RU2658428C9 - 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 PDF

Info

Publication number
RU2658428C9
RU2658428C9 RU2017134475A RU2017134475A RU2658428C9 RU 2658428 C9 RU2658428 C9 RU 2658428C9 RU 2017134475 A RU2017134475 A RU 2017134475A RU 2017134475 A RU2017134475 A RU 2017134475A RU 2658428 C9 RU2658428 C9 RU 2658428C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
p4ha1
cdna
seq
protein
Prior art date
Application number
RU2017134475A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2658428C1 (en
Inventor
Игорь Семенович Крок
Наталиа Савелиева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Медсервис"
Дармина Десигн Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Медсервис", Дармина Десигн Лтд filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Медсервис"
Priority to RU2017134475A priority Critical patent/RU2658428C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658428C1 publication Critical patent/RU2658428C1/en
Publication of RU2658428C9 publication Critical patent/RU2658428C9/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/44Oxidoreductases (1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)

Abstract

FIELD: biology.SUBSTANCE: invention relates to molecular biology, biotechnology, genetic engineering and medicine and is a means for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and/or a decrease in the amount of protein spilled 4-hydroxylase alpha 1, based on gene therapy substances with the P4HA1 gene, at least one gene therapeutic substance selected from the group of gene therapeutic substances, each representing a genetic construct based on a vector plasmid comprising the cDNA of the P4HA1 gene, with the coding sequence of the protein spilled 4-hydroxylase alpha 1, with deletions 5'- and 3'-non-translated regions, namely the unmodified cDNA gene obtained from the site P4HA1 SEQ ID No: 1, or a modified cDNA of the P4HA1 gene, wherein the modified cDNA of the P4HA1 gene is 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 P4HA1 gene in eukaryotic cells.EFFECT: invention effectively increases the amount of protein spilled 4-hydroxylase alpha 1 in eukaryotic cells and to obtain a highly effective agent for the treatment of human body conditions associated with a decrease in the level of expression of the P4HA1 gene and/or a decrease in the amount of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein.7 cl, 20 dwg, 18 ex

Description

Область, к которой относится изобретениеThe scope 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 the human organs and tissues associated with a decrease in the expression level of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl protein 4- hydroxylase alpha 1, in particular, for therapeutic purposes.

Предшествующий уровень.Previous 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 abundant protein not only in the extracellular matrix, but also throughout the human body. It makes up 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 walls and stomach. In collagen, one-third of amino acid residues is glycine and another third is for proline and hydroxyproline. Hydroxyproline, represented in collagen by a very large number of residues, stabilizes the triple helix of collagen in relation to the action of proteases. In this connection, collagen provides structural support to the tissue, gives it strength 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 as 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) with additional amino acid residues (propeptides) at the N- and C-termini, as well as a short N-terminal signal peptide, necessary for admission of the resulting polypeptide into the endoplasmic reticulum. Further, some residues of proline and lysine are hydroxylated. The hydroxyl groups of these amino acids form intercoiled 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 hydroxylyl is catalyzed by iron-containing enzymes — prolyl hydroxylase and lysyl hydroxylase, which are found 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 incorporation of proline or lysine into 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 position 4 of specific proline residues in the nascent procollagen chains. The enzyme requires Fe2 + activity, ascorbate and α-ketoglutarate for activity, and the reaction is necessary for the thermal stability of the triple helix structure of collagen. The enzyme is a tetramer containing 2α- and 2β-chains; The β chain in monomeric form is an enzyme disulfide isomerase of proteins. At the same time, the α-subunit contains catalytic and peptide-substrate binding domains, but is inactive in the absence of the 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) Biochem J352 Pt 3, 907-911), in Pichia pastoris yeast (Vuorela, A., et al. (1997) Embo J16, 6702-6712) and Saccharomyces cerevisiae (Toman, PD et al. (2000) J Biol Chem 275 23303-23309).

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 the production of 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 does not have post-translational modification, and the yeast expression system does not have prolyl-4-hydroxylase activity, although the yield of collagens in Pichia pastoris is the highest among these expression systems. The mammalian cell line expression system has a low yield and limits for specific types of tissue, 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 the products of collagen were excessively “sewn”. In addition, it is difficult to restore or purify recombinant collagens due to cell lysis. Therefore, the creation of an effective expression system for the production of high-yield collagens 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.Known gene P4HA1 prolyl 4-hydroxylase alpha polypeptide I 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 P4HA1 gene protein 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).Human biallelic P4HA1 gene mutations were studied in a family with congenital connective tissue disorder, which manifested itself as early articular hypermobility, articular contractures, muscle weakness and bone dysplasia, as well as high myopia, confirming clinical improvement in motor function over time in the surviving patient. As in the null P4ha1 mice that die prenatally, muscle tissue from the P1 and P2 generations showed reduced immunoreactivity of collagen IV on the membrane of the basal muscle. Patients were heterozygous for the mutant gene, which resulted in a decrease, but not absence, of the P4HA1 protein level and C-P4H prolyl-4-hydroxylase activity 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 family of proteins 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. Human Molecular 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 obtaining collagen from sea sponges (Chondrosia reniformis) in Pichia pastoris yeast. In particular, three vector designs were created:

- с кДНК, кодирующей альфа-субъединицу пролил-4-гидроксилазы (pPinkHC \ <хо pPinkLC \ а векторы),- with the cDNA encoding the alpha subunit of the prolyl-4-hydroxylase (pPinkHC \ <ho pPinkLC \ and vectors),

- с кДНК, кодирующей бета-субъединицу пролил-4-гидроксилаза (pPIC6B \ PDI-вектор),- with the cDNA encoding the beta-subunit of the 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 which involves the joint transformation of a yeast strain with two different vectors containing: the first is the coding sequence for the alpha subunit, the second is the coding sequence of the beta subunit of the enzyme prolyl-4-hydroxylase, followed by transformation with a vector containing one coding sequence of marine sponge collagen protein.

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 expression system of yeast cells, which according to the literature does not possess significant prolyl-4-hydroxylase activity, is chosen for the expression of the genes of the marine sponge prolyl 4-hydroxylase. 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 may be necessary for this agent.

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 the patent US 7759090 (B2), which describes an expression system for the production of collagen. In particular, stably transfected insect cell lines containing cDNA encoding human α and β subunits of human prolyl-4-hydroxylase in Trichoplusia ni and Drosophila melanogaster S2 cells are shown. Additionally, the participation of prolyl-4-hydroxylase in the assembly of three alpha chains with the formation of minicollagen XXI of the trimeric type, which contains an intact C-terminal non-collagen domain (NC1) and a collagen domain (COL1) in the Drosophila system, was characterized. Minicollagen XXI, co-expressed prolyl-4-hydroxylase, contained a sufficient amount of hydroxyproline to form heat-resistant pepsin-resistant triple helix.

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 the prolyl-4-hydroxylase. The recombinant insect cell further includes a transfected gene encoding a collagen (COL1) domain and a 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.The 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 (in the InsectSelect system), and in the Drosophila inducible expression system (DES ®) (Invitrogen) the α-subunit and β-subunit prolyl-4-hydroxylase coding genes 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 α2β2 tetramer. The resulting prolyl-4-hydroxylase provides collagen synthesis with stable triple helix. The total activity of prolyl-4-hydroxylase in stably transfected Trichoplusia ni P4H cells increased only 2 times compared with the endogenous enzyme in the control without transfection of cells, and in the Drosophila S2 system, was 3-4 times higher than in the Trichoplusia ni system. This is due to the higher copy number of the recombinant plasmid vectors that were used to transfect the genome of Drosophila S2 cells. Comparison of the levels of P4Hα and P4Hβ expression in lysates of Trichoplusia ni cells showed that the expression level of the P4Hα protein is about 5 times less than that of P4Hβ. To express P4H in an inducible Drosophila expression system, Drosophila S2 cells were co-transfected with pMT / P4Hα, pMT / P4Hβ, and pCoHygro in a ratio of 10: 10: 1 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 the system of expression of insect cells, which according to literature data has a low prolyl-4-hydroxylase activity, is chosen for the expression of human prolyl 4-hydroxylase subunit genes. 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 may be needed for this agent.

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 this invention is the creation of highly effective means for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression level of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, based on the gene-therapeutic substances with the P4HA1 gene, which are a group of gene-therapeutic substances in which, taking into account the individual characteristics of the patient, an increase in the level of P4HA1 gene expression and / or an increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase a fa 1 in cells of organs and tissues and / or organs and tissues

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 an agent has been created for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, based on the gene-therapeutic substances with the P4HA1 gene, which is 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, including the cDNA of the P4HA1 gene, encoding the latter with prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, with deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of the region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 1, or modified cDNA of the P4HA1 gene, while as a modified cDNA P4HA1 gene uses 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 P4HA1 gene in eukaryotic cells, in particular in cells human organs and tissues, and capable of increasing the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the cells of organs and tissues and / or human organs and tissues, 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 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 tissue, or bone tissue, or muscle tissue, or tendons, or ligaments, or blood vessels or the wall of the arteries, or the cornea of the eye, or the sclera, or the placenta, or dentin, or the stroma of the internal organs in combination with or without a transport molecule with the introduction of these gene-therapeutic substances into human organs and tissues. At the same time, the genetic construct with the modified cDNA of the P4HA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the P4HA1 cDNA, which carries modifications that do not affect the structure of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, namely: nucleotide substitutions that do not lead to amino acid substitutions or breakage of the amino acid chain. Or a genetic construct with a modified cDNA of the P4HA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the P4HA1 gene, which carries modifications affecting the structure of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, namely nucleotide substitutions leading to amino acid substitutions or breakage of the amino acid chains. Or a genetic construct with a modified cDNA of the P4HA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the P4HA1 gene, which carries modifications that do not affect the structure of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, namely: nucleotide substitutions that do not lead to amino acid substitutions or breakage of the amino acid chain, in combination with modifications affecting the structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, namely: nucleotide substitutions leading to amino acid substitutions or breakage of amino acid enu. Liposomes or dendrimers of the 5th generation and above, or amphiphilic block copolymers, or transfection reagent based on Polyethylenimine (PEI) are used as a transport molecule.

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.The method of obtaining agents for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein consists in obtaining each gene therapeutic substance from the group of gene therapeutic substances, thereby obtaining the cDNA of the P4HA1 gene, 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, increasing and isolating the required amount of genetic construct ktsii, then combine the genetic construct with a transport molecule to transfect the resulting gene-therapeutic substance of the cells of organs and tissues and / or introduce the resulting gene-therapeutic substance into human organs and tissues, using the cDNA of the P4HA1 gene with the coding sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha protein 1, with deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 1, or of the modified cDNA of the P4HA1 gene, while as a modification p4NA1 gene is used, or 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 an agent for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, which consists in transfecting a gene therapeutic substance selected from the group of created gene-therapeutic substances, organ cells and tissues of the patient and / or in the introduction into the patient's organs and tissues of autologous patient cells transfected with a gene therapeutic substance selected from the group of gene therapeutic substances created According to claim 1, and / or in the introduction into the patient's organs and tissues of a gene therapeutic substance or several substances selected / selected from the group of gene therapeutic substances created according to claim 1., or a combination of the indicated methods.

Перечень фигурList of figures

На фиг. 1FIG. 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 P4HA1 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. 2FIG. 2

Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 2, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4HA1, 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 in positions 730, 790; 3 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123; 4 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644, which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1.

На фиг. 3FIG. 3

Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 3, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4HA1, 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 in positions 730,790,1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644, which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1.

На фиг. 4FIG. four

Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 4, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4HA1, 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1.

На фиг. 5FIG. five

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 gene P4HA1, SEQ ID No: 5 is presented, 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1, as well as 3 nucleotide G> C substitutions at positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644.

На фиг. 6FIG. 6

Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 6, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4HA1, 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 bp, resulting in changes in the amino acid sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein.

На фиг. 7FIG. 7

Представлена нуклеотидная последовательность модифицированной кДНК гена Р4НА1, SEQ ID No: 7, котораяThe nucleotide sequence of the modified cDNA of the gene P4HA1, 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 in positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644; a deletion from 1490 to 1544 bp, resulting in changes in the amino acid sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein.

На фиг. 8FIG. eight

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:For the purpose of subsequent correct determination of the gene-therapeutic effect after transfection of fibroblasts with the gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene, analysis of the endogenous expression of the P4HA1 gene in the culture of primary fibroblasts was performed. The figure shows the graphs of the accumulation of polymerase chain reaction (PCR) products, corresponding to:

1 - кДНК гена Р4НА1, фибробласты со сниженной экспрессией гена Р4НА11 - cDNA of the P4HA1 gene, fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene

2 - кДНК гена Р4НА1, фибробласты с нормальной экспрессией гена Р4НА12 - cDNA of the gene P4HA1, fibroblasts with normal expression of the gene P4HA1

3 - кДНК гена В2М, фибробласты со сниженной экспрессией гена Р4НА13 - B2M cDNA, fibroblasts with reduced P4HA1 gene expression

4 - кДНК гена В2М, фибробласты с нормальной экспрессией гена Р4НА14 - B2M cDNA, fibroblasts with normal expression of the P4HA1 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) listed in the GenBank database under the number NM 004048.2 was used as a reference gene.

На фиг. 9FIG. 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 P4HA1 gene expression in fibroblast cell culture with reduced P4HA1 gene expression when these cells are transfected with the gene therapeutic substance from the P4HA1 gene cDNA, the accumulation graphs of PCR products corresponding to:

1 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах с нормальной экспрессией гена Р4НА1,1 - cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts with normal expression of the P4HA1 gene,

2 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 до трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА12 - cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene prior to transfection of HTS from the cDNA of the P4HA1 gene

3 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА13 - cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene after transfection of HTS from the cDNA of the P4HA1 gene

4 - кДНК гена Р4НА1 в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции вектором без кДНК гена Р4НА14 - cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene after transfection with a vector without the cDNA of the P4HA1 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 P4HA1 gene,

6- кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 до трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА16-cDNA of the B2M gene in fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene prior to transfection of HTS from the cDNA of the P4HA1 gene

7- кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции ГТС с кДНК гена Р4НА17-cDNA of the B2M gene in fibroblasts with reduced expression of the P4HA1 gene after transfection of HTS from the cDNA of the P4HA1 gene

8 - кДНК гена В2М в фибробластах со сниженной экспрессией гена Р4НА1 после трансфекции вектором без кДНК гена Р4НА18 - B2M cDNA in fibroblasts with reduced P4HA1 gene expression after transfection with a vector without the P4HA1 gene cDNA

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 inserting the cDNA of the P4HA1 gene, the level of the cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts did not change, and in the case of transfection with a vector with the P4HA1 cDNA, the level of fibroblast cDNA P4NA1 gene in normal fibroblasts).

На фиг. 10FIG. ten

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in fibroblast cell culture with normal expression of the P4HA1 gene when these cells are transfected with the gene-therapeutic substance containing the P4HA1 cDNA gene, a graph of the change in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 of untransfected fibroblasts (culture A) is presented transfected with pCDNA 3.1 (+) vector not containing P4HA1 cDNA (culture B) and transfected with a gene therapeutic substance based on the genetic construct pCDNA 3.1-P4HA1SEQ ID No: 1 (to ultura C). It follows from the graph that upon transfection of fibroblasts with a gene therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene, the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the cell lysate increases.

На фиг. 11FIG. 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in human skin, when fibroblasts are injected into the cell culture cell, the transfected gene-therapeutic substance provides an analysis of the change in the amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in patients' skin. At the same time, three variants of autologous fibroblast culture were introduced to the patients - non-transfected (A), transfected with the vector pCMV6-XL5 (B) and transfected with the gene-therapeutic substance based on pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 7 (C) - into the forearm skin. The quantitative protein level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in intact skin was also analyzed. An increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the patient's skin in the injection area of fibroblasts transfected with the gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene (C) was shown.

На фиг. 12FIG. 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein to various individual levels in cell cultures of fibroblasts of patients when these cells are transfected with genetically therapeutic substances with modified and unmodified cDNA of the P4HA1 gene, depending on the presence and type of one or another modification of the cDNA of the gene P4HA1 presents an analysis of changes in the quantitative level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human skin fibroblast cultures depending on the presence and type of modifications in the kDN R4NA1 gene used to transfect fibroblasts.

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 28 patients were divided into 8 parts each from (A) to (H); the first parts (A) of cell cultures of patients were transfected with the pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1 gene-therapeutic substance, parts (B) were transfected with the pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 2 gene-therapeutic substance, parts (C) were transfected with the pCMV6-P4HA1SEQ gene-therapeutic substance ID No: 3, parts (D) were transfected with the gene-therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 4, parts (E) were transfected with the gene-therapeutic substance pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 5, parts (F) were transfected with the gene-therapeutic substance pCMV6- P4HA1SEQ ID No: 6, Part (G) Transfected with the Gene-Therapeutic Substance pCM V6-P4HA1SEQ ID No: 7, part (H) was transfected with the vector plasmid that did not contain the cDNA of the P4HA1 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:According to the analysis of the quantitative protein level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1, indicators were selected regarding each part of the cell culture from each patient, which showed the highest amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 and combined them into seven groups, based on the following criteria:

В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1,In group 1, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 1,

в группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,in group 2, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,

в группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,in group 3, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,

в группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,in group 4, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,

в группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,in group 5, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,

в группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,in group 6, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,

в группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при трансфекции pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.in group 7, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein is present when transfected with a vector without the insertion of the cDNA of the P4HA1 gene.

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.Figure 12 for each group of cell cultures shows diagrams of protein concentration of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 (averaged within the group, if the group includes more than one cell culture) for all genetically therapeutic substances participating in the experiment, after transfection of these cell cultures with gene-therapeutic substances containing modified and unmodified cDNA of the P4HA1 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.It follows from the figure that achieving the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in cultures of skin fibroblasts of various patients when they are transfected with gene therapeutic substances is associated with the individual characteristics of patients and depends on the presence and type of modifications in the cDNA of the P4HA1 gene therapeutic substances.

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, 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:Legend:

Figure 00000001
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (A)
Figure 00000001
portions of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 1 (A)

Figure 00000002
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (B)
Figure 00000002
parts of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 2 (B)

Figure 00000003
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С)
Figure 00000003
parts of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 3 (C)

Figure 00000004
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D)
Figure 00000004
portions of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 4 (D)

Figure 00000005
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е)
Figure 00000005
portions of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 5 (E)

Figure 00000006
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F)
Figure 00000006
portions of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 6 (F)

Figure 00000007
части клеточных культур, трансфицированных ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7 (G)
Figure 00000007
portions of cell cultures transfected with CTA P4HA1 SEQ ID No: 7 (G)

Figure 00000008
части клеточных культур, трансфицированных плацебо (Н)
Figure 00000008
parts of cell cultures transfected with placebo (N)

На фиг. 13FIG. 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 P4HA1 gene expression in keratocyte cell culture and epithelial cells of the cornea of the eye upon transfection of these cells with a gene therapeutic substance with the P4HA1 gene cDNA, the accumulation graphs of PCR products corresponding to:

1 - кДНК гена Р4НА1, кератоциты до трансфекции1 - cDNA of the P4HA1 gene, keratocytes before transfection

2 - кДНК гена Р4НА1, эпителий роговицы до трансфекции2 - cDNA of the P4HA1 gene, corneal epithelium before transfection

3 - кДНК гена Р4НА1, кератоциты после трансфекции3 - cDNA of the P4HA1 gene, keratocytes after transfection

4 - кДНК гена Р4НА1, эпителий роговицы после трансфекции4 - cDNA of the P4HA1 gene, corneal epithelium after transfection

5 - кДНК гена В2М, кератоциты до трансфекции5 - B2M cDNA, keratocytes before transfection

6 - кДНК гена В2М, эпителий роговицы до трансфекции6 - B2M cDNA, corneal epithelium before transfection

7 - кДНК гена В2М, кератоциты после трансфекции7 - B2M cDNA, keratocytes after transfection

8 - кДНК гена В2М, эпителий роговицы после трансфекции8 - B2M cDNA, 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 the specific cDNA of the P4HA1 gene in the culture of keratocytes and in the culture of the epithelium repeatedly increased.

На фиг. 14FIG. 14

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 P4HA1 gene expression in cell culture of chondroblasts, upon transfection of these cells with the gene therapeutic substance from the cDNA of the P4HA1 gene, graphs of the accumulation of PCR products corresponding to:

1 - кДНК гена Р4НА1, до трансфекции1 - cDNA of the P4HA1 gene, before transfection

2 - кДНК гена Р4НА1, после трансфекции2 - cDNA of the P4HA1 gene, after transfection

3 - кДНК гена В2М, до трансфекции3 - B2M cDNA, before transfection

4 - кДНК гена В2М, после трансфекции4 - B2M cDNA, 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 the specific cDNA of the P4HA1 gene increased many times.

На фиг. 15FIG. 15

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in human skin with the introduction of the gene-therapeutic substance into the skin, an analysis of changes in the quantitative level of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in the skin is presented. At the same time, the patient was injected with a gene therapeutic substance containing the genetic construct pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4 (B) with a transport molecule and placebo in parallel, which is a combination of the vector plasmid pCMV-XL5 not containing the cDNA of the P4HA1 gene with the transport molecule (A) - in the skin of the forearm. An increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha protein was shown in patient's skin biopsy specimen of patient 1B, which was injected with a gene therapeutic substance containing the genetic construct with the cDNA of the P4HA1 gene, indicating the effectiveness of the gene therapeutic substance.

Обозначения:Legend:

Figure 00000009
пациент 1А
Figure 00000009
patient 1A

Figure 00000010
пациент 1В
Figure 00000010
patient 1B

Figure 00000011
пациент 1В до введения ГТС
Figure 00000011
patient 1B before the introduction of GTS

На фиг. 16FIG. sixteen

С целью подтверждения увеличения количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1In order to confirm the increase in the amount of protein, prolyl 4-hydroxylase alpha 1

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 with the introduction of the gene-therapeutic substance into the cartilage tissue, the analysis of the change in the quantitative level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in cartilage tissue is presented. At the same time, the patient was injected with a gene-therapeutic substance containing a vector plasmid with the cDNA of the gene P4HA1pCDNA 3.1 P4HA1SEQ ID No: 5 (B) with a transport molecule and in parallel was administered a placebo pCDNA 3.1 (+), which is a combination of a vector plasmid that does not contain the cDNA of the P4HA1 gene with transport molecule (A) - in the cartilage tissue.

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 protein level of prolyl 4-hydroxylase alpha was shown in the lysate of the cartilage tissue biopsy specimen of patient 1B, which was injected with a gene therapeutic substance containing the genetic construct with the P4HA1 gene cDNA, which indicates the effectiveness of the gene therapeutic substance.

Обозначения:Legend:

Figure 00000012
пациент 1А
Figure 00000012
patient 1A

Figure 00000010
пациент 1В
Figure 00000010
patient 1B

Figure 00000011
пациент 1В до введения ГТС
Figure 00000011
patient 1B before the introduction of GTS

На фиг. 17FIG. 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in human muscle tissue with the introduction of the gene-therapeutic substance into muscle tissue, an analysis of the change in the amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in muscle tissue is presented. At the same time, the patient was injected with a gene-therapeutic substance containing the vector plasmid with the cDNA of the gene P4HA1-pCMV6-Kan / Neo P4HA1SEQ ID No: 6 (B) with the transport molecule and in parallel was administered the placebo pCMV6-Kan / Neo, which is a combination of the vector plasmid not containing cDNA of the P4HA1 gene with a transport molecule (A) - into the muscle tissue in the area of the forearm. An increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was shown in the muscle tissue biopsy specimen of patient 1B, which was injected with a gene therapeutic substance containing the genetic construct with the cDNA of the P4HA1 gene, which indicates the effectiveness of the gene therapeutic substance.

Обозначения:Legend:

Figure 00000013
пациент 1А
Figure 00000013
patient 1A

Figure 00000010
пациент 1В
Figure 00000010
patient 1B

Figure 00000011
пациент 1В до введения ГТС
Figure 00000011
patient 1B before the introduction of GTS

На фиг. 18FIG. 18

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein to a different individual level, when genetically therapeutic substances with modified and unmodified cDNA of the P4HA1 gene were introduced into the skin of patients, the quantitative level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human skin was analyzed depending on the type and type modifications in the cDNA of the P4HA1 gene.

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 patients selected at random was injected into the skin of the forearm 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:According to the analysis of the amount of protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in biopsy samples, indicators were selected for each biopsy from each patient, which showed the highest quantitative levels of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 and combined them into seven groups, based on the following criteria:

В группе 1 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 1,In group 1, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the administration of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 1,

в группе 2 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,in group 2, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 2,

в группе 3 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,in group 3, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the administration of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 3,

в группе 4 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,in group 4, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the administration of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 4,

в группе 5 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,in group 5, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the administration of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 5,

в группе 6 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,in group 6, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the administration of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 6,

в группе 7 наибольшее количество белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1 наблюдалась при введении pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.in group 7, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7.

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 greatest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 was present when placebo was administered.

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 for each group of biopsy specimens shows diagrams of protein concentration of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 (averaged within the group, if the group includes more than one biopsy) for all genetically-therapeutic substances participating in the experiment, after administration to patients of these gene-therapeutic substances containing modified and unmodified cDNA of the P4HA1 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 achieving an increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in skin biopsies of various patients when they are injected into the skin with gene therapeutic substances is associated with individual patient characteristics and depends on the presence and type of modifications in the cDNA of the P4HA1 gene gene therapeutic substances.

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, 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:Legend:

Figure 00000014
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (А)
Figure 00000014
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 1 (A)

Figure 00000015
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (B)
Figure 00000015
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 2 (B)

Figure 00000016
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С)
Figure 00000016
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 3 (C)

Figure 00000017
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D)
Figure 00000017
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 4 (D)

Figure 00000018
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е)
Figure 00000018
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 5 (E)

Figure 00000019
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F)
Figure 00000019
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 6 (F)

Figure 00000020
биоптаты пациентов после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7(G)
Figure 00000020
biopsies of patients after administration of CTA P4HA1 SEQ ID No: 7 (G)

Figure 00000021
биоптаты пациентов после введения плацебо (Н)
Figure 00000021
patient biopsy after placebo (N)

На фиг. 19FIG. nineteen

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 gene-therapeutic substance most effective for a particular patient, the quantitative level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the cell lysates of fibroblasts of this patient, transfected with various genetic constructs containing unmodified or modified cDNA of the P4HA1 gene, was analyzed.

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in a patient's fibroblast culture, a variant of the gene therapeutic substance was isolated, transfected with the highest concentration of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the cell culture lysate. In this experiment, the highest concentration of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the lysate was observed upon transfection with a gene-therapeutic substance based on pCMV6-P4HA1SEQ ID No: 3, containing the modified P4HA1 cDNA as shown in figure 19.

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 applied to this patient was chosen for subsequent transfection of the patient’s cells as part of a therapeutic procedure.

Обозначения:Legend:

1 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 1 (А)1 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 1 (A)

2 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 2 (В)2 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 2 (B)

3 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 3 (С)3 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 3 (C)

4 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 4 (D)4 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 4 (D)

5 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 5 (Е)5 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 5 (E)

6 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 6 (F)6 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 6 (F)

7 - клеточный лизат после трансфекции ГТС P4HA1SEQ ID No: 7 (G)7 - cell lysate after transfection of CTA P4HA1SEQ ID No: 7 (G)

8 - клеточный лизат после трансфекции плацебо (Н)8 - cell lysate after placebo transfection (H)

На фиг. 20FIG. 20

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 gene-therapeutic substance most effective for a specific patient, the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was analyzed in the lysates of this patient’s skin biopsy specimens after administering to it gene-therapeutic substances containing unmodified or modified cDNA of the P4HA1 gene.

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 results of analyzing the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, a variant of the gene therapeutic substance was isolated in the lysate of the patient's skin biopsy specimens, with the introduction of which revealed the highest concentration of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in the biopsy lysate. In this experiment, the highest concentration of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of a gene-therapeutic substance based on pCMV6 P4HA1SEQ ID No: 4, containing the modified P4HA1 cDNA, as shown in figure 20.

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 with respect to this patient was chosen for its subsequent administration to the patient as part of a therapeutic procedure.

Обозначения:Legend:

1 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 1 (А)1 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 1 (A)

2 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 2 (В)2 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 2 (B)

3 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 3 (С)3 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 3 (C)

4 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 4 (D)4 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 4 (D)

5 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 5 (Е)5 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 5 (E)

6 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 6 (F)6 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 6 (F)

7 - лизат биоптата после введения ГТС Р4НА1 SEQ ID No: 7 (G)7 - lysate biopsy after the introduction of the CTA P4HA1 SEQ ID No: 7 (G)

8 - лизат биоптата после введения плацебо (Н)8 - lysate biopsy after administration of placebo (H)

Реализация изобретения.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 P4HA1 gene, there is a decrease in the quality of the structure of the organs and tissues of the body. So mice, homozygous for zero mutation, demonstrate a high level of mortality during organogenesis in 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 the genetic construct with the P4HA1 gene to correct the expression of the P4HA1 gene and the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human organs and tissues:

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 to a larger spectrum of human organs and tissues cells, as well as more efficient intracellular transportation of the gene-therapeutic substance is provided.

3) учитываются индивидуальные характеристики пациента.3) individual patient characteristics 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 P4HA1 gene was chosen, rather than the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein encoded by this gene.

Для получения группы генно-терапевтических субстанций осуществляют следующие действия:To obtain a group of gene therapeutic substances, the following actions are carried out:

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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene containing the protein coding region of the P4HA1 gene and deletion of 5'-untranslated regions or deletion of 3'-untranslated regions, cloning it into an intermediate plasmid, re-cloning it into expression vector plasmids under the control of eukaryotic regulatory elements for expression target gene in such a way that the resulting genetic constructs contain the coding nucleotide sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 cDNA sequence, which is a region of modified cDNA of the P4HA1 gene and which is used for further modifications.

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. Introduction of modifications to the nucleotide sequence of the P4HA1 gene to create a series of cDNAs of the P4HA1 gene, which ensure that the level of translation of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein sufficient to combat the pathological manifestations.

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 the unmodified cDNA region of the P4HA1 gene and the modified cDNA of the P4HA1 gene obtained on its basis into vector plasmids capable of ensuring the effective expression of 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 building up the selected clones to obtain the required number of plasmid DNA variants 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 constructions containing modified cDNA of the P4HA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene to create a group of gene-therapeutic substances on their base.

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 P4HA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene, or a combination of this construct with a transport molecule for efficient transfection of various types of organ and tissue cells 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 that lead to an increase in the expression of the P4HA1 gene, the following studies are carried out:

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) Growing cultures of various cell types from biopsy specimens 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 cell culture, for example, human skin fibroblasts, or chondroblasts, or keratocytes, or corneal epithelial cells, and analysis of the expression of the P4HA1 gene 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, with gene-therapeutic substances containing the unmodified and / or modified cDNA of the P4HA1 gene and parallel transfection of the same cell culture with a vector plasmid that does not contain the cDNA gene P4HA1 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) Comparative analysis of changes in cDNA level and / or changes in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein after transfection in various cell combinations, for example, human skin fibroblasts, or chondroblasts, or keratocytes, or corneal epithelial cells, with unmodified and therapeutically containing / or modified cDNA of the P4HA1 gene and parallel transfection of the culture of these same cells with a vector plasmid that does not contain the cDNA of the P4HA1 gene. This analysis is carried out, in particular, before the intended therapy in order to determine the gene-therapeutic substance most effective for the patient.

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 cell culture with cDNA of the P4HA1 gene, for example, the introduction into the human skin of autologous fibroblasts transfected with the gene therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene and parallel administration to patients in organs and tissues, for example, in the skin, cultures these same untransfected and transfected cells without inserting the cDNA of the P4HA1 gene and / or introducing gene-therapeutic substances to patients in organs and tissues, for example, introducing non-modified genic-therapeutic substances into human skin 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) Comparative analysis of the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human organs and tissues, in particular in human skin, after the introduction of untransfected and transfected cells with gene-therapeutic substances containing the cDNA of the P4HA1 gene and vector plasmids that do not contain the cDNA of the P4HA1 gene and / or gene-therapeutic substances containing unmodified or modified cDNA of the P4HA1 gene, as well as placebo.

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) Introduction to patients in organs and tissues, for example, cartilage tissue, or muscle tissue, of gene-therapeutic substances containing unmodified and / or modified cDNA of the P4HA1 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) Comparative analysis of the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human organs and tissues, in particular in cartilage tissue or human muscle tissue, after administration of gene-therapeutic substances containing unmodified and / or modified P4HA1 cDNA as well as placebo.

I) Введение пациентам в органы и ткани, например, введение в кожу пациента генно-терапевтических субстанций, содержащих немодифицированную и модифицированные кДНК гена Р4НА1.I) Introduction to patients in organs and tissues, for example, the introduction into the patient's skin of gene-therapeutic substances containing unmodified and modified cDNA of the P4HA1 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) Comparative analysis of the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the patient’s organs and tissues, in particular in the skin, after the administration of gene-therapeutic substances containing unmodified and modified cDNA of the P4HA1 gene. This analysis is carried out, in particular, before the intended therapy in order to select the gene-therapeutic substance that is most effective for a patient from the group of gene-therapeutic substances.

Пример 1.Example 1

Получение и клонирование немодифицированной кДНК гена Р4НА1.Obtaining and cloning unmodified cDNA of the gene P4HA1.

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.The unmodified cDNA of the P4HA1 gene is a sequence of nucleotides that has high homology with the nucleotide sequence of the gene and the P4HA1 mRNA listed in the GenBank database under the number NM_000917; Nucleotides 242 through 1846 are translated into the amino acid sequence of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, corresponding to that given in GenBank under the number NP_000908.2.

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 used to produce total cDNA by reverse transcription using RevertAid reverse transcriptase (ThermoScientific, USA) and random 9-nucleotide primers according to the method of reverse transcriptase manufacturer. Then, using the total cDNA as a template and specific, pre-kinated primers complementary to nucleotides 162-181 5 'GGCGACTGGGGGTGAAGAG 3' (P4HA1-F1) and 2336-2314 5 'AGGGCAATCACATGGAACCCAGT 3' (P4HA1-R1) from the RR sequence patterns NM_ NM_000917), a region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene is obtained, containing the coding sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, and partial deletions of the 5'- and 3'-untranslated regions. Polymerase chain reaction (PCR) is performed using Phusion DNA Polymerase (ThermoScientific, USA), giving blunt-ended products, on a Master CyclerGradient amplifier (Eppendorf, USA) in 50 μl. the reaction mixture containing 0.5 μl of the total cDNA of the first chain, 0.1 μM of each primer P4HA1 F1 and P4HA1 R1, 250 μM of each deoxynucleotide triphosphate (dATP, dCTP, dTTP and dGTP), 100 mM Tris-HCl (pH 8.85 at 20 ° C), 50 mM ammonium sulfate, 250 mM potassium chloride, 0.01% Tween-20 and 5 units. Pfu DNA polymerase (PhusionThermoScientific, USA) under the following conditions: initial denaturation at + 98 ° C for 30 s, 35 cycles, including denaturation at + 98 ° C for 10 s, annealing of primers at + 64 ° C for 30 with and elongation at + 68 ° C for 4 minutes.

Продукт амплификации выделяют из агарозного геля с помощью набора QIAquickGelExtractionKit (Qiagen, Germany)The amplification product is isolated from the 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 2175 bp cDNA fragment carrying the unmodified cDNA region of the P4HA1 gene is cloned into the plasmid vector pUC19 (NEB, USA, cat number N3041S). DNA of the vector plasmid pUC19 (NEB, USA, catalog number N3041S) is hydrolyzed with a restriction enzyme, giving blunt ends, for example, Smal (NEB, USA) and treated with alkaline phosphatase. The amplified cDNA fragment and the linearized plasmid pUC19 are ligated with 400,000 units / ml phage T4 DNA ligase. (NEB, USA, cat number 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 transform E. coli Top 10 competent cells (http://molbiol.ru/protocol/03_04.html), which are seeded on L-agar Petri dishes containing 100 μg / ml ampicillin and 40 μl per cup of solutions 100 mM IPTG and 2% X-gal. Individual colonies are analyzed for the presence of the insert by PCR with primers P4HA1 - F1 and P4HA1 - R1 and confirmed by sequencing according to the Sanger method.

Пример 2.Example 2

Получение генетических конструкций с участком немодифицированной кДНК гена Р4НА1Obtaining genetic constructs with a plot of unmodified cDNA of the gene P4HA1

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:For expression of a region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene in cells of human organs and tissues, the cDNA version of the P4HA1 gene of Example 1 is placed in a vector plasmid, the choice of which uses the following selection criteria:

1) плазмида должна обязательно реплицироваться в E.coli, желательно с высокой копийностью;1) the plasmid must necessarily replicate in E. coli, preferably with a 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 contain 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 should contain eukaryotic regulatory elements - a mandatory promoter and terminator (polyadenylation signal), for example, an enhancer and intron (s) element (s);

4) в плазмиде должно быть наличие удобного полилинкера для клонирования.4) the plasmid should 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, such as, for example, SV40 ori from the monkey virus SV40 or ori P / EBNA-1 from human Epstein-Barr.

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 protein translation, for example, binding sites with the transcription factor NFkB, which ensures 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 (+) (ThermoFisherScientific, USA), or plasmid vectors of viral origin - for example, human adenovirus 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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene into pCDNA 3.1 (+), the coding nucleotide sequence is placed under the control of the human cytomegalovirus promoter CMV, which is effective in eukaryotic cells, and the bovine growth hormone gene 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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene into pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo, the coding nucleotide sequence is placed under the control of the human cytomegalovirus promoter CMV, effective in eukaryotic cells, and the human growth hormone gene polyadenylation signal. 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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene into VTvaf17, the coding nucleotide sequence is placed under the control of the promoter of the human elongation factor EF1A gene with its own enhancer effective in eukaryotic cells and the human growth factor gene polyadenylation signal. Also, this plasmid has a selection factor that provides the possibility of 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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene, the vector plasmid pUC19-P4HA1 according to Example 1 with a section of the unmodified P4HA1 cDNA containing the protein coding region of the P4HA1 gene and partial deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, is used as a template for amplification with the following primer pairs:

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

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 shown in Example 1. Next, the amplification products are reprecipitated with ethyl alcohol, the precipitates are washed with 70% ethanol and dissolved in 1 × TE buffer, and then subjected to restriction with endonucleases Kpn I and Eco RV.

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.Restriction products are separated by electrophoresis in a gel with 1% agarose, stained with a solution of ethidium bromide and DNA fragments corresponding to the KpnI-P4HA1-EcoRV insert gene, and the linearized plasmid pCMV6-XL5 and pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) cutout plasmid pCMV6-XL5 and pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) are cut out. isolated from the gel using a QIAquickGelExtractionKit gel extraction kit (Qiagen, Germany) and mixed. The resulting mixture of restriction fragments are ligated using phage T4 DNA ligase. The ligation is carried out for 10-15 minutes at room temperature, and then at 12 ° C for 10 hours. The ligated DNA is used to transform E. coli cells according to the standard procedure using calcium chloride (Maniatis T., et al. Molecular cloning M., Mir, 1984). Transformed cells are selected on agar LB medium with ampicillin (100 μg / ml). Plasmid DNA from ampicillin-resistant colonies was isolated using the QiagenSpinMiniprepKit plasmid kit (Qiagen, Germany), analyzed by restriction enzymes KpnI and EcoRV using hydrolysis and selected genetic design (s) of DNA constructs using DNA sequencing of the genetic constructs (Se) Se and genetic sequencing of the genetic constructs (ies) using DNA sequencing of the genetic constructs by Se and Se, using the DNA method of DNA Seen, and the genetic design (s) of the DNA construct (s) using DNA sequencing of the genetic constructs using the Se method of DNA synthesis and DNA selection.

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 resulting genetic constructs based on the pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) vectors are grown on liquid LB with ampicillin, lysed and plasmid DNA is isolated for transfection with a special QiagenMaxiKit plasmid for isolation of 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.In this way, expression genetic constructs based on the pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) vectors are obtained, which contain a nucleotide sequence of 1605 bp in length, which includes the protein-coding region of the P4HA1 gene and does not contain non-translated 5 'and 3' regions of the gene with the primary structure shown in 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 the cDNA of the P4HA1 Gene in Genetic Designs to Produce 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 of Seq ID: 2, 3 are carried out in such a way as not to affect the primary protein structure of prolyl 4-hydroxylase alpha 1, namely, nucleotide substitutions are performed that do not lead to amino acid substitutions or breakage of the amino acid chain, and, accordingly, do not affect the encoded amino acid sequence. Modifications of Seq ID: 5, 7 are carried out in such a way that deletions and / or nucleotide substitutions are performed, leading to a combination of variants that do not contain amino acid substitutions or breaks in the amino acid chain with variants that contain amino acid substitutions or breaks in the amino acid chain, and, accordingly, affect the amino acid sequence encoded by this sequence and affecting the primary structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1. Modifications of Seq ID: 4, 6 are carried out in such a way that the primary structure of the protein pr is affected lil 4-hydroxylase alpha 1, namely, performed by nucleotide substitutions or deletions of amino acid substitutions leading to amino acid chain or breakage, and correspondingly affecting the encoded amino acid sequence this sequence.

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, to obtain modified cDNA of the P4HA1 gene in order to increase the efficiency of transcription and translation of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, in cells of human tissues and organs in the region of the unmodified cDNA sequence of the P4HA1 gene, they are modified by replacing the minor codons with synonymous major in such a way that substitutions do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein or breakage of the amino acid chain during translation, do not worsen the transcript processes AI and translation.

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 in Example 2, in the amount of 10-50 ng, 50-100 ng of primer is added, containing the necessary substitution, insertion or deletion of a length of 19-45 bp. and conduct PCR in QuikChP4HA1e Multi reaction buffer (AgilentTechnologies, USA) with a mixture of QuikChP4HA1e Multi mix enzymes (AgilentTechnologies, USA) under the following conditions: 95 ° C, 1 min; further from 30 to 35 cycles: 95 ° С 1 minute, 55 ° С 1 minute, 65 ° С 2 minutes / 1000 bp After PCR, 1-2 μl of Dpn I restriction enzyme is added to the amplification mixture and incubated for 1-2 hours at 37 ° C. The resulting mixture transform competent E.coli cells Top 10 (http://molbiol.ru/protocol/03_04.html), which are sown on L-agar plates containing 100 μg / ml ampicillin. Transformed colonies are analyzed for mutation content by sequencing plasmid DNA according to the Sanger method.

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 P4HA1 gene of SEQ ID No 2, sequential PCR mutagenesis is performed on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1 with primers, the complementary regions of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene listed in GenBank under the number NM_000917:

Р4НА1 476-520 F:P4HA1 476-520 F:

Figure 00000024
Figure 00000024

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 in positions 487,502; replacing T> C in position 500 and replacing T> G in position 511;

Р4НА1 626-666 F:P4HA1 626-666 F:

Figure 00000025
Figure 00000025

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 the substitution A> G in position 646; replacing T> C in position 644 and replacing T> G in position 649;

Р4НА1 710-748 F:P4HA1 710-748 F:

Figure 00000026
Figure 00000026

Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой A>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with the substitution A> G in position 727 and the substitution G> C in position 730;

Р4НА1 774-805 F:P4HA1 774-805 F:

Figure 00000027
Figure 00000027

Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with the substitution G> C at position 790;

Р4НА1 1009-1142 F:P4HA1 1009-1142 F:

Figure 00000028
Figure 00000028

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 thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 2, length 1605 bp contains 2 nucleotide substitutions G> C in positions 730,790; 3 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123; 4 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644; which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein encoded by the sequence of the P4HA1 gene and has the 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 P4HA1 gene of SEQ ID No 3, sequential PCR mutagenesis is performed on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1 with primers, the complementary regions of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene listed in GenBank under the number NM_000917:

1. Р4НА1 476-520 F:1. P4HA1 476-520 F:

Figure 00000029
Figure 00000029

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 in positions 487,502; replacing T> C in position 500 and replacing T> G in position 511;

2. Р4НА1 626-666 F:2. P4HA1 626-666 F:

Figure 00000030
Figure 00000030

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 the substitution A> G in position 646; replacing T> C in position 644 and replacing T> G in position 649;

3. Р4НА1 710-748 F:3. P4HA1 710-748 F:

Figure 00000031
Figure 00000031

Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой A>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with the substitution A> G in position 727 and the substitution G> C in position 730;

4. Р4НА1 774-805 F:4. P4HA1 774-805 F:

Figure 00000032
Figure 00000032

Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with the substitution G> C at position 790;

5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4HA1 1009-1142 F:

Figure 00000033
Figure 00000033

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. P4HA1 1177-1210 F:

Figure 00000034
Figure 00000034

Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with the substitution T> G at position 1192;

7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4HA1 1240-1267 F:

Figure 00000035
Figure 00000035

Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with the substitution T> G at position 1249;

8. Р4НА1 1316-1357 F:8. P4HA1 1316-1357 F:

Figure 00000036
Figure 00000036

Комплементарный нуклеотидам 1316-1357, с заменами A>G в позиции 1327, 1336;Complementary to nucleotides 1316-1357, with substitutions A> G at position 1327, 1336;

9. Р4НА1 1418-1450 F:9. P4HA1 1418-1450 F:

Figure 00000037
Figure 00000037

Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with the substitution A> G at position 1429;

10. Р4НА1 1794-1841 F:10. P4HA1 1794-1841 F:

Figure 00000038
Figure 00000038

Figure 00000039
Figure 00000039

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 the substitution T> G at position 1801; with the replacement of A> G at position 1816; with the replacement of G> C in 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 thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 3, length: 1605 bp. contains 3 nucleotide substitutions G> C in positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644; which do not lead to changes in the amino acid sequence of the protein encoded by the sequence of the P4HA1 gene and has the 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 P4HA1 gene of SEQ ID No 4, sequential PCR mutagenesis is performed on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1 with a synthesized fragment DNA length 182 np:

Figure 00000040
Figure 00000040

Figure 00000041
Figure 00000041

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 nucleotide sequence thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 4, length 1605 bp, contains 28 nonsynonymous 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 the 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 P4HA1 gene of SEQ ID No 5, sequential PCR mutagenesis is performed on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1, first with two chains 182 bp DNA fragment

Figure 00000042
Figure 00000042

а затем со следующими праймерами:and then with the following primers:

1. Р4НА1 476-520 F:1. P4HA1 476-520 F:

Figure 00000043
Figure 00000043

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 in positions 487,502; replacing T> C in position 500 and replacing T> G in position 511;

2. Р4НА1 626-666 F:2. P4HA1 626-666 F:

Figure 00000044
Figure 00000044

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 the substitution A> G at position 646; replacing T> C in position 644 and replacing T> G in position 649;

3. Р4НА1 710-748 F:3. P4HA1 710-748 F:

Figure 00000045
Figure 00000045

Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой А>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with the substitution A> G at position 727 and the replacement G> C at position 730;

4. Р4НА1 774-805 F:4. P4HA1 774-805 F:

Figure 00000046
Figure 00000046

Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with the substitution G> C at position 790;

5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4HA1 1009-1142 F:

Figure 00000047
Figure 00000047

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. P4HA1 1177-1210 F:

Figure 00000048
Figure 00000048

Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with the substitution T> G at position 1192;

7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4HA1 1240-1267 F:

Figure 00000049
Figure 00000049

Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with the substitution T> G at position 1249;

8. Р4НА1 1418-1450 F:8. P4HA1 1418-1450 F:

Figure 00000050
Figure 00000050

Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with the substitution A> G at position 1429;

9. Р4НА1 1794-1841 F:9. P4HA1 1794-1841 F:

Figure 00000051
Figure 00000051

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 the substitution T> G at position 1801; with the replacement of A> G at position 1816; with the replacement of G> C in 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 thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 5, length 1602 bp contains 3 nucleotide substitutions G> C in positions 730, 790, 1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 6 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in 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 the primary structure shown in FIG. five.

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 P4HA1 gene of SEQ ID No 6, sequential PCR mutagenesis is performed on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1 with a synthesized fragment DNA length 90 N. p .:

Figure 00000052
Figure 00000052

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 thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 6, length 1551 bp contains a deletion from 1490 to 1544 bp and has the 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 P4HA1 gene of SEQ ID No 7, sequential PCR mutagenesis is carried out on the plasmids pCMV6-XL5-P4HA1 Seq ID No1, pCMV6-Kan / Neo-P4HA1 Seq ID No1 and pCDNA 3.1 (+) - P4HA1 Seq ID No1, first with two chains DNA fragment length 90 n.

Figure 00000053
Figure 00000053

а затем с праймерами, комплементарными участкам немодифицированной кДНК Р4НА1, приведенной в GenBank под номером NM_000917:and then with primers complementary to the unmodified regions of the cDNA P4HA1 given in GenBank under the number NM_000917:

1. Р4НА1 476-520 F:1. P4HA1 476-520 F:

Figure 00000054
Figure 00000054

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 in positions 487, 502; replacing T> C in position 500 and replacing T> G in position 511;

2. Р4НА1 626-666 F:2. P4HA1 626-666 F:

Figure 00000055
Figure 00000055

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 the substitution A> G at position 646; replacing T> C in position 644 and replacing T> G in position 649;

3. Р4НА1 710-748 F:3. P4HA1 710-748 F:

Figure 00000056
Figure 00000056

Комплементарный нуклеотидам 710-748, с заменой А>G в позиции 727 и заменой G>C в позиции 730;Complementary to nucleotides 710-748, with the substitution A> G at position 727 and the replacement G> C at position 730;

4. Р4НА1 774-805 F:4. P4HA1 774-805 F:

Figure 00000057
Figure 00000057

Комплементарный нуклеотидам 774-805, с заменой G>C в позиции 790;Complementary to nucleotides 774-805, with the substitution G> C at position 790;

5. Р4НА1 1009-1142 F:5. P4HA1 1009-1142 F:

Figure 00000058
Figure 00000058

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. P4HA1 1177-1210 F:

Figure 00000059
Figure 00000059

Комплементарный нуклеотидам 1177-1210, с заменой T>G в позиции 1192;Complementary to nucleotides 1177-1210, with the substitution T> G at position 1192;

7. Р4НА1 1240-1267 F:7. P4HA1 1240-1267 F:

Figure 00000060
Figure 00000060

Комплементарный нуклеотидам 1240-1267, с заменой T>G в позиции 1249;Complementary to nucleotides 1240-1267, with the substitution T> G at position 1249;

8. Р4НА1 1316-1357 F:8. P4HA1 1316-1357 F:

Figure 00000061
Figure 00000061

Комплементарный нуклеотидам 1316-1357, с заменами A>G в позиции 1327, 1336;Complementary to nucleotides 1316-1357, with substitutions A> G at position 1327, 1336;

9. Р4НА1 1418-1450 F:9. P4HA1 1418-1450 F:

Figure 00000062
Figure 00000062

Комплементарный нуклеотидам 1418-1450, с заменой A>G в позиции 1429;Complementary to nucleotides 1418-1450, with the substitution A> G at position 1429;

10. Р4НА1 1794-1841 F:10. P4HA1 1794-1841 F:

Figure 00000063
Figure 00000063

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 the substitution T> G at position 1801; with the replacement of A> G at position 1816; with the replacement of G> C in 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 thus modified for cDNA P4HA1 SEQ ID No: 7, length 1551 bp contains 3 nucleotide substitutions G> C in positions 730,790,1828; 6 nucleotide substitutions T> G in positions 511, 649, 1123, 1192, 1249, 1801; 8 nucleotide substitutions A> G in positions 487, 502, 646, 727, 1327, 1336, 1429, 1816; 2 nucleotide substitutions T> C in positions 500, 644; deletion from 1490 to 1544 bp and has the 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 the plasmid pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) are obtained, in which a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1) and the modified nucleotide cDNA sequences of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2, 3, 4, 5, 6, 7) encoding the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1.

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 resulting genetic constructs based on the pCMV6-XL5, pCMV6-Kan / Neo and pCDNA 3.1 (+) vectors are grown on liquid LB with ampicillin, lysed and plasmid DNA is isolated for transfection with a special QiagenMaxiKit plasmid for isolation of 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 genetically therapeutic substances on their basis, which are then used to transfect eukaryotic cells of organs and tissues and / or injections into human organs and tissues. As a control plasmid, the initial vector pCMV6 - XL5, (pCMV6-Kan / Neo) or pCDNA 3.1 (+) was used without inserting the cDNA of the P4HA1 gene.

Пример 4.Example 4

Наращивание генетической конструкции в бактериальной культуре.Building up a genetic construct in a 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 cDNA variants of the P4HA1 gene, the resulting constructs of example 3 transform E. coli bacterial cells (Maniatis T., et al. Molecular cloning. M., Mir, 1984) and grow the resulting clones of bacteria, containing the design, 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 cells of E. coli strain XLblue. The preliminary selection of clones containing the cDNA insert of the P4HA1 gene in the correct orientation and a single copy is carried out by hydrolysis of the plasmid DNA with restrictases Kpn I and Eco RV and analysis of restriction products by electrophoresis in 1.2% agarose gel. Selected clones are used for preparative expansion of plasmid DNA for the purpose of further transfection into cultures of fibroblasts (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 E. coli overnight culture was grown in LB medium with 150 μg / ml of ampicillin. This culture was inoculated with 500 ml of LB medium with 100 μg / ml of ampicillin, growth was carried out in a shaker-incubator for 16 hours at 37 ° C and 200 rpm. Plasmid DNA isolation 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 of the gene therapeutic substance and analysis of the expression of the P4HA1 gene.

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 of the gene-therapeutic substance containing one of the cDNA variants of the P4HA1 gene in Example 3, primary cultures of human fibroblasts are grown from skin samples of patients.

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 device for taking a skin biopsy Epitheasy 3.5 (MedaxSRL), a sample of skin biopsy is taken from an ultraviolet-protected zone, for example, behind the auricle or from the lateral inner surface in the elbow joint area of at least 10 cubic meters mm, weight - not less than 11 mg. The patient's skin was pre-washed with sterile saline and anesthetized with lidocaine solution. The primary cell culture is grown on Petri dishes at 37 ° C in an atmosphere containing 5% CO 2 in DMEM with 10% fetal calf serum and ampicillin 100 U / ml. Trypsinization and reseeding is done every 5 days, for trypsinization, the cells were washed with PBS solution 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 a fibroblast culture after 4-5 passages was carried out in 75 ml culture flasks in 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 the growth of culture did not exceed 25-30 days. An aliquot containing 10 6 cells was taken 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.A portion of the fibroblast culture, designed to isolate RNA, followed by analysis of the transcription of the P4HA1 gene, was centrifuged at 1000 rpm for 20 minutes and washed twice in PBS buffer solution by centrifugation at 600 rpm for 5 minutes. The cells were then resuspended in 1.5 ml of the stabilizing reagent RNAlater and stored at 4 ° C for 10 days for the subsequent isolation of RNA.

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 an RNeasyMiniKit kit. (Qiagen, Germany). Selected RNA was analyzed spectrophotometrically, measuring the ratio of optical density at 260 and 280 nm, as well as using capillary electrophoresis on a QIAxcel device (Qiagen, Germany), using an RNA Qiality Control cartridge. For further work, only those samples were used for which the total amount of isolated RNA was at least 50 μg of RNA, the ratio D260: D280 was at least 1.8, and the ratio of the 28S: 18S bands on capillary electrophoresis was no lower 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 the total cDNA of the first chain was performed using RevertAid reverse transcriptase (Thermo Scientific, USA), as recommended by the manufacturer. 1-2 μg of total RNA was used as a template for the synthesis of the first strand of cDNA. 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 the endogenous expression of the P4HA1 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 P4HA1 gene from the fibroblast genome is carried out with the aim of subsequent correct determination of the gene therapeutic effect after transfection of these cells with genetic constructs with the cDNA of the P4HA1 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).Cell lines of fibroblasts of the skin, fibroblasts with low expression of the P4HA1 gene and fibroblasts with normal expression of the P4HA1 gene are used for analysis, from which RNA is isolated according to standard methods (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 FA1The isolated RNA is analyzed by real-time PCR (SYBR GreenRealTimePCR). For amplification of cDNA (542-642 bp) specific for the P4HA1 gene, direct primer P4HA1 FA1 is used.

Figure 00000064
Figure 00000064

и обратный праймер Р4НА1 -RA1and reverse primer P4HA1 -RA1

Figure 00000065
Figure 00000065

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.The length of the amplification product is 68 nucleotides. The beta-2-microglobulin B2M gene is used as a reference gene, the expression level of which in fibroblasts is comparable to that in the normal P4HA1 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 GreenBuantitect RT-PCR Kit (Qiagen, USA) SYBR reagent kit or another real-time PCR kit in a 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 amplifier (Bio-Rad, USA) under the following conditions: 1 cycle of reverse transcription at 50 ° C - 30 minutes, denaturation 98 ° C - 15 minutes, then 40 cycles, including denaturation 94 ° C -15 s, annealing of primers 59 ° С - 30 s and elongation 72 ° С - 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, which are plasmids in known concentrations, containing the cDNA sequences of the P4HA1 and B2M genes, is used. Deionized water was used as a negative control (PCR product accumulation curves of negative and positive controls to simplify visualization are not shown in FIG. 8). The number of PCR products - cDNA of the P4HA1 and B2M genes 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.According to the analysis of P4HA1 gene expression in different cultures of fibroblasts (with low P4HA1 gene expression and with normal P4HA1 gene expression) clones were selected from patients of the same age and one type of aging, in which the amount of the PCR product corresponding to the cDNA of the P4HA1 gene was 10 -20 times lower than that of B2M 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 P4HA1 gene with a gene-therapeutic substance in order to confirm an increase in the expression of the P4HA1 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 efficacy of a gene-therapeutic substance containing unmodified cDNA of the P4HA1 gene in Example 2, this gene-therapeutic substance is transfected to a primary culture of human fibroblasts with reduced P4HA1 gene expression, selected in Example 6.

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 culture of fibroblasts is grown in culture flasks (25 cm 2 ) until the moment when the cells cover 50-70% of the surface of the bottle. The resulting cells are transfected with the gene-therapeutic substance based on pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 1 in the presence of a transport molecule (eg 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. Incubated the cells 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-HCl buffer 20 mM with 1 mM EDTA, pH 7-8 (the minimum DNA concentration was 0.1 μg / μl). The final volume of the mixture was 100 μl.

В качестве транспортной молекулы использовали раствор дендримера SuperFect Transfection Reagent 6-го поколения (Qiagen, Германия).The 6th generation SuperFect Transfection Reagent 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.The 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 (0.5 μg / μl) solution was added to 15 μl of dendrimer solution (concentration 3 μg / μl) plasmid DNA and thoroughly mixed. Then incubated the mixture of DNA with dendrimer 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.Media were carefully removed from the wells of the cell culture plate (without disturbing the cell layer) and the cells were washed with 3 ml of PBS buffer. To the solution containing the DNA dendrimer complexes, 600 μl of DMEM medium with fetal serum was added and the mixture was transferred to the wells of the cell plate. Cells were incubated with the complexes for 2-3 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . The medium was then carefully removed and the cell layer was washed with 3 ml of PBS buffer. The culture medium was then added and incubated for 24-48 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 , after which the level of the cDNA of the P4HA1 gene and the control cDNA of the B2M gene was assessed using real-time amplification as described in Example 6. Results analysis is 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 cDNA of the P4HA1 gene, the level of cDNA of the P4HA1 gene in fibroblasts did not change, and in the case of transfection with a vector with the cDNA of P4HA1 gene, the level of fibroblast cDNA with reduced expression of the P4HA1 gene increased many times (to a level higher than cDNA of the P4HA1 gene 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-P4HA1 SEQ ID No: 1, the expression of the target P4HA1 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 P4HA1 gene with a gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene in order to confirm an increase in the amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in the culture of these cells.

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 changes in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, we used human skin fibroblast culture as in Example 5, 6th generation SuperFect Transfection Reagent dendrimers (Qiagen, Germany) were used as a transport molecule, and plasmid DNA-free dendrimers were used as controls (A), the vector plasmid pCDNA 3.1 (+), not containing the cDNA of the P4HA1 gene (B), as transferable agents - a gene therapeutic substance based on the vector plasmid pCDNA 3.1 (+), containing the cDNA of the P4HA1 gene - pCDNA 3.1 P4HA1 EQ ID No: 1 (C), Preparation of DNA Dendri Complex measures and transfection of fibroblasts were performed according to Example 7.

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 the culture fluid, mixed thoroughly and incubated for 10 minutes at room temperature. Then the mixture was neutralized by adding 0.1 ml of 1.2N NaOH / 0.5M HEPES (pH 7-7.6) and thoroughly mixed.

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 collected and used to quantify the target protein. Quantitative determination of the cDNA product of the P4HA1 gene was carried out by ELISA using the Human P4HA1 ELISA Kit (MyBioSource, USA), according to the manufacturer’s method 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%.Optical density was measured at a wavelength of 450 nm using an automatic biochemical and enzyme immunoassay analyzer ChemWell (Awareness TechNology Inc., USA) and is proportional to the concentration of protein in the sample. The numerical value of the concentration is determined using a calibration curve constructed from calibrators with a known concentration of the P4HA1 gene protein, 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 by the obtained gene-therapeutic substance carrying the cDNA of the P4HA1 gene leads to an increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in fibroblast cells. The results are shown in figure 10.

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.Introduction to the human skin of a cell culture of fibroblasts transfected with a gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene in order to confirm the increase in the amount of protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in human skin biopsy specimen.

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 changes in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in human tissues, three variants of autologous fibroblasts untransfected (A) transfected with a vector without insertion, for example, pCMV6-XL5 (B) and transfected with gene-therapeutic substance based on pCMV6- P4HA1 SEQ ID No: 7 (C) in combination with transport molecules - liposomes TRANSFAST TM Transfection Reagent (PROMEGA, USA),

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 preparation of a suspension of liposomes was carried out according to the manufacturer's method (Promega, TransFast Transfection Reagent, Instruction for Use of Product, E2431) with some changes: 0.4 ml of sterile water of Nuclease-Free was added to 0.4 mg of liposome powder. The suspension was well stirred by agitation. The resulting intermediate 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 desktop mixer of the 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 complex of DNA-liposomes, 400 μl of plasmid DNA solution (with a concentration of 150 μg / ml) were added to 400 μl of a solution of liposomes (with a concentration of 1 mg / ml) and thoroughly mixed. Then, a mixture of DNA with liposomes was incubated for 5–10 minutes at a temperature of 15–25 ° C and then 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 the subsequent transfection of cells with a gene-therapeutic substance, primary cultures of human fibroblasts were grown from skin samples from patients in 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, medium was carefully removed from the wells of the cell culture plate (without disturbing the cell layer) and the cells were washed with 3 ml of PBS buffer. 600 μl of DMEM medium with fetal serum was added to the solution containing DNA-liposyme complexes, and the mixture was transferred to the wells of the cell plate. Cells were incubated with the complexes for 2-3 hours at 37 ° C and in an atmosphere containing 5% CO 2 . The medium was then carefully removed and the cell layer was washed with 3 ml of PBS buffer. Then added to the culture medium 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.A portion of the cell culture was centrifuged at 700 rpm, the cells were washed twice with saline, resuspended in saline at the rate of 1 million cells in 200 μl and used to administer to the patient. The introduction was carried out by a tunnel method using a 30G needle to a depth of 3 mm. The centers of the introduction of 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.Determining the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was performed in lysates of patient's skin biopsies using ELISA using the P4HA1 elisa kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8.

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 on day 3 after administration of the fibroblast suspension. Biopsy sampling was performed from fibroblast suspension injection sites as well as from 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 at least 10 cubic meters. mm, weight - 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 until a homogeneous suspension was obtained. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was collected 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, an increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein occurred in the patient's skin in the area of introduction of fibroblasts transfected with the gene-therapeutic substance based on pCMV6-P4HA1 SEQ ID No: 7, which may indicate increased P4HA1 gene expression. While the introduction of control cultures of fibroblasts (untransfected and transfected with a vector without the insertion of the P4HA1 cDNA gene pCMV6-XL5) did not change the amount of 4-hydroxylase alpha 1 in the skin.

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 a gene-therapeutic substance when a cell culture of fibroblasts transfected with the obtained gene-therapeutic substance carrying a modified P4HA1 cDNA gene is introduced into human skin, leads to an increase in the expression level of the P4HA1 gene, namely, an increase in the amount of prolyl 4- protein hydroxylase alpha 1 in the skin in the injection area.

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 biopsy specimens of a group of different patients with gene therapeutic substances containing modified cDNA of the P4HA1 gene and a region of unmodified cDNA of the P4HA1 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 P4HA1 gene expression to different levels during transfection of cell cultures of fibroblasts of patients with genetic therapeutic substances modified with cDNA of the P4HA1 gene and a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene, the quantitative level of the prolyl alpha 4-hydroxylase alpha 1 protein in cell fibroblasts of fibroblasts was analyzed. gene-therapeutic substances according to example 3, containing the modified cDNA of the gene P4HA1 and the area of unmodified kDN To the P4HA1 gene in the patient group depending on the presence and type of modifications in the P4HA1 gene cDNA.

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 of the P4HA1 gene is shown in FIG. 1, SEQ ID No: 1., the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 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 similar skin biopsy specimens selected from the inner side surface zone in the elbow joint zone. 28 patients randomly selected according to Example 5, aliquots were selected and the protein level of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 was evaluated in cell lysates. The cell pellet corresponding to 2 × 10 6 cells was washed with phosphate buffer and resuspended in ice in lytic buffer containing 25 mM XEPES pH 7.9, 100 MMNaCl, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100, 10% glycerol and 1 mM phenylmethylsulfonylfluoride. The lysate was centrifuged for 5 minutes at 14,000 rpm, the protein concentration in the supernatant was determined by the Bradford method ([Bradford MM (1976) Anal. Biochem. 72: 248-254.]).

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 vector pCMV6- SEQ ID No: 1, containing the unmodified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1.) in example 2 in combination with the transport molecule - dendrimer 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 vector pCMV6- SEQ ID No: 2, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer 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 vector pCMV6- SEQ ID No: 3, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 3.) of Example 3 in combination with the 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 vector pCMV6- SEQ ID No: 4, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 4) of example 3 in combination with the 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 vector pCMV6- SEQ ID No: 5, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5.) of Example 3 in combination with the 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, designated (F), was transfected according to example 7 with a gene-therapeutic substance based on the vector pCMV6- SEQ ID No: 6, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6.) of example 3 in combination with the 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, designated (G), was transfected according to example 7 with a gene-therapeutic substance based on the vector pCMV6- SEQ ID No: 7, containing the modified variant of the cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 7.) of Example 3 in combination with the 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, which does not contain the cDNA of the P4HA1 gene of 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 P4HA1 gene was carried out by ELISA using the Human P4HA1 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:According to the results of determining the quantitative protein level, prolyl 4-hydroxylase alpha 1 selected indicators for each part of the cell culture from each patient, which showed the highest quantitative levels of protein and combined them into seven groups, based on the following criteria:

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 group 1, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of unmodified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 1. This group included 7 of 28 cultures.

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 group 2, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 2. This group included 3 cultures out of 28.

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 group 3, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed when transfecting the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 3. This group included 6 cultures out of 28.

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 group 4, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 4. This group included 4 cultures out of 28.

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 group 5, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 5. This group included 3 cultures out of 28.

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 group 6, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 6. This group included 3 cultures out of 28.

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 group 7, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed upon transfection of the modified P4HA1 cDNA of SEQ ID No: 7. This group included 2 cultures out of 28.

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 the gene-therapeutic substance with the vector plasmid that does not contain the P4HA1 cDNA gene showed the highest quantitative level of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, in contrast to the cell cultures transfected with the gene-therapeutic substances with genetic constructs, containing cDNA gene P4HA1.

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.Figure 12 for each group of cell cultures shows diagrams of protein amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 (averaged within the group if the group includes more than one cell culture) for all genetically-therapeutic substances participating in the experiment, after transfection of these cell cultures with gene therapeutic substances containing the modified and unmodified region of the cDNA of the P4HA1 gene.

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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in cultures of skin fibroblasts of various patients when they are transfected with gene therapeutic substances is associated with the individual characteristics of patients and depends on the presence and type of modifications in the cDNA of the P4HA1 gene -therapeutic substances.

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. Consequently, to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of patient’s biopsy specimens or cells grown from these biopsy specimens to determine the greatest effectiveness of the therapeutic effect created by the 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 keratocyte cell culture and epithelial cells of the eye with a gene-therapeutic substance without a transport molecule in order to confirm an increase in the expression of the P4HA1 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 the P4HA1 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.The biopsy material from the limbus area in the form of a circle with a diameter of 1-1.5 mm was placed in a Petri dish in Hanks' balanced salt solution, a 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 1-2 mm3 pieces.

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.Suspension of epithelial cells was obtained by incubating tissue pieces in Trypsin-EDTA solution for 15 minutes at + 37 ° C. Trypsinization was stopped by adding soybean trypsin inhibitor in PBS. Cell suspensions were washed by centrifugation at 700 rpm and resuspended in serum-free DMEM with gentamycin. 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, the medium with non-adherent cells was removed and 5 ml of fresh medium was added. Reseeding produced every 7 days at 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 incubating in RPMI-1640 medium with a collagenase of 300 units / ml for 2 hours. Then the cells were washed and resuspended in DMEM with 20% calf serum and antibiotic antimycotics. 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 produced every 7 days at 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, a gene-therapeutic substance based on the plasmid pCMV6-Kan / Neo P4HA1 SEQ ID No: 2 was used, containing an additional selection factor, the neor gene, conferring resistance to the antibiotic 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 and continued to incubate for 24 hours. After 24 hours of incubation, cells were seeded in a new DMEM medium containing 400 μg / mL of the selection factor antibiotic G418 (Geneticin). The surviving cells were cultured for 2 weeks in 25 cm3 vials with 5 ml of medium with G418. 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.Every 24 hours, an aliquot of 500 μl of suspension was taken from each culture in order to isolate RNA and analyze the level of specific cDNA. RNA isolation was performed using an RNeasyMiniKit kit (Qiagen, Germany). RNA samples were grouped into 3 groups of 8 samples with similar concentrations and pooled. The analysis of the level of specific cDNA of the P4HA1 gene was performed using real-time amplification by the method 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 P4HA1 gene was observed on day 3 for epithelial cells and on day 5 for keratocytes.

На фигуре 13 приведены кривые накопления специфического продукта амплификации, соответствующего кДНК гена Р4НА1, в кератоцитах и эпителиальных клетках роговицы.Figure 13 shows the accumulation curves of a specific amplification product corresponding to the cDNA of the P4HA1 gene in keratocytes and corneal epithelial cells.

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 has been shown that keratocytes and epithelial cells of the human cornea, transfected with the gene-therapeutic substance based on pCMV6-Kan / Neo P4HA1 SEQ ID No: 2, without a transport molecule, increase the expression of the target P4HA1 gene.

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 a cell culture of chondroblasts with a gene-therapeutic substance in order to confirm the increase in P4HA1 gene expression 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.In order to determine the efficacy of a gene-therapeutic substance containing the cDNA of the P4HA1 gene in various cell types, as well as to assess the effect of the transport molecule on the success of transfection with this substance, human chondroblasts were transfected using amphiphilic block copolymers as a transport molecule.

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 biopsies with a mass of 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 vials of 75 cm 2 with 15 ml of medium. The growth was carried out in a serum-free medium, since in monolayer culture chondrocytes change shape and biochemical properties. Reseeding was performed every 4 days at a ratio of 1: 3, cells were removed from the surface of the vial with trypsin-EDTA solution with 0.02% Versene 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 the gene-therapeutic substance containing the cDNA of the P4HA1 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 polyethylenimine (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 - tetracosaxapent-heptacontanoate (MAL-dPEG ™ -NHS ester, Quanta BioDesign, Ltd., USA) in borate buffer. Polyplex was prepared 1 hour prior to introduction into the cells by mixing the solution of the block copolymer with the DNA of the genetic construct pCMV6-Kan / Neo P4HA1SEQ ID No: 3 with the modified P4HA1SEQ ID No: 3 cDNA. 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 structure containing the selection factor (resistance to geneticin) was used for transfection, the cells after transfection were grown in 25 cm3 vials with 5 ml of geneticin medium for 12 days, changing the medium every 4 days. Every 24 hours, an aliquot of 500 μl of suspension was taken from each culture in order 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 similar concentrations and pooled. The analysis of the level of specific cDNA P4HA1 was performed using real-time amplification by 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 largest increase in P4HA1 transcription was observed on day 5. Figure 14 shows the accumulation curves of the specific amplification product corresponding to the cDNA of the P4HA1 gene.

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 has been shown that in chondroblasts transfected with the pCMV6-Kan / Neo pCMV6-Kan / Neo P4HA1SEQ ID No: 3 gene, using the amphiphilic block copolymers as the transport molecule, an increase in the expression of the target gene P4HA1 is observed.

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.Introduction to the human skin of a gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene in order to confirm the increase in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human skin.

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.In order to analyze the increase in the quantitative protein level of prolyl 4-hydroxylase alpha, 1 patient was injected with a gene therapeutic substance containing the genetic construct with the cDNA of the P4HA1 gene (B) with the transport molecule and in parallel was administered with a placebo, which is a combination of the vector plasmid that does not contain the cDNA of the P4HA1 gene with the transport molecule (A) - in the skin of the forearm.

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.TRANS FAST ™ Transfection Reagent liposome powder (PROMEGA, USA) was used as a transport molecule in Example 9. Next, the pCMV6 P4HA1 genetic construct SEQ ID No: 4, which contains the modified P4HA1 cDNA (SEQ ID No: 4) and plasmid pCMV6-XL5 used as a placebo - which does not contain the cDNA of the P4HA1 gene, each of which was dissolved in sterile water, the degree of purification of Nuclease-Free. To obtain the gene therapeutic substances, DNA-liposome complexes according to Example 9 were prepared.

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 the patient. The introduction was carried out by a tunnel method using 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was evaluated in the lysates of the patient’s skin biopsies using an ELISA test (ELISA) using the Human P4HA1 ELISA Kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8.

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 on day 3 after the administration of the gene therapeutic substance. The biopsy was taken from the skin in the area of the introduction of the gene-therapeutic substance and placebo, as well as from intact skin, using the device for taking a biopsy Epitheasy 3.5 (Medax SRL) further, 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 the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein increased in the patient's skin in the area of injection of the gene-therapeutic substance with the P4HA1 cDNA, while the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the skin did not change with placebo. The result indicates increased expression of the P4HA1 gene when using the gene-therapeutic substance with the P4HA1 cDNA and, accordingly, the effectiveness of the gene-therapeutic substance with the P4HA1 gene cDNA. The results are reflected in figure 15.

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.Introduction to the human cartilage tissue of a gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene in order to confirm the increase in the amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in human cartilage tissue.

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 changes in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha protein, 1 patient was injected with a gene therapeutic substance containing a genetic construct with the cDNA of the P4HA1 gene (B) with a transport molecule and in parallel was administered a placebo, which is a combination of the vector plasmid that does not contain the cDNA of the P4HA1 gene with a transport molecule (A) - in the cartilaginous tissue of the auricles from the back side.

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.Genetic design of pCDNA 3.1 P4HA1 SEQ ID No: 5, which contains modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5), and plasmid pCDNA 3.1, used as a placebo, which does not contain the cDNA of the P4HA1 gene, each of which was dissolved in sterile water of degree cleanup nuclease-free. Transfection reagent cGMP grade in-vivo-jetPEI (Polyplus Transfection, France) was used as a transport system. To obtain genetically 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 amount of nitrogenous residues in jetPEI and the number of phosphate groups of nucleic acids. In this experiment, the ratio N / P = 6 was used, that is, 20 μg of pDNA - 2.4 μl of 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 the patient. The introduction was carried out by a tunnel method using a 30G needle to a depth of 1-2 mm in the cartilage tissue of the auricles on 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was evaluated in the lysates of the patient's cartilage tissue biopsies by ELISA (ELISA) using the Human P4A1 ELISA kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8.

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 on day 3 after the administration of the gene therapeutic substance. Biopsy was taken from areas of cartilage tissue in the area of injection of the gene-therapeutic substance, as well as from intact areas and in the area of placebo, using percutaneous puncture biopsy using a disposable manual biopsy needle, then in 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 the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein increased in the cartilage tissue of the patient with the P4HA1 gene cDNA, while the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in cartilage tissue did not change with placebo. The result indicates increased expression of the P4HA1 gene when using the gene-therapeutic substance with the P4HA1 cDNA and, accordingly, the effectiveness of the gene-therapeutic substance with the P4HA1 gene cDNA. The results are reflected in figure 16.

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 to the human muscle tissue of a gene-therapeutic substance with the cDNA of the P4HA1 gene in order to confirm the increase in the amount of prolyl protein 4-hydroxylase alpha 1 in human muscle tissue.

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 changes in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha protein, 1 patient was injected with a gene therapeutic substance containing a vector plasmid with the cDNA of the P4HA1 gene (B) with a transport molecule and in parallel was administered a placebo, which is a combination of the vector plasmid that does not contain the P4HA1 gene with a transport molecule (A) - in the muscle tissue in the area of the forearm.

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.Liposome powder TRANSFAST TM Transfection Reagent (PROMEGA, USA) was used as a transport molecule according to Example 9. Next, the pCMV6-Kan / Neo P4HA1 genetic construct SEQ ID No: 6, which contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6), and plasmid pCMV6-Kan / Neo, used as a placebo, which does not contain the cDNA of the P4HA1 gene, each of which was dissolved in sterile water Nuclease-Free Purification.

Для получения генно-терапевтических субстанций готовили комплексы ДНК-липосомы по примеру 9.To obtain the gene therapeutic substances, DNA-liposome complexes according to Example 9 were prepared.

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 the patient. The introduction was carried out by a tunnel method using 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was measured in lysates of biopsy specimens of a patient’s muscle tissue by ELISA using ELISA kit Human P4HA1 (MyBioSource, USA), as described in Example 8.

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 on day 3 after the administration of the gene therapeutic substance. Biopsy sampling was performed from muscle tissue sites in the area of administration of the gene therapeutic substance, as well as from intact muscle sites and in the placebo administration zone, using an automatic biopsy device MAGNUM (BARD, USA), then 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 the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein increased in the muscle tissue of the patient in the area of injection of the gene-therapeutic substance with the c4NA of the P4HA1 gene, while the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the muscle tissue did not change with the introduction of placebo. The result indicates increased expression of the P4HA1 gene when using the gene-therapeutic substance with the P4HA1 cDNA and, accordingly, the effectiveness of the gene-therapeutic substance with the P4HA1 gene cDNA. The results are reflected in figure 17

Пример 16.Example 16

Введение группе различных пациентов генно-терапевтических субстанций содержащих модифицированные кДНК гена Р4НА1 и участок немодифицированной кДНК гена Р4НА1.Introduction to the group of different patients of gene therapeutic substances containing modified P4HA1 cDNA and a region of unmodified P4HA1 cDNA.

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 nature of the increase in the expression level of the target P4HA1 gene to different levels when genetically therapeutic substances with modified and unmodified cDNA of the P4HA1 gene were injected into the skin of patients, the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 was analyzed in the lysate of skin biopsies of the patient group depending on the presence of and the type of modifications in the cDNA of the P4HA1 gene.

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 of the P4HA1 gene is shown in FIG. 1, SEQ P4HA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4HA1 ID No: 2, SEQ P4HA1 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.The genetic constructs, one of which contains the unmodified cDNA region of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1), the second genetic construct contains the modified cDNA region of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2), the third genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 3), the fourth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 4), the fifth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5), the sixth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6), se 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 genetically 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 obtained seven variants of the gene therapeutic substances and placebo were used for the introduction into the skin of patients. The introduction was carried out by a tunnel method using 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 selected at random, were injected 7 gene-therapeutic substances and 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 specimens were taken 72 hours after the administration of the gene therapeutic substances. Biopsy was taken from the sites of administration of gene-therapeutic substances, placebo, as well as from intact skin, using a 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, weight - 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 until a homogeneous suspension was obtained. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was collected 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.And biopsy obtained after the introduction of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 1, containing the unmodified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1.) in example 2 in combination with transport molecules - liposomes in 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 - biopsy obtained after administration of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 2, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2.) of Example 3 in combination with the transport molecules of the liposomes of 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 - biopsy obtained after administration of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 3, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 3.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 - biopsy obtained after administration of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 4, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 4.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 - biopsy obtained after administration of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 5, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 6, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 - biopsy obtained after administration of the gene-therapeutic substance on the basis of pCMV6- SEQ ID No: 7, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 7.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 - biopsy obtained after the introduction of the vector plasmid pCMV6-XL5, not containing the cDNA of the P4HA1 gene in example 3 in combination with transport molecules - liposomes in 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 prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was determined in nine skin biopsies from each patient (from A to H and in the intact skin biopsy) 72 hours after administration of the gene therapeutic substances by ELISA using Human P4HA1 ELISA kit Kit (MyBioSource, USA) as described in Example 8.

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:According to the results of the quantitative analysis of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, we selected indicators for each biopsy from each patient, which showed the highest levels of protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1 and combined them into seven groups, based on the following criteria:

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 group 1, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed when the unmodified cDNA of the P4HA1 gene was introduced: SEQ ID No: 1. This group included 3 biopsies from 24.

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 group 2, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified cDNA of the P4HA1 gene of SEQ ID No: 2. This group included 3 of 24 biopsies.

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 group 3, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 3. This group included 4 of 24 biopsies

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 group 4, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified P4HA1 DNA of SEQ ID No: 4. This group included 4 of 24 biopsies.

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 group 5, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 5. This group included 3 biopsies from 24

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 group 6, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 6. This group included 4 of 24 biopsies.

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 group 7, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was observed with the introduction of the modified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 7. This group included 3 of 24 biopsies.

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.None of the biopsy specimens in which the gene-therapeutic substances of the placebo were introduced — the vector plasmid containing the cDNA of the P4HA1 gene — did not detect the greatest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, in contrast to biopsy specimens in which the gene-therapeutic substances with genetic constructs containing the cDNA of the P4HA1 gene.

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.Figure 18 for each group of biopsy specimens shows diagrams of protein concentrations (averaged within the group, if the group includes more than one biopsy) for all genetically-therapeutic substances participating in the experiment, after administering these gene-therapeutic substances to the patients, containing the modified and unmodified cDNA region of the P4HA1 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 amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in skin biopsies of various patients when they are injected into the skin of gene therapeutic substances is associated with individual patient characteristics and depends on the presence and type of modifications in the cDNA of the P4HA1 gene in the gene therapeutic substance.

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. Consequently, to select the most effective gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances for therapeutic purposes, a preliminary personalized study of patient’s biopsy specimens or cells grown from these biopsy specimens to determine the greatest effectiveness of the therapeutic effect created by the 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 gene-therapeutic substances containing modified P4HA1 cDNA and a region of unmodified P4HA1 cDNA for the purpose of personalized selection 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 into this substance within the 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 gene-therapeutic substance most effective for a particular patient, the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was analyzed in the cell lysates of fibroblasts of this patient, transfected with various gene-therapeutic substances containing a portion of unmodified cDNA of the P4HA1 gene and / or modified cDNA of the P4HA gene .

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 of the P4HA1 gene is shown in FIG. 1, SEQ P4HA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4HA1 ID No: 2, SEQ P4HA1 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 a patient’s biopsy were grown according to Example 5, aliquots were taken and cell lysis was performed: a cell pellet corresponding to 2 × 10 6 cells, washed with phosphate buffer and resuspended in ice in lysis buffer containing 25 mM HEPES pH 7.9, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100, 10% glycerol and 1 mM phenylmethylsulfonyl 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 vector pCMV6- SEQ ID No: 1, containing a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1.) in example 2 in combination with the transport molecules - liposomes according to 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 a region of the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 2.) of example 3 in combination with transport molecules - liposomes according to 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, designated (C), was transfected according to example 7 with a gene-therapeutic substance based on the vector pCMV6- SEQ ID No: 3, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 3.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes 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 on the basis of the vector pCMV6-SEQ ID No: 4, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 4.) in example 3 in combination with the transport molecules - liposomes 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 on the basis of the vector pCMV6- SEQ ID No: 5, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes 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, designated (F), was transfected according to example 7 with a gene-therapeutic substance on the basis of the vector pCMV6- SEQ ID No: 6, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6.) in example 3 in combination with transport molecules - liposomes 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 vector pCMV6-SEQ ID No: 7, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 7.) according to example 3 in combination with transport molecules - liposomes 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 in example 7 with the vector plasmid pCMV6-XL5, which does not contain the cDNA of the P4HA1 gene in example 3 in combination with the transport molecules - liposomes in 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.Determining the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the patient's fibroblast cell lysates was performed 72 hours after transfection by ELISA (ELISA) using the Human P4HA1 ELISA kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8.

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.Based on the results of determining the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, a variant of the gene therapeutic substance was isolated in the patient's fibroblast culture, transfected with the most prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the cell culture lysate, which ultimately indicates the greatest expression of the P4HA1 gene . In this experiment, the highest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the lysate was observed during transfection with the pCMV6 P4HA1 base of the gene-therapeutic substance SEQ ID No: 3 containing the unmodified cDNA of the P4HA1 gene, as shown in Figure 19.

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 applied to this patient was chosen 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.Introduction into the patient's skin of various gene-therapeutic substances containing modified cDNA of the P4HA1 gene and a region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene to select from the group of gene-therapeutic substances the most effective gene-therapeutic substance applicable to this patient for the 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 gene-therapeutic substance most effective for a particular patient, the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 was analyzed in the lysates of this patient’s skin biopsy specimens, after the introduction of gene-therapeutic substances containing modified cDNA of the P4HA1 gene and / or a region of unmodified cDNA of the P4NA1 gene.

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 of the P4HA1 gene is shown in FIG. 1, SEQ P4HA1 ID No: 1, the sequences of the modified cDNA of the P4HA1 gene are shown in Figures 2-7 (SEQ P4HA1 ID No: 2, SEQ P4HA1 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 injected with 7 gene-therapeutic substances and placebo in 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 region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 1.) in 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 2.) of example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer of 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 3.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 4.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 5.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 6.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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 P4HA1 gene (SEQ ID No: 7.) in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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, not containing the cDNA of the P4HA1 gene in example 3 in combination with the transport molecule - dendrimer in 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.The genetic constructs, one of which contains the unmodified cDNA region of the P4HA1 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 P4HA1 gene (SEQ ID No : 3), the fourth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 4), the fifth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 5), the sixth genetic construct contains the modified cDNA of the P4HA1 gene (SEQ ID No: 6 ), the seventh 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. For the preparation of gene therapeutic substances, DNA-dendrimer complexes according to Example 7 were prepared.

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 obtained seven variants of the gene therapeutic substances and placebo were used for administration to the patient. The introduction was carried out by a tunnel method using 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 specimens were taken 72 hours after the administration of the gene therapeutic substances. Biopsy sampling was carried out from the sites of administration of gene therapeutic substances, placebo, as well as from intact skin using a 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 cu. mm, weight - 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 phenylmethylsulfonyl fluoride and homogenized until a homogeneous suspension was obtained. The resulting suspension was centrifuged for 10 minutes at 14,000 rpm. The supernatant was collected 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 amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein was determined in nine patient's skin biopsy specimens 72 hours after the administration of the gene therapeutic substances by ELISA (ELISA) using the Human P4HA1 ELISA kit (MyBioSource, USA), as described in Example 8 .

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 20Based on the results of determining the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, a variant of the gene therapeutic substance was isolated in the lysate of the patient’s skin biopsies, the introduction of which has the greatest amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in the cell culture lysate, which ultimately indicates the greatest gene expression P4NA1. In this experiment, the highest amount of the target protein, prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the skin biopsy lysate was noted with the introduction of the pCMV6 P4HA1-based gene-therapeutic substance SEQ ID No: 4, containing the modified cDNA of the P4HA1 gene, as shown in figure 20

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 with respect to this patient was chosen 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.Created a remedy for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, consisting of one or more gene-therapeutic substances from the group of gene-therapeutic substances for the correction of pathological conditions of cells of organs and tissues and / or human organs and tissues resulting from insufficient expression of the P4HA1 gene, the method for its production and use.

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.Created tool for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, consisting of one or more gene-therapeutic substances from the group of gene-therapeutic substances using one of the modified cDNAs of the P4HA1 gene or a section of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene allows in practice to use the gene therapeutic substances in the group to increase prolyl 4-hydrox to the required level of protein Laz 1 alpha, in various cells of organs and tissues and / or organs and human tissues by increasing gene expression R4NA1.

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 conducting preliminary studies of the patient’s biopsy or of cells grown from these biopsy specimens, it is necessary to choose which variant of the gene therapeutic substance from the established group of gene therapeutic substances for this patient in order to increase the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, in the cells of these organs and tissues and / or organs and tissues to the required level in relation to a specific patient. In cases where the use of a gene-therapeutic substance with a region of unmodified cDNA of the P4HA1 gene does not lead to the desired change in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, in cells of organs and tissues and / or organs and tissues, it is necessary to use a substance based on modified cDNA P4HA1 gene, resulting in more efficient expression of the P4HA1 gene.

При использовании заявленной генно-терапевтической субстанции не происходит встраивания экзогенного генетического материала в геном клетки.When using the claimed gene-therapeutic substance, no exogenous genetic material is inserted into the cell's genome.

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 P4HA1 gene, increasing the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in organ and tissue cells and / or human organs and tissues, 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 transfecting these gene-therapeutic substances of human cells and organs 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 the arteries, or the cornea of the eye, or the sclera, or the placenta, or dentin, or the stroma of the internal organs in combination with or without a transport molecule with the introduction of these gene-therapeutic substances into human organs and tissues.

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 implementation of the task, namely, the creation of highly effective means for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression level of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, based on the gene-therapeutic substances with the gene P4HA1, which is a group of gene therapeutic substances, which, taking into account the individual characteristics of the patient, increase the expression level of the P4HA1 gene and / or whether increasing the amount of protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1 in the cells of organs and tissues and / or organs and tissues of the body.

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, the introduction of genetic structures in contrast to the introduction of the protein directly, reduces the required frequency of their introduction due to the prolonged action, as well as facilitates intracellular delivery.

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.Improving the efficiency of the correction of the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein in human organs and tissues is due to the fact that when an insufficient amount of this protein is due to a defect in the P4HA1 gene, it is not the protein that is used, but the genetic construct with the P4HA1 gene coding for this protein.

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 group of gene-therapeutic substances created 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 - matrix ribonucleic acid

ПЦР - полимеразная цепная реакцияPCR - polymerase chain reaction

мл - миллилитр, мкл - микролитрml - milliliter, mkl - microliter

л - литрl - liter

куб. мм - кубический миллиметрcc mm - cubic millimeter

мкг - микрограммmkg - mkg

мг - миллиграммmg - milligram

г - граммg - gram

мкМ - микромольμM - micromoles

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 fluorescence unit

ГТС - генно-терапевтическая субстанцияCTA is a gene therapeutic substance

Claims (7)

1. 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.1. An agent for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, based on gene-therapeutic substances with the P4HA1 gene, which is 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, including the cDNA of the P4HA1 gene, with the coding sequence of the prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, deletions of the 5- 'and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 1, or the modified cDNA of the P4HA1 gene, while the modified cDNA of the P4HA1 gene is used as 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 expression of the P4HA1 gene in eukaryotic cells, in particular in cells of human organs and tissues, and capable of increasing the amount of protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, in the cells of organs and tissues and / or human organs and tissues, particularly 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 of human organ cells and tissues and / or organ and human tissues, particularly in connective tissue structures, or skin, or joints, or cartilage, or bone tissue, or muscle tissue, or tendons, or ligaments, or blood vessels, or artery wall, or cornea, or sclera or placenta, or dentin, or stroma of internal organs, in combination with or without a transport molecule, when these gene-therapeutic substances are introduced into human organs and tissues. 2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что 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.2. Means under item 1, characterized in that the genetic construct with a modified cDNA of the P4HA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the P4HA1 gene, which carries modifications that do not affect the structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, and namely nucleotide substitutions that do not lead to amino acid substitutions or breaks in the amino acid chain. 3. Средство по п. 1, отличающееся тем, что 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.3. Means under item 1, characterized in that the genetic construct with a modified cDNA of the gene P4HA1 contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the gene P4HA1, which carries modifications affecting the structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, namely nucleotide substitutions leading to amino acid substitutions or breakage of the amino acid chain. 4. Средство по п. 1, отличающееся тем, что 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.4. The agent according to claim 1, characterized in that the genetic construct with the modified cDNA of the P4HA1 gene contains a nucleotide sequence that includes the protein coding region of the cDNA of the P4HA1 gene, which carries modifications that do not affect the structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, but namely, nucleotide substitutions that do not lead to amino acid substitutions or the breakage of the amino acid chain, in combination with modifications affecting the structure of the protein prolyl 4-hydroxylase alpha 1, namely nucleotide substitutions leading to amino acid residues Amenam or breakage of the amino acid chain. 5. Средство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве транспортной молекулы используют липосомы или дендримеры 5-го и выше поколений, или амфифильные блоксополимеры, или transfection reagent на основе Polyethylenimine (PEI).5. The agent according to claim 1, characterized in that liposomes or dendrimers of the 5th generation and above, or amphiphilic block copolymers, or transetition reagent based on Polyethylenimine (PEI) are used as a transport molecule. 6. Способ получения средства для лечения состояний человеческого организма, связанного с уменьшением экспрессии гена Р4НА1 и/или уменьшением количества белка пролил 4-гидроксилазы альфа 1, по п. 1, заключающийся в получении каждой генно-терапевтической субстанции из группы генно-терапевтических субстанций по п. 1, 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.6. A method of obtaining an agent for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, according to claim 1, consisting in obtaining each gene-therapeutic substance from the group of gene-therapeutic substances according to 1, in this case, the cDNA of the P4HA1 gene is obtained, then the cDNA is placed into a vector plasmid capable of providing a high level of expression of this cDNA in cells of various human organs and tissues, increasing and isolating the required amount of gene the genetic structure is then combined with a transport molecule to transfect the resulting gene-therapeutic substance of the cells of organs and tissues and / or introduce the resulting gene-therapeutic substance into human organs and tissues, using the cDNA of the P4HA1 gene for the prolyl 4-hydroxylase coding sequence alpha 1, with deletions of 5'- and 3'-untranslated regions, namely, obtained on the basis of a portion of the unmodified cDNA of the P4HA1 gene SEQ ID No: 1, or the modified cDNA of the P4HA1 gene, while in The modified cDNA of the P4NA1 gene is 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. 7. 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 по п. 1, 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.7. A method of using an agent for treating conditions of the human body associated with a decrease in the expression of the P4HA1 gene and / or a decrease in the amount of prolyl 4-hydroxylase alpha 1 protein, which consists in transfecting a gene therapeutic substance selected from the group of genetically therapeutic substances of claim 1 cells of organs and tissues of the patient and / or in the introduction into the organs and tissues of the patient autologous cells of the patient transfected with a gene therapeutic substance selected from the group of genetically therapeutic subjects created stations according to claim 1, and / or in the introduction into the patient’s organs and tissues of a gene therapeutic substance or several substances selected / selected from the group of gene-therapeutic substances created according to claim 1, or a combination of the indicated methods.
RU2017134475A 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 RU2658428C9 (en)

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 RU2658428C1 (en) 2018-06-21
RU2658428C9 true 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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050743A1 (en) * 2018-09-05 2020-03-12 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju "Proryvnye Innovatsionnye Tekhnologii" Gene therapy dna vectors based on vtvaf17

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050743A1 (en) * 2018-09-05 2020-03-12 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju "Proryvnye Innovatsionnye Tekhnologii" Gene therapy dna vectors based on vtvaf17

Also Published As

Publication number Publication date
RU2658428C1 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6577969B2 (en) Site-specific serine recombinases and methods for their use
KR20180035789A (en) UTR that increases translation efficiency of RNA molecules
CN109295053B (en) Method for regulating RNA splicing by inducing splice site base mutation or base substitution of polypyrimidine region
RU2658428C9 (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
TW202317761A (en) Gene editing systems comprising an rna guide targeting transthyretin (ttr) and uses thereof
KR20220128644A (en) High Fidelity SpCas9 Nuclease for Genome Modification
CN109072220A (en) Cardiac progenitor cell and the method for cardiac muscle cell are directly manufactured by fibroblast
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
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
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
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
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
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
CN117120602A (en) Split CAS12 system and method of use
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
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
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
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
CA2301198A1 (en) Vectors and methods for providing cells with additional nucleic acid material integrated in the genome of said cells
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
RU2651758C2 (en) Means for correction of pathological conditions of cells of organs and tissues and/or human organs and tissues, based on the gene of gpx3, related to oxidative stress, 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
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
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

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