-специфичных антител IgE и IgG2a в сыворотке крови. Известно, что при аллергических состояниях уровень IgE возрастает и, соответственно, этот индекс принимает значения больше единицы. Что касается изменений уровней anti-OVA-IgG1 антител, то наблюдается картина, сходная с таковой для anti-OVA-IgG2a антител.
Через сутки после заключительной интраназальной апликации OVA у животных была оценена удельная сопротивляемость дыхательных путей (sRaw). Как оказалось у модельных животных (группа «БА») и у модельных животных, инфицированных РСВ (группа «БА+RSV»), сопротивляемость дыхательных путей была значительно выше, чем у интактных при использовании всех концентраций метахолина (MX) (6,25, 12,5, 25 и 50 мг/мл). Животные, получавшие неспецифические миРНК (siGFP и siRV), имели сопротивляемость дыхательных путей, сходную с таковой у модельных животных, однако при интраназальном введении siIL4-408 и siP1 в суммарной дозе 100 мкг/мышь удельная сопротивляемость существенно снижалась и принимала значения ниже, чем в интактной группе (рисунок 6).
Животным группы №3 вводился препарат siIL4-408, который, согласно нашим предположениям, должен подавлять экспрессию ИЛ-4 в органе-мишени, т.е. в легких. Для проверки нашей гипотезы у экспериментальных животных в ткани легких был оценен уровень экспрессии гена il-4 методом количественной ПЦР. Согласно проведенным расчетам уровень экспрессии il-4 в ткани легких снижался в 3 раза в сравнении с модельными животными (группа «БА») и в 2 раза в сравнении с животными, получавшими неспецифические миРНК (группа «БА+RSV+siMock») (рисунок 7). На рисунке 7 представлено изменение количества копий мРНК-il-4 в ткани легких на грамм ткани легкого. При этом приняты условные обозначения, где:
× - достоверно отличается от группы «БА»,
# - достоверно отличается от группы «БА+RSV»,
* - достоверно отличается от группы «БА+RSV+siMock».
Отличия достоверны при p≤0,05; N=8.
Оценка изменения вирусной нагрузки в легких осуществлялась также методом количественной ПЦР. В группе мышей, обработанных молекулами миРНК, направленными против РСВ, наблюдалось снижение вирусной нагрузки в 6,3 раза по сравнению с группой «БА+RSV» и в 3 раза по сравнению с группой «БА+RSV+siMock». Вероятно, снижение количества вирусной РНК в группе, обработанной неспецифическими миРНК, может быть связано с неспецифическим иммунным ответом, вызванным обработкой мышей большими количествами миРНК (100 мкг/мышь) (рисунок 8). При этом указано количество вирусной РНК в гомогенах легких мышей, сенсибилизированных овальбумином и обработанных специфическими и неспецифическими миРНК, где
# - достоверно отличается от группы «БА+RSV»,
* - достоверно отличается от группы «siMock».
Отличия достоверны при p≤0,05 (N=8).
Более того, исследование бронхо-альвеолярного лаважа мышей, одновременно обработанных молекулами миРНК против гена il-4 и против гена p вируса РСВ, показало существенное уменьшение количества эозинофилов (до 5 раз), являющихся маркерами аллергического воспаления (рисунок 9). При этом изменения относительного количества эозинофилов в бронхо-альвеолярном лаваже мышей, обработанных препаратами миРНК, условно обозначены:
# - достоверно отличается от группы «БА+RSV»
* - достоверно отличается от группы «БА+RSV+siMock»
Отличия достоверны при p≤0,05, N=8.
Таким образом, результатом данного изобретения устанавливается успешное совместное использование двух препаратов миРНК, один из которых (siIL4-408) подавляет провоспалительный ген il-4, а второй препарат миРНК (siP1) подавляет репликацию вируса РСВ. Согласно полученным данным оба препарата способны одновременно оказывать свой эффект и приводить к ослаблению признаков аллергического воспаления и тяжести течения РСВ-инфекции у млекопитающих.
Таблица 1
SEQ ID NO Название миРНК Последовательности смысловых цепей миРНК (5′-3′)
1 SEQ ID NO 10 siIL4-127
Figure 00000013
2 SEQ ID NO 11 siIL4-174
Figure 00000014
3 SEQ ID NO 12 siIL4-267
Figure 00000015
4 SEQ ID NO 13 siIL4-280
Figure 00000016
5 SEQ ID NO 14 siIL4-373
Figure 00000017
6 SEQ ID NO 15 siIL4-408
Figure 00000018
7 SEQ ID NO 16 siGFP*
Figure 00000019
8 SEQ ID NO 17 siP4**
Figure 00000020
Таблица 2
Название группы Препарат/доза Режим введения
1 БА - -
2 БА+RSV - -
3 БА+RSV+siRNA siIL4-408; 100 мкг/мышь siIL4-408 - три и/н введения: за 2 сут до 1-й ИНА, за 5 ч до 1-й ИНА, за 5 ч до 2-й ИНА.
siP1-1; 70 мкг/мышь
siRSV-1 - одно и/н введение за 3 ч до введения РСВ.
4 БА+RSV+siMock siIGFP; 100 мкг/мышь siIGFP - три и/н введения: за 2 сут до 1-й ИНА, за 5 ч до 1-й ИНА, за 5 ч до 2-й ИНА.
siRV; 70 мкг/мышь
siRV - одно и/н введение за 3 ч до введения РСВ.
5 Интактные - -

Claims (2)

1. Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей, заключающийся в одновременном подавлении гена p респираторно-синцитиального вируса (далее - РСВ) и провоспалительного гена il-4 мыши, при этом для подавления гена p РСВ, необходимого для его репликации в клетке, используют создаваемую молекулу малой интерферирующей РНК (миРНК) - SEQ ID NO 1 (siP1), а для подавления провоспалительного гена il-4 мыши используют создаваемую молекулу миРНК - SEQ ID NO 15 (siIL4-408), на их основе создают препараты, содержащие терапевтически эффективное их количество, после чего полученные препараты вводятся млекопитающим.
2. Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний по п.1, отличающийся тем, что полученные препараты миРНК вводят интраназально.
RU2012141255/15A 2012-09-27 2012-09-27 Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей RU2526146C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141255/15A RU2526146C2 (ru) 2012-09-27 2012-09-27 Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141255/15A RU2526146C2 (ru) 2012-09-27 2012-09-27 Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141255A RU2012141255A (ru) 2014-04-10
RU2526146C2 true RU2526146C2 (ru) 2014-08-20

Family

ID=50435667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141255/15A RU2526146C2 (ru) 2012-09-27 2012-09-27 Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2526146C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615463C1 (ru) * 2016-01-28 2017-04-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства России Способ лечения аллергической бронхиальной астмы, основанный на подавлении экспрессии генов цитокинов IL-4 и IL-13 с использованием молекул миРНК
RU2652752C1 (ru) * 2017-06-15 2018-04-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии" Способ лечения бронхиальной астмы

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050164323A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-28 Wyeth Methods of treating asthma
RU2409666C2 (ru) * 2004-10-22 2011-01-20 Саут Алабама Медикал Сайенс Фаундейшн Модуляция rsv, piv и других респираторных вирусов с помощью rnai и ее применение

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050164323A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-28 Wyeth Methods of treating asthma
RU2409666C2 (ru) * 2004-10-22 2011-01-20 Саут Алабама Медикал Сайенс Фаундейшн Модуляция rsv, piv и других респираторных вирусов с помощью rnai и ее применение

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЦАРЕВ С.В. "Аллергические заболевания легких. Бронхиальная астма"// Качество жизни. Медицина.2005, N4, с.21-27. KONQ et al. Respiratory syncytial virus infection in Fischer 344 rats is attenuated by short interfering RNA against the RSV-NS1 gene// Genet Vaccines Ther. 2007 Feb 1;5:4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615463C1 (ru) * 2016-01-28 2017-04-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства России Способ лечения аллергической бронхиальной астмы, основанный на подавлении экспрессии генов цитокинов IL-4 и IL-13 с использованием молекул миРНК
RU2652752C1 (ru) * 2017-06-15 2018-04-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии" Способ лечения бронхиальной астмы

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012141255A (ru) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10167476B2 (en) 5′-triphosphate oligoribonucleotides
KR20090117697A (ko) 조류 독감용 재조합 변형된 백시니아 바이러스 안카라 (mva)-기반 백신
WO2020200186A1 (zh) 慢性炎症和病毒感染的诊断和治疗
WO2021259244A1 (zh) 抑制SARS-COV-2病毒复制的shRNA及其应用
CA3159940A1 (en) Methods of reducing virus molecule levels
RU2526146C2 (ru) Способ профилактики и лечения бронхиальной астмы, осложняющих ее респираторных вирусных инфекций и других воспалительных заболеваний дыхательных путей
US20230248819A1 (en) Nucleic acid lipid particle vaccine
CN102188707A (zh) Il-17抑制剂在制备治疗流感的药物中的用途
Mao et al. Long-term and efficient inhibition of hepatitis B virus replication by AAV8-delivered artificial microRNAs
US20100190842A1 (en) Influenza polynucleotides, expression constructs, compositions, and methods of use
WO2013170735A1 (zh) 治疗和/或预防肺损伤的方法
CN111714621B (zh) 转铁蛋白、转铁蛋白受体及其抗体在制备抗SARS-CoV-2病毒的药物中的应用
CN101029313A (zh) 抗呼吸道合胞病毒的脱氧核酶及其在药中的应用
CN113144194A (zh) 一种GP73抑制剂在制备治疗SARS-CoV-2肺炎及其并发症的药物中的应用
US11826425B2 (en) Compositions and methods for treatment of enterovirus infection
RU2615463C1 (ru) Способ лечения аллергической бронхиальной астмы, основанный на подавлении экспрессии генов цитокинов IL-4 и IL-13 с использованием молекул миРНК
US11389526B2 (en) Self-attenuated prophylactic and therapeutic vaccines against pathogens
WO2020124525A1 (zh) MicroRNA-7在制备抗轮状病毒药物中的应用
JP2024500935A (ja) 抗感染受動免疫療法における、抗体依存性マクロファージ炎症誘発性サイトカインの放出を治療及び/又は予防するためのその使用のためのブタポリクローナル抗体組成物
Al-Harrasi et al. Host Immune Response vs. COVID-19
WO2022159383A1 (en) Engineered nucleic acids targeting long noncoding rna involved in pathogenic infection
Ahmad et al. Recent patents involving virus nucleotide sequences; host defense, RNA silencing and expression vector strategies
CN117987380A (zh) 产生干扰素的通用沙贝病毒疫苗及其用途
CN116870134A (zh) θ-防御素在制备抗猫杯状病毒感染药物中的应用
WO2022150709A1 (en) Compositions and methods for treating viral infection