RU2639388C1 - Composition for viral hepatitis c therapy - Google Patents
Composition for viral hepatitis c therapy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639388C1 RU2639388C1 RU2016139970A RU2016139970A RU2639388C1 RU 2639388 C1 RU2639388 C1 RU 2639388C1 RU 2016139970 A RU2016139970 A RU 2016139970A RU 2016139970 A RU2016139970 A RU 2016139970A RU 2639388 C1 RU2639388 C1 RU 2639388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- hcv
- drug
- siutr
- components
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/12—Viral antigens
- A61K39/29—Hepatitis virus
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины и генной терапии и может быть использовано для лечения инфекции, вызванной вирусом гепатита С (ВГС). Патентуемая композиция представляет собой комплексы молекул малых интерферирующих РНК (миРНК), подавляющих репликацию вирусной РНК, и носителя - липопептидов, способствующих проникновению синтетических молекул миРНК внутрь клеток-мишеней.The invention relates to the field of medicine and gene therapy and can be used to treat infections caused by hepatitis C virus (HCV). The patented composition is a complex of small interfering RNA (siRNA) molecules that suppress the replication of viral RNA and a carrier, lipopeptides, which facilitate the penetration of synthetic siRNA molecules into target cells.
Предпосылками изобретения явилось следующее.The background of the invention was the following.
Вирусный гепатит С - антропонозная вирусная инфекция из условной группы трансфузионных гепатитов, характеризующаяся поражением печени, безжелтушным, легким и среднетяжелым течением в острой фазе и частой склонностью к хронизации, развитию циррозов печени и первичных гепатокарцином (Chevaliez et al., 2012).Viral hepatitis C is an anthroponous viral infection from the conditional group of transfusion hepatitis, characterized by liver damage, anicteric, mild and moderate in the acute phase and a frequent tendency to chronicity, the development of liver cirrhosis and primary hepatocarcinomas (Chevaliez et al., 2012).
Возбудитель - РНК-содержащий вирус, включенный в состав рода Hepacivirus семейства Flaviviridae (Gower et al., 2014). Выделяют 7 генотипов и более чем 67 субтипов вируса (Simmonds 2004; Smith, Bukh et al. 2014; Echeverria, Moratorio et al. 2015). Наиболее типичным для РФ является генотип 1 (1а и 1b), на долю которого приходится до 60% в структуре хронических гепатитов С (ХГС), на долю генотипов 2, 3 остается 40% (Pimenov, Vdovin et al. 2013).The causative agent is an RNA-containing virus included in the genus Hepacivirus of the family Flaviviridae (Gower et al., 2014). 7 genotypes and more than 67 virus subtypes are distinguished (Simmonds 2004; Smith, Bukh et al. 2014; Echeverria, Moratorio et al. 2015). The most typical for the Russian Federation is genotype 1 (1a and 1b), which accounts for up to 60% in the structure of chronic hepatitis C (CHC), and 40% remains for
Актуальность проблемы гепатита С определяется высокой эпидемиологической и социально-экономической значимостью этого заболевания, широким и повсеместным распространением, активным вовлечением в эпидемический процесс лиц репродуктивного, наиболее трудоспособного возраста, значительными расходами государства на лечение лиц, инфицированных ВГС. По данным ВОЗ, вирусом гепатита С инфицировано около 180 млн людей во всем мире, это около 3% населения, 130 млн являются хроническими носителями вируса, 3-4 млн заражаются ВГС ежегодно [(http://www.who.int)].The urgency of the problem of hepatitis C is determined by the high epidemiological and socio-economic significance of this disease, the widespread and widespread distribution, the active involvement of people of reproductive, most working age in the epidemic process, and significant government expenditures on the treatment of people infected with HCV. According to WHO, about 180 million people worldwide are infected with the hepatitis C virus, about 3% of the population, 130 million are chronic carriers of the virus, 3-4 million are infected with HCV annually [(http://www.who.int)].
Устойчивый вирусный ответ (УВО) определяется как состояние, при котором РНК ВГС не детектируется в сыворотке крови в течение 24 недель после окончания терапии (Cheng et al., 2014). УВО является стандартным маркером успешной противовирусной терапии при проведении клинических испытаний. В начале 2000-х годов комбинация пегилированного интерферона и рибавирина (ПР) стала стандартом анти-ВГС терапии (Garg and Kar 2009; Pawlotsky 2013). Однако интерфероновая терапия связана со множеством побочных эффектов (гриппоподобные симптомы, усталость и т.д.). Уровень УВО при такой терапии составляет 70- 80% среди пациентов с ВГС-инфекцией, вызванной генотипами 2, 3 и 70% среди пациентов с другими генотипами ВГС (Ghany, Strader et al. 2009). Поэтому есть необходимость в разработке новых противовирусных препаратов. Каждый этап жизненного цикла вируса можно рассматривать как мишень для новых противовирусных препаратов. Современные достижения в понимании жизненного цикла ВГС привели к разработке высокоэффективных и хорошо переносимых противовирусных средств различных механизмов действия (Табл. 1).A sustained viral response (SVR) is defined as a condition in which HCV RNA is not detected in blood serum within 24 weeks after completion of therapy (Cheng et al., 2014). SVR is the standard marker for successful antiviral therapy in clinical trials. In the early 2000s, the combination of pegylated interferon and ribavirin (PR) became the standard for anti-HCV therapy (Garg and Kar 2009; Pawlotsky 2013). However, interferon therapy is associated with many side effects (flu-like symptoms, fatigue, etc.). The SVR level with this therapy is 70–80% among patients with HCV infection caused by
Интерференция РНК - это естественный механизм регуляции экспрессии генов в клетке с участием фермента Dicer и молекул малых интреферирующих РНК (миРНК). Интерференция РНК (РНКи) инициируется ферментом Dicer, который разрезает двухцепочечную (ДЦ) молекулу РНК на миРНК размером 21-26 пн, обеспечивающие специфическое постранскрипционное подавление экспрессии генов-мишеней посредством комплементарного связывания и деградации соответствующих мРНК или посредством ингибирования трансляции мРНК (Хаитов М.Р., 2012).RNA interference is a natural mechanism for regulating gene expression in a cell with the participation of the Dicer enzyme and small interfering RNA (siRNA) molecules. RNA interference (RNAi) is initiated by the Dicer enzyme, which cuts a double-stranded (DC) RNA molecule into siRNAs of 21-26 bp in size, providing specific post-transcriptional suppression of the expression of target genes by complementary binding and degradation of the corresponding mRNAs or by inhibiting mRNA translation (Hait M.R. ., 2012).
Едва ли не главной проблемой при использовании лекарственных средств, работающих на основе РНК, и является внутриклеточная доставка молекул миРНК в клетку. Большинство методов и средств доставки миРНК в клетку упоминаются в патентах (патент US 20110305772 А1, патент US 20110189180 А1, патент US 20120202871 А1). Данные патенты касаются частных аспектов широко распространенных в молекулярной биологии методов или новых способов их применения.Perhaps the main problem with the use of RNA-based drugs is the intracellular delivery of siRNA molecules into the cell. Most methods and means of delivering siRNA to a cell are mentioned in patents (US patent 20110305772 A1, US patent 2011018989180 A1, US patent 20120202871 A1). These patents relate to particular aspects of methods widely used in molecular biology or new methods of their application.
Препараты на основе миРНК разрабатываются для лечения рака, инфекционных заболеваний и других патологий, которые ассоциированы с нарушениями в функциях специфических генов. На сегодняшний день запатентован целый ряд препаратов на основе миРНК для профилактики и лечения различных вирусных патологий. Так, например, датская компания Santaris Pharma A/S, разработала препарат Miravirsen для лечения ВГС-инфекции (Lna oligomers for improvement in hepatic function, patent WO 2013068348 A1). В основе препарата - модифицированный 15 нуклеотидный олигодезоксинуклеотид - ингибитор клеточной микроРНК miR-122, экспрессирующейся в печени и защищающей геном вируса гепатита С от деградации экзонуклеазой Xrn1 (Li, Masaki et al. 2013). Препарат представляет собой антисмысловой олигонуклеотид в виде замкнутой нуклеиновой кислоты (Locked Nucleic Acid), модифицированной фосфоротиоатной группой и направленной к miR-122. Препарат недавно успешно прошел стадию 2а клинических испытаний.MiRNA-based drugs are being developed for the treatment of cancer, infectious diseases and other pathologies that are associated with impaired functions of specific genes. To date, a number of miRNA-based preparations have been patented for the prevention and treatment of various viral pathologies. For example, the Danish company Santaris Pharma A / S, developed the drug Miravirsen for the treatment of HCV infection (Lna oligomers for improvement in hepatic function, patent WO 2013068348 A1). The drug is based on a modified 15 nucleotide oligodeoxynucleotide, an inhibitor of cellular miR-122 microRNA, expressed in the liver and protecting the hepatitis C virus genome from degradation by exonuclease Xrn1 (Li, Masaki et al. 2013). The drug is an antisense oligonucleotide in the form of a closed nucleic acid (Locked Nucleic Acid), a modified phosphorothioate group and directed to miR-122. The drug has recently successfully passed stage 2a clinical trials.
В охранном документе US 20120308642 А1, который является прототипом заявленной композиции, описываются комбинации миРНК к неперекрывающимся фрагментам 5' нетранслируемого региона генома ВГС, обеспечивающие продолжительный противовирусный эффект. Внутривенное назначение препарата осуществляется в комплексе с липидными наночастицами, модифицированными холестеролом. Заявленное преимущество данного способа доставки по сравнению с описанными ранее вариантами наночастиц заключается в разработке протокола подготовки вспомогательных компонентов лекарственного средства, обеспечивающего уменьшение их размера и повышение доли частиц размером менее 150 нм. В соответствии с документом данная модификация протокола приводит к повышению эффективности доставки миРНК в клетки печени и позволяет снизить концентрацию препарата.In the security document US 20120308642 A1, which is a prototype of the claimed composition, miRNA combinations to non-overlapping fragments 5 'of the untranslated region of the HCV genome are described, providing a long-term antiviral effect. Intravenous administration of the drug is carried out in combination with lipid nanoparticles modified with cholesterol. The claimed advantage of this delivery method compared to the previously described options for nanoparticles is to develop a protocol for the preparation of auxiliary components of the drug, providing a decrease in their size and an increase in the proportion of particles with a size of less than 150 nm. According to the document, this modification of the protocol leads to an increase in the efficiency of siRNA delivery to liver cells and allows to reduce the concentration of the drug.
Отличительной особенностью заявленной композиции является структура молекулы миРНК, а также структура ее носителя. В основе вспомогательного компонента патентуемой композиции используются липодипептиды, которые самопроизвольно формируют в водной среде бислойные агрегаты, размер которых не превышает 100 нм. При этом наночастицы не нуждаются в дополнительной модификации.A distinctive feature of the claimed composition is the structure of the siRNA molecule, as well as the structure of its carrier. The auxiliary component of the patented composition is based on lipodipeptides that spontaneously form bilayer aggregates in an aqueous medium, the size of which does not exceed 100 nm. In this case, the nanoparticles do not need additional modification.
Задачей предлагаемого изобретения является создание малотоксичного и эффективного средства для лечения ВГС-инфекции на основе молекул миРНК.The objective of the invention is to provide a low toxic and effective agent for the treatment of HCV infection based on siRNA molecules.
Заявленная композиция для лечения ВГС-инфекции, содержащая комплексы липопептидов OrnGlu(С16Н33)2, выступающих в качестве носителя, и молекул миРНК, представленных последовательностью SEQ ID NO 1, подавляющих репликацию ВГС посредством механизма интерференции РНК. Размеры комплексов не превышают 100 нм.The claimed composition for the treatment of HCV infection, containing complexes of OrnGlu (C 16 H 33 ) 2 lipopeptides acting as a carrier and siRNA molecules represented by the sequence
Техническими результатами предлагаемого способа является создание малотоксичной композиции и эффективное воздействие вводимых молекул миРНК, представленных последовательностью SEQ ID NO 1, в комплексах с липопептидами Y14 состава OrnGlu(C16H33)2, на подавление репликации ВГС. Преимуществом заявленной композиции является высокая биодоступность (до 70%) при подкожном способе введения.The technical results of the proposed method is the creation of a low-toxic composition and the effective effect of the introduced siRNA molecules, represented by the sequence
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1. Схема синтеза липопептидов состава OrnGlu(C16H33)2.FIG. 1. Scheme for the synthesis of lipopeptides of the composition OrnGlu (C 16 H 33 ) 2 .
Фиг. 2. Электронные микрофотографии а) молекул миРНК siUTR, б) липопептидов Y14, в) комплексов Y14/siUTR (композиции).FIG. 2. Electron micrographs of a) siUTR siRNA molecules, b) Y14 lipopeptides, c) Y14 / siUTR complexes (compositions).
Фиг. 3. Зависимость интенсивности флуоресценции комплекса от соотношения +/- (положительно заряженные аминогруппы YH/отрицательно заряженные фосфаты siUTR).FIG. 3. The dependence of the fluorescence intensity of the complex on the ratio +/- (positively charged amino groups YH / negatively charged phosphates siUTR).
Фиг. 4. Эффективность трансфекции композиции на модели репликона ВГС в культуре клеток гепатомы человека Huh-7.FIG. 4. The effectiveness of the transfection of the composition on the model of HCV replicon in the culture of human hepatoma cells Huh-7.
Фиг. 5. Изменение концентрации компонентов композиции в сыворотке крови в различные периоды времени после внутривенного введения.FIG. 5. Change in the concentration of the components of the composition in blood serum at various time periods after intravenous administration.
Фиг. 6. Изменение концентрации компонентов композиции в печени в различные периоды времени после внутривенного введения.FIG. 6. A change in the concentration of the components of the composition in the liver at different time periods after intravenous administration.
Фиг. 7. Изменение концентрации компонентов композиции в органах (легкие, печень, почки, селезенка) в различные периоды времени после внутривенного введения.FIG. 7. Change in the concentration of the components of the composition in the organs (lungs, liver, kidneys, spleen) at various time periods after intravenous administration.
Фиг. 8. Изменение концентрации компонентов композиции в сыворотке крови в различные периоды времени после подкожного введенияFIG. 8. The change in the concentration of the components of the composition in blood serum at different periods of time after subcutaneous administration
Подробное описание изобретения.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Пример 1. Синтез молекул миРНКExample 1. Synthesis of siRNA molecules
Производство миРНК (siUTR) основано на твердофазном химическом синтезе (на твердом носителе), который включает повторяющиеся операции для наращивания олигонуклеозидной цепи, поэтому эти реакции можно проводить с использованием коммерческих автоматических синтезаторов, а также использовать для производства ручные (manual) реакторы, не в автоматическом режиме. Все сырьевые компоненты (реагенты и растворители) взвешивали, отмеряли и загружали в реактор согласно технологическим стадиям, полупродукты появляются после последней стадии синтеза при выгрузке их из реактора. При синтезе получали две комплементарных цепи миРНК, из которых готовили дуплекс путем смешивания эквимолярных количеств смысловой и антисмысловой цепей миРНК siUTR, которые прогревали при 65°C в течение 5 минут, а затем резко охлаждали при 4°C. Готовые дуплексы (siUTR) использовали для приготовления композиции.The production of siUTRs is based on solid-phase chemical synthesis (on a solid support), which includes repeated operations to build up the oligonucleoside chain, so these reactions can be carried out using commercial automatic synthesizers, as well as using manual reactors for production, not in automatic mode. All raw materials (reagents and solvents) were weighed, measured and loaded into the reactor according to the technological stages, intermediates appear after the last synthesis stage when they are unloaded from the reactor. During the synthesis, two complementary miRNA chains were obtained, from which a duplex was prepared by mixing equimolar amounts of the sense and antisense siUTR miRNA chains, which were heated at 65 ° C for 5 minutes and then sharply cooled at 4 ° C. Ready duplexes (siUTR) were used to prepare the composition.
Пример 2. Синтез липопептидовExample 2. Synthesis of lipopeptides
Синтез липопептидов Y14 состава OrnGlu(С16Н33)2 осуществляли по схеме, представленной на Фиг. 1. Boc-замещенное производное аминокислоты получали действием ди-трет-бутилоксикарбоната. Побочными продуктами реакции присоединения Вос-группы являются трет-бутанол и углекислый газ, которые легко отделяются от целевого продукта. Структура синтезированного соединения была подтверждена данными 1Н-ЯМР-, ИК-спектроскопии.The synthesis of Y14 lipopeptides of the composition OrnGlu (C 16 H 33 ) 2 was carried out according to the scheme shown in FIG. 1. A Boc-substituted amino acid derivative was prepared by the action of di-tert-butyloxycarbonate. By-products of the Boc group addition reaction are tert-butanol and carbon dioxide, which are easily separated from the target product. The structure of the synthesized compound was confirmed by 1 H-NMR, IR spectroscopy.
В ИК-спектре наблюдались характерные полосы поглощения амидных связей (1660 см-1, С=O «I амидная полоса», 1658 см-1, N-H «II амидная полоса»), карбоксильной группы (1750 см-1 С=O, 1420 см-1 ОН). Сигнал протонов трет-бутильных групп в 1Н-ЯМР-спектре соединения (25) представлен синглетом с химическим сдвигом 1,4 м. д.In the IR spectrum, characteristic absorption bands of amide bonds were observed (1660 cm −1 , C = O “I amide band”, 1658 cm −1 , NH “II amide band”), a carboxyl group (1750 cm −1 C = O, 1420 cm -1 OH). The proton signal of tert-butyl groups in the 1 H-NMR spectrum of compound (25) is represented by a singlet with a chemical shift of 1.4 ppm.
Реакцию получения N-гидроксисукцинимидного эфира (26) проводили в стандартных условиях в присутствии дициклогексилкарбодиимида в качестве конденсирующего агента. Выпавший осадок дициклогексилмочевины отфильтровывали. Полученный продукт давал положительную реакцию в специальном проявителе на N-гидроксисукцинимидную группу. Продукт без дополнительной очистки использовали на следующей стадии.The reaction of producing N-hydroxysuccinimide ester (26) was carried out under standard conditions in the presence of dicyclohexylcarbodiimide as a condensing agent. The precipitated dicyclohexylurea precipitate was filtered off. The resulting product gave a positive reaction in a special developer for the N-hydroxysuccinimide group. The product was used in the next step without further purification.
Реакцию образования амидной связи между активированным эфиром (26) и дигексадециловым эфиром L-глутаминовой кислоты проводили при небольшом избытке последнего (соотношение реагентов 1:1,1 соответственно) в тетрагидрофуране в присутствии водного раствора KHCO3, необходимого для создания слабой щелочной среды. За ходом реакции наблюдали по данным ТСХ. Продукты реакции выделяли с помощью колоночной хроматографии в системе растворителей толуол-хлороформ-метилэтилкетон-изопропанол 10:6:3:1. Структура полученного соединения подтверждалась данными ИК- и 1Н-ЯМР-спектроскопии. В 1Н-ЯМР-спектре присутствовали сигналы протонов алифатических цепей (δ, м. д.: 1,25 (с, 52Н, СН2), 0,84 (т, 6Н, СН3)), протонов трет-бутильных групп (δ, м. д.: 1,45 (с, 18Н, СН3)), амидной связи (δ, м. д.: 5,7 (д, 1Н, NH)), углеводородных цепей орнитина и глутамина (δ, м. д.: 2,5 (м, 2Н, СН2), 2,28 (м, 4Н, СН2), 3,4-4,2 (м, 2Н, СН), 4,36 (м, 2Н, СН2)).The amide bond formation reaction between activated ester (26) and L-glutamic acid dihexadecyl ester was carried out with a slight excess of the latter (reagent ratio 1: 1.1, respectively) in tetrahydrofuran in the presence of an aqueous solution of KHCO 3 , necessary to create a weak alkaline medium. The progress of the reaction was monitored by TLC. The reaction products were isolated by column chromatography in a solvent system of toluene-chloroform-methyl ethyl ketone-isopropanol 10: 6: 3: 1. The structure of the obtained compound was confirmed by IR and 1 H-NMR spectroscopy. Signals of protons of aliphatic chains (δ, ppm: 1.25 (s, 52H, CH 2 ), 0.84 (t, 6H, CH 3 )), protons of tert-butyl groups were present in the 1 H-NMR spectrum (δ, ppm: 1.45 (s, 18H, CH 3 )), an amide bond (δ, ppm: 5.7 (d, 1H, NH)), ornithine and glutamine hydrocarbon chains (δ ppm: 2.5 (m, 2H, CH 2 ), 2.28 (m, 4H, CH 2 ), 3.4-4.2 (m, 2H, CH), 4.36 (m , 2H, CH 2 )).
Удаление трет-бутилоксикарбонильной защиты проводили действием безводной трифторуксусной кислоты. В 1Н-ЯМР-спектре наблюдалось исчезновение сигналов протонов, соответствовавших защитным группам при сохранении содержательной части спектров оставшейся структуры. В ИК-спектре наблюдались характерные полосы поглощения амидных связей (1654 см-1, С=O «I амидная полоса», 1681 см-1, N-H «II амидная полоса»), карбоксильной группы (1735 см-1 С=O), свободной аминогруппы (3330 см-1 NH2), алифатических цепей и углеводородных групп орнитина и глутамина (2912, 2847, 1462, 1390 см-1). В масс-спектре MALDI присутствовал сигнал молекулярного иона целевого соединении (М+) 710,85. Для получения липосом 50 мг OrnGlu(C16)2 растворяли в 20 мл хлороформа, который затем медленно отгоняли на ротационном испарителе для формирования тонкой липидной пленки, которую дополнительно высушивали 4 часа на вакуумном насосе. К полученной липидной пленке добавляли 5 мл дистиллированной воды и выдерживали в течение 30 минут. Обрабатывали получаемую дисперсию ультразвуком (3×25 мин). Использовали миниэкструдер с поликарбонатными фильтрами пористостью 400 нм для гомогенизации частиц и стерилизации. Готовые липопептиды использовали для получения композиции.The removal of tert-butyloxycarbonyl protection was carried out by the action of anhydrous trifluoroacetic acid. In the 1 H-NMR spectrum, the disappearance of proton signals corresponding to the protective groups was observed while maintaining the substantial part of the spectra of the remaining structure. In the IR spectrum, characteristic absorption bands of amide bonds were observed (1654 cm -1 , C = O “I amide band”, 1681 cm -1 , NH “II amide band”), carboxyl group (1735 cm -1 C = O), free amino groups (3330 cm -1 NH 2 ), aliphatic chains and hydrocarbon groups of ornithine and glutamine (2912, 2847, 1462, 1390 cm -1 ). A signal of the molecular ion of the target compound (M +) 710.85 was present in the MALDI mass spectrum. To obtain liposomes, 50 mg of OrnGlu (C16) 2 was dissolved in 20 ml of chloroform, which was then slowly distilled off on a rotary evaporator to form a thin lipid film, which was further dried for 4 hours on a vacuum pump. 5 ml of distilled water was added to the resulting lipid film and held for 30 minutes. The resulting dispersion was treated with ultrasound (3 × 25 min). A mini-extruder with polycarbonate filters with a porosity of 400 nm was used for particle homogenization and sterilization. Finished lipopeptides were used to prepare the composition.
Пример 3. Состав композицииExample 3. The composition
Заявленная композиция представляет собой комплексы, в состав которого входят липопептиды Y14 состава OrnGlu(С16Н33)2 (молекулярная масса 710 г/моль, концентрация 0.8 мг/мл, объем 1.75 мл) и дуплексы миРНК siUTR (SEQ ID NO 1, концентрация 0.08 мг/мл, объем 1.75 мл). Массовое соотношение Y14/siUTR=10/1. Растворы обоих компонентов приготовлены в 5% растворе глюкозы.The claimed composition is a complex containing Y14 lipopeptides of the composition OrnGlu (C 16 H 33 ) 2 (molecular weight 710 g / mol, concentration 0.8 mg / ml, volume 1.75 ml) and siUTR siUTR duplexes (
Пример 4. Физико-химические характеристики композицииExample 4. Physico-chemical characteristics of the composition
Перед использованием композиции Y14/siUTR в условиях in vitro и in vivo были исследованы ее физико-химические характеристики. Для комплекса Y14/siUTR определены соотношения компонентов, при которых наблюдается максимальная степень связывания. Эксперименты проводились с использованием флуоресцентной спектроскопии.Before using the Y14 / siUTR composition in vitro and in vivo, its physicochemical characteristics were studied. For the Y14 / siUTR complex, the ratios of the components were determined at which the maximum degree of binding is observed. The experiments were carried out using fluorescence spectroscopy.
Смеси состава 1:2-2:1 моль/моль (+/-, положительно заряженные аминогруппы YH/отрицательно заряженные фосфаты siUTR) инкубировались в течение 15 мин, достаточных для формирования используемых в экспериментах по трансфекции комплексов.Mixtures of the composition 1: 2-2: 1 mol / mol (+/-, positively charged amino groups YH / negatively charged siUTR phosphates) were incubated for 15 min, sufficient to form the complexes used in the transfection experiments.
В результате экспериментов по флуоресцентной спектроскопии было показано, что для липопептида Y14 минимальное соотношения, при которых наблюдается комплексообразование составляют 1:1 (+/-) (Фиг. 3).As a result of experiments on fluorescence spectroscopy, it was shown that for lipopeptide Y14 the minimum ratio at which complexation is observed is 1: 1 (+/-) (Fig. 3).
Размер и форма комплексов определялись методом трансмиссионной электронной микроскопии с контрастированием уранилацетатом. Было показано, что комплексы Y14/siUTR, входящие в состав заявленной композиции, представляют собой сэндвичевую структуру (Фиг. 2), размер которой не превышает 100 нм.The size and shape of the complexes were determined by transmission electron microscopy with contrasting with uranyl acetate. It was shown that the Y14 / siUTR complexes included in the composition of the claimed composition, represent a sandwich structure (Fig. 2), the size of which does not exceed 100 nm.
Пример 5. Оценка эффективности трансфекции in vitroExample 5. Evaluation of the effectiveness of transfection in vitro
Исследования жизненного цикла ВГС затрудняются отсутствием адекватных моделей. Единственной распространенной клеточной системой является искусственный вирусный репликон, представляющий собой (+) цепь вирусной РНК, у которой структурная область заменена на ген устойчивости к неомицину и ген светляковой люциферазы, и, кроме того, область внутренней посадки рибосомы (IRES) заменена на таковую вируса энцефаломиокардита. Изучение специфической биологической активности композиции в экспериментах in vitro проводили с использованием перевиваемой культуры клеток гепатомы человека Huh-7, которая экспрессирует субгеномный репликон ВГС, соответствующий генотипу 1б, изоляту Con1 и содержащий мутации E1202G, T1280I и K1846T, которые усиливают репликацию РНК. Наличие в используемом репликоне репортерного гена светляковой люциферазы, экспрессия которого коррелирует с уровнем экспрессии РНК ВГС, позволяет использовать измерение уровня люминесценции в клетках как быстрый и удобный тест для измерения эффективности трансфекции. При этом в качестве положительного контроля во всех экспериментах была использована миРНК, направленная к гену люциферазы (siLuc), а в качестве отрицательного контроля - неспецифическая миРНК, направленная к гену NP вируса гриппа A H5N1.HCV life cycle studies are hampered by a lack of adequate models. The only common cellular system is an artificial viral replicon, which is a (+) viral RNA chain in which the structural region is replaced by the neomycin resistance gene and firefly luciferase gene, and, in addition, the ribosome internal landing region (IRES) is replaced by that of the encephalomyocarditis virus . The study of the specific biological activity of the composition in in vitro experiments was carried out using a Huh-7 human hepatoma cell culture that expresses a subgenomic HCV replicon corresponding to genotype 1b, isolate Con1 and containing mutations E1202G, T1280I and K1846T, which enhance RNA replication. The presence of the firefly luciferase reporter gene in the replicon used, the expression of which correlates with the level of HCV RNA expression, allows one to use the measurement of luminescence in cells as a quick and convenient test for measuring transfection efficiency. In this case, siRNA directed to the luciferase gene (siLuc) was used as a positive control in all experiments, and a non-specific siRNA directed to the NP gene of the influenza A H5N1 virus was used as a negative control.
Результаты данной серии экспериментов представлены на Фиг. 4. Для оценки эффективности трансфекции использовали 12.5 мкл композиции (что соответствует 0.5 мкг миРНК на лунку), а также эквивалентное количество контрольных миРНК K+ и K-, смешанных в соотношении 1:10 с препаратом липопептида Y14 (по аналогии с составом композиции). Результаты, полученные в серии экспериментов, представляли в виде интенсивности люминисценции люциферазы по сравнению со значением, полученным обработкой комплексами на основе неспецифической миРНК (K-), направленной к NP-гену вируса гриппа A H5N1. Результаты выражали в виде процента остаточной люциферазной активности в клетках, обработанных специфическими миРНК (композиция и K+) по сравнению с неспецифической (Фиг. 4). Наибольшую эффективность трансфекции продемонстрировала заявленная композиция. Ее применение вызывает снижение люминисценции до 20%.The results of this series of experiments are presented in FIG. 4. To assess the effectiveness of transfection, 12.5 μl of the composition was used (which corresponds to 0.5 μg siRNA per well), as well as an equivalent amount of control siRNAs K + and K- mixed in a ratio of 1:10 with the lipopeptide Y14 preparation (by analogy with the composition of the composition). The results obtained in a series of experiments were presented as the luciferase luminescence intensity compared to the value obtained by treatment with complexes based on nonspecific siRNA (K-) directed to the NP gene of influenza A H5N1 virus. The results were expressed as the percentage of residual luciferase activity in cells treated with specific siRNA (composition and K +) compared to non-specific (Fig. 4). The greatest efficiency of transfection was demonstrated by the claimed composition. Its use causes a decrease in luminescence up to 20%.
Таким образом, в данной серии экспериментов была показана специфическая противовирусная активность заявленной композиции, а также продемонстрирована потенциальная возможность создания терапевтических препаратов на основе миРНК, которые могут в дальнейшем использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с интерферонами для лечения хронической инфекции ВГС.Thus, in this series of experiments, the specific antiviral activity of the claimed composition was shown, as well as the potential possibility of creating therapeutic preparations based on siRNAs, which can be further used both independently and in combination with interferons for the treatment of chronic HCV infection, was demonstrated.
Пример 6. Фармакокинетика композиции при внутривенном и подкожном введении in vivo.Example 6. Pharmacokinetics of the composition for intravenous and subcutaneous administration in vivo.
Были проведены исследования фармакокинетики заявленной композиции при внутривенном пути введения. Мышам вводили композицию в дозах 5.5 мг/кг, 2.75 мг/кг и 0.5 мг/кг, что соответствует 11, 5.5 и 1 терапевтической дозе (ТД) в объеме 0.25 мл на мышь внутривенно, и через 2, 5, 10, 20, 30, 45 и 60 мин у них отбирали кровь (не менее 300 мкл) для последующего получения сыворотки (не менее 50 мкл). Животных умерщвляли через указанные интервалы времени после введения композиции и помимо крови у них изымали внутренние органы (легкие, почки, печень, селезенку, тимус, мышца бедра и головной мозг). Органы гомогенизировали в 1.7 мл физ. р-ра, полученные гомогенаты хранили при - 20°C до анализа методом хроматографии с флуоресцентной детекцией. С применением хроматографа с флуоресцентным детектором была оценена концентрация компонентов препарата (siUTR и Y14) в выбранных биологических образцах в различные периоды времени.Studies have been conducted on the pharmacokinetics of the claimed composition with the intravenous route of administration. The composition was administered to mice at doses of 5.5 mg / kg, 2.75 mg / kg and 0.5 mg / kg, which corresponds to 11, 5.5 and 1 therapeutic dose (TD) in a volume of 0.25 ml per mouse intravenously, and after 2, 5, 10, 20, For 30, 45 and 60 min, blood was taken from them (at least 300 μl) for subsequent serum production (at least 50 μl). Animals were sacrificed at the indicated time intervals after administration of the composition, and in addition to blood, organs (lungs, kidneys, liver, spleen, thymus, thigh muscle and brain) were removed from them. The organs were homogenized in 1.7 ml of nat. solution, the obtained homogenates were stored at - 20 ° C until analysis by chromatography with fluorescence detection. Using a chromatograph with a fluorescent detector, the concentration of the components of the preparation (siUTR and Y14) in the selected biological samples at different time periods was estimated.
В результате были получены следующие данные. Максимальная концентрация компонентов препарата в крови выявлена сразу после введения препарата (через 2 мин), а через 60 мин после введения компоненты препарата не детектировались в крови (Фиг. 5). Период полувыведения для обоих компонентов испытуемого препарата был сходен и составлял от 0.078 до 0.095 часа для siUTR и от 0.061 до 0.101 часа для Y14, что свидетельствует об устойчивости комплексов Y14/siUTR в крови (Табл. 2).As a result, the following data were obtained. The maximum concentration of the drug components in the blood was detected immediately after administration of the drug (2 minutes), and 60 minutes after the injection, the drug components were not detected in the blood (Fig. 5). The half-life for both components of the test drug was similar and ranged from 0.078 to 0.095 hours for siUTR and from 0.061 to 0.101 hours for Y14, which indicates the stability of Y14 / siUTR complexes in the blood (Table 2).
При изучении распределения компонентов заявленной композиции в органе-мишени (печени) было установлено, что Тмах для siUTR приходится на 30 мин после внутривенного введения, а Тмах для Y14 достигается несколько раньше - 20 мин. Период полувыведения siUTR из печени составляет примерно 0.25 ч и не зависит от вводимой дозы препарата, а для Y14 период полувыведения колеблется от 0.15 до 0.34 в зависимости от дозы (Фиг. 6, 7).When studying the distribution of the components of the claimed composition in the target organ (liver), it was found that Tmax for siUTR occurs 30 minutes after intravenous administration, and Tmax for Y14 is reached somewhat earlier - 20 minutes. The half-life of siUTR from the liver is approximately 0.25 hours and does not depend on the administered dose of the drug, and for Y14, the half-life ranges from 0.15 to 0.34 depending on the dose (Fig. 6, 7).
При изучении распределения препарата по различным органам были рассмотрены иммунные органы: тимус и селезенка, и не иммунные органы: легкие, головной мозг и мышца бедра, а также органы выведения: почки и печень. При изучении распределения компонентов препарата в органах было установлено, что оба компонента максимально накапливаются в селезенке с Тмах в среднем 20 мин. Однако выводятся siUTR и Y14 из селезенки быстрее, чем из печени: 0.17 против 0.25 ч для siUTR и 0.15 против 0.24 для Y14 (Табл. 3). Предположительно именно селезенка является тропным органом для исследуемой композиции. В другом органе иммунной системы - тимусе - не дектировались ни Y14, ни siUTR.When studying the distribution of the drug among various organs, we examined the immune organs: thymus and spleen, and non-immune organs: lungs, brain and thigh muscle, as well as excretory organs: kidneys and liver. When studying the distribution of the components of the drug in the organs, it was found that both components accumulate as much as possible in the spleen with Tmax for an average of 20 minutes. However, siUTR and Y14 are excreted from the spleen faster than from the liver: 0.17 versus 0.25 h for siUTR and 0.15 versus 0.24 for Y14 (Table 3). Presumably, the spleen is the tropic organ for the composition under study. In another organ of the immune system, the thymus, neither Y14 nor siUTR were decoding.
Следующими органами, где наблюдались высокие концентрации компонентов композиции, были печень, почки и легкие (Фиг. 7, Табл. 3). Вероятнее всего, выведение метаболитов (или пустой флуоресцентной метки) производится почками, т.к. обе метки детектируются в моче.The following organs, where high concentrations of the components of the composition were observed, were the liver, kidneys and lungs (Fig. 7, Table 3). Most likely, the excretion of metabolites (or an empty fluorescent label) is carried out by the kidneys, because both labels are detected in urine.
В мышце бедра и головном мозге компоненты препарата не детектировались. Это свидетельствует о том, что препарат не проходит гематоэнцефалический барьер и не накапливается в мышечной ткани, следовательно, не он не оказывает токсического эффекта на центральную нервную систему.The components of the drug were not detected in the thigh muscle and brain. This indicates that the drug does not pass the blood-brain barrier and does not accumulate in muscle tissue, therefore, it does not have a toxic effect on the central nervous system.
Изучалась также фармакокинетика заявленной композиции при подкожном пути введения как рекомендованном для клинического использования. Подкожно вводились три дозы препарата 5.5, 2.75 и 0.5 мг/кг, что соответствовало 11, 5,5 и 1 ТД. В результате были получены следующие данные. Максимальная концентрация компонентов препарата в крови выявлялась через 5 (для доз 5.5 и 0.5 мг/кг) и 10 мин (для дозы 2.75 мг/кг) после введения препарата, а через 60 мин после введения компоненты не детектировались в крови (Фиг. 8). Период полувыведения для обоих компонентов был сходен и составлял в среднем порядка 0.1 ч (6 мин), что свидетельствует об устойчивости комплексов Y14/siUTR в крови (Табл. 4).The pharmacokinetics of the claimed composition was also studied with the subcutaneous route of administration as recommended for clinical use. Three doses of the drug 5.5, 2.75 and 0.5 mg / kg were injected subcutaneously, which corresponded to 11, 5.5 and 1 TD. As a result, the following data were obtained. The maximum concentration of the drug components in the blood was detected after 5 (for doses of 5.5 and 0.5 mg / kg) and 10 min (for a dose of 2.75 mg / kg) after administration of the drug, and after 60 min after administration, the components were not detected in the blood (Fig. 8) . The half-life for both components was similar and averaged about 0.1 h (6 min), which indicates the stability of the Y14 / siUTR complexes in the blood (Table 4).
Полученные данные свидетельствуют о том, что изучаемый препарат достигает органа мишени - печени. Следует отметить, что кинетика препарата характерна для большинства РНК-содержащих препаратов, что заключается в небольшом периоде выведения.The data obtained indicate that the studied drug reaches the target organ - the liver. It should be noted that the kinetics of the drug is characteristic of most RNA-containing drugs, which consists in a short elimination period.
При исследовании распределения препарата по органам было установлено, что препарат более интенсивно накапливается в селезенке. В органе-мишени – печени - компоненты препарата также детектируются в значительных количествах, более того, период полувыведения компонентов исследуемого препарата из печени один из самых высоких, в сравнении с другими органами.When studying the distribution of the drug by organs, it was found that the drug accumulates more intensively in the spleen. In the target organ - the liver - the components of the drug are also detected in significant quantities, moreover, the half-life of the components of the studied drug from the liver is one of the highest in comparison with other organs.
Также данные о накоплении компонентов препарата в почках и детекции обоих флуоресцентных меток в моче позволяет заключить, что именно почки являются основным органом выведения.Also, data on the accumulation of the components of the drug in the kidneys and the detection of both fluorescent labels in the urine allows us to conclude that it is the kidneys that are the main organ of excretion.
При подкожном введении наблюдается относительная высокая биодоступность (около 70%), что свидетельствует о правильно выбранном терапевтическом пути введения. Высокий кажущийся объем распределения говорит о хорошем распределении по тканям внутренних органов, что говорит о правильном выборе средства доставки. При этом относительно низкий период полувыведения говорит о том, что препарат не кумулирует в организме и, как следствие, низка вероятность передозировки.With subcutaneous administration, a relatively high bioavailability is observed (about 70%), which indicates a correctly chosen therapeutic route of administration. A high apparent volume of distribution indicates a good distribution over the tissues of the internal organs, which indicates the correct choice of delivery vehicle. At the same time, the relatively low half-life indicates that the drug does not cumulate in the body and, as a result, the likelihood of an overdose is low.
Перечень последовательностейSequence listing
<110> ФГБУ "ГНЦ Институт иммунологии" ФМБА<110> FSBI "SSC Institute of Immunology" FMBA
<120> Композиция для лечения вирусного гепатита С <120> Composition for the treatment of viral hepatitis C
<210> SEQ ID NO 1<210>
<211> 21<211> 21
<212> RNA<212> RNA
<213> Viral<213> Viral
<400> SEQUENCE 1<400>
AAAUCUCCAGGCAUUGAGCttAAAUCUCCAGGCAUUGAGCtt
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016139970A RU2639388C1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Composition for viral hepatitis c therapy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016139970A RU2639388C1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Composition for viral hepatitis c therapy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639388C1 true RU2639388C1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63857266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016139970A RU2639388C1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Composition for viral hepatitis c therapy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639388C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2440822C2 (en) * | 2005-09-30 | 2012-01-27 | Скайнексис, Инк | Methods and pharmaceutical compositions for treatment and prevention of hepatitis c infection |
US20120308642A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | Xavier University Of Louisiana | Inhibiting hepatitis c viral replication with sirna combinations |
WO2013068348A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | Santaris Pharma A/S | Lna oligomers for improvement in hepatic function |
-
2016
- 2016-10-11 RU RU2016139970A patent/RU2639388C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2440822C2 (en) * | 2005-09-30 | 2012-01-27 | Скайнексис, Инк | Methods and pharmaceutical compositions for treatment and prevention of hepatitis c infection |
US20120308642A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | Xavier University Of Louisiana | Inhibiting hepatitis c viral replication with sirna combinations |
WO2013068348A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | Santaris Pharma A/S | Lna oligomers for improvement in hepatic function |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЛОСКОВА О.О. и др. Дизайн адресной липосомальной композиции // Молодой учёный, 24 (104), декабрь-2, 2015 г., найдено: https://moluch.ru/archive/104/24556/. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230355654A1 (en) | Rnai therapy for hepatitis b virus infection | |
EP3315608B1 (en) | Sirna, pharmaceutical composition and conjugate which contain sirna, and uses thereof | |
US8933047B2 (en) | Poly(acrylate) polymers for in vivo nucleic acid delivery | |
TWI750712B (en) | Novel compound and application thereof | |
US20100298411A1 (en) | Lipid-modified double-stranded rna having potent rna interference effect | |
EP2264167B1 (en) | Double-stranded lipid-modified rna having high rna interference effect | |
CA3118142A1 (en) | Therapeutic methods | |
JP5801055B2 (en) | Composition that suppresses expression of target gene | |
EP2658579A2 (en) | In vivo polynucleotide delivery conjugates having enzyme sensitive linkages | |
AU2016270593A1 (en) | Compositions and methods for inhibiting gene expression of Hif2alpha | |
CN104379745A (en) | Therapeutic oligonucleotides comprising pyrazolotriazine nucleotide analogues | |
RU2639388C1 (en) | Composition for viral hepatitis c therapy | |
KR101685304B1 (en) | Nanoliposome for liver-targeting RNA interference delivery | |
AU2014284835A1 (en) | Dengue virus-specific siRNA, double helix oligo-RNA structure comprising siRNA, and composition for suppressing proliferation of dengue virus comprising RNA structure | |
US20220110964A1 (en) | Pharmaceutical composition for preventing or treating atopic diseases | |
JP5952197B2 (en) | Composition that suppresses expression of target gene | |
JP5872898B2 (en) | Composition that suppresses expression of target gene | |
WO2023098908A1 (en) | Modification patterns for small interfering rna molecules with high stability and gene silencing activities | |
CN111154755B (en) | Double-stranded oligonucleotide DNA and application thereof | |
WO2022222986A1 (en) | Cyclic peptide-n-acetylgalactosamine (galnac) conjugates for drug delivery to liver cells | |
US20120244210A1 (en) | Composition for suppressing expression of target gene | |
CA3227144A1 (en) | Modified small interfering rna molecules with reduced off-target effects | |
CN117535287A (en) | Small interfering nucleic acid of hepatitis B virus gene and application thereof | |
CN102351932A (en) | Structure, preparation method and purpose of anti-influenza virus oligonucleotide | |
WO2019050437A1 (en) | Pegylated interferon lambda for oral administration, and method for producing same |