RU2658428C1 - Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation - Google Patents
Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658428C1 RU2658428C1 RU2017134475A RU2017134475A RU2658428C1 RU 2658428 C1 RU2658428 C1 RU 2658428C1 RU 2017134475 A RU2017134475 A RU 2017134475A RU 2017134475 A RU2017134475 A RU 2017134475A RU 2658428 C1 RU2658428 C1 RU 2658428C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gene
- p4na1
- cdna
- seq
- protein
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 736
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 289
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 194
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 title claims abstract description 102
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 108010043005 Prolyl Hydroxylases Proteins 0.000 title abstract description 26
- 102000004079 Prolyl Hydroxylases Human genes 0.000 title abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims abstract description 340
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims abstract description 166
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 29
- 101150080351 P4ha1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 122
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 111
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 110
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 92
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 claims description 78
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 71
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 63
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims description 38
- 239000002502 liposome Substances 0.000 claims description 30
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 claims description 27
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 26
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 26
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 claims description 21
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 20
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 claims description 18
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 claims description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000012096 transfection reagent Substances 0.000 claims description 10
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 claims description 9
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims description 8
- 108091026898 Leader sequence (mRNA) Proteins 0.000 claims description 7
- 108091036066 Three prime untranslated region Proteins 0.000 claims description 7
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000469 amphiphilic block copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 claims description 5
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 claims description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003098 myoblast Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000000107 myocyte Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000002826 placenta Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 claims description 3
- 101000614345 Homo sapiens Prolyl 4-hydroxylase subunit alpha-1 Proteins 0.000 abstract description 22
- 102100040477 Prolyl 4-hydroxylase subunit alpha-1 Human genes 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 229940121370 gene therapy substance Drugs 0.000 abstract 1
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 98
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 89
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 65
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 45
- 239000000902 placebo Substances 0.000 description 45
- 229940068196 placebo Drugs 0.000 description 45
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 38
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 38
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 30
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 27
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 27
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 26
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 26
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 24
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 101150076800 B2M gene Proteins 0.000 description 18
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 16
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 14
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 14
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 14
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 10
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 10
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 10
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 10
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000007390 skin biopsy Methods 0.000 description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 9
- BRZYSWJRSDMWLG-CAXSIQPQSA-N geneticin Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C(C)O)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N BRZYSWJRSDMWLG-CAXSIQPQSA-N 0.000 description 9
- 210000001626 skin fibroblast Anatomy 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000008157 ELISA kit Methods 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 8
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 8
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 8
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 7
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 7
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000255581 Drosophila <fruit fly, genus> Species 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 6
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 6
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 6
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 6
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 6
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 description 5
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 5
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 5
- 241000255993 Trichoplusia ni Species 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 5
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 5
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 4
- PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N Hydroxyproline Chemical compound O[C@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N 0.000 description 4
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 4
- NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N Lidocaine Chemical compound CCN(CC)CC(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010050808 Procollagen Proteins 0.000 description 4
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 4
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 4
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 4
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 4
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 4
- PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N dl-hydroxyproline Natural products OC1C[NH2+]C(C([O-])=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000003560 epithelium corneal Anatomy 0.000 description 4
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 4
- 229960002591 hydroxyproline Drugs 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229960004194 lidocaine Drugs 0.000 description 4
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 4
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 3
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 3
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 3
- 241000235058 Komagataella pastoris Species 0.000 description 3
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 description 3
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 241000243142 Porifera Species 0.000 description 3
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011530 RNeasy Mini Kit Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 3
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 3
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 3
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 3
- -1 hydroxyprolyl Chemical group 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 3
- FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N trans-L-hydroxy-proline Natural products ON1CCCC1C(O)=O FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 3
- 101150101112 7 gene Proteins 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000972619 Chondrosia reniformis Species 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 2
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 2
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 2
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 2
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 2
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 2
- 241000255601 Drosophila melanogaster Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000701024 Human betaherpesvirus 5 Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012181 QIAquick gel extraction kit Methods 0.000 description 2
- 239000013614 RNA sample Substances 0.000 description 2
- 206010072610 Skeletal dysplasia Diseases 0.000 description 2
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 2
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 2
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 102000015736 beta 2-Microglobulin Human genes 0.000 description 2
- 108010081355 beta 2-Microglobulin Proteins 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 2
- 208000006111 contracture Diseases 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 2
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 2
- 210000002472 endoplasmic reticulum Anatomy 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 230000004402 high myopia Effects 0.000 description 2
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 2
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 2
- 102200024044 rs1555523872 Human genes 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- DIGQNXIGRZPYDK-WKSCXVIASA-N (2R)-6-amino-2-[[2-[[(2S)-2-[[2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2R,3S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S,3S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[2-[[2-[[2-[(2-amino-1-hydroxyethylidene)amino]-3-carboxy-1-hydroxypropylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxybutylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1,5-dihydroxy-5-iminopentylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxybutylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]hexanoic acid Chemical compound C[C@@H]([C@@H](C(=N[C@@H](CS)C(=N[C@@H](C)C(=N[C@@H](CO)C(=NCC(=N[C@@H](CCC(=N)O)C(=NC(CS)C(=N[C@H]([C@H](C)O)C(=N[C@H](CS)C(=N[C@H](CO)C(=NCC(=N[C@H](CS)C(=NCC(=N[C@H](CCCCN)C(=O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)N=C([C@H](CS)N=C([C@H](CO)N=C([C@H](CO)N=C([C@H](C)N=C(CN=C([C@H](CO)N=C([C@H](CS)N=C(CN=C(C(CS)N=C(C(CC(=O)O)N=C(CN)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O DIGQNXIGRZPYDK-WKSCXVIASA-N 0.000 description 1
- BRZYSWJRSDMWLG-DJWUNRQOSA-N (2r,3r,4r,5r)-2-[(1s,2s,3r,4s,6r)-4,6-diamino-3-[(2s,3r,4r,5s,6r)-3-amino-4,5-dihydroxy-6-[(1r)-1-hydroxyethyl]oxan-2-yl]oxy-2-hydroxycyclohexyl]oxy-5-methyl-4-(methylamino)oxane-3,5-diol Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]([C@@H](C)O)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N BRZYSWJRSDMWLG-DJWUNRQOSA-N 0.000 description 1
- 108010020504 2-Oxoglutarate 5-Dioxygenase Procollagen-Lysine Proteins 0.000 description 1
- 102000008490 2-Oxoglutarate 5-Dioxygenase Procollagen-Lysine Human genes 0.000 description 1
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOOGRGPOEVQQDX-UUOKFMHZSA-N 3',5'-cyclic GMP Chemical compound C([C@H]1O2)OP(O)(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H]2N1C(N=C(NC2=O)N)=C2N=C1 ZOOGRGPOEVQQDX-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 101150098516 3.1 gene Proteins 0.000 description 1
- XQMVBICWFFHDNN-UHFFFAOYSA-N 5-amino-4-chloro-2-phenylpyridazin-3-one;(2-ethoxy-3,3-dimethyl-2h-1-benzofuran-5-yl) methanesulfonate Chemical compound O=C1C(Cl)=C(N)C=NN1C1=CC=CC=C1.C1=C(OS(C)(=O)=O)C=C2C(C)(C)C(OCC)OC2=C1 XQMVBICWFFHDNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 5-bromo-4-chloro-3-indolyl beta-D-galactoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CNC2=CC=C(Br)C(Cl)=C12 OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 1
- 102100027314 Beta-2-microglobulin Human genes 0.000 description 1
- 241000255789 Bombyx mori Species 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100007328 Cocos nucifera COS-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000003322 Coinfection Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 208000013558 Developmental Bone disease Diseases 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010031111 EBV-encoded nuclear antigen 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100030801 Elongation factor 1-alpha 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 241000701533 Escherichia virus T4 Species 0.000 description 1
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 101000920078 Homo sapiens Elongation factor 1-alpha 1 Proteins 0.000 description 1
- 108010000521 Human Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- 241000598171 Human adenovirus sp. Species 0.000 description 1
- 241000701044 Human gammaherpesvirus 4 Species 0.000 description 1
- 108010003272 Hyaluronate lyase Proteins 0.000 description 1
- 102000001974 Hyaluronidases Human genes 0.000 description 1
- 108010044467 Isoenzymes Proteins 0.000 description 1
- 208000005137 Joint instability Diseases 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 102000003792 Metallothionein Human genes 0.000 description 1
- 108090000157 Metallothionein Proteins 0.000 description 1
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 1
- 208000021642 Muscular disease Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 201000009623 Myopathy Diseases 0.000 description 1
- 241001045988 Neogene Species 0.000 description 1
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004020 Oxygenases Human genes 0.000 description 1
- 108090000417 Oxygenases Proteins 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108010068204 Peptide Elongation Factors Proteins 0.000 description 1
- 108010002747 Pfu DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 101800004937 Protein C Proteins 0.000 description 1
- 102000017975 Protein C Human genes 0.000 description 1
- 102000006010 Protein Disulfide-Isomerase Human genes 0.000 description 1
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- 101800001700 Saposin-D Proteins 0.000 description 1
- 241000256251 Spodoptera frugiperda Species 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 1
- 101710162629 Trypsin inhibitor Proteins 0.000 description 1
- 229940122618 Trypsin inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000009056 active transport Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002543 antimycotic Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 108010006025 bovine growth hormone Proteins 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 238000002659 cell therapy Methods 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 230000037319 collagen production Effects 0.000 description 1
- 108010062101 collagen type XXI Proteins 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 208000018631 connective tissue disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N dATP Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 1
- SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N dATP Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N dGTP Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 1
- NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N dTTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 108010007093 dispase Proteins 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000001976 enzyme digestion Methods 0.000 description 1
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 108060002894 fibrillar collagen Proteins 0.000 description 1
- 102000013373 fibrillar collagen Human genes 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 229960002773 hyaluronidase Drugs 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003228 microsomal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000004264 monolayer culture Methods 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 210000002200 mouth mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 101150091879 neo gene Proteins 0.000 description 1
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000005305 organ development Effects 0.000 description 1
- 230000007119 pathological manifestation Effects 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 125000001151 peptidyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 125000001500 prolyl group Chemical group [H]N1C([H])(C(=O)[*])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 229960000856 protein c Drugs 0.000 description 1
- 108020003519 protein disulfide isomerase Proteins 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 238000010807 real-time PCR kit Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 description 1
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 description 1
- 241000701447 unidentified baculovirus Species 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/44—Oxidoreductases (1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к молекулярной биологии, биотехнологии, генной инженерии и медицине и может быть использовано для коррекции патологических состояний клеток различных органов и тканей, а также собственно органов и тканей человека, связанных с уменьшением уровня экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в частности, в терапевтических целях.The invention relates to molecular biology, biotechnology, genetic engineering and medicine and can be used to correct the pathological conditions of cells of various organs and tissues, as well as human organs and tissues proper, associated with a decrease in the expression level of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed 4-
Предшествующий уровень.Prior level.
Гликопротеин коллаген является самым распространенным белком не только во внеклеточном матриксе, но и во всем организме человека. Он составляет одну треть от всех белков тела и 70% всех белков кожи. Коллаген является основой соединительной ткани, структурной основой кожи, хрящей, синовиальной жидкости суставов, бронхов, легочной ткани, сосудистой стенки, межпозвонковых дисков, стенок кишечника и желудка. В коллагене одна треть аминокислотных остатков приходится на глицин и еще одна треть на пролин и гидроксипролин. Гидроксипролин, представленный в коллагене весьма большим числом остатков, стабилизирует тройную спираль коллагена по отношению к действию протеаз. В связи с чем, коллаген обеспечивает структурную поддержку ткани, придает ей твердость и стойкость.Collagen glycoprotein is the most common protein not only in the extracellular matrix, but throughout the human body. It accounts for one third of all body proteins and 70% of all skin proteins. Collagen is the basis of connective tissue, the structural basis of the skin, cartilage, synovial fluid of the joints, bronchi, lung tissue, vascular wall, intervertebral discs, intestinal and stomach walls. In collagen, one third of the amino acid residues are glycine and another third are proline and hydroxyproline. Hydroxyproline, represented in collagen by a very large number of residues, stabilizes the triple helix of collagen with respect to the action of proteases. In this connection, collagen provides structural support to the tissue, gives it hardness and durability.
Коллаген синтезируется в фибробластах в виде высокомолекулярного предшественника - проколлагена. Полипептидные цепи коллагенов синтезируются на мембраносвязанных рибосомах и поступают в просвет эндоплазматического ретикулума в форме предшественников большего размера (про-альфа-цепи), имеющих дополнительные аминокислотные остатки (пропептиды) на N- и С-концах, а также короткий N-концевой сигнальный пептид, необходимый для поступления образующегося полипептида внутрь эндоплазматического ретикулума. Далее некоторые остатки пролина и лизина гидроксилируются. Гидроксильные группы данных аминокислот, образуют межспиральные водородные связи, что необходимо для правильного трехмерного складывания вновь синтезированных цепочек проколлагена.Collagen is synthesized in fibroblasts in the form of a high molecular weight precursor - procollagen. Collagen polypeptide chains are synthesized on membrane-bound ribosomes and enter the lumen of the endoplasmic reticulum in the form of larger precursors (pro-alpha chains) having additional amino acid residues (propeptides) at the N- and C-ends, as well as a short N-terminal signal peptide, necessary for the entry of the resulting polypeptide into the endoplasmic reticulum. Further, some proline and lysine residues are hydroxylated. The hydroxyl groups of these amino acids form inter-helical hydrogen bonds, which is necessary for the correct three-dimensional folding of newly synthesized procollagen chains.
Образование гидроксипролила и гидроксилизила катализируют железосодержащие ферменты - пролилгидроксилаза и лизилгидроксилаза, находящиеся в микросомальной фракции многих тканей (кожи, печени, легких, сердца, скелетной мышцы, гранулирующих раневых поверхностей). Эти ферменты являются пептидилгидроксилазами, поскольку гидроксилирование происходит только после включения пролина или лизина в полипептидную цепь.The formation of hydroxyprolyl and hydroxylisyl is catalyzed by iron-containing enzymes - prolyl hydroxylase and lysyl hydroxylase, which are in the microsomal fraction of many tissues (skin, liver, lungs, heart, skeletal muscle, granulating wound surfaces). These enzymes are peptidyl hydroxylases, since hydroxylation occurs only after the inclusion of proline or lysine in the polypeptide chain.
Пролил-4-гидроксилаза - фермент класса оксидоредуктаз, который катализирует гидроксилирование в положении 4 конкретных остатков пролина в зарождающихся цепях проколлагена. Фермент требует активности Fe2+, аскорбата и α-кетоглутарата для активности, и реакция необходима для термической стабильности тройной спиральной структуры коллагена. Фермент представляет собой тетрамер, содержащий 2α- и 2β-цепи; β-цепь в мономерной форме представляет собой фермент дисульфидизомеразу белков. При этом α-субъединица содержит каталитические и пептид-субстратные связывающие домены, но неактивна в отсутствие β-субъединицы. Фермент является оксигеназой со смешанной функцией и функционирует при участии молекулярного кислорода.Prolyl 4-hydroxylase is an oxidoreductase class enzyme that catalyzes hydroxylation at the 4 position of specific proline residues in nascent procollagen chains. The enzyme requires the activity of Fe2 +, ascorbate and α-ketoglutarate for activity, and the reaction is necessary for the thermal stability of the triple helical structure of collagen. The enzyme is a tetramer containing 2α and 2β chains; The β-chain in monomeric form is a protein disulfide isomerase enzyme. Moreover, the α-subunit contains catalytic and peptide-substrate binding domains, but is inactive in the absence of a β-subunit. The enzyme is an oxygenase with a mixed function and functions with the participation of molecular oxygen.
Экспрессия in vitro активной рекомбинантной пролил-4-гидроксилазы из ее субъединиц была успешно получена путем коинфекции клеток насекомых Spodoptera frugiperda и Trichoplusia ni (Vuori, K., et al. (1992) Proc Natl Acad Sci USA 89, 7467-7470) с рекомбинантными бакуловирусами или котрансфекцией с экспрессирующими векторами в клеточных линиях млекопитающих COS-1 (John, DC и Bulleid, NJ (1996) Biochem J 317 (Pt 3), 659-665) и HEK293 (Wagner, K., et al. (2000) Biochem J352 Pt 3, 907-911), в дрожжах Pichia pastoris (Vuorela, A., et al. (1997) Embo J16, 6702-6712) и Saccharomyces cerevisiae (Toman, P.D. и др. (2000) J Biol Chem 275, 23303-23309).In vitro expression of active recombinant prolyl 4-hydroxylase from its subunits was successfully obtained by co-infection of insect cells Spodoptera frugiperda and Trichoplusia ni (Vuori, K., et al. (1992) Proc Natl Acad Sci USA 89, 7467-7470) with recombinant baculoviruses or cotransfection with expression vectors in mammalian cell lines COS-1 (John, DC and Bulleid, NJ (1996) Biochem J 317 (Pt 3), 659-665) and HEK293 (Wagner, K., et al. (2000)
Системами экспрессии для получения рекомбинантных коллагенов являются также клетки Е. coli, трансгенные животные и растения. Однако почти все вышеназванные системы экспрессии имеют свои недостатки. Например, система экспрессии Е. coli не имеет посттрансляционной модификации, а система экспрессии дрожжей не обладает пролил-4-гидроксилазной активностью, хотя выход коллагенов в Pichia pastoris является самым высоким среди этих экспрессионных систем. Система экспрессии клеточной линии млекопитающих имеет низкий выход и пределы для конкретных типов тканей, а система экспрессии клеток насекомых имеет низкую активность пролил-4-гидроксилазы. Что касается трансгенных животных (шелковый червь или мыши) или растений (табак), в них продукты коллагена были чрезмерно «сшиты». Кроме того, трудно восстановить или очистить рекомбинантные коллагены из-за клеточного лизиса. Поэтому создание эффективной системы экспрессии для получения коллагенов с высоким выходом очень актуально.The expression systems for producing recombinant collagens are also E. coli cells, transgenic animals and plants. However, almost all of the above expression systems have their drawbacks. For example, the E. coli expression system has no post-translational modification, and the yeast expression system does not have prolyl 4-hydroxylase activity, although the yield of collagen in Pichia pastoris is the highest among these expression systems. The mammalian cell line expression system has a low yield and limits for specific tissue types, and the insect cell expression system has a low prolyl 4-hydroxylase activity. As for transgenic animals (silkworm or mice) or plants (tobacco), in them collagen products were excessively “crosslinked”. In addition, it is difficult to restore or purify recombinant collagens due to cell lysis. Therefore, the creation of an effective expression system for producing collagen in high yield is very important.
Известен ген Р4НА1 пролил 4-гидроксилазы альфа-полипептида I Homo sapiens, кодирующий каталитическую α (I) субъединицу основного изофермента С-Р4Н (С-Р4Н-I) (https://cgwb.nci.nih.gov/cgi-bin/hgGene?hgg_gene=uc001jth.3&hgg_prot=Q5VSQ6&hgg_chrom=chr10&hgg_start=74766979&hgg_end=74856732&hgg_type=knownGene&db=hg19&hgsid=1030298). Ген P4HA1 находится в положении 10q22.1 хромосомы, имеет длину более 69 кБ, и состоит из 16 экзонов. Белок гена Р4НА1 катализирует образование 4-гидроксипролина, который необходим для правильного трехмерного складывания вновь синтезированных цепочек проколлагена.The known P4NA1 gene shed 4-hydroxylase of the alpha polypeptide I of Homo sapiens encoding the catalytic α (I) subunit of the main isoenzyme C-P4H (C-P4H-I) (https://cgwb.nci.nih.gov/cgi-bin/ hgGene? hgg_gene = uc001jth.3 & hgg_prot = Q5VSQ6 & hgg_chrom = chr10 & hgg_start = 74766979 & hgg_end = 74856732 & hgg_type = knownGene & db = hg19 & hgsid = 1030298). The P4HA1 gene is located at position 10q22.1 of the chromosome, has a length of more than 69 kB, and consists of 16 exons. The protein of the P4NA1 gene catalyzes the formation of 4-hydroxyproline, which is necessary for the correct three-dimensional folding of newly synthesized procollagen chains.
Были исследованы мутации человеческого биаллельного гена Р4НА1 в семье с врожденным расстройством соединительной ткани, которое проявлялось как ранняя суставная гипермобильность, суставные контрактуры, мышечная слабость и дисплазия кости, также и высокая миопия, с подтверждением клинического улучшения двигательной функции с течением времени у выжившего пациента. Как и у нулевых мышей P4ha1, которые умирают пренатально, мышечная ткань из поколений Р1 и Р2 обнаружила пониженную иммунореактивность коллагена IV на мембране базального мышц. Пациенты были гетерозиготными по мутантному гену, что приводило к уменьшению, но не отсутствию уровня белка Р4НА1 и активности пролил-4-гидроксилазы С-Р4Н в дермальных фибробластах по сравнению с контрольными образцами. Дифференциальная сканирующая калориметрия показала уменьшенную термическую стабильность коллагена в дермальных фибробластах, полученных из пациентов, по сравнению с контрольными образцами. Мутации, влияющие на семейство белков C-P4Hs и, в частности, C-P4H-I, следует учитывать у пациентов с врожденными нарушениями соединительной ткани / миопатии с совместной гипермобильностью, контрактурами, легкой скелетной дисплазией и высокой миопией (Yaqun Zou, Sandra Donkervoort et al. Молекулярная генетика человека, том 26, выпуск 12, 15 июня 2017 г., страницы 2207-2217, https://doi.org/10.1093/hmg/ddx110).Mutations of the human P4NA1 biallelic gene were studied in a family with congenital connective tissue disorder, which manifested as early articular hypermobility, articular contractures, muscle weakness and bone dysplasia, as well as high myopia, with confirmation of the clinical improvement in motor function over time in the surviving patient. As in null P4ha1 mice that die prenatally, muscle tissue from generations P1 and P2 showed reduced collagen IV immunoreactivity on the membrane of the basal muscle. Patients were heterozygous for the mutant gene, which led to a decrease, but not the absence of the level of P4NA1 protein and the activity of prolyl 4-hydroxylase C-P4H in dermal fibroblasts compared to control samples. Differential scanning calorimetry showed reduced thermal stability of collagen in dermal fibroblasts obtained from patients, compared with control samples. Mutations affecting the C-P4Hs protein family and, in particular, C-P4H-I, should be considered in patients with congenital connective tissue / myopathy disorders with joint hypermobility, contractures, mild skeletal dysplasia and high myopia (Yaqun Zou, Sandra Donkervoort et al. Molecular Human Genetics, Volume 26, Issue 12, June 15, 2017, pages 2207-2217, https://doi.org/10.1093/hmg/ddx110).
В заявке WO 2014170460 (А2) описан метод получения коллагена из морских губок (Chondrosia reniformis) в дрожжах Pichia pastoris. В частности, было создано три векторные конструкции:WO 2014170460 (A2) describes a method for producing collagen from sea sponges (Chondrosia reniformis) in Pichia pastoris yeast. In particular, three vector constructions were created:
- с кДНК, кодирующей альфа-субъединицу пролил-4-гидроксилазы (pPinkHC \ <хо pPinkLC \ а векторы),- cDNA encoding the alpha subunit of prolyl 4-hydroxylase (pPinkHC \ <xo pPinkLC \ vectors),
- с кДНК, кодирующей бета-субъединицу пролил-4-гидроксилаза (pPIC6B \ PDI-вектор),- with cDNA encoding the beta subunit of prolyl 4-hydroxylase (pPIC6B \ PDI vector),
- с кДНК, кодирующей нефибриллярный коллагеновый белок С. Reniformis (pPICZB \ ColCH).- with cDNA encoding non-fibrillar collagen protein C. Reniformis (pPICZB \ ColCH).
В заявке описан способ, который предусматривает совместную трансформацию дрожжевого штамма с двумя различными векторами, содержащими: первый - кодирующую последовательность для альфа-субъединицы, второй - кодирующую последовательность бета-субъединицы фермента пролил-4-гидроксилазы, с последующей трансформацией с помощью вектора, содержащего одну кодирующую последовательность коллагенового белка морской губки.The application describes a method that involves the joint transformation of a yeast strain with two different vectors containing: the first is the coding sequence for the alpha subunit of the prolyl 4-hydroxylase enzyme, followed by transformation using a vector containing one coding sequence of collagen protein of marine sponge.
Недостатком данного подхода является то, что для экспрессии генов субъединиц пролил-4-гидроксилазы морской губки выбрана система экспрессии дрожжевых клеток, которая согласно литературным данным не обладает значимой пролил-4-гидроксилазной активностью. В данной патентной заявке не рассматривается возможность экспрессии в клетках человека в качестве генно-терапевтического средства с учетом индивидуальных характеристик пациента, в связи с которыми может понадобиться группа вариаций для данного средства.The disadvantage of this approach is that the yeast cell expression system, which according to published data does not have significant prolyl-4-hydroxylase activity, was selected for the expression of the genes of prolyl 4-hydroxylase subunits of the sea sponge. This patent application does not consider the possibility of expression in human cells as a gene-therapeutic agent, taking into account the individual characteristics of the patient, in connection with which a group of variations for this agent may be needed.
За прототип авторами было принято решение по патенту US 7759090 (В2), в котором описана экспрессионная система для получения коллагена. В частности, показаны стабильно трансфицированные клеточные линии насекомых, содержащие кДНК, кодирующие α и β-субъединицы пролил-4-гидроксилазы человека в клетках Trichoplusia ni и Drosophila melanogaster S2. Дополнительно охарактеризовано участие пролил-4-гидроксилазы в сборке трех альфа-цепей с образованием миниколлагена XXI тримерного типа, который содержит интактный С-терминальный неколлагеновый домен (NC1) и коллагеновый домен (COL1) в системе Drosophila. Миниколлаген XXI, коэкспрессированный пролил-4-гидроксилазой, содержал достаточное количество гидроксипролина для образования термостойких устойчивых к пепсину тройных спиралей.For the prototype, the authors decided on patent US 7759090 (B2), which describes the expression system for collagen production. In particular, stably transfected insect cell lines containing cDNAs encoding human α prolyl 4-hydroxylase coding for α and β subunits in Trichoplusia ni and Drosophila melanogaster S2 cells are shown. Additionally, the involvement of prolyl 4-hydroxylase in the assembly of three alpha chains with the formation of trimeric type minicollagen XXI, which contains the intact C-terminal non-collagen domain (NC1) and collagen domain (COL1) in the Drosophila system, was characterized. Minicollagen XXI coexpressed with prolyl 4-hydroxylase contained sufficient hydroxyproline to form heat-resistant pepsin-resistant triple helices.
Один из вариантов осуществления изобретения описывает рекомбинантную клетку насекомого, включающую трансфицированный ген, кодирующий пролил-4-гидроксилазу. Этот ген включает α-субъединицу и/или β-субъединицу пролил-4-гидроксилазы. Рекомбинантная клетка насекомого дополнительно включает трансфицированный ген, кодирующий коллагеновый (COL1) домен и С1-терминальный домен (NC1) коллагена типа XXI.One embodiment of the invention describes a recombinant insect cell comprising a transfected gene encoding prolyl 4-hydroxylase. This gene includes the α-subunit and / or β-subunit of prolyl 4-hydroxylase. The recombinant insect cell further includes a transfected gene encoding the collagen (COL1) domain and the C1-terminal domain (NC1) of type XXI collagen.
Гены кодирующие α-субъединицу и β-субъединицу пролил-4-гидроксилазы человека были клонированы совместно в векторе экспрессии pIZ / V5-His под контролем промотора OplE2, полученного из вируса полипептида многояде (в системе InsectSelect), а в системе Drosophila inducible expression (DES®) (Invitrogen) гены кодирующие α-субъединицу и β-субъединицу пролил-4-гидроксилазы были клонированы раздельно в векторе экспрессии рМТ / V5-HisA под контролем промотора металлотионеина, который индуцируется добавлением ионов меди или кадмия.Genes encoding the α-subunit and β-subunit of human prolyl 4-hydroxylase were cloned together in the pIZ / V5-His expression vector under the control of the OplE2 promoter derived from the polypeptide virus mnogonad (in the InsectSelect system), and in the Drosophila inducible expression system (DES ®) (Invitrogen) genes encoding the α-subunit and β-subunit of prolyl 4-hydroxylase were cloned separately in the pMT / V5-HisA expression vector under the control of the metallothionein promoter, which is induced by the addition of copper or cadmium ions.
Показано, что Р4Нα- и Р4Нβ-субъединицы способны собираться в активный тетрамер α2β2. Полученная пролил-4-гидроксилаза обеспечивает синтез коллагена с устойчивыми тройными спиралями. Общая активность пролил-4-гидроксилазы в стабильно трансфицированных клетках Trichoplusia ni Р4Н увеличивалась только в 2 раза по сравнению с эндогенным ферментом в контроле без трансфекции клеток, а в системе Drosophila S2, была в 3-4 раза выше, чем в системе Trichoplusia ni. Это объясняется более высокой копийностью рекомбинантных плазмидных векторов, которые были использованы для трансфекции генома клеток Drosophila S2. Сравнение уровней экспрессии Р4Нα и Р4Нβ в лизатах клеток Trichoplusia ni показало, что уровень экспрессии белка Р4Нα примерно в 5 раз меньше, чем Р4Нβ. Для экспрессии Р4Н в индуцибельной Drosophila системе экспрессии клетки Drosophila S2 были совместно трансфицированы рМТ / Р4Нα, рМТ / Р4Нβ и pCoHygro в соотношении 10:10:1 с использованием реагента для трансфекции Effectene (Qiagen). Домены коллагена были введены в клетки путем трансформации вектором рМТ / BiP-mC21. Таким образом, рекомбинантный коллаген получен с использованием системы экспрессии трех генов в клетках Drosophila melanogaster.It was shown that P4Hα and P4Hβ subunits are able to assemble into the active tetramer α2β2. The resulting prolyl 4-hydroxylase provides collagen synthesis with stable triple helices. The total activity of prolyl 4-hydroxylase in stably transfected Trichoplusia ni P4H cells increased only 2-fold compared to the endogenous enzyme in the control without cell transfection, and in the Drosophila S2 system, it was 3-4 times higher than in the Trichoplusia ni system. This is due to the higher copy number of recombinant plasmid vectors that were used to transfect the genome of Drosophila S2 cells. A comparison of the expression levels of P4Hα and P4Hβ in the lysates of Trichoplusia ni cells showed that the expression level of the P4Hα protein is approximately 5 times lower than P4Hβ. For P4H expression in the inducible Drosophila expression system, Drosophila S2 cells were co-transfected with pMT / P4Hα, pMT / P4Hβ and pCoHygro in a 10: 10: 1 ratio using Effectene transfection reagent (Qiagen). Collagen domains were introduced into cells by transformation with the pMT / BiP-mC21 vector. Thus, recombinant collagen was obtained using the expression system of three genes in Drosophila melanogaster cells.
Недостатком данного подхода является то, что для экспрессии генов субъединиц пролил-4-гидроксилазы человека выбрана система экспрессии клеток насекомых, которая согласно литературным данным имеет низкую активность пролил-4-гидроксилазы. Также не рассматривается возможность экспрессии в клетках человека в качестве генно-терапевтического средства с учетом индивидуальных характеристик пациента, в связи с которыми может понадобиться группа вариаций для данного средства.The disadvantage of this approach is that for the expression of human prolyl 4-hydroxylase subunit genes, an insect cell expression system has been selected, which according to published data has low prolyl 4-hydroxylase activity. Also, the possibility of expression in human cells as a gene-therapeutic agent is not considered, taking into account the individual characteristics of the patient, in connection with which a group of variations for this agent may be needed.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей данного изобретения является создание высокоэффективного средства для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением уровня экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, на основе генно-терапевтических субстанций с геном Р4НА1, представляющих собой группу генно-терапевтических субстанций, при использовании которых с учетом индивидуальных особенностей пациента, происходит повышение уровня экспрессии гена Р4НА1 и/или повышение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей и/или органах и тканях организмаThe objective of the invention is to provide a highly effective means for treating the conditions of the human body associated with a decrease in the expression level of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed by 4-
Указанная задача решается за счет того, что создано средство для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, на основе генно-терапевтических субстанций с геном Р4НА1, представляющее собой, по крайней мере, одну генно-терапевтическую субстанцию, выбранную из группы генно-терапевтических субстанций, каждая из которых представляет генетическую конструкцию на основе векторной плазмиды, включающей кДНК гена Р4НА1, с кодирующей последовательностью белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, с делециями 5'- и 3'-нетранслируемых областей, а именно, полученной на основе участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 1, или модифицированной кДНК гена Р4НА1, при этом в качестве модифицированной кДНК гена Р4НА1 используют SEQ ID No: 2, или SEQ ID No: 3, или SEQ ID No: 4, или SEQ ID No: 5, или SEQ ID No: 6, или SEQ ID No: 7, или сочетание этих генетических конструкций, каждая из которых содержит также регуляторные элементы, обеспечивающие высокий уровень экспрессии гена Р4НА1 в эукариотических клетках, в частности в клетках органов и тканей человека, и способную увеличить количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей и/или органах и тканях человека, в частности в гемопоэтических клетках, или мезенхимальных стволовых клетках, или хондробластах, или миоцитах, или миобластах, или фибробластах, или остеобластах, или кератоцитах, или эпителиальных клетках, или клетках роговицы, или эндотелиальных клетках, или эпителиальных клетках, в сочетании с транспортной молекулой или без нее при трансфекции этими генно-терапевтическими субстанциями клеток органов и тканей человека и/или в органах и тканях человека в частности, в соединительно-тканных структурах, или коже, или суставах, или хрящевой ткани, или костной ткани, или мышечной ткани, или сухожилиях, или связках, или кровеносных сосудах, или стенке артерий, или роговице глаза, или склере, или плаценте, или дентине, или строме внутренних органов в сочетании с транспортной молекулой или без нее при введении этих генно-терапевтических субстанций в органы и ткани человека. При этом генетическая конструкция с модифицированной кДНК гена Р4НА1 содержит последовательность нуклеотидов, включающую в себя белок-кодирующую область кДНК гена Р4НА1, которая несет модификации, не затрагивающие структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно: нуклеотидные замены, не приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи. Или генетическая конструкция с модифицированной кДНК гена Р4НА1 содержит последовательность нуклеотидов, включающую в себя белок-кодирующую область кДНК гена Р4НА1, которая несет модификации, затрагивающие структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно: нуклеотидные замены, приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи. Или генетическая конструкция с модифицированной кДНК гена Р4НА1 содержит последовательность нуклеотидов, включающую в себя белок-кодирующую область кДНК гена Р4НА1, которая несет модификации, не затрагивающие структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно: нуклеотидные замены, не приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи, в комбинации с модификациями, затрагивающими структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно: нуклеотидные замены, приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи. В качестве транспортной молекулы используют липосомы или дендримеры 5-го и выше поколений, или амфифильные блоксополимеры, или transfection reagent на основе Polyethylenimine (PEI).This problem is solved due to the fact that a tool has been created for treating the conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed by 4-hydroxylase alpha 1, based on gene-therapeutic substances with the P4NA1 gene, which is at least at least one gene therapeutic substance selected from the group of gene therapeutic substances, each of which represents a genetic construct based on a vector plasmid comprising the cDNA of the P4NA1 gene, encoding the last protein shed 4-hydroxylase alpha 1, with deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of a portion of unmodified cDNA of the P4NA1 gene SEQ ID No: 1, or modified cDNA of the P4NA1 gene, while as a modified cDNA P4NA1 gene use SEQ ID No: 2, or SEQ ID No: 3, or SEQ ID No: 4, or SEQ ID No: 5, or SEQ ID No: 6, or SEQ ID No: 7, or a combination of these genetic constructs, each of which also contains regulatory elements that provide a high level of expression of the P4NA1 gene in eukaryotic cells, in particular in cells human organs and tissues, and capable of increasing the amount of protein shed by 4-hydroxylase alpha 1, in the cells of organs and tissues and / or organs and tissues of a person, in particular in hematopoietic cells, or mesenchymal stem cells, or chondroblasts, or myocytes, or myoblasts, or fibroblasts, or osteoblasts, or keratocytes, or epithelial cells, or corneal cells, or endothelial cells, or epithelial cells, in combination with or without a transport molecule when transfected with these gene-therapeutic substances mi of cells of human organs and tissues and / or in human organs and tissues, in particular, in connective tissue structures, or skin, or joints, or cartilage, or bone tissue, or muscle tissue, or tendons, or ligaments, or blood vessels or the wall of arteries, or the cornea of the eye, or the sclera, or placenta, or dentin, or the stroma of internal organs in combination with or without a transport molecule when these gene-therapeutic substances are introduced into human organs and tissues. In this case, the genetic construct with the modified cDNA of the P4NA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the P4NA1 gene, which carries modifications that do not affect the protein structure, shed 4-
Способ получения средства для лечения состояний человеческого организма связанного с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, заключается в получении каждой генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций, при этом получают кДНК гена Р4НА1, затем помещают кДНК в векторную плазмиду, способную обеспечить высокий уровень экспрессии этой кДНК в клетках различных органов и тканей человека, наращивают и выделяют необходимое количество генетической конструкции, затем комбинируют генетическую конструкцию с транспортной молекулой для трансфекции полученной генно-терапевтической субстанцией клеток органов и тканей и/или введения полученной генно-терапевтической субстанции в органы и ткани человека, при этом используют кДНК гена Р4НА1 с кодирующей последовательностью белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, с делециями 5'- и 3'-нетранслируемых областей, а именно, полученной на основе участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 1, или модифицированной кДНК гена Р4НА1, при этом в качестве модифицированной кДНК гена Р4НА1 используют, или SEQ ID No: 2, или SEQ ID No: 3, или SEQ ID No: 4, или SEQ ID No: 5, или SEQ ID No: 6, или SEQ ID No: 7, или сочетание этих генетических конструкций.A method of obtaining a means for treating the conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shedding 4-hydroxylase alpha 1, is to obtain each gene therapeutic substance from the group of gene therapeutic substances, whereby cDNA of the P4NA1 gene is obtained, then cDNA is placed in a vector plasmid capable of providing a high level of expression of this cDNA in cells of various human organs and tissues, and the necessary amount of genetic constructs is increased and secreted cells, then combine the genetic construct with a transport molecule to transfect the obtained gene therapeutic substance of cells of organs and tissues and / or introduce the obtained gene therapeutic substance into human organs and tissues, using cDNA of the P4NA1 gene with the coding sequence of the protein shed 4-hydroxylase alpha 1, with deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of a plot of unmodified cDNA of the P4NA1 gene SEQ ID No: 1, or a modified cDNA of the P4NA1 gene, while as modifiers P4NA1 gene cDNA is used, either SEQ ID No: 2, or SEQ ID No: 3, or SEQ ID No: 4, or SEQ ID No: 5, or SEQ ID No: 6, or SEQ ID No: 7, or a combination these genetic constructs.
Способ использования средства для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, заключающийся в трансфекции генно-терапевтической субстанцией, выбранной из группы созданных генно-терапевтических субстанций, клеток органов и тканей пациента и/или во введении в органы и ткани пациента аутологичных клеток пациента, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией, выбранной из группы созданных генно-терапевтических субстанций по п. 1, и/или во введении в органы и ткани пациента генно-терапевтической субстанции или нескольких субстанций, выбранной / выбранных из группы созданных генно-терапевтических субстанций по п. 1., или сочетанием обозначенных способов.A method of using the agent for treating human body conditions associated with a decrease in the expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed 4-
Перечень фигурList of figures
На фиг. 1In FIG. one
Представлена нуклеотидная последовательность немодифицированной кДНК гена Р4НА1, последовательность которой гомологична приводимой в базе данных GenBank под номером NM_000917 P4HA1SEQ ID No: 1.The nucleotide sequence of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene is presented, the sequence of which is homologous to that given in the GenBank database under the number NM_000917 P4HA1SEQ ID No: 1.
На фиг. 2In FIG. 2
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 2, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No: 2, which
содержит 2 нуклеотидные замены G>C в позициях 730, 790; 3 нуклеотидных замены T>G в позициях 511, 649, 1123; 4 нуклеотидных замены A>G в позициях 487, 502, 646, 727; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644, не приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.contains 2 nucleotide substitutions G> C at positions 730, 790; 3 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123; 4 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644, which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein shed by 4-
На фиг. 3In FIG. 3
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 3, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No: 3, which
содержит 3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730,790,1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644, не приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.contains 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730,790,1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644, which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein shed by 4-
На фиг. 4In FIG. four
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 4, котораяPresents the nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4NA1, SEQ ID No: 4, which
содержит 28 несинонимических нуклеотидных замен 1324 C>G, 1330 Т>С, 1333 А>С, 1334 G>A, 1336 А>Т, 13370Т, 1338 А>С, 1339 Т>А, 1340 G>A,1345 Т>А, 1346 G>A, 1347 А>Т, 1348 G>A, 1351 Т>А, 1355 A>G, 1357 А>С, 1361 A>G, 1362 С>А, 1363 C>G, 1366 A>G, 1368 C>Т, 1372 G>T, 1379 G>A, 1381 А>Т, 1382 Т>А, 1383 C>G, 1384 Т>С, 1387 G>A, приводящих к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.contains 28 non-synonymous nucleotide substitutions 1324 C> G, 1330 T> C, 1333 A> C, 1334 G> A, 1336 A> T, 13370T, 1338 A> C, 1339 T> A, 1340 G> A, 1345 T> A, 1346 G> A, 1347 A> T, 1348 G> A, 1351 T> A, 1355 A> G, 1357 A> C, 1361 A> G, 1362 C> A, 1363 C> G, 1366 A> G, 1368 C> T, 1372 G> T, 1379 G> A, 1381 A> T, 1382 T> A, 1383 C> G, 1384 T> C, 1387 G> A, leading to changes in the amino acid sequence of the protein 4-
На фиг. 5In FIG. 5
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 5, которая содержит 28 несинонимических нуклеотидных замен 1324 C>G, 1330 Т>С, 1333 А>С, 1334 G>A, 1336 А>Т, 1337 С>Т, 1338 А>С, 1339 Т>А, 1340 G>A, 1345 Т>А, 1346 G>A, 1347 А>Т, 1348 G>A, 1351 Т>А, 1355 A>G, 1357 А>С, 1361 A>G, 1362 C>A, 1363 C>G, 1366 A>G, 1368 C>Т, 1372 C>Т, 1379 G>A, 1381 А>Т, 1382 Т>А, 1383 C>G, 1384 Т>С, 1387 G>A, приводящих к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а также-3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730, 790, 1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644.The nucleotide sequence of the modified cDNA of the P4NA1 gene is presented, SEQ ID No: 5, which contains 28 non-synonymous nucleotide substitutions 1324 C> G, 1330 T> C, 1333 A> C, 1334 G> A, 1336 A> T, 1337 C> T, 1338 A> C, 1339 T> A, 1340 G> A, 1345 T> A, 1346 G> A, 1347 A> T, 1348 G> A, 1351 T> A, 1355 A> G, 1357 A> C, 1361 A> G, 1362 C> A, 1363 C> G, 1366 A> G, 1368 C> T, 1372 C> T, 1379 G> A, 1381 A> T, 1382 T> A, 1383 C> G, 1384 T> C, 1387 G> A, leading to changes in the amino acid sequence of the protein spilled 4-hydroxylase alpha 1, as well as 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644.
На фиг. 6In FIG. 6
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 6, котораяPresents the nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4NA1, SEQ ID No: 6, which
содержит делецию с 1490 по 1544 н.п., приводящую к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.contains a deletion from 1490 to 1544 n.p., leading to changes in the amino acid sequence of the protein shed of 4-
На фиг. 7In FIG. 7
Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 7, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No: 7, which
содержит 3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730, 790, 1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644; делецию с 1490 по 1544 н.п., приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.contains 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644; a deletion from 1490 to 1544 bp, leading to changes in the amino acid sequence of the protein shed by 4-
На фиг. 8In FIG. 8
С целью последующего корректного определения генно-терапевтического эффекта после трансфекции фибробластов генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 проводили анализ эндогенной экспрессии гена Р4НА1 в культуре первичных фибробластов. На фигуре представлены графики накопления продуктов полимеразной цепной реакции (ПЦР), соответствующих:In order to subsequently correctly determine the gene therapeutic effect after transfection of fibroblasts with a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene, an analysis of the endogenous expression of the P4NA1 gene was carried out in the culture of primary fibroblasts. The figure shows the graphs of the accumulation of products of polymerase chain reaction (PCR), corresponding to:
1 - кДНК гена Р4НА1, фибробласты со сниженной экспрессией гена Р4НА11 - cDNA of the P4NA1 gene, fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene
2 - кДНК гена Р4НА1, фибробласты с нормальной экспрессией гена Р4НА12 - cDNA of the P4NA1 gene, fibroblasts with normal expression of the P4NA1 gene
3 - кДНК гена В2М, фибробласты со сниженной экспрессией гена Р4НА13 - cDNA of the B2M gene, fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene
4 - кДНК гена В2М, фибробласты с нормальной экспрессией гена Р4НА14 - cDNA of the B2M gene, fibroblasts with normal expression of the P4NA1 gene
В качестве референтного гена использовали ген В2М (Бета-2-микроглобулин) приведенного в базе данных GenBank под номером NM 004048.2.The B2M gene (Beta-2-microglobulin) shown in the GenBank database under the number NM 004048.2 was used as the reference gene.
На фиг. 9In FIG. 9
С целью подтверждения увеличения экспрессии гена Р4НА1 в клеточной культуре фибробластов со сниженной экспрессией гена Р4НА1 при трансфекции данных клеток генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 представлены графики накопления ПЦР-продуктов, соответствующих:In order to confirm the increase in the expression of the P4NA1 gene in a cell culture of fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene during transfection of these cells with a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene, the graphs of accumulation of PCR products are presented corresponding to:
1 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах с нормальной экспрессией гена Р4НА1,1 - cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts with normal expression of the P4NA1 gene,
2 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 до трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА12 - cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene before transfection of the GTS with cDNA of the P4NA1 gene
3 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА13 - cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene after transfection of the GTS with cDNA of the P4NA1 gene
4 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции вектором без кДНК гена Р4НА14 - cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene after transfection with a vector without cDNA of the P4NA1 gene
5- кДНК гена В2М в фибробластах с нормальной экспрессией гена Р4НА1,5-cDNA of the B2M gene in fibroblasts with normal expression of the P4NA1 gene,
6- кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 до трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА16- B2M gene cDNA in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene prior to transfection of GTS with cDNA of the P4NA1 gene
7- кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА17- B2M gene cDNA in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene after transfection of GTS with cDNA of the P4NA1 gene
8 - кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции вектором без кДНК гена Р4НА18 - cDNA of the B2M gene in fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene after transfection with a vector without cDNA of the P4NA1 gene
Из графиков следует, что в случае трансфекции вектором без вставки кДНК гена Р4НА1 уровень кДНК гена Р4НА1 в фибробластах не изменился, а в случае трансфекции вектором с кДНК Р4НА1- уровень кДНК фибробластов со сниженной экспрессией гена Р4НА1 многократно увеличился (до уровня выше, чем уровень кДНК гена Р4НА1в нормальных фибробластах).From the graphs it follows that in the case of transfection with a vector without insertion of the cDNA of the P4NA1 gene, the level of cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts did not change, and in the case of transfection with a vector of cDNA P4NA1, the cDNA level of fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene increased significantly (to a level higher than the level of cDNA P4NA1 gene in normal fibroblasts).
На фиг. 10In FIG. 10
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клеточной культуре фибробластов с нормальной экспрессией гена Р4НА1 при трансфекции данных клеток генно-терапевтической субстанцией содержащей кДНК гена Р4НА1 представлен график изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 нетрансфицированных фибробластов (культура А), трансфицированных вектором pCDNA 3.1 (+) не содержащим кДНК Р4НА1 (культура В) и трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на базе генетической конструкции pCDNA 3.1-P4HA1SEQ ID No: 1 (культура С). Из графика следует, что при трансфекции фибробластов генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 происходит увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клеточном лизате.In order to confirm the increase in the amount of protein, shedding of 4-
На фиг. 11In FIG. eleven
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже человека при введении в кожу клеточной культуры фибробластов, трансфицированной генно-терапевтической субстанцией представлен анализ изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже пациентов. При этом пациентам вводили три варианта культуры аутологичных фибробластов - нетрансфицированные (А), трансфицированные вектором pCMV6-XL5 (Б) и трансфицированные генно-терапевтической субстанцией на базе pCMV6- P4HA1SEQ ID No: 7 (С) - в кожу предплечья. Также анализировали количественный уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в интактной коже. Показано повышение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже пациента в области введения фибробластов, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1(С).In order to confirm the increase in the amount of protein, shedding of 4-
На фиг. 12In FIG. 12
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 до различного индивидуального уровня в клеточных культурах фибробластов пациентов при трансфекции данных клеток генно-терапевтическими субстанциями с модифицированными и немодифицированной кДНК гена Р4НА1 в зависимости от наличия и типа в них той или иной модификации кДНК гена Р4НА1 представлен анализ изменения количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в культурах фибробластов кожи человека в зависимости от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1, используемой для трансфекции фибробластов.In order to confirm the increase in the amount of protein, he shed 4-
Культуры фибробластов 28 пациентов делили на 8 частей каждую с (А) по (Н); первые части (А) клеточных культур пациентов трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1, части (В) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 2, части (С) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 3, части (D) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 4, части (Е) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 5, части (F) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 6, части (G) трансфицировали генно-терапевтической субстанцией pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 7, части (Н) трансфицировали векторной плазмидой, не содержащей кДНК гена Р4НА1.Fibroblast cultures of 28 patients were divided into 8 parts each from (A) to (H); the first parts (A) of patient cell cultures were transfected with the gene therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1, parts (B) were transfected with the gene therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 2, parts (C) were transfected with the gene therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 3, part (D) was transfected with the gene therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 4, part (E) was transfected with the gene therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 5, part (F) was transfected with the gene therapeutic substance pCMV6- P4HA1SEQ ID No: 6, part (G) was transfected with the gene therapeutic substance pCM V6-P4HA1SEQ ID No: 7, part (H) was transfected with a vector plasmid lacking the cDNA of the P4NA1 gene.
По итогам анализа количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 выбрали показатели, касательно каждой части клеточной культуры от каждого пациента, продемонстрировавшие наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 и объединили их в семь групп, исходя из следующего критерия:Based on the analysis of the quantitative level of the protein, shedding of 4-
В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1,In
в группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,in
в группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,in
в группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,in
в группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,in
в группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,in
в группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.in
Ни в одной из клеточных культур не наблюдалось того, что наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 присутствует при трансфекции вектором без вставки кДНК гена Р4НА1.None of the cell cultures showed that the greatest amount of protein shed 4-
На фигуре 12 для каждой группы клеточных культур приведены диаграммы показателей концентрации белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 (усредненных в рамках группы, в случае, если в группу входит более одной клеточной культуры) применительно ко всем, участвующим в эксперименте генно-терапевтическим субстанциям, после трансфекции этих клеточных культур генно-терапевтическими субстанциями, содержащими модифицированные и немодифицированной кДНК гена Р4НА1.The figure 12 for each group of cell cultures shows a diagram of indicators of the concentration of protein shedding 4-hydroxylase alpha 1 (averaged within the group, if the group includes more than one cell culture) for all involved in the experiment of gene-therapeutic substances, after transfection of these cell cultures with gene therapeutic substances containing modified and unmodified cDNA of the P4NA1 gene.
Из фигуры следует, что достижение наибольшего количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в культурах фибробластов кожи различных пациентов при их трансфекции генно-терапевтическими субстанциями, связано с индивидуальными особенностями пациентов и зависит от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1, входящих в генно-терапевтические субстанции.From the figure it follows that the achievement of the greatest amount of protein shed 4-
Каждая генно-терапевтическая субстанция из группы генно-терапевтических субстанций является эффективной в некоторой значительной группе пациентов. Следовательно, для выбора наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций для терапевтических целей необходимо предварительное персонализированное исследование пациента.Each gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances is effective in some significant group of patients. Therefore, in order to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of the patient is necessary.
Обозначения:Designations:
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (A) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 1 (A)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (B) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 2 (B)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 3 (C)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 4 (D)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 5 (E)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 6 (F)
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7 (G) parts of cell cultures transfected with P4NA1 GTS SEQ ID No: 7 (G)
части клеточных культур, трансфицированных плацебо (Н) parts of cell cultures transfected with placebo (H)
На фиг. 13In FIG. 13
С целью подтверждения увеличения экспрессии гена Р4НА1 в клеточной культуре кератоцитов и эпителиальных клеток роговицы глаза при трансфекции данных клеток генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 приведены графики накопления ПЦР-продуктов, соответствующих:In order to confirm the increase in the expression of the P4NA1 gene in cell culture of keratocytes and epithelial cells of the cornea of the eye during transfection of these cells with a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene, the graphs of the accumulation of PCR products corresponding to:
1 - кДНК гена Р4НА1, кератоциты до трансфекции1 - cDNA of the P4NA1 gene, keratocytes before transfection
2 - кДНК гена Р4НА1, эпителий роговицы до трансфекции2 - cDNA of the P4NA1 gene, corneal epithelium prior to transfection
3 - кДНК гена Р4НА1, кератоциты после трансфекции3 - cDNA of the P4NA1 gene, keratocytes after transfection
4 - кДНК гена Р4НА1, эпителий роговицы после трансфекции4 - cDNA of the gene P4NA1, corneal epithelium after transfection
5 - кДНК гена В2М, кератоциты до трансфекции5 - cDNA of the B2M gene, keratocytes before transfection
6 - кДНК гена В2М, эпителий роговицы до трансфекции6 - cDNA of the B2M gene, corneal epithelium prior to transfection
7 - кДНК гена В2М, кератоциты после трансфекции7 - cDNA of the B2M gene, keratocytes after transfection
8 - кДНК гена В2М, эпителий роговицы после трансфекции8 - cDNA of the B2M gene, corneal epithelium after transfection
Ген В2М использовали в качестве референтного.The B2M gene was used as a reference.
Из фигуры следует, что в результате трансфекции уровень специфической кДНК гена Р4НА1 в культуре кератоцитов и в культуре эпителия многократно вырос.From the figure it follows that as a result of transfection, the level of specific cDNA of the P4NA1 gene in the culture of keratocytes and in the culture of the epithelium increased many times.
На фиг. 14In FIG. fourteen
С целью подтверждения увеличения экспрессии гена Р4НА1 в клеточной культуре хондробластов при трансфекции данных клеток генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 приведены графики накопления ПЦР-продуктов, соответствующих:In order to confirm the increase in the expression of the P4NA1 gene in the cell culture of chondroblasts during the transfection of these cells with a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene, the graphs of the accumulation of PCR products corresponding to:
1 - кДНК гена Р4НА1, до трансфекции1 - cDNA of the P4NA1 gene, before transfection
2 - кДНК гена Р4НА1, после трансфекции2 - cDNA of the gene P4NA1, after transfection
3 - кДНК гена В2М, до трансфекции3 - cDNA of the B2M gene, before transfection
4 - кДНК гена В2М, после трансфекции4 - cDNA of the B2M gene, after transfection
Ген В2М использовали в качестве референтного.The B2M gene was used as a reference.
Из фигуры следует, что в результате трансфекции уровень специфической кДНК гена Р4НА1 вырос многократно.From the figure it follows that as a result of transfection, the level of specific cDNA of the P4NA1 gene increased many times.
На фиг. 15In FIG. fifteen
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже человека при введении в кожу генно-терапевтической субстанции представлен анализ изменения количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже. При этом пациенту вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую генетическую конструкцию pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо, представляющее собой комбинацию векторной плазмиды pCMV-XL5 не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в кожу предплечья. Показано увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа в биоптате кожи пациента 1В, которому вводились генно-терапевтическая субстанция, содержащая генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1, что говорит об эффективности генно-терапевтической субстанции.In order to confirm the increase in the amount of protein, shedding of 4-
Обозначения:Designations:
пациент 1А patient 1A
пациент 1В patient 1B
пациент 1В до введения ГТС patient 1B before the introduction of the GTS
На фиг. 16In FIG. 16
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1In order to confirm the increase in the amount of protein, he shed 4-
в хрящевой ткани человека при введении в хрящевую ткань генно-терапевтической субстанции представлен анализ изменения количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в хрящевой ткани. При этом пациенту вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую векторную плазмиду с кДНК гена P4HA1pCDNA 3.1 P4HA1SEQ ID No: 5 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо pCDNA 3.1(+), представляющее собой комбинацию векторной плазмиды не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в хрящевую ткань.In human cartilage tissue, when a gene therapeutic substance is introduced into the cartilage tissue, an analysis of the change in the quantitative level of the protein shed of alpha 1-
Показано увеличение количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа в лизате биоптата хрящевой ткани пациента 1В, которому вводились генно-терапевтическая субстанция, содержащая генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1, что говорит об эффективности генно-терапевтической субстанции.An increase in the quantitative level of protein shedding 4-hydroxylase alpha in the lysate of the cartilage biopsy sample of patient 1B was shown, which was injected with a gene therapeutic substance containing a genetic construct with cDNA of the P4NA1 gene, which indicates the effectiveness of the gene therapeutic substance.
Обозначения:Designations:
пациент 1А patient 1A
пациент 1В patient 1B
пациент 1В до введения ГТС patient 1B before the introduction of the GTS
На фиг. 17In FIG. 17
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в мышечной ткани человека при введении в мышечную ткань генно-терапевтической субстанции представлен анализ изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в мышечной ткани. При этом пациенту вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую векторную плазмиду с кДНК гена Р4НА1- pCMV6-Kan/Neo P4HA1SEQ ID No: 6 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо pCMV6-Kan/Neo, представляющее собой комбинацию векторной плазмиды не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в мышечную ткань в зоне предплечья. Показано увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в биоптате мышечной ткани пациента 1В, которому вводились генно-терапевтическая субстанция, содержащая генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1, что говорит об эффективности генно-терапевтической субстанции.In order to confirm the increase in the amount of protein, shedding of 4-
Обозначения:Designations:
пациент 1А patient 1A
пациент 1В patient 1B
пациент 1В до введения ГТС patient 1B before the introduction of the GTS
На фиг. 18In FIG. eighteen
С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 до различного индивидуального уровня при введении в кожу пациентов генно-терапевтических субстанций с модифицированными и немодифицированной кДНК гена Р4НА1 анализировали количественный уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1в коже человека в зависимости от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1.In order to confirm the increase in the amount of protein, shed 4-
Каждому из 24-х пациентов, отобранных в случайном порядке, вводили в кожу предплечья 7 генно-терапевтических субстанций pCMV6- SEQ ID No: 1, pCMV6- SEQ ID No: 2, pCMV6-SEQ ID No: 3, pCMV6-SEQ ID No: 4, pCMV6- SEQ ID No: 5, pCMV6-SEQ ID No: 6, pCMV6-SEQ ID No: 7, и плацебо pCMV6- XL5.Each of the 24 randomly selected patients was injected with 7 gene therapeutic substances pCMV6-SEQ ID No: 1, pCMV6-SEQ ID No: 2, pCMV6-SEQ ID No: 3, pCMV6-SEQ ID No : 4, pCMV6-SEQ ID No: 5, pCMV6-SEQ ID No: 6, pCMV6-SEQ ID No: 7, and placebo pCMV6-XL5.
По итогам анализа количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в биоптатах выбрали показатели, касательно каждого биоптата от каждого пациента, продемонстрировавшие наибольшие количественные уровни белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 и объединили их в семь групп, исходя из следующего критерия:Based on the analysis of the amount of protein, shedding of 4-
В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 1,In
в группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,in
в группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,in
в группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,in
в группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,in
в группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,in
в группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.in
Ни в одном из биоптатов не наблюдалось того, что наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 присутствует в случае введения плацебо.None of the biopsy specimens showed that the largest amount of protein shed 4-
На фигуре 18 для каждой группы биоптатов приведены диаграммы показателей концентрации белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 (усредненных в рамках группы, в случае, если в группу входит более одного биоптата) применительно ко всем, участвующим в эксперименте генно-терапевтическим субстанциям, после введения пациентам этих генно-терапевтических субстанций, содержащих модифицированные и немодифицированной кДНК гена Р4НА1.Figure 18 shows, for each group of biopsy samples, charts of protein concentration indicators of shedding 4-hydroxylase alpha 1 (averaged within the group if more than one biopsy is included in the group) for all genetically therapeutic substances participating in the experiment after administration to patients these gene therapeutic substances containing modified and unmodified cDNA of the P4NA1 gene.
Из данного примера следует, что достижение увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в биоптатах кожи различных пациентов при введении им в кожу генно-терапевтических субстанций, связано с индивидуальными особенностями пациентов и зависит от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1, входящих в генно-терапевтические субстанции.From this example, it follows that the achievement of an increase in the amount of protein shed 4-
Каждая генно-терапевтическая субстанция из группы генно-терапевтических субстанций является эффективной в некоторой значительной группе пациентов. Следовательно, для выбора наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций для терапевтических целей, необходимо предварительное персонализированное исследование пациента.Each gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances is effective in some significant group of patients. Therefore, in order to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of the patient is necessary.
Обозначения:Designations:
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (А) biopsy specimens of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 1 (A)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (B) biopsy samples of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 2 (B)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С) biopsy specimens of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 3 (C)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D) biopsy specimens of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 4 (D)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е) biopsy specimens of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 5 (E)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F) biopsy specimens of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 6 (F)
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7(G) biopsy samples of patients after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 7 (G)
биоптаты пациентов после введения плацебо (Н) biopsy samples of patients after placebo (N)
На фиг. 19In FIG. 19
С целью определения наиболее эффективной применительно к конкретному пациенту генно-терапевтической субстанции анализировали количественный уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клеточных лизатах фибробластов этого пациента, трансфицированных разными генетическими конструкциями, содержащими немодифицированную или модифицированные кДНК гена Р4НА1.In order to determine the most effective gene-therapeutic substance for a particular patient, the quantitative level of protein prolyl 4-
По итогам анализа количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в культуре фибробластов пациента выделили вариант генно-терапевтической субстанции, при трансфекции которой выявляется наибольшая концентрация белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате клеточной культуры. В данном эксперименте наибольшая концентрация белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате наблюдается при трансфекции генно-терапевтической субстанцией на базе pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 3, содержащей модифицированную кДНК Р4НА1, что показано на фигуре 19.According to the analysis of the amount of protein shedding alpha 4-
Таким образом, выбрана наиболее эффективная применительно к данному пациенту генно-терапевтическая субстанция для последующей трансфекции клеток пациента в рамках терапевтической процедуры.Thus, the most effective gene-therapeutic substance has been selected for this patient for subsequent transfection of the patient's cells as part of a therapeutic procedure.
Обозначения:Designations:
1 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 1 (А)1 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 1 (A)
2 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 2 (В)2 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 2 (B)
3 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 3 (С)3 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 3 (C)
4 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 4 (D)4 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 4 (D)
5 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 5 (Е)5 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 5 (E)
6 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 6 (F)6 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 6 (F)
7 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 7 (G)7 - cell lysate after transfection of the GTS P4HA1SEQ ID No: 7 (G)
8 - клеточный лизат после трансфекции плацебо (Н)8 - cell lysate after placebo transfection (H)
На фиг. 20In FIG. twenty
С целью определения наиболее эффективной применительно к конкретному пациенту генно-терапевтической субстанции анализировали количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизатах биоптатов кожи этого пациента, после введения ему генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную или модифицированные кДНК гена Р4НА1.In order to determine the most effective gene-therapeutic substance for a particular patient, the amount of protein shedding 4-
По итогам анализа количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате биоптатов кожи пациента выделили вариант генно-терапевтической субстанции, при введении которой выявляется наибольшая концентрация белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате биоптата. В данном эксперименте наибольшая концентрация белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 отмечена при введении генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6 P4HA1SEQ ID No: 4, содержащей модифицированную кДНК P4HA1, что показано на фигуре 20.According to the analysis of the amount of protein shedding 4-
Таким образом, выбрана наиболее эффективная применительно к данному пациенту генно-терапевтическая субстанция для ее последующего введения пациенту в рамках терапевтической процедуры.Thus, the most effective gene-therapeutic substance has been selected for this patient for its subsequent administration to the patient as part of a therapeutic procedure.
Обозначения:Designations:
1 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (А)1 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 1 (A)
2 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (В)2 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 2 (B)
3 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С)3 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 3 (C)
4 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D)4 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 4 (D)
5 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е)5 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 5 (E)
6 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F)6 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 6 (F)
7 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7 (G)7 - biopsy specimen lysate after administration of P4NA1 GTS SEQ ID No: 7 (G)
8 - лизат биоптата после введения плацебо (Н)8 - lysate biopsy specimen after the introduction of placebo (N)
Реализация изобретения.The implementation of the invention.
При снижении экспрессии генов, кодирующих белки синтеза коллагена, например, гена Р4НА1, происходит снижение качества структуры органов и тканей организма. Так мыши, гомозиготные по нулевой мутации, демонстрируют высокий уровень летальности во время органогенеза в эмбриональном периоде развития, наличие капиллярных разрывов, и нарушение формирования базальной мембраны. http://www.jbc.org/content/282/4/2512.With a decrease in the expression of genes encoding collagen synthesis proteins, for example, the P4NA1 gene, the quality of the structure of organs and tissues of the body decreases. So mice homozygous for the zero mutation show a high mortality rate during organogenesis during the embryonic period of development, the presence of capillary ruptures, and impaired formation of the basement membrane. http://www.jbc.org/content/282/4/2512.
Преимущества использования генетической конструкции с геном Р4НА1 для коррекции экспрессии гена Р4НА1 и количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клетках органов и тканей человека:The advantages of using a genetic construct with the P4NA1 gene to correct the expression of the P4NA1 gene and the amount of protein shed of
1) легче обеспечить более высокий и стабильный уровень целевого белка в клетках,1) it is easier to provide a higher and stable level of the target protein in the cells,
2) обеспечивается транспортировка генно-терапевтической субстанции в больший спектр клеток органов и тканей человека, а также более эффективная внутриклеточная транспортировка генно-терапевтической субстанции.2) transportation of the gene-therapeutic substance is provided to a larger spectrum of cells of human organs and tissues, as well as more efficient intracellular transportation of the gene-therapeutic substance.
3) учитываются индивидуальные характеристики пациента.3) individual characteristics of the patient are taken into account.
Таким образом, для создания группы генно-терапевтических субстанций по данному изобретению был выбран ген Р4НА1, а не белок пролил 4-гидроксилаза альфа 1, кодируемый этим геном.Thus, to create a group of gene therapeutic substances according to this invention, the P4NA1 gene was chosen, and not the protein shedding 4-
Для получения группы генно-терапевтических субстанций осуществляют следующие действия:To obtain a group of gene-therapeutic substances carry out the following actions:
1. Получение участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1, содержащей белок-кодирующую область гена Р4НА1 и делеции 5'-нетранслируемых областей или делеции 3'-нетранслируемых областей, клонирование его в промежуточную плазмиду, переклонирование его в экспрессионные векторные плазмиды под контроль эукариотических регуляторных элементов для экспрессии целевого гена таким образом, что полученные генетические конструкции содержат кодирующую нуклеотидную последовательность кДНК белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, которая является участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1 и которая используется для дальнейших модификаций.1. Obtaining a site of unmodified cDNA of the P4NA1 gene containing the protein-coding region of the P4NA1 gene and deletion of 5'-untranslated regions or deletion of 3'-untranslated regions, cloning it into an intermediate plasmid, cloning it into expression vector plasmids under the control of eukaryotic regulatory elements for expression of the target gene in such a way that the obtained genetic constructs contain the coding nucleotide sequence of the protein cDNA shed 4-
2. Внесение в последовательность нуклеотидов кДНК гена Р4НА1 модификаций с целью создания ряда кДНК гена Р4НА1, обеспечивающих достаточный для борьбы с патологическими проявлениями уровень трансляции белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1.2. The introduction of modifications of the P4NA1 gene into the cDNA sequence of the cDNA gene to create a series of cDNA of the P4NA1 gene, which provides a sufficient level of protein translation to shed 4-
3. Клонирование участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 и полученных на его основе модифицированных кДНК гена Р4НА1 в векторные плазмиды, способные обеспечить эффективную экспрессию этой кДНК в клетках органов и тканей человека.3. Cloning of a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene and the resulting modified cDNA of the P4NA1 gene into vector plasmids capable of efficiently expressing this cDNA in cells of human organs and tissues.
4. Трансформация каждой из полученных генетических конструкций бактериальных клеток E.coli, анализ трансформированных клонов на предмет наличия, ориентации и копийности вставки кДНК и наращивание отобранных клонов для получения необходимого для дальнейшей работы количества вариантов плазмидной ДНК.4. Transformation of each of the obtained genetic constructs of bacterial E. coli cells, analysis of transformed clones for the presence, orientation, and copy number of the cDNA insert and the growth of selected clones to obtain the number of plasmid DNA variants necessary for further work.
5. Выделение ряда генетических конструкций, содержащих модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 для создания на их базе группы генно-терапевтических субстанций.5. Isolation of a number of genetic constructs containing modified cDNA of the P4NA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene to create a group of gene-therapeutic substances based on them.
6. Создание группы генно-терапевтических субстанций, каждая из которых включает генетическую конструкцию с модифицированными кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1, или комбинацию такой конструкции с транспортной молекулой для эффективной трансфекции различных типов клеток органов и тканей и/или введения в органы и ткани человека.6. Creation of a group of gene therapeutic substances, each of which includes a genetic construct with modified cDNA of the P4NA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene, or a combination of such a construct with a transport molecule for efficient transfection of various types of cells of organs and tissues and / or introduction into organs and human tissue.
Для доказательства эффективности созданных генно-терапевтических субстанций, приводящих к увеличению экспрессии гена Р4НА1, проводят следующие исследования:To prove the effectiveness of the created gene-therapeutic substances, leading to an increase in the expression of the P4NA1 gene, the following studies are performed:
A) Выращивание культур различных типов клеток из биоптатов различных органов и тканей человека, например, фибробластов кожи человека, или хондробластов, или кератоцитов, или эпителиальных клеток роговицы.A) Cultivation of cultures of various types of cells from biopsies of various human organs and tissues, for example, human skin fibroblasts, or chondroblasts, or keratocytes, or corneal epithelial cells.
B) Выделение РНК из культуры клеток, например, фибробластов кожи человека, или хондробластов, или кератоцитов, или эпителиальных клеток роговицы, и анализ экспрессии гена Р4НА1 из генома этих клеток.B) Isolation of RNA from a cell culture, for example, human skin fibroblasts, or chondroblasts, or keratocytes, or corneal epithelial cells, and analysis of P4NA1 gene expression from the genome of these cells.
C) Трансфекция культуры клеток, например, фибробластов кожи человека, или хондробластов, или кератоцитов, или эпителиальных клеток роговицы, генно-терапевтическими субстанциями содержащими немодифицированную и/или модифицированные кДНК гена Р4НА1 и параллельная трансфекция культуры этих же клеток векторной плазмидой, не содержащей кДНК гена Р4НА1 в различных комбинациях.C) Transfection of a cell culture, for example, human skin fibroblasts, or chondroblasts, or keratocytes, or corneal epithelial cells containing gene-therapeutic substances containing unmodified and / or modified c4DNA of the P4NA1 gene and parallel transfection of a culture of the same cells with a vector plasmid that does not contain cDNA of the gene P4NA1 in various combinations.
D) Сравнительный анализ изменения уровня кДНК и/или изменения количества белка пролил 4-гидроксилаза альфа 1 после трансфекции в различных комбинациях клеток, например, фибробластов кожи человека, или хондробластов, или кератоцитов, или эпителиальных клеток роговицы, генно-терапевтическими субстанциями содержащими немодифицированную и/или модифицированные кДНК гена Р4НА1 и параллельной трансфекции культуры этих же клеток векторной плазмидой, не содержащей кДНК гена Р4НА1. Данный анализ проводят, в частности, перед предполагаемой терапией с целью определения наиболее эффективной для пациента генно-терапевтической субстанции.D) A comparative analysis of changes in cDNA levels and / or changes in the amount of protein spilled 4-
E) Введение пациентам в органы и ткани культуры клеток с кДНК гена Р4НА1, например, введение, в кожу человека, аутологичных фибробластов, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 и параллельное введение пациентам в органы и ткани, например, в кожу, культур этих же клеток нетрансфицированных и трансфицированных вектором без вставки кДНК гена Р4НА1 и/или введение пациентам в органы и ткани генно-терапевтических субстанций, например, введение в кожу человека генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и/или модифицированные кДНК Р4НА1, а также плацебо в различных комбинациях.E) Introduction to patients in organs and tissues of a culture of cells with the cDNA of the P4NA1 gene, for example, the introduction into the human skin of autologous fibroblasts transfected with the gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene and the parallel administration of the cultures to organs and tissues, for example, of the skin, of the cultures the same cells untransfected and transfected with a vector without inserting the cDNA of the P4NA1 gene and / or introducing patients into the organs and tissues of gene-therapeutic substances, for example, the introduction into the human skin of gene-therapeutic substances containing non-modification bathroom and / or modified cDNAs R4NA1 and placebo in various combinations.
F) Сравнительный анализ количества белка пролил 4-гидроксилаза альфа 1 в органах и тканях человека, в частности в коже человека, после введения клеток нетрансфицированных и трансфицированных генно-терапевтическими субстанциями, содержащими кДНК гена Р4НА1 и векторными плазмидами, не содержащими кДНК генаР4НА1 и/или генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную или модифицированные кДНК гена Р4НА1, а также плацебо.F) A comparative analysis of the amount of protein shed by 4-
G) Введение пациентам в органы и ткани, например, хрящевую ткань, или мышечную ткань генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и/или модифицированные кДНК гена Р4НА1, а также плацебо.G) The introduction into patients of organs and tissues, for example, cartilage, or muscle tissue of gene-therapeutic substances containing unmodified and / or modified cDNA of the P4NA1 gene, as well as placebo.
H) Сравнительный анализ количества белка пролил 4-гидроксилаза альфа 1 в органах и тканях человека, в частности в хрящевой ткани, или мышечной ткани человека, после введения генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и/или модифицированные кДНК Р4НА1 а также плацебо.H) A comparative analysis of the amount of protein shed by 4-
I) Введение пациентам в органы и ткани, например, введение в кожу пациента генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и модифицированные кДНК гена Р4НА1.I) The introduction into patients of organs and tissues, for example, the introduction into the patient's skin of gene-therapeutic substances containing unmodified and modified cDNA of the P4NA1 gene.
J) Сравнительный анализ количества белка пролил 4-гидроксилаза альфа 1 в органах и тканях пациента, в частности в коже, после введения генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и модифицированные кДНК гена Р4НА1. Данный анализ проводят, в частности, перед предполагаемой терапией с целью выбора наиболее эффективной для пациента генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций.J) A comparative analysis of the amount of protein shed by 4-
Пример 1.Example 1
Получение и клонирование немодифицированной кДНК гена Р4НА1.Obtaining and cloning of unmodified cDNA of the P4NA1 gene.
Немодифицированная кДНК гена Р4НА1 представляет собой последовательность нуклеотидов, которая имеет высокую гомологию с нуклеотидной последовательностью гена и мРНК Р4НА1, приведенной в базе данных GenBank под номером NM_000917; нуклеотиды с 242 по 1846 транслируются в аминокислотную последовательность белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, соответствующую приведенной в GenBank под номером NP_000908.2.Unmodified cDNA of the P4NA1 gene is a nucleotide sequence that has high homology with the nucleotide sequence of the P4NA1 gene and mRNA shown in the GenBank database under the number NM_000917; nucleotides from 242 to 1846 are translated into the amino acid sequence of the protein shed of 4-
Суммарную РНК получают из клеток человеческой крови с помощью набора PAXGeneBlood RNA Kit (Qiagen, Germany) и используют для получения суммарной кДНК путем обратной транскрипции с помощью обратной транскриптазы RevertAid (ThermoScientific, USA) и случайных 9-нуклеотидных праймеров по методике производителя обратной транскриптазы. Затем, используя суммарную кДНК в качестве матрицы и специфичные, предварительно кинированные праймеры, комплементарные нуклеотидам 162-181 5' GGCGACTGGGGGCTGAAGAG 3' (P4HA1-F1) и 2336-2314 5' AGGGCAATCACATGGAACCCAGT 3' (P4HA1-R1) из последовательности мРНК Р4НА1 (GenBank NM_ NM_000917), получают участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1, содержащий кодирующую последовательность белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, и частичные делеции 5'- и 3'-нетранслируемых областей. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводят с помощью ДНК-полимеразы Phusion (ThermoScientific, USA), дающей продукты с тупыми концами, на амплификаторе Master CyclerGradient (Eppendorf, USA) в 50 мкл. реакционной смеси, содержащей 0,5 мкл суммарной кДНК первой цепи, по 0,1 мкМ каждого праймера Р4НА1 F1 и Р4НА1 R1, 250 мкМ каждого дезоксинуклеотидтрифосфата (дАТФ, дЦТФ, дТТФ и дГТФ), 100 мМ трис-HCl (рН 8,85 при 20°С), 50 мМ сульфата аммония, 250 мМ хлористого калия, 0,01% Твин-20 и 5 ед. Pfu ДНК-полимеразы (PhusionThermoScientific, USA) при следующих условиях: первоначальная денатурация при +98°С в течение 30 с, 35 циклов, включающих денатурацию при +98°С в течение 10 с, отжиг праймеров при +64°С в течение 30 с и элонгацию при +68°С течение 4 минут.Total RNA is obtained from human blood cells using the PAXGeneBlood RNA Kit (Qiagen, Germany) and is used to obtain total cDNA by reverse transcription using RevertAid reverse transcriptase (ThermoScientific, USA) and random 9-nucleotide primers according to the method of the manufacturer of reverse transcriptase. Then, using total cDNA as a template and specific, pre-kinered primers complementary to nucleotides 162-181 5 'GGCGACTGGGGGCTGAAGAG 3' (P4HA1-F1) and 2336-2314 5 'AGGGCAATCACATGGAACCCAGT 3' (P4HA1-RNA PNA sequence m NM_ NM_000917), a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene is obtained containing the coding sequence of the protein shed of 4-
Продукт амплификации выделяют из агарозного геля с помощью набора QIAquickGelExtractionKit (Qiagen, Germany)The amplification product was isolated from agarose gel using the QIAquickGelExtractionKit kit (Qiagen, Germany)
Амплифицированный фрагмент кДНК длиной 2175 н.п., несущий участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1, клонируют в плазмидном векторе pUC19 (NEB, USA, кат номер N3041S). ДНК векторной плазмиды pUC19 (NEB, USA, кат. номер N3041S) гидролизуют рестриктазой, дающей тупые концы, например, Smal (NEB, USA) и обрабатывают щелочной фосфатазой. Амплифицированный фрагмент кДНК и линеаризованную плазмиду pUC19 лигируют с помощью ДНК-лигазы фага Т4 400000 ед./мл. (NEB, USA, кат номер M0202S) из расчета 1 мкл фермента на 1 мкг ДНК. Лигирование проводят в объеме 20 мкл в присутствии 2 мМ АТФ, 50 мМ трис -HCl, рН 7,6, 10 мМ MgCl2, 10 мМ DTT в течение 10 ч при +16°С.The amplified cDNA fragment of 2175 bp in length, carrying the region of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene, was cloned in the pUC19 plasmid vector (NEB, USA, cat. No. N3041S). The DNA of the vector plasmid pUC19 (NEB, USA, cat. No. N3041S) is digested with restriction enzyme giving blunt ends, for example, Smal (NEB, USA) and is treated with alkaline phosphatase. The amplified cDNA fragment and the linearized plasmid pUC19 are ligated with 400,000 U / ml phage T4 DNA ligase. (NEB, USA, Cat. No. M0202S) at the rate of 1 μl of the enzyme per 1 μg of DNA. Ligation is carried out in a volume of 20 μl in the presence of 2 mm ATP, 50 mm Tris-HCl, pH 7.6, 10 mm MgCl 2 , 10 mm DTT for 10 hours at + 16 ° C.
Полученной смесью трансформируют компетентные клетки Е.coli Тор 10 (http://molbiol.ru/protocol/03_04.html), которые высевают на чашки Петри с L-агаром, содержащих 100 мкг/мл ампициллина и по 40 мкл на чашку растворов 100 мМ ИПТГ и 2% X-gal. Отдельные колонии анализируют на наличие вставки с помощью ПЦР с праймерами P4HA1--F1 и P4HA1--R1 и подтверждают секвенированием по методу Сэнгера.The resulting mixture was transformed with competent
Пример 2.Example 2
Получение генетических конструкций с участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1Obtaining genetic constructs with a plot of unmodified cDNA of the P4NA1 gene
Для экспрессии участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 в клетках органов и тканей человека вариант кДНК гена Р4НА1 по Примеру 1 помещают в векторную плазмиду, при выборе которой используют следующие критерии выбора:To express a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene in cells of human organs and tissues, the variant cDNA of the P4NA1 gene according to Example 1 is placed in a vector plasmid, the selection of which uses the following selection criteria:
1) плазмида должна обязательно реплицироваться в E.coli, желательно с высокой копийностью;1) the plasmid must necessarily be replicated in E. coli, preferably with high copy number;
2) в плазмиде должен быть бактериальный фактор селекции, либо другой фактор селекции не содержащий генов резистентности к антибиотикам;2) the plasmid must have a bacterial selection factor, or another selection factor that does not contain antibiotic resistance genes;
3) в плазмиде должно быть наличие эукариотических регуляторных элементов - обязательных промотора и терминатора (сигнала полиаденилирования), например, энхансер и интронный(е) элемент(ы);3) the plasmid must have the presence of eukaryotic regulatory elements - the obligatory promoter and terminator (polyadenylation signal), for example, an enhancer and intron (e) element (s);
4) в плазмиде должно быть наличие удобного полилинкера для клонирования.4) the plasmid must have a convenient polylinker for cloning.
5) Плазмида может содержать нуклеотидные последовательности с регуляторными элементами для репликации в клетках млекопитающих, например, такие как SV40 ori из вируса обезьян SV40 или ori P/EBNA-1 из вируса Эпштейн-Барра человека.5) The plasmid may contain nucleotide sequences with regulatory elements for replication in mammalian cells, for example, such as SV40 ori from the monkey virus SV40 or ori P / EBNA-1 from the human Epstein-Barr virus.
6) Плазмида также может содержать дополнительные регуляторные элементы, усиливающие трансляцию белка, например, участки связывания с транскрипционным фактором NFkB, обеспечивающим активный транспорт плазмидной ДНК в клеточное ядро для более эффективной транскрипции целевого гена. Примерами таких плазмид могут быть pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo (OriGene, USA), VTvaf17 (Cell and Gene Therapy Ltd, UK) или pCDNA 3.1 (+) (ThermoFisherScientific, USA), либо плазмидные векторы вирусного происхождения - например, аденовирус человека 5-го серотипа.6) The plasmid may also contain additional regulatory elements that enhance the translation of the protein, for example, binding sites with the transcription factor NFkB, which ensures the active transport of plasmid DNA into the cell nucleus for more efficient transcription of the target gene. Examples of such plasmids can be pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo (OriGene, USA), VTvaf17 (Cell and Gene Therapy Ltd, UK) or pCDNA 3.1 (+) (ThermoFisher Scientific, USA), or plasmid vectors of viral origin - for example, human adenovirus of the 5th serotype.
При клонировании участка немодифицированой кДНК гена Р4НА1 в pCDNA 3.1 (+) кодирующая нуклеотидная последовательность помещается под контроль промотора цитомегаловируса человека CMV, эффективного в эукариотических клетках, и сигнала полиаденилирования гена бычьего гормона роста. Также данная плазмида обладает бактериальным фактором селекции - геном устойчивости к ампициллину, и эукариотическим фактором селекции - геном устойчивости к неомицину.When cloning a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene in pCDNA 3.1 (+), the coding nucleotide sequence is placed under the control of the human cytomegalovirus CMV promoter, which is effective in eukaryotic cells, and the bovine growth hormone gene polyadenylation signal. This plasmid also has a bacterial selection factor, the ampicillin resistance gene, and a eukaryotic selection factor, the neomycin resistance gene.
При клонировании участка немодифицированой кДНК гена Р4НА1 в pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo кодирующая нуклеотидная последовательность помещается под контроль промотора цитомегаловируса человека CMV, эффективного в эукариотических клетках, и сигнала полиаденилирования гена гормона роста человека. Также данная плазмида обладает бактериальным фактором селекции - геном устойчивости к ампициллину.When cloning a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene into pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo, the coding nucleotide sequence is placed under the control of the human cytomegalovirus CMV promoter, effective in eukaryotic cells, and the polyadenylation signal of the human growth hormone gene. This plasmid also has a bacterial selection factor, the ampicillin resistance gene.
При клонировании участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 в VTvaf17 кодирующая нуклеотидная последовательность помещается под контроль промотора гена человеческого фактора элонгации EF1A с собственным энхансером, эффективного в эукариотических клетках и сигнала полиаденилирования гена фактора роста человека. Также данная плазмида обладает фактором селекции, обеспечивающим возможность положительной селекции без использования антибиотиков.When cloning a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene in VTvaf17, the coding nucleotide sequence is placed under the control of the promoter of the human elongation factor gene EF1A with its own enhancer, effective in eukaryotic cells and the polyadenylation signal of the human growth factor gene. Also, this plasmid has a selection factor that allows positive selection without the use of antibiotics.
Для получения генетических конструкций с участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1 векторную плазмиду pUC19-P4HA1 по Примеру 1 с участком немодифицированной кДНК Р4НА1, содержащим белок-кодирующую область гена Р4НА1 и частичные делеции 5'- и 3'-нетранслируемых областей, используют в качестве матрицы для амплификации со следующими парами праймеров:To obtain genetic constructs with a plot of unmodified cDNA of the P4NA1 gene, the vector plasmid pUC19-P4HA1 of Example 1 with a plot of unmodified cDNA of P4NA1 containing the protein coding region of the P4NA1 gene and partial deletions of 5'- and 3'-untranslated regions is used as a template for amplification with the following pairs of primers:
Амплификацию проводят при условиях, приведенных в Примере 1. Далее продукты амплификации переосаждают этиловым спиртом, осадки промывают 70% этанолом и растворяют в 1х ТЕ буфере, после чего подвергают рестрикции с эндонуклеазами Kpn I и Eco RV.Amplification is carried out under the conditions described in Example 1. Next, the amplification products are reprecipitated with ethanol, the precipitates are washed with 70% ethanol and dissolved in 1x TE buffer, and then subjected to restriction with Kpn I and Eco RV endonucleases.
Продукты рестрикции разделяют с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивают раствором бромистого этидия и фрагменты ДНК, соответствующие гену-вставке KpnI -Р4НА1-EcoRV, и линеаризованной плазмиде pCMV6-XL5 и pCMV6-Kan/Neo и pCDNA 3.1 (+) вырезают, выделяют из геля с помощью набора для выделения из геля QIAquickGelExtractionKit (Qiagen, Germany) и смешивают. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигируют с помощью ДНК-лигазы фага T4. Лигирование проводят в течение 10-15 мин при комнатной температуре, а затем - при 12°С в течение 10 ч. Лигированную ДНК используют для трансформации клеток Е. coli по стандартной методике с использованием хлористого кальция (Маниатис Т., и др. Молекулярное клонирование. М., Мир, 1984). Трансформированные клетки отбирают на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл). Плазмидную ДНК из ампициллин-устойчивых колоний выделяют с помощью набора для выделения плазмид QiagenSpinMiniprepKit (Qiagen, Germany), анализируют с помощью гидролиза рестриктазами KpnI и EcoRV и отбирают генетическую (ие) конструкцию (ии) с помощью секвенирования ДНК генетических конструкций по методу Сэнгера.The restriction products are separated by gel electrophoresis on 1% agarose, stained with ethidium bromide solution and DNA fragments corresponding to the KpnI-P4NA1-EcoRV insert gene, and the linearized plasmid pCMV6-XL5 and pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) are excised isolated from the gel using a QIAquickGelExtractionKit gel isolation kit (Qiagen, Germany) and mixed. The resulting mixture of restriction fragments is ligated using T4 phage DNA ligase. Ligation is carried out for 10-15 minutes at room temperature, and then at 12 ° C for 10 hours. Ligation DNA is used to transform E. coli cells according to standard methods using calcium chloride (T. Maniatis et al. Molecular Cloning . M., Mir, 1984). Transformed cells were selected on agar medium LB with ampicillin (100 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant colonies using the QiagenSpinMiniprepKit plasmid isolation kit (Qiagen, Germany), analyzed by restriction enzyme digestion with KpnI and EcoRV, and the genetic construct (s) were selected by DNA sequencing of genetic constructs using the Sanger method.
Бактерии, содержащие полученные генетические конструкции на базе векторов pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo и pCDNA 3.1(+), выращивают на жидкой среде LB с ампициллином, лизируют и выделяют плазмидную ДНК для трансфекции специальным набором для выделения плазмид QiagenMaxiKit для получения соответствующих генно-терапевтических субстанций.Bacteria containing the obtained genetic constructs based on the vectors pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) are grown on LB liquid medium with ampicillin, lysed, and plasmid DNA is isolated for transfection with a special QiagenMaxiKit plasmid isolation kit to obtain the corresponding genes -therapeutic substances.
Таким образом, получают экспрессионные генетические конструкции на базе векторов pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo и pCDNA 3.1(+), которые содержат нуклеотидную последовательность длиной 1605 н.п., которая включает белок-кодирующую область гена Р4НА1 и не содержит нетранслируемые 5' и 3' области гена с первичной структурой, приведенной на фиг. 1 Seq ID No1.Thus, expression genetic constructs are obtained based on the vectors pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+), which contain a 1605 bp nucleotide sequence that includes the protein coding region of the P4NA1 gene and does not contain untranslated 5 the 'and 3' regions of the primary-structured gene of FIG. 1 Seq ID No1.
Пример 3.Example 3
Модификации кДНК гена Р4НА1 в генетических конструкциях для получения на их основе генно-терапевтических субстанций.Modifications of cDNA of the P4NA1 gene in genetic constructs to obtain gene-therapeutic substances based on them.
Модификации Seq ID: 2, 3 проводят таким образом, чтобы не затрагивать первичную структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно, выполняются нуклеотидные замены, не приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи, и, соответственно, не влияющие на кодируемую этой последовательностью аминокислотную последовательность. Модификации Seq ID: 5, 7 проводят таким образом, что, выполняются делеции и/или нуклеотидные замены, приводящие к комбинации вариантов не содержащих аминокислотных замен или обрыва аминокислотной цепи с вариантами, содержащие аминокислотные замены или обрыв аминокислотной цепи, и, соответственно, влияющие на кодируемую этой последовательностью аминокислотную последовательность и затрагивающие первичную структуру белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1. Модификации Seq ID: 4, 6 проводят таким образом, что затрагивается первичная структура белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, а именно, выполняются нуклеотидные замены или делеции приводящие к аминокислотным заменам или обрыву аминокислотной цепи, и, соответственно, влияющие на кодируемую этой последовательностью аминокислотную последовательность.Modifications to Seq ID: 2, 3 are carried out in such a way as not to affect the primary structure of the protein shedding 4-
В частности для получения модифицированных кДНК гена Р4НА1 с целью повышения эффективности транскрипции и трансляции белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках тканей и органов человека в участок немодифицированной последовательности кДНК гена Р4НА1, используя принцип оптимизации кодонов, вносят модификации путем замены минорных кодонов на синонимичные мажорные таким образом, чтобы замены не привели к изменениям в аминокислотной последовательности белка или обрыву аминокислотной цепи при трансляции, не ухудшили процессы транскрипции и трансляции.In particular, in order to obtain modified cDNA of the P4NA1 gene in order to increase the transcription and translation efficiency of the protein, shed 4-
Все модификации осуществляют в несколько этапов методом ПЦР мутагенеза набором QuikChP4HA1e II XL kit или QuikChP4HA1e Multi Site-Directed Mutagenesis Kit (AgilentTechnologies, USA,) согласно рекомендациям производителя.All modifications are carried out in several stages by PCR mutagenesis using the QuikChP4HA1e II XL kit or QuikChP4HA1e Multi Site-Directed Mutagenesis Kit (AgilentTechnologies, USA,) according to the manufacturer's recommendations.
http://www.agilent.com/cs/library/usermanuals/Public/200513.http://www.agilent.com/cs/library/usermanuals/Public/200513.
К плазмидной ДНК, полученной по Примеру 2, в количестве 10-50 нг добавляют 50-100 нг праймера, содержащего необходимую замену, инсерцию или делецию длиной 19-45 н.п. и проводят ПЦР в буфере QuikChP4HA1e Multi reaction buffer (AgilentTechnologies, USA) со смесью ферментов QuikChP4HA1e Multi mix (AgilentTechnologies, USA) при следующих условиях: 95°C, 1 мин; далее от 30 до 35 циклов: 95°С 1 минута, 55°С 1 минута, 65°С 2 минуты/1000 н.п. После проведения ПЦР к амплификационной смеси добавляют 1-2 мкл рестриктазы Dpn I и инкубируют 1-2 часа при 37°С. Полученной смесью трансформируют компетентные клетки E.coli Тор 10 (http://molbiol.ru/protocol/03_04.html), которые высевают на чашки с L-агаром, содержащих 100 мкг/мл ампициллина. Трансформированные колонии анализируют на содержание мутаций секвенированием плазмидной ДНК по методу Сэнгера.To the plasmid DNA obtained according to Example 2, in the amount of 10-50 ng add 50-100 ng of primer containing the necessary replacement, insertion or deletion of a length of 19-45 N. p. and PCR was performed in a QuikChP4HA1e Multi reaction buffer (Agilent Technologies, USA) with a mixture of QuikChP4HA1e Multi mix enzymes (Agilent Technologies, USA) under the following conditions: 95 ° C, 1 min; further from 30 to 35 cycles: 95 °
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 2 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 с праймерами, комплементарными участкам немодифицированной кДНК гена Р4НА1, приведенной в GenBank под номером NM_000917:To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene,
Р4НА1 476-520 F:P4NA1 476-520 F:
Комплементарный нуклеотидам 476-520, с заменами А>G в позициях 487,502; заменой Т>С в позиции 500 и заменой T>G в позиции 511;Complementary to nucleotides 476-520, with substitutions A> G at positions 487.502; by replacing T> C at position 500 and replacing T> G at position 511;
Р4НА1 626-666 F:P4NA1 626-666 F:
Комплементарный нуклеотидам 626-666, с заменой A>G в позиции 646; заменой Т>С в позиции 644 и заменой T>G в позиции 649;Complementary to nucleotides 626-666, with substitution A> G at position 646; replacing T> C at position 644 and replacing T> G at position 649;
Р4НА1 710-748 F:P4NA1 710-748 F:
Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой A>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with substitution A> G at position 727 and substitution G> C at position 730;
Р4НА1 774-805 F:P4NA1 774-805 F:
Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with substitution G> C at position 790;
Р4НА1 1009-1142 F:P4NA1 1009-1142 F:
Комплементарный нуклеотидам 1009-1142, с заменой Т>G в позиции 1123;Complementary to nucleotides 1009-1142, with the replacement of T> G at position 1123;
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 2 длиной 1605 н.п. содержит 2 нуклеотидных замены G>C в позициях 730,790; 3 нуклеотидных замены T>G в позициях 511, 649, 1123; 4 нуклеотидных замены A>G в позициях 487, 502, 646, 727; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644; не приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка, кодируемого последовательностью гена Р4НА1 и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 2.The nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA thus modified SEQ ID No: 2, length 1605 n.p. contains 2 nucleotide substitutions G> C at positions 730,790; 3 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123; 4 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644; which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein encoded by the sequence of the P4NA1 gene and has a primary structure shown in FIG. 2.
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 3 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 с праймерами, комплементарными участкам немодифицированной кДНК гена Р4НА1, приведенной в GenBank под номером NM_000917:To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No. 3, sequential PCR mutagenesis is performed on plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No. 1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No. 1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No. 1 with primers, complementary regions of unmodified cDNA of the P4NA1 gene, listed in GenBank under the number NM_000917:
1. Р4НА1 476-520 F:1. P4NA1 476-520 F:
Комплементарный нуклеотидам 476-520, с заменами А>G в позициях 487,502; заменой Т>С в позиции 500 и заменой T>G в позиции 511;Complementary to nucleotides 476-520, with substitutions A> G at positions 487.502; by replacing T> C at position 500 and replacing T> G at position 511;
2. Р4НА1 626-666 F:2. P4NA1 626-666 F:
Комплементарный нуклеотидам 626-666, с заменой A>G в позиции 646; заменой Т>С в позиции 644 и заменой T>G в позиции 649;Complementary to nucleotides 626-666, with substitution A> G at position 646; replacing T> C at position 644 and replacing T> G at position 649;
3. Р4НА1 710-748 F:3. P4NA1 710-748 F:
Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой A>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with substitution A> G at position 727 and substitution G> C at position 730;
4. Р4НА1 774-805 F:4. P4NA1 774-805 F:
Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with substitution G> C at position 790;
5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4NA1 1009-1142 F:
Комплементарный нуклеотидам 1009-1142, с заменой Т>G в позиции 1123;Complementary to nucleotides 1009-1142, with the replacement of T> G at position 1123;
6. Р4НА1 1177-1210 F:6. P4NA1 1177-1210 F:
Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with substitution T> G at position 1192;
7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4NA1 1240-1267 F:
Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with substitution T> G at position 1249;
8. Р4НА1 1316-1357 F:8. P4NA1 1316-1357 F:
Комплементарный нуклеотидам 1316-1357, с заменами A>G в позиции 1327, 1336;Complementary to nucleotides 1316-1357, with A> G substitutions at position 1327, 1336;
9. Р4НА1 1418-1450 F:9. P4NA1 1418-1450 F:
Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with substitution A> G at position 1429;
10. Р4НА1 1794-1841 F:10. P4NA1 1794-1841 F:
Комплементарный нуклеотидам 1794-1841, с заменой T>G в позиции 1801; с заменой A>G в позиции 1816; с заменой G>C в позиции 1828;Complementary to nucleotides 1794-1841, with replacement T> G at position 1801; with replacement A> G at position 1816; with the replacement of G> C at position 1828;
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 3 длиной 1605 н.п. содержит 3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730, 790, 1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644; не приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка, кодируемого последовательностью гена Р4НА1 и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 3The nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA thus modified SEQ ID No: 3, length 1605 n.p. contains 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644; which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein encoded by the sequence of the P4NA1 gene and has a primary structure shown in FIG. 3
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 4 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 с синтезированным фрагментом ДНК длиной 182 н.п.:To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene,
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 4 длиной 1605 н.п.содержит 28 несинонимических нуклеотидных замен 1324 C>G, 1330 Т>С, 1333 А>С, 1334 G>A, 1336 А>Т, 1337С>Т, 1338 А>С, 1339 Т>А, 1340 G>A, 1345 Т>А, 1346 G>A, 1347 А>Т, 1348 G>A, 1351 Т>А, 1355 A>G, 1357 А>С, 1361 A>G, 1362 C>A, 1363 C>G, 1366 A>G, 1368 C>Т, 1372 G>T, 1379 G>A, 1381 A>T, 1382 T>A, 1383 C>G, 1384 T>C, 1387 G>A, приводящих к 10 аминокислотным заменам и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 4.The thus modified nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA SEQ ID No: 4, length 1605 bp, contains 28 non-synonymous nucleotide substitutions 1324 C> G, 1330 T> C, 1333 A> C, 1334 G> A, 1336 A> T, 1337C> T, 1338 A> C, 1339 T> A, 1340 G> A, 1345 T> A, 1346 G> A, 1347 A> T, 1348 G> A, 1351 T> A, 1355 A> G, 1357 A> C, 1361 A> G, 1362 C> A, 1363 C> G, 1366 A> G, 1368 C> T, 1372 G> T, 1379 G> A, 1381 A> T, 1382 T> A, 1383 C> G, 1384 T> C, 1387 G> A, resulting in 10 amino acid substitutions and has a primary structure shown in FIG. four.
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 5 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 сначала с двухцепочечным фрагментом ДНК длиной 182 н.п.To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No. 5, sequential PCR mutagenesis is carried out on plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1 a DNA fragment of 182 n.p. length
а затем со следующими праймерами:and then with the following primers:
1. Р4НА1 476-520 F:1. P4NA1 476-520 F:
Комплементарный нуклеотидам 476-520, с заменами А>G в позициях 487,502; заменой Т>С в позиции 500 и заменой T>G в позиции 511;Complementary to nucleotides 476-520, with substitutions A> G at positions 487.502; by replacing T> C at position 500 and replacing T> G at position 511;
2. Р4НА1 626-666 F:2. P4NA1 626-666 F:
Комплементарный нуклеотидам 626-666, с заменой А>G в позиции 646; заменой Т>С в позиции 644 и заменой T>G в позиции 649;Complementary to nucleotides 626-666, with substitution A> G at position 646; replacing T> C at position 644 and replacing T> G at position 649;
3. Р4НА1 710-748 F:3. P4NA1 710-748 F:
Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой А>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with substitution A> G at position 727 and substitution G> C at position 730;
4. Р4НА1 774-805 F:4. P4NA1 774-805 F:
Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with substitution G> C at position 790;
5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4NA1 1009-1142 F:
Комплементарный нуклеотидам 1009-1142, с заменой Т>G в позиции 1123;Complementary to nucleotides 1009-1142, with the replacement of T> G at position 1123;
6. Р4НА1 1177-1210 F:6. P4NA1 1177-1210 F:
Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with substitution T> G at position 1192;
7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4NA1 1240-1267 F:
Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with substitution T> G at position 1249;
8. Р4НА1 1418-1450 F:8. P4NA1 1418-1450 F:
Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with substitution A> G at position 1429;
9. Р4НА1 1794-1841 F:9. P4NA1 1794-1841 F:
Комплементарный нуклеотидам 1794-1841, с заменой T>G в позиции 1801; с заменой A>G в позиции 1816; с заменой G>C в позиции 1828;Complementary to nucleotides 1794-1841, with replacement T> G at position 1801; with replacement A> G at position 1816; with the replacement of G> C at position 1828;
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 5 длиной 1602 н.п. содержит 3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730, 790, 1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644; не приводящие к изменениям в аминокислотной последовательности белка, а также 28 несинонимических нуклеотидных замен 1324 C>G, 1330 Т>С, 1333 А>С, 1334 G>A, 1336 А>Т, 13370Т, 1338 А>С, 1339 Т>А, 1340 G>A, 1345 Т>А, 1346 G>A, 1347 А>Т, 1348 G>A, 1351 Т>А, 1355 A>G, 1357 А>С, 1361 A>G, 1362 C>A, 1363 C>G, 1366 A>G, 1368 C>Т, 1372 G>T, 1379 G>A, 1381 A>T, 1382 T>A, 1383 C>G, 1384 T>C, 1387 G>A, приводящих к 10 аминокислотным заменам и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 5.The nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA thus modified SEQ ID No: 5, length 1602 n.p. contains 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644; not leading to changes in the amino acid sequence of the protein, as well as 28 non-synonymous nucleotide substitutions 1324 C> G, 1330 T> C, 1333 A> C, 1334 G> A, 1336 A> T, 13370T, 1338 A> C, 1339 T> A, 1340 G> A, 1345 T> A, 1346 G> A, 1347 A> T, 1348 G> A, 1351 T> A, 1355 A> G, 1357 A> C, 1361 A> G, 1362 C> A, 1363 C> G, 1366 A> G, 1368 C> T, 1372 G> T, 1379 G> A, 1381 A> T, 1382 T> A, 1383 C> G, 1384 T> C, 1387 G> A resulting in 10 amino acid substitutions and has a primary structure shown in FIG. 5.
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 6 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 с синтезированным фрагментом ДНК длиной 90 н.п.:To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene, SEQ ID No. 6, sequential PCR mutagenesis is carried out on plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No. 1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No. 1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No. 1 with the synthesized fragment DNA length 90 n.p .:
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 6 длиной 1551 н.п. содержит делецию с 1490 по 1544 н.п. и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 6.The nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA thus modified SEQ ID No: 6, length 1551 n.p. contains a deletion from 1490 to 1544 n.a. and has a primary structure shown in FIG. 6.
Для получения модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No 7 проводят последовательный ПЦР-мутагенез на плазмидах pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan/Neo-P4HA1 Seq ID No1 и pCDNA 3.1(+)- P4HA1 Seq ID No1 сначала с двухцепочечным фрагментом ДНК длиной 90 н.п.To obtain the modified cDNA of the P4NA1 gene,
а затем с праймерами, комплементарными участкам немодифицированной кДНК Р4НА1, приведенной в GenBank под номером NM_000917:and then with primers complementary to regions of unmodified P4NA1 cDNA shown in GenBank under the number NM_000917:
1. Р4НА1 476-520 F:1. P4NA1 476-520 F:
Комплементарный нуклеотидам 476-520, с заменами А>G в позициях 487, 502; заменой Т>С в позиции 500 и заменой T>G в позиции 511;Complementary to nucleotides 476-520, with A> G substitutions at positions 487, 502; by replacing T> C at position 500 and replacing T> G at position 511;
2. Р4НА1 626-666 F:2. P4NA1 626-666 F:
Комплементарный нуклеотидам 626-666, с заменой А>G в позиции 646; заменой Т>С в позиции 644 и заменой T>G в позиции 649;Complementary to nucleotides 626-666, with substitution A> G at position 646; replacing T> C at position 644 and replacing T> G at position 649;
3. Р4НА1 710-748 F:3. P4NA1 710-748 F:
Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой А>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with substitution A> G at position 727 and substitution G> C at position 730;
4. Р4НА1 774-805 F:4. P4NA1 774-805 F:
Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with substitution G> C at position 790;
5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4NA1 1009-1142 F:
Комплементарный нуклеотидам 1009-1142, с заменой Т>G в позиции 1123;Complementary to nucleotides 1009-1142, with the replacement of T> G at position 1123;
6. Р4НА1 1177-1210 F:6. P4NA1 1177-1210 F:
Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with substitution T> G at position 1192;
7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4NA1 1240-1267 F:
Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with substitution T> G at position 1249;
8. Р4НА1 1316-1357 F:8. P4NA1 1316-1357 F:
Комплементарный нуклеотидам 1316-1357, с заменами A>G в позиции 1327, 1336;Complementary to nucleotides 1316-1357, with A> G substitutions at position 1327, 1336;
9. Р4НА1 1418-1450 F:9. P4NA1 1418-1450 F:
Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with substitution A> G at position 1429;
10. Р4НА1 1794-1841 F:10. P4NA1 1794-1841 F:
Комплементарный нуклеотидам 1794-1841, с заменой T>G в позиции 1801; с заменой A>G в позиции 1816; с заменой G>C в позиции 1828;Complementary to nucleotides 1794-1841, with replacement T> G at position 1801; with replacement A> G at position 1816; with the replacement of G> C at position 1828;
Модифицированная таким образом нуклеотидная последовательность кДНК Р4НА1 SEQ ID No: 7 длиной 1551 н.п. содержит 3 нуклеотидных замены G>C в позициях 730,790,1828; 6 нуклеотидных замен T>G в позициях 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 нуклеотидных замен A>G в позициях 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 нуклеотидных замены Т>С в позициях 500, 644; делецию с 1490 по 1544 н.п. и имеет первичную структуру, приведенную на фиг. 7.The nucleotide sequence of the P4NA1 cDNA thus modified SEQ ID No: 7, length 1551 n.p. contains 3 nucleotide substitutions G> C at positions 730,790,1828; 6 nucleotide substitutions T> G at positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G at positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C at positions 500, 644; deletion from 1490 to 1544 n.a. and has a primary structure shown in FIG. 7.
Таким образом, получают экспрессионные векторы на базе плазмид pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo и pCDNA 3.1(+), в которых клонированы участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1) и модифицированные нуклеотидные последовательности кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2, 3, 4, 5, 6, 7), кодирующие белок пролил 4- гидроксилазу альфа 1.Thus, expression vectors based on plasmids pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo, and pCDNA 3.1 (+) are obtained in which a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1) and modified cDNA nucleotide sequences of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2, 3, 4, 5, 6, 7) encoding a protein shed by 4-
Бактерии, содержащие полученные генетические конструкции на базе векторов pCMV6-XL5, pCMV6-Kan/Neo и pCDNA 3.1(+), выращивают на жидкой среде LB с ампициллином, лизируют и выделяют плазмидную ДНК для трансфекции специальным набором для выделения плазмид QiagenMaxiKit для получения соответствующих генно-терапевтических субстанций.Bacteria containing the obtained genetic constructs based on the vectors pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) are grown on LB liquid medium with ampicillin, lysed, and plasmid DNA is isolated for transfection with a special QiagenMaxiKit plasmid isolation kit to obtain the corresponding genes -therapeutic substances.
Полученные экспрессионные векторы используют для создания на их основе генно-терапевтических субстанций, которые в дальнейшем применяют для трансфекции эукариотических клеток органов и тканей и/или введения в органы и ткани человека. В качестве контрольных плазмид используют исходный вектор pCMV6 - XL5, (pCMV6-Kan/Neo) или pCDNA 3.1 (+) без вставки кДНК гена Р4НА1.The resulting expression vectors are used to create gene-therapeutic substances based on them, which are subsequently used for transfection of eukaryotic cells of organs and tissues and / or introduction into human organs and tissues. As control plasmids, the original vector pCMV6 - XL5, (pCMV6-Kan / Neo) or pCDNA 3.1 (+) without the cDNA insert of the P4NA1 gene is used.
Пример 4.Example 4
Наращивание генетической конструкции в бактериальной культуре.Building up the genetic construct in bacterial culture.
Для получения препаративных количеств векторной плазмиды, содержащей один из вариантов кДНК гена Р4НА1, полученными конструкциями по примеру 3 трансформируют бактериальные клетки E.coli (Маниатис Т., и др. Молекулярное клонирование. М., Мир, 1984) и выращивают полученные клоны бактерий, содержащие конструкцию, в присутствии бактериального фактора селекции - устойчивости к ампициллину.To obtain preparative amounts of a vector plasmid containing one of the P4NA1 gene cDNA variants, the constructs of Example 3 transform bacterial E. coli cells (T. Maniatis et al. Molecular Cloning. M., Mir, 1984) and the obtained bacterial clones are grown, containing the construct, in the presence of a bacterial selection factor - ampicillin resistance.
Лигазную смесь по примеру 3 используют для трансформации компетентных клеток E.coli штамма XLblue. Предварительный отбор клонов, содержащих вставку кДНК гена Р4НА1 в правильной ориентации и единичной копии, осуществляют путем гидролиза плазмидной ДНК рестриктазами Kpn I и Eco RV и анализа продуктов рестрикции путем электрофореза в 1.2% агарозном геле. Отобранные клоны используют для препаративного наращивания плазмидной ДНК с целью дальнейшей трансфекции в культуры фибробластов (клеток эпителия слизистой оболочки полости рта, или клеток эпителия роговицы глаза и др.).The ligase mixture of Example 3 is used to transform competent E. coli cells of strain XLblue. Preliminary selection of clones containing the P4NA1 gene cDNA insert in the correct orientation and a single copy is carried out by hydrolysis of plasmid DNA with restriction enzymes Kpn I and Eco RV and analysis of restriction products by electrophoresis in 1.2% agarose gel. The selected clones are used for preparative growth of plasmid DNA with the aim of further transfection into fibroblast cultures (epithelial cells of the oral mucosa, or epithelial cells of the cornea of the eye, etc.).
Для получения препаративных количеств генетических экспрессионных конструкций по Примеру 3 выращивали 20 мл ночной культуры E.coli в LB-среде с 150 мкг/мл ампициллина. Этой культурой инокулировали 500 мл LB-среды с 100 мкг/мл ампициллина, рост осуществляли в шейкере-инкубаторе в течение 16 часов при 37°С и 200 об/мин. Выделение плазмидной ДНК проводили с помощью набора EndoFreePlasmidMaxiKit (Qiagen, Germany). Выход составил 350 мкг ДНК.To obtain preparative amounts of the genetic expression constructs of Example 3, 20 ml of an overnight E.coli culture was grown in LB medium with 150 μg / ml ampicillin. 500 ml of LB medium with 100 μg / ml ampicillin were inoculated with this culture; growth was carried out in a shaker-incubator for 16 hours at 37 ° C and 200 rpm. Isolation of plasmid DNA was performed using the EndoFreePlasmidMaxiKit kit (Qiagen, Germany). The yield was 350 μg of DNA.
Пример 5.Example 5
Культивирование эукариотических клеток, например, фибробластов для последующих трансфекции генно-терапевтической субстанцией и анализа экспрессии гена Р4НА1.Cultivation of eukaryotic cells, for example, fibroblasts for subsequent transfection with a gene therapeutic substance and analysis of P4NA1 gene expression.
Для последующей трансфекции генно-терапевтической субстанцией содержащей один из вариантов кДНК гена Р4НА1 по примеру 3, выращивают первичные культуры фибробластов человека из биоптатов кожи пациентов.For subsequent transfection with a gene therapeutic substance containing one of the cDNA variants of the P4NA1 gene according to Example 3, primary cultures of human fibroblasts from biopsy samples of the skin of patients are grown.
Используя устройство для взятия биопсии кожи Epitheasy 3.5 (MedaxSRL) берут образец биоптата кожи из зоны, защищенной от действия ультрафиолета, например, за ушной раковиной или с боковой внутренней поверхности в зоне локтевого сустава, объемом не менее 10 куб. мм, массой - не менее 11 мг. Кожу пациента предварительно промывали стерильным физиологическим раствором и анестезировали раствором лидокаина. Выращивание первичной культуры клеток осуществляют на чашках Петри при 37°С в атмосфере, содержащей 5% CO2 в среде DMEM с 10% фетальной телячьей сывороткой и ампициллином 100 Ед/мл. Трипсинизацию и пересев производят каждые 5 дней, для трипсинизации клетки промывали раствором PBS и инкубировали 30 минут при 37°С в растворе, содержащем 0.05% трипсина и 1 мМ ЭДТА. Для нейтрализации трипсина к клеткам добавляли 5 мл культуральной среды и центрифугировали суспензию при 600 об/мин 5 минут. Рост культуры фибробластов после 4-5 пассажей осуществляли в культуральных флаконах емкостью 75 мл в среде, содержащей 10 г/л DMEM, 3.7 г/л Na2CO3, 2.4 г/л HEPES, 10% фетальной сыворотки и 100 Ед/мл ампициллина. Смену культуральной среды осуществляли каждые 2 дня. Общая продолжительность роста культуры не превышала 25-30 дней. Из культуры клеток отбирали аликвоту, содержащую 106 клеток.Using a skin biopsy device, Epitheasy 3.5 (MedaxSRL) takes a biopsy sample of the skin from a zone protected from ultraviolet radiation, for example, behind the auricle or from the side inner surface in the area of the elbow joint, with a volume of at least 10 cubic meters. mm, mass - not less than 11 mg. The patient’s skin was pre-washed with sterile saline and anesthetized with lidocaine solution. The primary cell culture was grown on Petri dishes at 37 ° C in an atmosphere containing 5% CO 2 in DMEM medium with 10% fetal calf serum and ampicillin 100 U / ml. Trypsinization and reseeding is performed every 5 days; for trypsinization, the cells were washed with PBS and incubated for 30 minutes at 37 ° C in a solution containing 0.05% trypsin and 1 mM EDTA. To neutralize trypsin, 5 ml of culture medium was added to the cells and the suspension was centrifuged at 600 rpm for 5 minutes. The growth of fibroblast culture after 4-5 passages was carried out in 75 ml culture bottles in a medium containing 10 g / l DMEM, 3.7 g / l Na 2 CO 3 , 2.4 g / l HEPES, 10% fetal serum and 100 U / ml ampicillin . The culture medium was changed every 2 days. The total duration of culture growth did not exceed 25-30 days. An aliquot containing 10 6 cells was selected from the cell culture.
Часть культуры фибробластов, предназначенную для выделения РНК с последующим анализом транскрипции гена Р4НА1, центрифугировали при 1000 об/мин 20 минут и дважды отмывали в буферном растворе PBS центрифугированием при 600 об/мин в течение 5 минут. Затем клетки ресуспендировали в 1.5 мл стабилизирующего реагента RNAlater и хранили при 4°С в течение 10 дней для последующего выделения РНК.The part of the fibroblast culture intended for RNA isolation followed by transcription analysis of the P4NA1 gene was centrifuged at 1000 rpm for 20 minutes and washed twice in PBS buffer by centrifugation at 600 rpm for 5 minutes. Then the cells were resuspended in 1.5 ml of the stabilizing reagent RNAlater and stored at 4 ° C for 10 days for subsequent RNA isolation.
Выделение РНК проводили с помощью набора RNeasyMiniKit. (Qiagen, Germany). Выделенную РНК анализировали спектрофотометрически, измеряя соотношение оптической плотности при 260 и 280 нм, а также с помощью капиллярного электрофореза на приборе QIAxcel (Qiagen, Germany), используя картридж RNA Qiality Control. Для дальнейшей работы использовали только те образцы, для которых общее количество выделенной РНК было не менее 50 мкг РНК, соотношение D260: D280 - не менее 1,8, а соотношение полос 28S: 18S на капиллярном электрофорезе - не ниже 1:1.RNA isolation was performed using the RNeasyMiniKit kit. (Qiagen, Germany). The isolated RNA was analyzed spectrophotometrically, measuring the ratio of optical density at 260 and 280 nm, as well as by capillary electrophoresis on a QIAxcel instrument (Qiagen, Germany) using an RNA Qiality Control cartridge. For further work, we used only those samples for which the total amount of isolated RNA was not less than 50 μg RNA, the ratio of D260: D280 was not less than 1.8, and the ratio of the 28S: 18S bands on capillary electrophoresis was not less than 1: 1.
Синтез суммарной кДНК первой цепи проводили, используя обратную транскриптазу RevertAid (Thermo Scientific, USA), согласно рекомендациям изготовителя. 1-2 мкг суммарной РНК использовали в качестве матрицы для синтеза первой цепи кДНК. В реакционную смесь для проведения обратной транскрипции вносили 100-200 ед. обратной транскриптазы и 10 пМ случайного 9-нуклеотидного праймера.The synthesis of total cDNA of the first strand was carried out using RevertAid reverse transcriptase (Thermo Scientific, USA), according to the manufacturer's recommendations. 1-2 μg of total RNA was used as a template for the synthesis of the first cDNA strand. 100-200 units were added to the reaction mixture for reverse transcription. reverse transcriptase and 10 pM random 9-nucleotide primer.
Пример 6.Example 6
Анализ эндогенной экспрессии гена Р4НА1 в культуре первичных фибробластов.Analysis of endogenous expression of the P4NA1 gene in a culture of primary fibroblasts.
Анализ экспрессии гена Р4НА1 из генома фибробластов проводят с целью последующего корректного определения генно-терапевтического эффекта после трансфекции этих клеток генетическими конструкциями с кДНК гена Р4НА1.Analysis of the expression of the P4NA1 gene from the fibroblast genome is carried out in order to subsequently correctly determine the gene therapeutic effect after transfection of these cells with genetic constructs with cDNA of the P4NA1 gene.
Для анализа используют клеточные линии фибробластов кожи, фибробласты с низкой экспрессией гена Р4НА1 и фибробласты с нормальной экспрессией гена Р4НА1, из которых выделяют РНК по стандартной методике (Маниатис Т. и др. Молекулярное клонирование. М., Мир, 1984).For analysis, skin fibroblast cell lines, fibroblasts with low expression of the P4NA1 gene, and fibroblasts with normal expression of the P4NA1 gene are used, from which RNA is isolated according to the standard method (Maniatis T. et al. Molecular Cloning. M., Mir, 1984).
Выделенную РНК анализируют методом ПЦР в режиме реального времени (SYBR GreenRealTimePCR). Для амплификации кДНК (542-642 н.п.), специфичной для гена Р4НА1, используют прямой праймер Р4НА1 FA1Isolated RNA is analyzed by real-time PCR (SYBR GreenRealTimePCR). For amplification of cDNA (542-642 n.p.) specific for the P4NA1 gene, the direct primer P4NA1 FA1 is used
и обратный праймер Р4НА1 -RA1and reverse primer P4NA1 -RA1
Длина продукта амплификации -68 нуклеотид. В качестве референтного гена используют ген бета-2-микроглобулина В2М, уровень экспрессии которого в фибробластах сопоставим с таковым в норме для гена Р4НА1.Amplification product length -68 nucleotide. As a reference gene, the beta-2-microglobulin B2M gene is used, the expression level of which in fibroblasts is comparable to that normal for the P4NA1 gene.
ПЦР-амплификацию проводят с помощью набора реагентов SYBR GreenQuantitect RT-PCR Kit (Qiagen, USA) или другого набора для ПЦР в режиме реального времени в 20 мкл амплификационной смеси, содержащей: 25 мкл QuantiTect SYBR Green RT-PCR MasterMix, 2,5 mM хлорида магния, по 0,5 мкМ каждого праймера, 5 мкл суммарной РНК. Реакцию осуществляют на амплификаторе CFX96 (Bio-Rad, USA) при следующих условиях: 1 цикл обратной транскрипции при 50°С - 30 минут, денатурация 98°С - 15 мин., затем 40 циклов, включающих денатурацию 94°С -15 с, отжиг праймеров 59°С - 30 с и элонгацию 72°С - 30 сPCR amplification is performed using the SYBR GreenQuantitect RT-PCR Kit (Qiagen, USA) or another real-time PCR kit in 20 μl amplification mixture containing: 25 μl QuantiTect SYBR Green RT-PCR MasterMix, 2.5 mM magnesium chloride, 0.5 μm of each primer, 5 μl of total RNA. The reaction is carried out on a CFX96 thermocycler (Bio-Rad, USA) under the following conditions: 1 cycle of reverse transcription at 50 ° C for 30 minutes, denaturation 98 ° C for 15 minutes, then 40 cycles including denaturation 94 ° C for 15 s, primer annealing at 59 ° C for 30 s and elongation at 72 ° C for 30 s
В качестве положительного контроля используют концентрацию ампликонов, получаемых при ПЦР на матрицах, представляющих собой плазмиды в известных концентрациях, содержащие последовательности кДНК генов Р4НА1 и В2М. В качестве отрицательного контроля используют деионизированную воду (кривые накопления ПЦР продуктов отрицательного и положительных контролей для упрощения визуализации на фигуре 8 не показаны). Количество ПЦР продуктов - кДНК генов Р4НА1 и В2М, полученных в результате амплификации, оценивают в режиме реального времени с помощью программного обеспечения амплификатора Bio-RadCFXManager 2.1.As a positive control, the concentration of amplicons obtained by PCR on matrices representing plasmids at known concentrations containing cDNA sequences of the P4NA1 and B2M genes is used. As a negative control, deionized water is used (PCR accumulation curves of the products of negative and positive controls are not shown in FIG. 8 to simplify visualization). The number of PCR products - cDNA of genes P4NA1 and B2M obtained as a result of amplification, is estimated in real time using the software of the Bio-RadCFXManager 2.1 amplifier.
По итогам анализа экспрессии гена Р4НА1 в разных культурах фибробластов (с низкой экспрессией гена Р4НА1 и с нормальной экспрессией гена Р4НА1) были отобраны клоны от пациентов одного возраста и одного типа старения, в которых количество ПЦР-продукта, соответствующего кДНК гена Р4НА1, была в 10-20 раз ниже таковой кДНК гена В2М. Кривые накопления специфических ПЦР-продуктов приведены на фигуре 8.Based on the analysis of the expression of the P4NA1 gene in different fibroblast cultures (with low expression of the P4NA1 gene and with normal expression of the P4NA1 gene), clones were selected from patients of the same age and the same type of aging, in which the amount of PCR product corresponding to the cDNA of the P4NA1 gene was 10 -20 times lower than that of the B2M gene cDNA. The accumulation curves of specific PCR products are shown in figure 8.
Пример 7.Example 7
Трансфекция клеточной культуры фибробластов со сниженной экспрессией гена Р4НА1 генно-терапевтической субстанцией с целью подтверждения увеличения экспрессии гена Р4НА1 в культуре данных клеток.Transfection of a fibroblast cell culture with reduced expression of the P4NA1 gene by a gene therapeutic substance in order to confirm an increase in the expression of the P4NA1 gene in the culture of these cells.
Для оценки эффективности генно-терапевтической субстанции, содержащей немодифицированную кДНК гена Р4НА1 по примеру 2, этой генно-терапевтической субстанцией трансфицируют первичную культуру фибробластов человека со сниженной экспрессией гена Р4НА1, отобранную по примеру 6.To evaluate the effectiveness of the gene therapeutic substance containing the unmodified cDNA of the P4NA1 gene according to Example 2, the primary culture of human fibroblasts with reduced expression of the P4NA1 gene selected in Example 6 is transfected with this gene therapeutic substance.
Данную культуру фибробластов выращивают в культуральных флаконах (25 см2) до момента, когда клетки покрывают 50-70% поверхности флакона. Полученные клетки трансфицируют генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Р4НА1 SEQ ID No: 1 в присутствии транспортной молекулы (например, дендримера) и вектором pCMV6-XL5 в качестве контроля.This fibroblast culture is grown in culture bottles (25 cm 2 ) until the cells cover 50-70% of the surface of the bottle. The obtained cells are transfected with the gene therapeutic substance based on pCMV6-P4NA1 SEQ ID No: 1 in the presence of a transport molecule (for example, dendrimer) and the vector pCMV6-XL5 as a control.
6-луночный планшет с DMEM-средой с 10% фетальной телячьей сывороткой (1.6 мл в лунке) засевали фибробластами из расчета 1-4×105 клеток на лунку. Инкубировали клетки в течение 18 часов при 37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2. Затем 2 мкг плазмидной ДНК растворяли в среде DMEM без сыворотки с буфером Трис-HCl 20 мМ с 1 мМ ЭДТА, рН 7-8 (минимальная концентрация ДНК - 0.1 мкг/мкл). Конечный объем смеси составлял 100 мкл.A 6-well plate with DMEM medium with 10% fetal calf serum (1.6 ml per well) was seeded with fibroblasts at a rate of 1-4 × 10 5 cells per well. Cells were incubated for 18 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . Then, 2 μg of plasmid DNA was dissolved in serum-free DMEM with Tris-
В качестве транспортной молекулы использовали раствор дендримера SuperFect Transfection Reagent 6-го поколения (Qiagen, Германия).The 6th generation SuperFect Transfection Reagent dendrimer solution (Qiagen, Germany) was used as a transport molecule.
Приготовление комплекса ДНК-дендример проводили по методике производителя (QIAGEN, SuperFect Transfection Reagent Handbook, 2002) с некоторыми изменениями: к 15 мкл раствора дендримера (с концентрацией 3 мкг/мкл) добавляли 5 мкл (с концентрацией 0,5 мкг/мкл) раствора плазмидной ДНК и тщательно перемешивали. Затем инкубировали смесь ДНК с дендримером в течение 5-10 минут при температуре 15-25°С.Preparation of the DNA dendrimer complex was carried out according to the manufacturer's method (QIAGEN, SuperFect Transfection Reagent Handbook, 2002) with some changes: 5 μl (with a concentration of 0.5 μg / μl) was added to 15 μl of the dendrimer (with a concentration of 3 μg / μl) plasmid DNA and mixed thoroughly. Then the DNA mixture with the dendrimer was incubated for 5-10 minutes at a temperature of 15-25 ° C.
Из лунок планшета с клеточной культурой осторожно отбирали среду (не нарушая клеточного слоя) и промывали клетки 3 мл буфера PBS. К раствору, содержащему комплексы ДНК-дендример, добавляли 600 мкл среды DMEM с фетальной сывороткой и переносили эту смесь в лунки планшета с клетками. Клетки инкубировали с комплексами 2-3 часа при 37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2. Затем осторожно удаляли среду и промывали клеточный слой 3 мл буфера PBS. Затем добавляли культуральную среду и инкубировали 24-48 часов при 37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2, после чего оценивали уровень кДНК гена Р4НА1 и контрольной кДНК гена В2М с помощью амплификации в режиме реального времени как описано в примере 6. Результаты анализа приведены на фигуре 9.Medium was carefully selected from the wells of the cell culture plate (without disturbing the cell layer) and the cells were washed with 3 ml PBS buffer. To a solution containing DNA dendrimer complexes, 600 μl of fetal serum DMEM medium was added and the mixture was transferred to the wells of a cell plate. Cells were incubated with complexes for 2-3 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . Then the medium was carefully removed and the cell layer was washed with 3 ml of PBS buffer. Then the culture medium was added and incubated for 24-48 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 , after which the cDNA level of the P4NA1 gene and the control cDNA of the B2M gene were estimated using real-time amplification as described in Example 6. Results analysis are shown in figure 9.
Из графиков следует, что в случае трансфекции вектором без вставки кДНК гена Р4НА1 уровень кДНК гена Р4НА1 в фибробластах не изменился, а в случае трансфекции вектором с кДНК гена Р4НА1 - уровень кДНК фибробластов со сниженной экспрессией гена Р4НА1 многократно увеличился (до уровня выше, чем уровень кДНК гена Р4НА1 в нормальных фибробластах).From the graphs it follows that in the case of transfection with a vector without inserting a cDNA of the P4NA1 gene, the level of cDNA of the P4NA1 gene in fibroblasts did not change, and in the case of transfection with a vector of cDNA of P4NA1 gene, the level of fibroblast cDNA with reduced expression of the P4NA1 gene increased significantly (to a level higher than P4NA1 gene cDNA in normal fibroblasts).
Показано, что в клетках трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Р4НА1 SEQ ID No: 1 наблюдается усиление экспрессии целевого гена Р4НА1.It was shown that in cells transfected with the gene therapeutic substance based on pCMV6-P4NA1 SEQ ID No: 1, the expression of the target P4NA1 gene is enhanced.
Пример 8.Example 8
Трансфекция клеточной культуры фибробластов с нормальной экспрессией гена Р4НА1 генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 с целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в культуре данных клеток.Transfection of a fibroblast cell culture with normal expression of the P4NA1 gene by a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene to confirm the increase in the amount of protein shed by
Для оценки изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, использовали культуру фибробластов кожи человека по Примеру 5, в качестве транспортной молекулы - дендримеры SuperFect Transfection Reagent 6-го поколения (Qiagen, Германия), в качестве контроля - водный раствор дендримеров без плазмидной ДНК (А), векторную плазмиду pCDNA 3.1(+), не содержащую кДНК гена Р4НА1 (В), в качестве трансфицируемых агентов - генно-терапевтическую субстанцию на основе векторной плазмиды pCDNA 3.1(+), содержащую кДНК гена Р4НА1 - pCDNA 3.1 Р4НА1 EQ ID No: 1(C), Приготовление комплекса ДНК-дендример и трансфекцию фибробластов проводили согласно Примеру 7.To assess the change in the amount of protein, shed 4-
После трансфекции к 0,5 мл культуральной жидкости приливали 0,1 мл 1N HCl, тщательно перемешивали и инкубировали 10 минут при комнатной температуре. Затем нейтрализовывали смесь, добавляя 0,1 мл 1.2N NaOH/0.5M HEPES (рН 7-7,6) и тщательно перемешивали.After transfection, 0.1 ml of 1N HCl was poured into 0.5 ml of culture liquid, mixed thoroughly and incubated for 10 minutes at room temperature. The mixture was then neutralized by adding 0.1 ml of 1.2N NaOH / 0.5M HEPES (pH 7-7.6) and mixed thoroughly.
Отбирали супернатант и использовали его для количественного определения целевого белка. Количественное определение продукта кДНК гена Р4НА1 проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), согласно методике производителя https://www.mvbiosource.com/imaqes/tds/protocol manuals/000000-799999/MBS763203.pdfThe supernatant was taken and used to quantify the target protein. Quantification of the P4NA1 gene cDNA product was performed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using the Human P4NA1 ELISA Kit (MyBioSource, USA), according to the manufacturer’s methodology https://www.mvbiosource.com/imaqes/tds/protocol manuals / 000000-799999 /MBS763203.pdf
Оптическая плотность измерялась при длине волны 450 нм при помощи автоматического биохимического и иммуноферментного анализатора ChemWell (Awareness TechNology Inc., США) и пропорциональна концентрации белка в пробе. Численное значение концентрации определяется с помощью калибровочной кривой, построенной по калибраторам с известной концентрацией белка гена Р4НА1, входящим в состав набора. Разница между значениями оптической плотности (ОП) калибраторов поставленных в трех повторностях не превышала 10%.The optical density was measured at a wavelength of 450 nm using a ChemWell automatic biochemical and enzyme immunoassay analyzer (Awareness TechNology Inc., USA) and is proportional to the protein concentration in the sample. The numerical value of the concentration is determined using a calibration curve constructed using calibrators with a known protein concentration of the P4NA1 gene, which is part of the kit. The difference between the optical density (OD) values of the calibrators supplied in triplicate did not exceed 10%.
Статистическую обработку полученных результатов, осуществляли с помощью программного обеспечения для статистической обработки и визуализации данных R, версия 3.0.2 (https://www.r-project.org/). Таким образом, показано, что транфекция фибробластов полученной генно-терапевтической субстанцией, несущей кДНК гена Р4НА1, приводит к увеличению количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клетках фибробластов. Результаты показаны на фигуре 10.Statistical processing of the results was carried out using software for statistical processing and visualization of data R, version 3.0.2 (https://www.r-project.org/). Thus, it was shown that transfection of fibroblasts with the obtained gene-therapeutic substance carrying the cDNA of the P4NA1 gene leads to an increase in the amount of protein shed of 4-
Пример 9.Example 9
Введение в кожу человека клеточной культуры фибробластов, трансфицированной генно-терапевтической субстанцией с кДНК гена Р4НА1 с целью подтверждения увеличения после этого количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в биоптате кожи человека.The introduction into the human skin of a cell culture of fibroblasts transfected with a gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene in order to confirm the increase after this amount of protein shed 4-
С целью анализа изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в тканях человека, пациентам в кожу предплечья вводили три варианта культуры аутологичных фибробластов - нетрансфицированных (А), трансфицированных вектором без вставки, например, pCMV6-XL5 (В) и трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Р4НА1 SEQ ID No: 7(C) в комбинации с транспортными молекулами - липосомами TRANSFAST ТМ Transfection Reagent (PROMEGA, USA),In order to analyze the changes in the amount of protein shedding alpha-4-
Приготовление суспензии липосом проводили по методике производителя (Promega, TransFast Transfection Reagent, Instruction for Use of Product, E2431) с некоторыми изменениями: к 0,4 мг порошка липосом добавляли 0,4 мл стерильной воды степени очистки Nuclease-Free. Суспензию хорошо перемешивали взбалтыванием. Полученный полупродукт суспензии липосом выдерживали в течение 18 часов при температуре - 20°С, затем оттаивали при комнатной температуре, ресуспендировали встряхиванием или на настольном миксере типа «ВОРТЕКС».The suspension of liposomes was prepared according to the manufacturer's method (Promega, TransFast Transfection Reagent, Instruction for Use of Product, E2431) with some changes: 0.4 ml of Nuclease-Free sterile water was added to 0.4 mg of liposome powder. The suspension was mixed well by shaking. The resulting intermediate product of the suspension of liposomes was kept for 18 hours at a temperature of -20 ° C, then thawed at room temperature, resuspended by shaking or on a table mixer type "VORTEX".
Для приготовления комплекса ДНК-липосомы к 400 мкл раствора липосом (с концентрацией 1 мг/мл) добавляли 400 мкл раствора плазмидной ДНК (с концентрацией 150 мкг/мл) и тщательно перемешивали. Затем инкубировали смесь ДНК с липосомами в течение 5-10 минут при температуре 15-25°С и использовали далее в качестве генно-терапевтической субстанции.To prepare the DNA liposome complex, 400 μl of plasmid DNA solution (with a concentration of 150 μg / ml) was added to 400 μl of liposome solution (with a concentration of 1 mg / ml) and mixed thoroughly. Then the mixture of DNA with liposomes was incubated for 5-10 minutes at a temperature of 15-25 ° C and was further used as a gene-therapeutic substance.
Для последующей трансфекции клеток генно-терапевтической субстанцией выращивали первичные культуры фибробластов человека из биоптатов кожи пациентов по примеру 5.For subsequent transfection of cells with a gene therapeutic substance, primary cultures of human fibroblasts were grown from biopsy samples of the skin of patients according to Example 5.
Для трансфекции из лунок планшета с клеточной культурой осторожно отбирали среду (не нарушая клеточного слоя) и промывали клетки 3 мл буфера PBS. К раствору, содержащему комплексы ДНК-липосимы, добавляли 600 мкл среды DMEM с фетальной сывороткой и переносили эту смесь в лунки планшета с клетками. Клетки инкубировали с комплексами 2-3 часа при 37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2. Затем осторожно удаляли среду и промывали клеточный слой 3 мл буфера PBS. Затем добавляли культуральную среду и инкубировали 24-48 часов при 37°С в атмосфере, содержащей 5% CO2.For transfection, the medium was carefully selected from the wells of a cell culture plate (without disturbing the cell layer) and the cells were washed with 3 ml of PBS buffer. To a solution containing DNA liposime complexes, 600 μl of fetal serum DMEM medium was added and this mixture was transferred to the wells of a cell plate. Cells were incubated with complexes for 2-3 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . Then the medium was carefully removed and the cell layer was washed with 3 ml of PBS buffer. Then, the culture medium was added and incubated for 24-48 hours at 37 ° C in an atmosphere containing 5% CO 2 .
Часть клеточной культуры центрифугировали при 700 об/мин, дважды отмывали клетки физиологическим раствором, ресуспендировали в физиологическом растворе из расчета 1 млн клеток в 200 мкл и использовали для введения пациенту. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 3 мм. Очаги введения культур фибробластов располагались на расстоянии 3-5 см друг от друга.Part of the cell culture was centrifuged at 700 rpm, the cells were washed twice with physiological saline, resuspended in physiological saline at the rate of 1 million cells in 200 μl and used for administration to the patient. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 3 mm. Foci of introducing fibroblast cultures were located at a distance of 3-5 cm from each other.
Определение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 проводили в лизатах биоптатов кожи пациента проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), используя набор Р4НА1 elisa kit (MyBioSource, США.), как описано в Примере 8.Determination of the amount of shedding protein 4-
Биопсийные образцы брали на 3 сутки после введения суспензии фибробластов. Взятие биопсии осуществляли из участков введения суспензии фибробластов, а также из интактной кожи, используя устройство для взятия биопсии кожи Epitheasy 3.5 (MedaxSRL). Кожу пациента предварительно промывали стерильным физиологическим раствором и анестезировали раствором лидокаина. Объем биопсийного образца - не менее 10 куб. мм, массой - не менее 11 мг. Образец помещали в буферный раствор, содержащий 50 мМ Трис-HCl рН 7.6, 100 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА и 1 мМ фенилметилсульфонилфторид, и гомогенизировали до получения однородной суспензии. Полученную суспензию центрифугировали в течение 10 минут при 14000 об/мин. Отбирали супернатант и использовали его для количественного определения целевого белка.Biopsy samples were taken 3 days after the introduction of a suspension of fibroblasts. A biopsy was performed from the injection sites of the fibroblast suspension, as well as from the intact skin, using an Epitheasy 3.5 skin biopsy device (MedaxSRL). The patient’s skin was pre-washed with sterile saline and anesthetized with lidocaine solution. The volume of the biopsy sample is not less than 10 cubic meters. mm, mass - not less than 11 mg. The sample was placed in a buffer solution containing 50 mM Tris-HCl pH 7.6, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA and 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, and homogenized to obtain a uniform suspension. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was taken and used to quantify the target protein.
Как видно из фигуры 11, в коже пациента в области введения фибробластов, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Р4НА1 SEQ ID No: 7, произошло увеличение количества белка пролил 4- гидроксилазы альфа 1, что может свидетельствовать об усилении экспрессии гена Р4НА1. Тогда как при введении контрольных культур фибробластов (нетрансфицированных и трансфицированных вектором без вставки кДНК гена Р4НА1 pCMV6-XL5) количество пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в коже не изменялась.As can be seen from figure 11, in the skin of the patient in the area of administration of fibroblasts transfected with the gene therapeutic substance based on pCMV6-P4NA1 SEQ ID No: 7, there was an increase in the amount of protein shed by 4-
Таким образом, показана эффективность генно-терапевтической субстанции при введении в кожу человека клеточной культуры фибробластов, трансфицированных полученной генно-терапевтической субстанцией, несущей модифицированную кДНК гена Р4НА1, что приводит к повышению уровня экспрессии гена Р4НА1, а именно - к увеличению количества белка пролил 4- гидроксилазы альфа 1 в коже в зоне введения.Thus, the effectiveness of the gene therapeutic substance was shown when a cell culture of fibroblasts transfected with the obtained gene therapeutic substance carrying the modified cDNA of the P4NA1 gene was introduced into the human skin, which leads to an increase in the expression level of the P4NA1 gene, namely, an increase in the amount of protein shed 4-
Пример 10.Example 10
Трансфекция культур фибробластов из биоптатов группы различных пациентов генно-терапевтическими субстанциями, содержащими модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.Transfection of fibroblast cultures from biopsies of a group of different patients with gene-therapeutic substances containing modified cDNA of the P4NA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene.
С целью подтверждения индивидуального характера увеличения экспрессии гена Р4НА1 до различного уровня при трансфекции клеточных культур фибробластов пациентов генно-терапевтическими субстанциями с модифицированными кДНК гена Р4НА1 и участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1 анализировали количественный уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в клеточных лизатах фибробластов, трансфицированных разными генно-терапевтическими субстанциями по примеру 3, содержащими модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 в группе пациентов в зависимости от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1.In order to confirm the individual nature of the increase in the expression of the P4NA1 gene to a different level during the transfection of cell cultures of fibroblasts of patients with gene-therapeutic substances with modified cDNA of the P4NA1 gene and a portion of unmodified cDNA of the P4NA1 gene, the quantitative level of protein shed 4-
Последовательности участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 приведена на фигуре 1, SEQ ID No: 1., последовательности модифицированных кДНК гена Р4НА1 приведены на фигурах 2-7 (SEQ ID No: 2, SEQ ID No: 3, SEQ ID No: 4, SEQ ID No: 5, SEQ ID No: 6, SEQ ID No: 7).The sequence of the unmodified cDNA region of the P4NA1 gene is shown in Figure 1, SEQ ID No: 1., the sequences of the modified cDNA of the P4NA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ ID No: 2, SEQ ID No: 3, SEQ ID No: 4, SEQ ID No: 5, SEQ ID No: 6, SEQ ID No: 7).
Вырастили культуры фибробластов из однотипных биоптатов кожи, отобранных из зоны внутренней боковой поверхности в зоне локтевого сустава 28 пациентов, выбранных случайным образом по примеру 5, отобрали аликвоты и оценили уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клеточных лизатах. Клеточный осадок, соответствующий 2×106 клеток, промывали фосфатным буфером и ресуспендировали во льду в лизирующем буфере, содержащем 25 мМ ХЕПЕС рН 7.9, 100 MMNaCl, 1 мМ ЭДТА, 1% Тритон Х-100, 10% глицерин и 1 мМ фенилметилсульфонилфторид. Лизат центрифугировали 5 минут при 14000 об/мин, концентрацию белка в супернатанте определяли методом Брэдфорда ([Bradford М.М. (1976) Anal. Biochem. 72: 248-254.]).Fibroblast cultures were grown from the same skin biopsy samples taken from the inner lateral surface zone in the elbow joint region of 28 patients, randomly selected in Example 5, aliquots were selected and the level of protein shedding 4-
Затем каждую из 18-ти культур фибробластов разделили на 8 частей. Одну часть, обозначенную (А), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 1, содержащей немодифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1.) по примеру 2 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.Then, each of the 18 fibroblast cultures was divided into 8 parts. One part, designated (A), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 1 vector containing unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1.) according to Example 2 in combination with a transport molecule - dendrimer as in example 7.
Вторую часть, обозначенную (В), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 2, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The second part, designated (B), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 2 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2.) according to Example 3 in combination with a transport molecule - dendrimer as in example 7.
3-ю часть, обозначенную (С), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 3, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 3rd part, designated (C), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 3 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 3.) according to Example 3 in combination with a transport molecule - dendrimer according to example 7.
4-ю часть, обозначенную (D), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 4, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 4th part, designated (D), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 4 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4.) according to Example 3 in combination with a transport molecule - dendrimer according to example 7.
5-ю часть, обозначенную (Е), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 5, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 5th part, designated (E), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 5 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5.) according to Example 3 in combination with a transport molecule - dendrimer according to example 7.
6-ю часть, обозначенную (F), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 6, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 6th part, labeled (F), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 6 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6.) according to Example 3 in combination with a transport molecule - dendrimer according to example 7.
7-ю часть, обозначенную (G), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 7, содержащей вариант модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 7th part, labeled (G), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 7 vector containing a variant of the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 7.) according to Example 3 in combination with a transport molecule dendrimer according to example 7.
8-ю часть, обозначенную (Н), трансфицировали по примеру 7 векторной плазмидой pCMV6-XL5, не содержащей кДНК гена Р4НА1 по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The 8th part, designated (H), was transfected according to Example 7 with the vector plasmid pCMV6-XL5 that did not contain the cDNA of the P4NA1 gene according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer of Example 7.
Количественное определение продукта кДНК гена Р4НА1 проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.Quantitative determination of the cDNA product of the P4NA1 gene was performed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using the Human P4NA1 ELISA Kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8.
По итогам определения количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 выбрали показатели, касательно каждой части клеточной культуры от каждого пациента, продемонстрировавшие наибольшие количественные уровни белка и объединили их в семь групп, исходя из следующего критерия:Based on the results of determining the quantitative level of the protein, 4-
В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции немодифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 1. В эту группу вошло 7 культуры из 28.In
В группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 2. В эту группу вошло 3 культуры из 28.In
В группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 3. В эту группу вошло 6 культуры из 28.In
В группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 4. В эту группу вошли 4 культуры из 28.In
В группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 5. В эту группу вошло 3 культуры из 28.In
В группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 6. В эту группу вошли 3 культуры из 28.In
В группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при трансфекции модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 7. В эту группу вошло 2 культуры из 28.In
Ни в одной из клеточных культур, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией с векторной плазмидой, не содержащей кДНК гена Р4НА1 не был обнаружен наибольший количественный уровень белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в отличие от клеточных культур, трансфицированных генно-терапевтическими субстанциями с генетическими конструкциями, содержащими кДНК гена Р4НА1.None of the cell cultures transfected with a gene therapeutic substance with a vector plasmid lacking the P4NA1 gene cDNA showed the highest quantitative level of protein shedding 4-
На фигуре 12 для каждой группы клеточных культур приведены диаграммы показателей количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, (усредненных в рамках группы, в случае, если в группу входит более одной клеточной культуры) применительно ко всем, участвующим в эксперименте генно-терапевтическим субстанциям, после трансфекции этих клеточных культур генно-терапевтическими субстанциями, содержащими модифицированные и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.The figure 12 for each group of cell cultures shows a diagram of indicators of the amount of protein shed of 4-
Из данного примера следует, что достижение наибольшего количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в культурах фибробластов кожи различных пациентов при их трансфекции генно-терапевтическими субстанциями, связано с индивидуальными особенностями пациентов и зависит от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1, входящих в генно-терапевтические субстанции.From this example it follows that the achievement of the greatest amount of protein shed 4-
Каждая генно-терапевтическая субстанция из группы генно-терапевтических субстанций является эффективной в некоторой значительной группе пациентов. Следовательно, для выбора наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций для терапевтических целей необходимо предварительное персонализированное исследование биоптатов пациента, либо клеток, выращенных из этих биоптатов на предмет наибольшей эффективности терапевтического воздействия, созданных генно-терапевтических субстанций в рамках группы генно-терапевтических субстанций.Each gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances is effective in some significant group of patients. Therefore, in order to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of the patient’s biopsy samples, or cells grown from these biopsy samples for the most effective therapeutic effect, created by the gene-therapeutic substances within the group of gene-therapeutic substances, is necessary. therapeutic substances.
Пример 11.Example 11
Трансфекции клеточной культуры кератоцитов и эпителиальных клеток глаза генно-терапевтической субстанцией без транспортной молекулы с целью подтверждения при этом увеличения экспрессии гена Р4НА1 в данных культурах клеток.Transfection of the cell culture of keratocytes and epithelial cells of the eye with a gene-therapeutic substance without a transport molecule in order to confirm the increase in the expression of the P4NA1 gene in these cell cultures.
С целью выяснения эффективности генно-терапевтической субстанции, содержащей кДНК Р4НА1, в различных типах клеток, трансфицировали кератоциты и эпителиальные клетки роговицы человека, без использования транспортных молекул.In order to determine the effectiveness of the gene therapeutic substance containing P4NA1 cDNA in various cell types, keratocytes and epithelial cells of the human cornea were transfected without using transport molecules.
Биопсийный материал из области лимба в виде круга диаметром 1-1.5 мм помещали в чашку Петри в сбалансированный солевой раствор Хэнкса, добавляли диспазу (20 мкл 25 ед/мл) и гентамицин и инкубировали 24 часа при +4. Затем отделяли эпителиальный слой от стромы и нарезали обе ткани кусочками 1-2 мм3.Biopsy material from the limb region in the form of a circle with a diameter of 1-1.5 mm was placed in a Petri dish in a balanced Hanks saline solution, dispase (20 μl 25 u / ml) and gentamicin were added and incubated for 24 hours at +4. Then the epithelial layer was separated from the stroma and both tissues were cut into pieces of 1-2 mm3.
Суспензию эпителиальных клеток получали путем инкубирования кусочков тканей в растворе Трипсин-ЭДТА в течение 15 минут при +37°С. Трипсинизацию останавливали добавлением соевого ингибитора трипсина в PBS. Клеточные суспензии отмывали центрифугированием при 700 об/мин и ресуспендировали в бессывороточной среде DMEM с гентамицином. Клетки растили в 25 см2 флаконах с 5 мл среды при 37°С и в атмосфере, содержащей 5% СО2. Через 24 часа среду с не прикрепившимися клетками удаляли и добавляли 5 мл свежей среды. Пересев производили каждые 7 дней в соотношении 1:2 - 1:3.A suspension of epithelial cells was obtained by incubating pieces of tissue in a solution of Trypsin-EDTA for 15 minutes at + 37 ° C. Trypsinization was stopped by the addition of a soybean trypsin inhibitor in PBS. Cell suspensions were washed by centrifugation at 700 rpm and resuspended in serum-free DMEM with gentamicin. Cells were grown in 25 cm 2 vials with 5 ml of medium at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . After 24 hours, non-adherent cells were removed and 5 ml of fresh medium was added. Reseeding was performed every 7 days in a ratio of 1: 2 - 1: 3.
Суспензию кератоцитов получали путем инкубирования в среде RPMI-1640 с коллагеназой 300 ед/мл в течение 2 часов. Затем отмывали клетки и ресуспендировали в среде DMEM с 20% телячьей сывороткой и антибиотиком-антимикотиком. Клетки растили в 25 см2 флаконах с 1 мл среды при +37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2. Пересев производили каждые 7 дней в соотношении 1:4.A keratocyte suspension was obtained by incubation in RPMI-1640 medium with collagenase 300 u / ml for 2 hours. Then the cells were washed and resuspended in DMEM medium with 20% calf serum and antibiotic-antimycotic. Cells were grown in 25 cm 2 vials with 1 ml of medium at + 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . Reseeding was performed every 7 days in a ratio of 1: 4.
Поскольку эффективность трансфекции кератоцитов низкая, использовали генно-терапевтическую субстанцию на основе плазмиды pCMV6-Kan/Neo Р4НА1 SEQ ID No: 2, содержащую дополнительный фактор селекции - ген neor, придающий устойчивость к антибиотику генетицину.Since the efficiency of keratocyte transfection is low, we used the gene therapeutic substance based on the plasmid pCMV6-Kan / Neo P4NA1 SEQ ID No: 2, containing an additional selection factor, the neor gene, which confers antibiotic resistance to geneticin.
Генно-терапевтическую субстанцию добавляли к клеткам и инкубировали клетки 1 час при 37оС. После инкубации добавляли бессывороточную среду DMEM к эпителиальным клеткам и среду DMEM, содержащую 10% фетальной телячьей сыворотки к кератоцитам и продолжали инкубировать 24 часа. После 24-часового инкубирования клетки высевали в новую среду DMEM, содержащую 400 μg/mL фактора селекции - антибиотика G418 (Geneticin). Выжившие клетки культивировали в течение 2 недель в 25 см3 флаконах с 5 мл среды с G418. Всего выращивали 24 образца культур эпителиальных клеток и 24 образца культур кератоцитов.The gene therapeutic substance was added to the cells and the cells were incubated for 1 hour at 37 ° C. After incubation, serum-free DMEM medium was added to the epithelial cells and DMEM medium containing 10% fetal calf serum to keratocytes was continued and incubated for 24 hours. After a 24-hour incubation, the cells were seeded in a new DMEM medium containing 400 μg / mL of the selection factor antibiotic G418 (Geneticin). Surviving cells were cultured for 2 weeks in 25 cm3 vials with 5 ml of G418 medium. A total of 24 samples of cultures of epithelial cells and 24 samples of cultures of keratocytes were grown.
Каждые 24 часа из каждой культуры отбирали аликвоту по 500 мкл суспензии с целью выделения РНК и анализа уровня специфической кДНК. Выделение РНК проводили с помощью набора RNeasyMiniKit (Qiagen, Germany). Образцы РНК были сгруппированы в 3 группы по 8 образцов с близкой концентрацией и объединены. Анализ уровня специфической кДНК гена Р4НА1 проводили с помощью амплификации в режиме реального времени по методике и с праймерами по примеру 6, используя набор реагентов iTaqUniversalSYBRGreenSupermix (Bio-Rad, USA), амплификатор CFX96 (Bio-RadUSA) и программное обеспечение Bio-RadCFXManager 2.1. Наибольшее увеличение экспрессии (транскрипции) гена Р4НА1 наблюдали на 3 сутки для эпителиальных клеток и на 5 сутки - для кератоцитов.An aliquot of 500 μl of suspension was taken from each culture every 24 hours to isolate RNA and analyze the level of specific cDNA. RNA isolation was performed using the RNeasyMiniKit kit (Qiagen, Germany). RNA samples were grouped into 3 groups of 8 samples with a similar concentration and combined. The analysis of the level of specific cDNA of the P4NA1 gene was carried out using real-time amplification according to the procedure and with the primers of Example 6 using the iTaqUniversalSYBRGreenSupermix reagent kit (Bio-Rad, USA), CFX96 amplifier (Bio-RadUSA) and Bio-RadCFXManager 2.1 software. The greatest increase in the expression (transcription) of the P4NA1 gene was observed on
На фигуре 13 приведены кривые накопления специфического продукта амплификации, соответствующего кДНК гена Р4НА1, в кератоцитах и эпителиальных клетках роговицы.The figure 13 shows the curves of accumulation of a specific amplification product corresponding to the cDNA of the P4NA1 gene in keratocytes and epithelial cells of the cornea.
Показано, что в кератоцитах и эпителиальных клетках роговицы человека, трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Kan/Neo Р4НА1 SEQ ID No: 2, без транспортной молекулы, наблюдается усиление экспрессии целевого гена Р4НА1.It was shown that in keratocytes and epithelial cells of the human cornea transfected with the gene therapeutic substance based on pCMV6-Kan / Neo P4NA1 SEQ ID No: 2, without a transport molecule, the expression of the target P4NA1 gene is enhanced.
Пример 12.Example 12
Трансфекции клеточной культуры хондробластов генно-терапевтической субстанцией с целью подтверждения при этом увеличения экспрессии гена Р4НА1 в данных культуре клеток.Transfection of the cell culture of chondroblasts with a gene therapeutic substance in order to confirm the increase in the expression of the P4NA1 gene in these cell cultures.
С целью выяснения эффективности генно-терапевтической субстанции, содержащей кДНК гена Р4НА1, в различных типах клеток, а также с целью оценки влияния транспортной молекулы на успешность трансфекции этой субстанцией - трансфицировали хондробласты человека, используя в качестве транспортной молекулы амфифильные блок-сополимеры.Human chondroblasts were transfected using amphiphilic block copolymers as a transport molecule in order to determine the effectiveness of the gene therapeutic substance containing the cDNA of the P4NA1 gene in various cell types, as well as to assess the effect of the transport molecule on the success of transfection with this substance.
Биоптаты хрящевой ткани массой 50-150 мг измельчали на фрагменты до 10 мм3 и инкубировали в буферном растворе с коллагеназой II, гиалуронидазой и трипсином в течение 48 часов при +37°С. Клетки отмывали бессывороточной средой DMEM, ресуспендировали в той же среде с гентамицином и выращивали при +37°С и в атмосфере, содержащей 5% CO2 во флаконах 75 см2 с 15 мл среды. Рост осуществлялся в бессыворотчной среде, так как в монослойной культуре хондроциты меняют форму и биохимические свойства. Пересев производили каждые 4 дня в соотношении 1:3, клетки снимали с поверхности флакона раствором трипсин-ЭДТА с 0.02% раствором Версена.Cartilage biopsy samples weighing 50-150 mg were crushed into fragments up to 10 mm3 and incubated in a buffer solution with collagenase II, hyaluronidase and trypsin for 48 hours at + 37 ° C. Cells were washed with serum-free DMEM medium, resuspended in the same medium with gentamicin and grown at + 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 in 75 cm 2 vials with 15 ml of medium. Growth was carried out in a serum-free medium, since in a monolayer culture, chondrocytes change their shape and biochemical properties. Reseeding was performed every 4 days in a ratio of 1: 3, the cells were removed from the surface of the vial with trypsin-EDTA solution with 0.02% Versen solution.
Для трансфекции клеток генно-терапевтической субстанцией содержащей кДНК гена Р4НА1 использовали амфифильные блок-сополимеры. Применяли методику по (IntJPharm, 2012, 427, 80-87) или в (Macromol. Biosci. 2011, 11, 652-661), с некоторыми изменениями. Блок-сополимер синтезировали из смеси линейного полиэтиленимина (ПЭИ) (Polyscience Inc., США) и бифункционального полиэтиленгликоля (ПЭГ) N-гидроксисукцинимидил-75-N-(3-малеимидопропионил)-амидо-4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 37, 40, 43, 46, 49, 52, 55, 58, 61, 64, 67, 70, 73 - тетракосаоксапента-гептаконтаноата (MAL-dPEG™-NHS ester, Quanta BioDesign, Ltd., США) в боратном буфере. Полиплекс готовили за 1 час до введения в клетки, смешивая раствор блок-сополимера с ДНК генетической конструкции pCMV6- Kan/Neo P4HA1SEQ ID No: 3 с модифицированной кДНК P4HA1SEQ ID No: 3. Смесь для трансфекции добавляли к суспензии клеток в 1 мл культуральной среды DMEM с 10% фетальной сывороткой и ампициллином.Amphiphilic block copolymers were used to transfect cells with a gene-therapeutic substance containing the cDNA of the P4NA1 gene. The methodology was applied according to (IntJPharm, 2012, 427, 80-87) or in (Macromol. Biosci. 2011, 11, 652-661), with some changes. The block copolymer was synthesized from a mixture of linear polyethyleneimine (PEI) (Polyscience Inc., USA) and bifunctional polyethylene glycol (PEG) N-hydroxysuccinimidyl-75-N- (3-maleimidopropionyl) -amido-4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 37, 40, 43, 46, 49, 52, 55, 58, 61, 64, 67, 70, 73 - tetracosoxapenta-heptacontanoate (MAL-dPEG ™ -NHS ester, Quanta BioDesign, Ltd., USA) in borate buffer. A polyplex was prepared 1 hour before the introduction into the cells, mixing the block copolymer solution with DNA of the genetic construct pCMV6-Kan / Neo P4HA1SEQ ID No: 3 with modified cDNA P4HA1SEQ ID No: 3. The transfection mixture was added to the cell suspension in 1 ml of culture medium DMEM with 10% fetal serum and ampicillin.
Так как для трансфекции использовали конструкцию, содержащую фактор селекции (устойчивость к генетицину), то клетки после трансфекции выращивали в 25 см3 флаконах с 5 мл среды с генетицином в течение 12 дней, меняя среду каждые 4 дня. Каждые 24 часа из каждой культуры отбирали аликвоту по 500 мкл суспензии с целью выделения РНК и анализа уровня специфической кДНК. Выделение РНК производили с помощью набора RNeasyMiniKit (Qiagen, Germany). Образцы РНК были сгруппированы в 3 группы по 8 образцов с близкой концентрацией и объединены. Анализ уровня специфической кДНК Р4НА1 проводили с помощью амплификации в режиме реального времени по методике и с праймерами по примеру 6, используя набор реагентов iTaqUniversalSYBRGreenSupermix (Bio-Rad, USA), амплификатор CFX96 (Bio-Rad, USA) и программное обеспечение Bio-RadCFXManager 2.1. Наибольшее увеличение транскрипции Р4НА1 наблюдали на 5 сутки. На фигуре 14 приведены кривые накопления специфического продукта амплификации, соответствующего кДНК гена Р4НА1.Since a construct containing a selection factor (resistance to geneticin) was used for transfection, the cells after transfection were grown in 25 cm3 vials with 5 ml of medium with geneticin for 12 days, changing the medium every 4 days. An aliquot of 500 μl of suspension was taken from each culture every 24 hours to isolate RNA and analyze the level of specific cDNA. RNA isolation was performed using the RNeasyMiniKit kit (Qiagen, Germany). RNA samples were grouped into 3 groups of 8 samples with a similar concentration and combined. The analysis of the level of specific P4NA1 cDNA was performed using real-time amplification according to the method and with the primers of Example 6 using the iTaqUniversalSYBRGreenSupermix reagent kit (Bio-Rad, USA), CFX96 amplifier (Bio-Rad, USA) and Bio-RadCFXManager 2.1 software . The greatest increase in P4NA1 transcription was observed on
Показано, что в хондробластах трансфицированных генно-терапевтической субстанцией на основе pCMV6- Kan/Neo P4HA1SEQ ID No: 3, используя в качестве транспортной молекулы амфифильные блок-сополимеры, наблюдается усиление экспрессии целевого гена Р4НА1.It was shown that in chondroblasts transfected with a gene therapeutic substance based on pCMV6-Kan / Neo P4HA1SEQ ID No: 3, using amphiphilic block copolymers as a transport molecule, the expression of the target P4NA1 gene is enhanced.
Пример 13.Example 13
Введение в кожу человека генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 с целью подтверждения при этом увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже человека.The introduction into the human skin of a gene-therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene in order to confirm the increase in the amount of protein shed 4-
С целью анализа увеличения количественного уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 пациентам вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо, представляющее собой комбинацию векторной плазмиды не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в кожу предплечья.For the purpose of analyzing the increase in the quantitative level of the protein, shedding of 4-
В качестве транспортной молекулы использовали порошок липосом TRANS FAST ТМ Transfection Reagent (PROMEGA, USA) по примеру 9. Далее генетическую конструкцию pCMV6 Р4НА1 SEQ ID No: 4, которая содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4) и плазмиду pCMV6-XL5, используемую в качестве плацебо - которая не содержит кДНК гена Р4НА1, каждую из которых растворяли в стерильной воде степени очистки Nuclease-Free. Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК-липосомы по примеру 9.As a transport molecule, TRANS FAST TM Transfection Reagent liposome powder (PROMEGA, USA) was used as in Example 9. Next, the genetic construct pCMV6 P4NA1 SEQ ID No: 4, which contains the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4) and plasmid pCMV6-XL5 used as a placebo - which does not contain the cDNA of the P4NA1 gene, each of which was dissolved in sterile water with a Nuclease-Free purification grade. To obtain gene therapeutic substances, DNA liposome complexes were prepared according to Example 9.
Полученные генно-терапевтическую субстанцию и плацебо использовали для введения пациенту. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 3 мм. Объем вводимого раствора генно-терапевтической субстанции и плацебо - около 0,3 мл для каждого. Очаги введения генно-терапевтической субстанции и плацебо располагались на расстоянии 3-5 см друг от друга.The resulting gene therapeutic substance and placebo were used for administration to a patient. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 3 mm. The volume of the injected solution of the gene-therapeutic substance and placebo is about 0.3 ml for each. The foci of the introduction of the gene-therapeutic substance and placebo were located at a distance of 3-5 cm from each other.
Количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 оценивали в лизатах биоптатов кожи пациента методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.The amount of protein shedding 4-
Биопсийные образцы брали на 3 сутки после введения генно-терапевтической субстанции. Взятие биопсии осуществляли из участков кожи в зоне введения генно-терапевтической субстанции и плацебо, а также из интактной кожи, используя устройство для взятия биопсии Epitheasy 3.5 (Medax SRL) далее, как описано в примере 9.Biopsy samples were taken 3 days after the introduction of the gene-therapeutic substance. The biopsy was performed from skin areas in the area of the introduction of the gene-therapeutic substance and placebo, as well as from intact skin, using the Epitheasy 3.5 biopsy device (Medax SRL) below, as described in Example 9.
Показано, что в коже пациента в области введения генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1, произошло увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, тогда как при введении плацебо, количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в коже не изменялась. Результат свидетельствует об усилении экспрессии гена Р4НА1 при использовании генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 и соответственно - об эффективности генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1. Результаты отражены на фигуре 15.It was shown that in the patient’s skin in the area of the introduction of the gene therapeutic substance with the cDNA of the P4NA1 gene, there was an increase in the amount of protein shedding 4-
Пример 14.Example 14
Введение в хрящевую ткань человека генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 с целью подтверждения при этом увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в хрящевой ткани человека.The introduction of a gene-therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene into human cartilage tissue in order to confirm an increase in the amount of protein shed 4-
С целью анализа изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 пациентам вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо, представляющее собой комбинацию векторной плазмиды не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в хрящевую ткань ушных раковин с тыльной стороны.In order to analyze the changes in the amount of protein shedding of 4-
Генетическую конструкцию pCDNA 3.1 Р4НА1 SEQ ID No: 5, которая содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5), и плазмиду pCDNA 3.1, используемую в качестве плацебо, которая не содержит кДНК гена Р4НА1, каждую из которых растворяли в стерильной воде степени очистки Nuclease-Free. В качестве транспортной системы использовали transfection reagent cGMP grade in-vivo-jetPEI (Polyplus Transfection, France- USA). Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК- cGMP grade in-vivo-jetPEI в соответствие с рекомендациями производителя.The genetic construct of pCDNA 3.1 P4NA1 SEQ ID No: 5, which contains the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5), and the plasmid pCDNA 3.1, used as a placebo, which does not contain cDNA of the P4NA1 gene, each of which was dissolved in sterile water of degree Nuclease-Free Cleanup. Transfection reagent cGMP grade in-vivo-jetPEI (Polyplus Transfection, France-USA) was used as a transport system. To obtain gene therapeutic substances, DNA-cGMP grade in-vivo-jetPEI complexes were prepared in accordance with the manufacturer's recommendations.
Расчет количества реагента осуществляли по формуле, предложенной производителем:The calculation of the amount of reagent was carried out according to the formula proposed by the manufacturer:
V(мкл)=(pDNA (мкг)×3×N/Р)/150V (μl) = (pDNA (μg) × 3 × N / P) / 150
где N/P - соотношение между количеством азотистых остатков в jetPEI и количеством фосфатных групп нуклеиновых кислот. В данном эксперименте было использовано соотношение N/P=6, то есть на 20 мкг pDNA - 2,4 мкл jetPEI.where N / P is the ratio between the number of nitrogenous residues in jetPEI and the number of phosphate groups of nucleic acids. In this experiment, the ratio N / P = 6 was used, i.e., for 20 μg pDNA - 2.4 μl jetPEI.
Полученные генно-терапевтическую субстанцию и плацебо использовали для введения пациенту. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 1-2 мм в хрящевую ткань ушных раковин с тыльной стороны. Объем вводимого раствора генно-терапевтической субстанции и плацебо - около 0,2 мл для каждого. Очаги введения генно-терапевтической субстанции и плацебо располагались на расстоянии 2-3 см друг от друга.The resulting gene therapeutic substance and placebo were used for administration to a patient. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 1-2 mm into the cartilaginous tissue of the auricles from the back side. The volume of the injected solution of the gene-therapeutic substance and placebo is about 0.2 ml for each. The foci of the introduction of the gene-therapeutic substance and placebo were located at a distance of 2-3 cm from each other.
Количество белка пролил 4- гидроксилазы альфа 1 оценивали в лизатах биоптатов хрящевой ткани пациента методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.The amount of protein shedding 4-
Биопсийные образцы брали на 3 сутки после введения генно-терапевтической субстанции. Взятие биопсии осуществляли из участков хрящевой ткани в зоне введения генно-терапевтической субстанции, а также из интактных участков и в зоне введения плацебо, методом чрескожной пункционного биопсии при помощи одноразовой ручной биопсийной иглы, далее по примеру 9.Biopsy samples were taken 3 days after the introduction of the gene-therapeutic substance. A biopsy was performed from cartilage tissue sites in the area of the introduction of the gene-therapeutic substance, as well as from intact areas and in the placebo area, by the method of percutaneous puncture biopsy using a disposable manual biopsy needle, then according to Example 9.
Показано, что в хрящевой ткани пациента в области введения генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1, произошло увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, тогда как при введении плацебо количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в хрящевой ткани не изменялось. Результат свидетельствует об усилении экспрессии гена Р4НА1 при использовании генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 и соответственно - об эффективности генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1. Результаты отражены на фигуре 16.It was shown that in the patient’s cartilage tissue in the area of the introduction of the gene therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene, there was an increase in the amount of protein shedding 4-
Пример 15.Example 15
Введение в мышечную ткань человека генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 с целью подтверждения при этом увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в мышечной ткани человека.Introduction into the muscle tissue of a human gene of a therapeutic substance with cDNA of the P4NA1 gene in order to confirm an increase in the amount of protein shed 4-
С целью анализа изменения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 пациентам вводили генно-терапевтическую субстанцию, содержащую векторную плазмиду с кДНК гена Р4НА1 (В) с транспортной молекулой и параллельно вводили плацебо, представляющее собой комбинацию векторной плазмиды не содержащей кДНК гена Р4НА1 с транспортной молекулой (А) - в мышечную ткань в зоне предплечья.In order to analyze the change in the amount of protein shedding of 4-
В качестве транспортной молекулы использовали порошок липосом TRANSFAST ТМ Transfection Reagent (PROMEGA, USA) по примеру 9. Далее генетическую конструкцию pCMV6-Kan/Neo Р4НА1 SEQ ID No: 6, которая содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6), и плазмиду pCMV6-Kan/Neo, используемую в качестве плацебо, которая не содержит кДНК гена Р4НА1, каждую из которых растворяли в стерильной воде степени очистки Nuclease-Free.As a transport molecule, TRANSFAST ™ Transfection Reagent liposome powder (PROMEGA, USA) was used according to Example 9. Next, the pCMV6-Kan / Neo P4NA1 genetic construct SEQ ID No: 6, which contains the modified c4NA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6), and plasmid pCMV6-Kan / Neo, used as a placebo, which does not contain the cDNA of the P4NA1 gene, each of which was dissolved in sterile water with a Nuclease-Free purification grade.
Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК-липосомы по примеру 9.To obtain gene therapeutic substances, DNA liposome complexes were prepared according to Example 9.
Полученные генно-терапевтическую субстанцию и плацебо использовали для введения пациенту. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 15-20 мм. Объем вводимого раствора генно-терапевтической субстанции и плацебо - около 0,5 мл для каждого. Очаги введения генно-терапевтической субстанции и плацебо располагались на расстоянии 5-7 см друг от другаThe resulting gene therapeutic substance and placebo were used for administration to a patient. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 15-20 mm. The volume of the injected solution of the gene-therapeutic substance and placebo is about 0.5 ml for each. The foci of the introduction of the gene-therapeutic substance and placebo were located at a distance of 5-7 cm from each other
Количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 измеряли в лизатах биоптатов мышечной ткани пациента методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.The amount of protein shedding 4-
Биопсийные образцы брали на 3 сутки после введения генно-терапевтической субстанции. Взятие биопсии осуществляли из участков мышечной ткани в зоне введения генно-терапевтической субстанции, а также из интактных участков мышцы и в зоне введения плацебо, используя автоматическое устройство для взятия биопсии MAGNUM (компания BARD, USA), далее по примеру 9.Biopsy samples were taken 3 days after the introduction of the gene-therapeutic substance. A biopsy was performed from muscle tissue in the area of the introduction of the gene-therapeutic substance, as well as from intact areas of the muscle and in the placebo, using the MAGNUM automatic biopsy device (company BARD, USA), hereinafter in Example 9.
Показано, что, в мышечной ткани пациента в области введения генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1, произошло увеличение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, тогда как при введении плацебо количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в мышечной ткани не изменялось. Результат свидетельствует об усилении экспрессии гена Р4НА1 при использовании генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1 и соответственно - об эффективности генно-терапевтической субстанции с кДНК гена Р4НА1. Результаты отражены на фигуре 17It was shown that in the patient’s muscle tissue in the area of the introduction of the gene therapeutic substance with the cDNA of the P4NA1 gene, there was an increase in the amount of protein shedding 4-
Пример 16.Example 16
Введение группе различных пациентов генно-терапевтических субстанций содержащих модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.The introduction of a group of different patients of gene-therapeutic substances containing modified cDNA of the P4NA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene.
С целью подтверждения индивидуального характера увеличения уровня экспрессии целевого гена Р4НА1 до различного уровня при введении в кожу пациентов генно-терапевтических субстанций с модифицированными и немодифицированной кДНК гена Р4НА1 анализировали уровень количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате биоптатов кожи группы пациентов в зависимости от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1.In order to confirm the individual character of the increase in the expression level of the target P4NA1 gene to a different level when the gene therapeutic substances with modified and unmodified cDNA of the P4NA1 gene were introduced into the skin of the patients, the level of protein shed of 4-
Последовательность участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 приведена на фигуре 1, SEQ Р4НА1 ID No: 1, последовательности модифицированных кДНК гена Р4НА1 приведены на фигурах 2-7 (SEQ Р4НА1 ID No: 2, SEQ Р4НА1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4, SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).The sequence of the unmodified cDNA region of the P4NA1 gene is shown in Figure 1, SEQ P4NA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4NA1 ID No: 2, SEQ P4NA1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4 , SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).
При этом генетические конструкции, одна из которых содержит участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1), вторая генетическая конструкция содержит участок модифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2), третья генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3), четвертая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4), пятая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5), шестая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6), седьмая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7), восьмая генетическая конструкция (плацебо), представляет собой вектор pCMV6 XL5, растворяли в стерильной воде степени очистки Nuclease-Free. Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.Moreover, the genetic constructs, one of which contains a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1), the second genetic construct contains the portion of the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2), and the third genetic construct contains the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 3), the fourth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4), the fifth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5), the sixth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6), ce maya genetic construct comprises a cDNA R4NA1 modified gene (SEQ ID No: 7), eighth genetic construct (placebo) is a vector pCMV6 XL5, dissolved in sterile water Nuclease-Free degree of purification. To obtain gene therapeutic substances, DNA complexes were prepared in combination with transport molecules - liposomes according to example 9.
Полученные семь вариантов генно-терапевтических субстанций и плацебо использовали для введения в кожу пациентам. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 3 мм. Объем вводимого раствора каждой генно-терапевтической субстанции составлял около 0,3 мл. Очаги введения генно-терапевтических субстанций и плацебо располагались на расстоянии 3-5 см друг от друга.The resulting seven variants of gene therapeutic substances and a placebo were used for administration to the skin of patients. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 3 mm. The volume of the injected solution of each gene therapeutic substance was about 0.3 ml. The foci of the introduction of gene-therapeutic substances and placebo were located at a distance of 3-5 cm from each other.
Каждому из 24-х пациента, которые были отобраны в случайном порядке, вводили 7 генно-терапевтических субстанций и плацебо в кожу предплечья.Each of the 24 patients, who were randomly selected, was injected with 7 gene-therapeutic substances and a placebo into the skin of the forearm.
Биопсийные образцы брали через 72 часа после введения генно-терапевтических субстанций. Взятие биопсии осуществляли из участков введения генно-терапевтических субстанций, плацебо, а также из интактной кожи, используя устройство для взятия биопсии кожи Epitheasy 3.5 (Medax SRL). Кожу пациента предварительно промывали стерильным физиологическим раствором и анестезировали раствором лидокаина. Объем каждого биопсийного образца - не менее 10 куб. мм, масса - не менее 11 мг. Образец помещали в буферный раствор, содержащий 50 мМ Трис-HCl рН 7.6, 100 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА и 1 мМ фенилметилсульфонилфторид и гомогенизировали до получения однородной суспензии. Полученную суспензию центрифугировали в течение 10 минут при 14000 об/мин. Отбирали супернатант и использовали его для количественного определения целевого белка.Biopsy samples were taken 72 hours after the introduction of gene-therapeutic substances. The biopsy was performed from the sites of the introduction of gene-therapeutic substances, placebo, as well as from intact skin, using the device for taking a skin biopsy Epitheasy 3.5 (Medax SRL). The patient’s skin was pre-washed with sterile saline and anesthetized with lidocaine solution. The volume of each biopsy sample is at least 10 cubic meters. mm, mass - not less than 11 mg. The sample was placed in a buffer solution containing 50 mM Tris-HCl pH 7.6, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA and 1 mM phenylmethyl sulfonyl fluoride and homogenized to obtain a uniform suspension. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was taken and used to quantify the target protein.
А - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 1, содержащий немодифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1.) по примеру 2 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.A - biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 1, containing unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1.) according to Example 2 in combination with transport molecules - liposomes according to Example 9.
В - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 2, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами -липосомами по примеру 9.B - a biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 2, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2.) according to Example 3 in combination with transport α-liposome molecules according to Example 9.
С - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 3, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.C is a biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 3, containing a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 3.) according to Example 3 in combination with transport molecules - liposomes according to Example 9.
D - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 4, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.D is a biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 4, containing a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4.) according to Example 3 in combination with transport molecules - liposomes according to Example 9.
Е - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 5, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.E is a biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 5, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5) according to Example 3 in combination with the transport molecules - liposomes according to Example 9.
F - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 6, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.F - biopsy obtained after the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 6, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6) according to Example 3 in combination with the transport molecules - liposomes according to Example 9.
G - биоптат, полученный после введения генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6- SEQ ID No: 7, содержащий модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.G is a biopsy obtained after the introduction of a gene therapeutic substance based on pCMV6-SEQ ID No: 7, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 7.) according to Example 3 in combination with the transport molecules - liposomes according to Example 9.
Н - биоптат, полученный после введения векторной плазмиды pCMV6-XL5, не содержащей кДНК гена Р4НА1 по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.H is a biopsy obtained after the introduction of the vector plasmid pCMV6-XL5 that does not contain the cDNA of the P4NA1 gene according to example 3 in combination with transport molecules - liposomes according to example 9.
Количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 определяли в девяти биоптатах кожи от каждого пациента (от А до Н и в биоптате интактной кожи) через 72 часа после введения генно-терапевтических субстанций методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.The amount of protein shedding alpha-4-
По итогам количественного анализа белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, выбрали показатели, касательно каждого биоптата от каждого пациента, продемонстрировавшие наибольшие уровни количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 и объединили их в семь групп, исходя из следующего критерия:Based on the results of the quantitative analysis of the protein, it shed 4-
В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении немодифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 1. В эту группу вошел 3 биоптат из 24.In
В группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 2. В эту группу вошли 3 биоптата из 24.In
В группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 3. В эту группу вошли 4 биоптата из 24In
В группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной «ДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 4. В эту группу вошли 4 биоптата из 24.In
В группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 5. В эту группу вошли 3 биоптата из 24In
В группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 6. В эту группу вошли 4 биоптата из 24.In
В группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, наблюдалось при введении модифицированной кДНК гена Р4НА1 SEQ ID No: 7. В эту группу вошли 3 биоптата из 24.In
Ни в одном из биоптатов, в которые были введены генно-терапевтические субстанции плацебо - векторной плазмидой, не содержащей кДНК гена Р4НА1, не была обнаружено наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в отличие от биоптатов, в которые были введены генно-терапевтические субстанции с генетическими конструкциями, содержащими кДНК гена Р4НА1.In none of the biopsy specimens into which the placebo gene therapeutic substances were introduced - a vector plasmid that does not contain the cDNA of the P4NA1 gene - did the largest amount of protein shed 4-
На фигуре 18 для каждой группы биоптатов приведены диаграммы показателей концентраций белка (усредненных в рамках группы, в случае, если в группу входит более одного биоптата) применительно ко всем, участвующим в эксперименте генно-терапевтическим субстанциям, после введения пациентам этих генно-терапевтических субстанций, содержащих модифицированные и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.The figure 18 for each group of biopsy samples shows diagrams of indicators of protein concentrations (averaged within the group, if the group includes more than one biopsy) in relation to all involved in the experiment of gene-therapeutic substances, after the introduction of patients with these gene-therapeutic substances, containing modified and unmodified region of the cDNA of the P4NA1 gene.
Из данного примера следует, что достижение наибольшего уровня количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в биоптатах кожи различных пациентов при введении им в кожу генно-терапевтических субстанций, связано с индивидуальными особенностями пациентов и зависит от наличия и типа модификаций в кДНК гена Р4НА1, входящих в генно-терапевтические субстанции.From this example it follows that the achievement of the highest level of protein shed 4-
Каждая генно-терапевтическая субстанция из группы генно-терапевтических субстанций является эффективной в некоторой значительной группе пациентов. Следовательно, для выбора наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций для терапевтических целей необходимо предварительное персонализированное исследование биоптатов пациента, либо клеток, выращенных из этих биоптатов на предмет наибольшей эффективности терапевтического воздействия, созданных генно-терапевтических субстанций в рамках группы генно-терапевтических субстанций.Each gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances is effective in some significant group of patients. Therefore, in order to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of the patient’s biopsy samples, or cells grown from these biopsy samples for the most effective therapeutic effect, created by the gene-therapeutic substances within the group of gene-therapeutic substances, is necessary. therapeutic substances.
Пример 17.Example 17
Трансфекция клеточной линии фибробластов пациента разными генно-терапевтическими субстанциями, содержащими модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 с целью персонализированного выбора из группы генно-терапевтических субстанций наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции применительно к данному пациенту для последующей трансфекции этой субстанцией клеток пациента в рамках терапевтической процедуры.Transfection of a patient’s fibroblast cell line with various therapeutic genes containing modified P4NA1 cDNA and a portion of unmodified cDNA of the P4NA1 gene to personalize the choice of the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for this patient for subsequent transfection of the patient’s cells with this substance as part of a therapeutic procedure.
С целью определения наиболее эффективной применительно к конкретному пациенту генно-терапевтической субстанции анализировали количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клеточных лизатах фибробластов этого пациента, трансфицированных разными генно-терапевтическими субстанциями, содержащими участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 и/или модифицированные кДНК гена Р4НА1.In order to determine the most effective gene-therapeutic substance for a particular patient, the amount of protein prolyl 4-
Последовательность участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 приведена на фигуре 1, SEQ Р4НА1 ID No: 1, последовательности модифицированных кДНК гена Р4НА1 приведены на фигурах 2-7 (SEQ Р4НА1 ID No: 2, SEQ Р4НА1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4, SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).The sequence of the unmodified cDNA region of the P4NA1 gene is shown in Figure 1, SEQ P4NA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4NA1 ID No: 2, SEQ P4NA1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4 , SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).
Культуры фибробластов из биоптата пациента вырастили по примеру 5, отобрали аликвоты и провели клеточный лизис: клеточный осадок, соответствующий 2×106 клеток, промывали фосфатным буфером и ресуспендировали во льду в лизирующем буфере, содержащем 25 мМ ХЕПЕС рН 7.9, 100 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА, 1% Тритон Х-100, 10% глицерин и 1 мМ фенилметилсульфонилфторид. Лизат центрифугировали 5 минут при 14000 об/мин.Fibroblast cultures from the patient’s biopsy were grown according to Example 5, aliquots were taken and cell lysis was performed: the cell pellet corresponding to 2 × 10 6 cells was washed with phosphate buffer and resuspended in ice in a lysis buffer containing 25 mM HEPES pH 7.9, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100, 10% glycerol and 1 mM phenylmethyl sulfonyl fluoride. The lysate was centrifuged for 5 minutes at 14,000 rpm.
Затем культуру фибробластов пациента разделили на 8 частей. Первую часть, обозначенную (А), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 1, содержащей участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1.) по примеру 2 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.Then the patient’s fibroblast culture was divided into 8 parts. The first part, designated (A), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 1 vector containing a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1.) according to Example 2 in combination with transport molecules - liposomes of example 9.
Вторую часть, обозначенную (В), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 2, содержащей участок модифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The second part, designated (B), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the vector pCMV6-SEQ ID No: 2, containing the modified cDNA region of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2.) according to Example 3 in combination with transport molecules - liposomes of example 9.
Третью часть, обозначенную (С), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 3, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The third part, labeled (C), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 3 vector containing the modified P4NA1 gene cDNA (SEQ ID No: 3.) according to Example 3 in combination with liposome transport molecules as in example 9.
Четвертую часть, обозначенную (D), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 4, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The fourth part, designated (D), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 4 vector containing the modified P4NA1 gene cDNA (SEQ ID No: 4.) according to Example 3 in combination with liposome transport molecules as in example 9.
Пятую часть, обозначенную (Е), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 5, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The fifth part, designated (E), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6 SEQ ID No: 5 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5.) according to Example 3 in combination with liposome transport molecules as in example 9.
Шестую часть, обозначенную (F), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 6, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The sixth part, labeled (F), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 6 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6.) according to Example 3 in combination with liposome transport molecules as in example 9.
Седьмую часть, обозначенную (G), трансфицировали по примеру 7 генно-терапевтической субстанцией на базе вектора pCMV6- SEQ ID No: 7, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7.) по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The seventh part, designated (G), was transfected according to Example 7 with a gene therapeutic substance based on the pCMV6-SEQ ID No: 7 vector containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 7.) according to Example 3 in combination with liposome transport molecules as in example 9.
Восьмую часть, обозначенную (Н), трансфицировали по примеру 7 векторной плазмидой pCMV6-XL5, не содержащей кДНК гена Р4НА1 по примеру 3 в сочетании с транспортными молекулами - липосомами по примеру 9.The eighth part, designated (H), was transfected according to Example 7 with the vector plasmid pCMV6-XL5 that did not contain the cDNA of the P4NA1 gene according to Example 3 in combination with the liposome transport molecules of Example 9.
Определение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клеточных лизатах фибробластов пациента проводили через 72 часа после трансфекции методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.Determination of the amount of protein spilled 4-
По итогам определения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в культуре фибробластов пациента выделили вариант генно-терапевтической субстанции, при трансфекции которой наблюдается наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате клеточной культуры, что в итоге свидетельствует о наибольшей экспрессии гена Р4НА1. В данном эксперименте наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате отмечена при трансфекции генно-терапевтической субстанцией на базе pCMV6 Р4НА1 SEQ ID No: 3, содержащей немодифицированную кДНК гена Р4НА1, что показано на фигуре 19.According to the results of determining the amount of protein, he shed 4-
Таким образом, выбрана наиболее эффективная применительно к данному пациенту генно-терапевтическая субстанция для последующей трансфекции клеток пациента в рамках терапевтической процедуры.Thus, the most effective gene-therapeutic substance has been selected for this patient for subsequent transfection of the patient's cells as part of a therapeutic procedure.
Пример 18.Example 18
Введение в кожу пациента различных генно-терапевтических субстанций, содержащих модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 с целью выбора из группы генно-терапевтических субстанций наиболее эффективной генно-терапевтической субстанции применительно к данному пациенту для последующего введения этой субстанции пациенту в рамках терапевтической процедуры.The introduction into the patient’s skin of various gene-therapeutic substances containing modified P4NA1 cDNA and a portion of the unmodified P4NA1 cDNA to select from the group of gene-therapeutic substances the most effective gene-therapeutic substance for this patient for subsequent administration of this substance to the patient as part of a therapeutic procedure .
С целью определения наиболее эффективной применительно к конкретному пациенту генно-терапевтической субстанции анализировали количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в лизатах биоптатов кожи этого пациента, после введения ему в кожу генно-терапевтических субстанций, содержащих модифицированные кДНК гена Р4НА1 и/или участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.In order to determine the most effective gene-therapeutic substance for a particular patient, the amount of protein shed of 4-
Последовательность участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 приведена на фигуре 1, SEQ Р4НА1 ID No: 1, последовательности модифицированных кДНК гена Р4НА1 приведены на фигурах 2-7 (SEQ Р4НА1 ID No: 2, SEQ Р4НА1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4, SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).The sequence of the unmodified cDNA region of the P4NA1 gene is shown in Figure 1, SEQ P4NA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4NA1 ID No: 2, SEQ P4NA1 ID No: 3, SEQ P4HA1 ID No: 4 , SEQ P4HA1 ID No: 5, SEQ P4HA1 ID No: 6, SEQ P4HA1 ID No: 7).
Пациенту вводили 7 генно-терапевтических субстанций и плацебо в кожу предплечья.The patient was administered 7 gene therapeutic substances and a placebo into the skin of the forearm.
Первая генно-терапевтическая субстанция (А) на базе pCMV6- SEQ ID No: 1, содержащая участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1.) по примеру 2 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The first gene therapeutic substance (A) based on pCMV6-SEQ ID No: 1, containing a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1.) according to Example 2 in combination with the transport molecule dendrimer of Example 7.
Вторая генно-терапевтическая субстанция (В) на базе pCMV6-SEQ ID No: 2, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The second gene therapeutic substance (B) based on pCMV6-SEQ ID No: 2, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 2.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Третья генно-терапевтическая субстанция (С) на базе pCMV6-SEQ ID No: 3, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The third gene therapeutic substance (C) based on pCMV6-SEQ ID No: 3, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 3.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Четвертая генно-терапевтическая субстанция (D) на базе pCMV6- SEQ ID No: 4, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The fourth gene therapeutic substance (D) based on pCMV6-SEQ ID No: 4, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Пятая генно-терапевтическая субстанция (Е) на базе pCMV6-SEQ ID No: 5, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The fifth gene therapeutic substance (E) based on pCMV6-SEQ ID No: 5, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Шестая генно-терапевтическая субстанция (F) на базе pCMV6- SEQ ID No: 6, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The sixth gene therapeutic substance (F) based on pCMV6-SEQ ID No: 6, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Седьмая генно-терапевтическая субстанция (G) на базе pCMV6- SEQ ID No: 7, содержащая модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7.) по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The seventh gene therapeutic substance (G) based on pCMV6-SEQ ID No: 7, containing the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 7.) according to Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer according to Example 7.
Восьмая векторная плазмида pCMV6-XL5, не содержащая кДНК гена Р4НА1 по примеру 3 в сочетании с транспортной молекулой - дендримером по примеру 7.The eighth vector plasmid pCMV6-XL5 that does not contain the cDNA of the P4NA1 gene of Example 3 in combination with the transport molecule dendrimer of Example 7.
При этом генетические конструкции, одна из которых содержит участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 1), вторая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 2), третья генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 3), четвертая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 4), пятая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 5), шестая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 6), седьмая генетическая конструкция содержит модифицированную кДНК гена Р4НА1 (SEQ ID No: 7), восьмая плазмида (плацебо), представляет собой вектор pCMV6 XL5, растворяли в стерильной воде степени очистки Nuclease-Free. Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК-дендример по примеру 7.Moreover, the genetic constructs, one of which contains a portion of the unmodified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1), the second genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2), the third genetic construct contains the modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 1) : 3), the fourth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 4), the fifth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 5), the sixth genetic construct contains a modified cDNA of the P4NA1 gene (SEQ ID No: 6 ), seventh ge eticheskaya construct contains the modified cDNA R4NA1 gene (SEQ ID No: 7), eighth plasmid (placebo) is a vector pCMV6 XL5, dissolved in sterile water Nuclease-Free degree of purification. To obtain gene therapeutic substances, DNA-dendrimer complexes were prepared according to Example 7.
Полученные семь вариантов генно-терапевтических субстанций и плацебо использовали для введения пациенту. Введение осуществляли тоннельным методом иглой 30G на глубину 3 мм. Объем вводимого раствора каждой генно-терапевтической субстанции составлял около 0,3 мл. Очаги введения генно-терапевтических субстанций и плацебо располагались на расстоянии 3-5 см друг от друга.The resulting seven variants of gene-therapeutic substances and placebo were used for administration to the patient. The introduction was carried out by the tunnel method with a 30G needle to a depth of 3 mm. The volume of the injected solution of each gene therapeutic substance was about 0.3 ml. The foci of the introduction of gene-therapeutic substances and placebo were located at a distance of 3-5 cm from each other.
Биопсийные образцы брали через 72 часа после введения генно-терапевтических субстанций. Взятие биопсии осуществляли из участков введения генно-терапевтических субстанций, плацебо, а также из интактной кожи используя устройство для взятия биопсии кожи Epitheasy 3.5 (Medax SRL). Кожу пациента предварительно промывали стерильным физиологическим раствором и анестезировали раствором лидокаина. Размер каждого биопсийного образца был не менее 10 куб. мм, масса - не менее 11 мг.Biopsy samples were taken 72 hours after the introduction of gene-therapeutic substances. The biopsy was performed from the sites of the introduction of gene-therapeutic substances, placebo, as well as from intact skin using the device for taking a skin biopsy Epitheasy 3.5 (Medax SRL). The patient’s skin was pre-washed with sterile saline and anesthetized with lidocaine solution. The size of each biopsy sample was at least 10 cubic meters. mm, mass - not less than 11 mg.
Образец помещали в буферный раствор, содержащий 50 мМ Трис-HCl рН 7.6, 100 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА и 1 мМ фенилметилсульфонилфторид и гомогенизировали до получения однородной суспензии. Полученную суспензию центрифугировали в течение 10 минут при 14000 об/мин. Отбирали супернатант и использовали его для количественного определения целевого белка.The sample was placed in a buffer solution containing 50 mM Tris-HCl pH 7.6, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA and 1 mM phenylmethyl sulfonyl fluoride and homogenized to obtain a uniform suspension. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was taken and used to quantify the target protein.
Определение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 проводили в девяти биоптатах кожи пациента через 72 часа после введения генно-терапевтических субстанций методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА ELISA), используя набор Human Р4НА1 ELISA Kit (MyBioSource, США), как описано в Примере 8.The determination of the amount of shedding 4-
По итогам определения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в лизате биоптатов кожи пациента выделили вариант генно-терапевтической субстанции, при введении которой в кожу наблюдается наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате клеточной культуры, что в итоге свидетельствует о наибольшей экспрессии гена Р4НА1. В данном эксперименте наибольшее количество целевого белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 в лизате биоптата кожи отмечена при введении генно-терапевтической субстанции на базе pCMV6 Р4НА1 SEQ ID No: 4, содержащей модифицированную кДНК гена Р4НА1, что показано на фигуре 20According to the results of determining the amount of protein, shed 4-
Таким образом, выбрана наиболее эффективная применительно к данному пациенту генно-терапевтическая субстанция для ее последующего введения пациенту в рамках терапевтической процедуры.Thus, the most effective gene-therapeutic substance has been selected for this patient for its subsequent administration to the patient as part of a therapeutic procedure.
Создано средство для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, состоящее из одной или нескольких генно-терапевтических субстанций из группы генно-терапевтических субстанций для коррекции патологических состояний клеток органов и тканей и/или органов и тканей человека, возникших вследствие недостаточной экспрессии гена Р4НА1, способ его получения и использования.An agent has been developed for treating the conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein spilled 4-
Созданное средство для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, состоящее из одной или нескольких генно-терапевтических субстанций из группы генно-терапевтических субстанций с использованием одной из модифицированных кДНК гена Р4НА1 или участка немодифицированной кДНК гена Р4НА1 позволяет на практике использовать входящие в группу генно-терапевтические субстанции для повышения до необходимого уровня белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в различных клетках органов и тканей и/или органах и тканях человека путем увеличения экспрессии гена Р4НА1.The invented tool for treating human body conditions associated with a decrease in the expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed 4-
В результате проведения предварительных исследований биоптата пациента, либо клеток, выращенных из этих биоптатов, определяют, какой вариант генно-терапевтической субстанции из созданной группы генно-терапевтических субстанций необходимо выбрать для данного пациента для того, чтобы повысить количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках этих органов и тканей и/или органах и тканях до необходимого уровня применительно к конкретному пациенту. В тех случаях, когда использование генно-терапевтической субстанции с участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1 не приводит к желаемому изменению уровня количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей и/или органах и тканях, необходимо применять субстанцию на основе модифицированной кДНК гена Р4НА1, приводящей к более эффективной экспрессии гена Р4НА1.As a result of preliminary studies of the biopsy of the patient, or cells grown from these biopsies, it is determined which variant of the gene therapeutic substance from the created group of gene therapeutic substances must be selected for this patient in order to increase the amount of protein shed by 4-
При использовании заявленной генно-терапевтической субстанции не происходит встраивания экзогенного генетического материала в геном клетки.When using the claimed gene therapeutic substance, there is no embedding of exogenous genetic material in the genome of the cell.
Группа генно-терапевтических субстанций обеспечивает высокий уровень экспрессии гена Р4НА1, повышая количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей и/или органах и тканях человека в частности, в гемопоэтических клетках, или мезенхимальных стволовых клетках, или хондробластах, или миоцитах, или миобластах, или фибробластах, или остеобластах, или кератоцитах, или эпителиальных клетках, или клетках роговицы, или эндотелиальных клетках, или эпителиальных клетках, в сочетании с транспортной молекулой или без нее при трансфекции этими генно-терапевтическими субстанциями клеток органов и тканей человека и/или в органах и тканях человека в частности, в соединительно-тканных структурах, или коже, или суставах, или хрящевой ткани, или костной ткани, или мышечной ткани, или сухожилиях, или связках, или кровеносных сосудах, или стенке артерий, или роговице глаза, или склере, или плаценте, или дентине, или строме внутренних органов в сочетании с транспортной молекулой или без нее при введении этих генно-терапевтических субстанций в органы и ткани человека.The group of gene therapeutic substances provides a high level of expression of the P4NA1 gene by increasing the amount of protein shed by 4-
Таким образом, приведенные примеры подтверждают выполнение поставленной задачи, а именно, создание высокоэффективного средства для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением уровня экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, на основе генно-терапевтических субстанций с геном Р4НА1, представляющего собой группу генно-терапевтических субстанций, при использовании которых с учетом индивидуальных особенностей пациента, происходит повышение уровня экспрессии гена Р4НА1 и/или повышение количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей и/или органах и тканях организма.Thus, the above examples confirm the fulfillment of the task, namely, the creation of a highly effective agent for treating the conditions of the human body associated with a decrease in the level of expression of the P4NA1 gene and / or a decrease in the amount of protein shed by 4-
Кроме этого при введении генетических конструкций в отличие от введения непосредственно белка, снижается требуемая частота их введения в связи с пролонгированным действием, а также облегчается внутриклеточная доставка.In addition, with the introduction of genetic constructs, in contrast to the introduction of the protein itself, the required frequency of their introduction is reduced due to the prolonged action, and intracellular delivery is also facilitated.
Повышение эффективности коррекции уровня количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, в клетках органов и тканей человека достигают за счет того, что при недостаточном количестве этого белка вследствие дефекта гена Р4НА1 используют не белок, а генетическую конструкцию с кДНК гена Р4НА1, кодирующую этот белок.An increase in the efficiency of correction of the amount of protein was shed by 4-
Промышленная применимость.Industrial applicability.
Все приведенные примеры по созданию и использованию созданной группы генно-терапевтических субстанций подтверждают ее промышленную применимость.All the above examples on the creation and use of the created group of gene therapeutic substances confirm its industrial applicability.
Перечень сокращенийList of abbreviations
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислотаDNA - deoxyribonucleic acid
кДНК - комплементарная дезоксирибонуклеиновая кислотаcDNA - complementary deoxyribonucleic acid
РНК - рибонуклеиновая кислотаRNA - ribonucleic acid
мРНК - матричная рибонуклеиновая кислотаmRNA - template ribonucleic acid
ПЦР - полимеразная цепная реакцияPCR - polymerase chain reaction
мл - миллилитр, мкл - микролитрml - milliliter, μl - microliter
л - литрl - liter
куб. мм - кубический миллиметрcube mm - cubic millimeter
мкг - микрограммmcg - micrograms
мг - миллиграммmg - milligram
г - граммg - gram
мкМ - микромольμM - micromol
мМ - миллимольmm - millimole
об/мин - обороты в минутуrpm - revolutions per minute
нм - нанометрnm - nanometer
см - сантиметрcm - centimeter
мВт - милливаттMW - milliwatts
о.е.ф. - относительная единица флуоресценцииo.e.f. - relative unit of fluorescence
ГТС - генно-терапевтическая субстанцияGTS - a gene-therapeutic substance
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017134475A RU2658428C9 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017134475A RU2658428C9 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2658428C1 true RU2658428C1 (en) | 2018-06-21 |
RU2658428C9 RU2658428C9 (en) | 2018-10-03 |
Family
ID=62713519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017134475A RU2658428C9 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2658428C9 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705256C1 (en) * | 2018-09-05 | 2019-11-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Прорывные Инновационные Технологии" | GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR BASED ON THE GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR VTvaf17, CARRYING THE TARGET GENE SELECTED FROM THE GROUP OF SKI, TGFB3, TIMP2, FMOD GENES TO INCREASE THE LEVEL OF EXPRESSION OF THESE TARGET GENES, A METHOD FOR PREPARING AND USING IT, ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-SKI STRAIN OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-TGFB3 OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-TIMP2 OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-FMOD, CARRYING A GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR, A METHOD FOR PRODUCTION THEREOF, A METHOD FOR INDUSTRIAL PRODUCTION OF A GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR |
WO2020139153A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Cell End Gene Therapy Ltd | Gene therapy dna vector based on gene therapy dna vector vtvaf17 |
CN113454225A (en) * | 2018-12-21 | 2021-09-28 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113474457A (en) * | 2018-12-24 | 2021-10-01 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113490743A (en) * | 2018-12-27 | 2021-10-08 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113498438A (en) * | 2018-12-21 | 2021-10-12 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector |
CN113508177A (en) * | 2018-12-26 | 2021-10-15 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2008123706A (en) * | 2005-11-17 | 2009-12-27 | Технише Университет Мюнхен (De) | PRODUCTION OF RECOMBINANT COLLAGEN-LIKE PROTEINS |
US7759090B2 (en) * | 2005-10-17 | 2010-07-20 | Industrial Technology Research Institute | Expression system for producing collagen |
WO2014170460A2 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Universita' Degli Studi Di Genova | Method for the production of collagen proteins derived from marine sponges and an organism able to produce said proteins |
-
2017
- 2017-10-03 RU RU2017134475A patent/RU2658428C9/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7759090B2 (en) * | 2005-10-17 | 2010-07-20 | Industrial Technology Research Institute | Expression system for producing collagen |
RU2008123706A (en) * | 2005-11-17 | 2009-12-27 | Технише Университет Мюнхен (De) | PRODUCTION OF RECOMBINANT COLLAGEN-LIKE PROTEINS |
WO2014170460A2 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Universita' Degli Studi Di Genova | Method for the production of collagen proteins derived from marine sponges and an organism able to produce said proteins |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
A. * |
WAGNER K et al. Coexpression of alpha and beta subunits of prolyl 4-hydroxylase stabilizes the triple helix of recombinant human type X collagen, Biochem J 2000 Dec 15; 352 Pt 3: 907-11. * |
WAGNER K et al. Coexpression of alpha and beta subunits of prolyl 4-hydroxylase stabilizes the triple helix of recombinant human type X collagen, Biochem J 2000 Dec 15; 352 Pt 3: 907-11. RU 2008123706 A, 27.12.2009 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705256C1 (en) * | 2018-09-05 | 2019-11-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Прорывные Инновационные Технологии" | GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR BASED ON THE GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR VTvaf17, CARRYING THE TARGET GENE SELECTED FROM THE GROUP OF SKI, TGFB3, TIMP2, FMOD GENES TO INCREASE THE LEVEL OF EXPRESSION OF THESE TARGET GENES, A METHOD FOR PREPARING AND USING IT, ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-SKI STRAIN OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-TGFB3 OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-TIMP2 OR ESCHERICHIA COLI SCS110-AF/VTvaf17-FMOD, CARRYING A GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR, A METHOD FOR PRODUCTION THEREOF, A METHOD FOR INDUSTRIAL PRODUCTION OF A GENE-THERAPEUTIC DNA VECTOR |
CN113272430A (en) * | 2018-09-05 | 2021-08-17 | 普罗里夫涅创新技术有限责任公司 | VTvaf 17-based gene therapy DNA vector |
CN113454225A (en) * | 2018-12-21 | 2021-09-28 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113498438A (en) * | 2018-12-21 | 2021-10-12 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector |
CN113474457A (en) * | 2018-12-24 | 2021-10-01 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113508177A (en) * | 2018-12-26 | 2021-10-15 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
WO2020139153A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Cell End Gene Therapy Ltd | Gene therapy dna vector based on gene therapy dna vector vtvaf17 |
RU2730661C2 (en) * | 2018-12-27 | 2020-08-24 | Селл энд Джин Терапи Лтд | Gene-therapeutic dna-vector based on gene-therapeutic dna-vector vtvaf17, carrying target gene selected from group of genes col1a1, col1a2, p4ha1, p4ha2, col7a1, clca2, eln, plod1 to increase level of expression of said target genes, method for production and use thereof, strain escherichia coli scs110-af/vtvaf17-col1a1, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-col1a2, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-p4ha1, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-p4ha2, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-col7a1, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-clca2, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17-eln, or escherichia coli scs110-af/vtvaf17- plod1, carrying gene-therapeutic dna vector, method for production thereof, method for industrial production of gene-therapeutic dna vector |
CN113490743A (en) * | 2018-12-27 | 2021-10-08 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector and application thereof |
CN113994005A (en) * | 2018-12-27 | 2022-01-28 | 细胞基因治疗有限公司 | Gene therapy DNA vector based on gene therapy DNA vector VTVAF17 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2658428C9 (en) | 2018-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2658428C1 (en) | Agent for treatment of human body states related to p4ha1 gene reduced expression and/or reduced quantity of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein on basis of gene-therapeutic substances with p4ha1 gene, method of manufacture and operation | |
KR102465067B1 (en) | Engineered CAS9 System for Eukaryotic Genome Modification | |
US8367619B2 (en) | Methods for promoting elastogenesis and elastin fiber formation by increasing tropoelastin expression | |
CN109295053B (en) | Method for regulating RNA splicing by inducing splice site base mutation or base substitution of polypyrimidine region | |
TW202317761A (en) | Gene editing systems comprising an rna guide targeting transthyretin (ttr) and uses thereof | |
CN117120602A (en) | Split CAS12 system and method of use | |
RU2649814C1 (en) | Means for treatment of human body states related to decrease of the cat gene expression level and/or reduction of the catalysis protein activity based on gene-therapeutic substances with the cat gene, method for production and use | |
CN109072220A (en) | Cardiac progenitor cell and the method for cardiac muscle cell are directly manufactured by fibroblast | |
RU2700649C2 (en) | Genetic construct based on non-viral vector plasmid including p4na2 gene cdna for reducing manifestations of human body conditions associated with reduced expression of p4na2 gene and/or reducing amount of prolyl 4-hydroxy acid alpha 2 protein, method of producing and use | |
Robertson et al. | Nanog retrotransposed genes with functionally conserved open reading frames | |
RU2665771C1 (en) | Agent for treatment of human body conditions associated with a decrease in the level of ang gene expression and/or a reduction in the amount and/or activity of an angiogenin protein based on gene therapy, a method of production and use | |
RU2651048C1 (en) | Agent for treatment of human organism states related to decrease in il-11 gene expression and/or decrease in the amount of interleukin-11 protein on the basis of gene-therapeutic substances with il-11 gene, the method of obtaining and using | |
JP2023553701A (en) | Therapeutic LAMA2 Payload for the Treatment of Congenital Muscular Dystrophy | |
US11352639B2 (en) | Gene therapy based on vector VTVAF17 | |
RU2651757C2 (en) | Line of biologically active gene-therapeutic substances based on sod2 gene for correction of pathological conditions of cells of organs and tissues and human organs and tissues related to oxidative stress, method of obtaining and using | |
RU2652353C2 (en) | Line of biologically active gene-therapy substances based on sod1 gene for correction of pathological states of cells of organs and tissues and human organs and tissues related to oxidative stress, method of obtaining and using | |
RU2652350C2 (en) | Line of biologically active gene therapy substances based on col1a1 gene for correction of pathological states of cells of organs and tissues and human organs and tissues, method of obtaining and using | |
WO2003066867A2 (en) | Genetically engineered phic31-integrase genes | |
RU2652318C2 (en) | Line of biologically active gene-therapy substances based on clca2 gene for correction of pathological states of cells of organs and tissues and human organs and tissues, method of obtaining and using | |
RU2649820C2 (en) | Agent for correction of pathological states of cells and tissues and/or organs and human tissue based on col1a2 gene, related to quantitative decrease of protein of collagen type i alpha 2 chain | |
RU2652312C2 (en) | Line of biologically active gene-therapy substances based on tgfb1 gene for correction of pathological states of cells of organs and tissues and human organs and tissues, method of obtaining and using | |
RU2662944C1 (en) | Agent for treating human body conditions associated with a decrease in the level of expression of the prok 1 gene and/or a decrease in the amount of prokineticin 1 protein on the basis of gene-therapeutic substances with prok 1 gene, method for obtaining and using | |
RU2652351C2 (en) | Line of biologically active gene-therapy substances based on tgfbr2 gene for correction of pathological states of cells of organs and tissues and human organs and tissues, method of obtaining and using | |
RU2653491C2 (en) | Line of biologically active gene-therapeutic substances based on the gene of gpx1 for correction of the pathological conditions of the cells of organs and tissues and human organs and tissues related to the oxidative stress, the method of obtaining and using | |
RU2677695C2 (en) | Agent for treating human body conditions associated with a decrease in the level of expression of the prok 2 gene and/or a decrease in the amount of prokineticin 2 protein on the basis of gene-therapeutic substances with prok 2 gene, method for obtaining and using |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 18-2018 FOR INID CODE(S) (54) |
|
TH4A | Reissue of patent specification |