RU2792231C1 - mRNA-BASED VECTOR FOR INCREASED TARGET PROTEIN PRODUCTION IN MAMMALIAN CELLS (VARIANTS) - Google Patents

mRNA-BASED VECTOR FOR INCREASED TARGET PROTEIN PRODUCTION IN MAMMALIAN CELLS (VARIANTS) Download PDF

Info

Publication number
RU2792231C1
RU2792231C1 RU2022127681A RU2022127681A RU2792231C1 RU 2792231 C1 RU2792231 C1 RU 2792231C1 RU 2022127681 A RU2022127681 A RU 2022127681A RU 2022127681 A RU2022127681 A RU 2022127681A RU 2792231 C1 RU2792231 C1 RU 2792231C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mrna
seq
protein
target protein
glo
Prior art date
Application number
RU2022127681A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Евгеньевич Дмитриев
Евгения Андреевна Панова
Денис Александрович Клейменов
Елена Петровна Мазунина
Евгения Николаевна Быконя
Алина Шахмировна Джаруллаева
Евгений Валерьевич Усачев
Анастасия Николаевна Золотарь
Игорь Андреевич Иванов
Ирина Леонидовна Тутыхина
Наталья Михайловна Тухватулина
Ильяс Булатович Есмагамбетов
Артем Алексеевич Деркаев
Иван Игоревич Сорокин
Елизавета Александровна Токарская
Андрей Эдуардович Синявин
Надежда Анатольевна Кузнецова
Андрей Андреевич Почтовый
Анастасия Андреевна Захарова
Андрей Павлович Карпов
Александр Сергеевич Семихин
Андрей Игоревич Государев
Андрей Иванович Соловьев
Дарья Андреевна Егорова
Дмитрий Николаевич Щербинин
Иван Владимирович Прусс
Артём Петрович Ткачук
Тимофей Сергеевич Зацепин
Инна Вадимовна Должикова
Дмитрий Викторович Щебляков
Владимир Алексеевич Гущин
Денис Юрьевич Логунов
Александр Леонидович Гинцбург
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2792231C1 publication Critical patent/RU2792231C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology, immunology and microbiology, in particular to mRNA-based vectors containing certain 5'- and 3'-non-translated regions for increased production of the target protein, as well as to a method for using the said vectors for the synthesis of the target protein in cells mammals.
EFFECT: invention provides for the creation of an mRNA-based vector that is stable and provides increased levels of target protein production, such as a vaccine antigen, antibody, therapeutic protein or enzyme.
8 cl, 7 dwg, 2 tbl, 9 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к биотехнологии и генной инженерии. Предложенный вектор может применяться для разработки вакцин против инфекционных заболеваний и противоопухолевых вакцин, лекарственных средств для иммунотерапии опухолей. Вектор на основе мРНК можно использовать для создания терапевтических лекарственных средств, активным действующим веществом которых являются антитела, синтезируемые in vivo. Также существует вариант использования изобретения для синтеза других терапевтических белков in vivo.The invention relates to biotechnology and genetic engineering. The proposed vector can be used to develop vaccines against infectious diseases and antitumor vaccines, drugs for tumor immunotherapy. An mRNA-based vector can be used to create therapeutic drugs whose active ingredient is antibodies synthesized in vivo. There is also an option to use the invention for the synthesis of other therapeutic proteins in vivo.

Уровень техникиState of the art

Как известно, в 1961 году S.Brenner и соавторы обнаружили матричную рибонуклеиновую кислоту (мРНК), которая является ключевой промежуточной молекулой, необходимой для экспрессии генов в виде белков. В 1990 г. J.Wolff и соавторы впервые показали, что целевой белок может быть эффективно синтезирован in vivo путем внутримышечного введения мышам чистой РНК [He Q, Gao H, Tan D, Zhang H, Wang JZ. mRNA cancer vaccines: Advances, trends and challenges. Acta Pharm Sin B. 2022 Jul;12(7):2969-2989. doi: 10.1016/j.apsb.2022.03.011. Epub 2022 Mar 23. PMID: 35345451; PMCID: PMC8942458.]. Эти события послужили стимулом для развития технологических платформ на основе мРНК, которые в настоящее время активно используются в различных областях медицины для разработки профилактических и терапевтических средств. As is known, in 1961 S. Brenner and co-authors discovered matrix ribonucleic acid (mRNA), which is a key intermediate molecule necessary for gene expression in the form of proteins. In 1990, J.Wolff et al. showed for the first time that the target protein can be efficiently synthesized in vivo by intramuscular injection of pure RNA into mice [He Q, Gao H, Tan D, Zhang H, Wang JZ. mRNA cancer vaccines: Advances, trends and challenges. Acta Pharm Sin B. 2022 Jul;12(7):2969-2989. doi: 10.1016/j.apsb.2022.03.011. Epub 2022 Mar 23. PMID: 35345451; PMCID: PMC8942458.]. These developments stimulated the development of mRNA-based technology platforms, which are currently being actively used in various fields of medicine for the development of preventive and therapeutic agents.

Технология на основе мРНК имеет ряд преимуществ, которые выделяют ее среди других технологических платформ. Средства на основе рибонуклеиновой кислоты могут быть разработаны и протестированы в короткие сроки. Технология позволяет синтезировать белки непосредственно в организме, устраняя необходимость очистки и долговременной стабилизации белка. Природные свойства РНК позволяют избежать противовекторного иммунитета, таким образом обеспечивая возможность многократного введения препарата. Вакцины, полученные на основе мРНК, способны индуцировать как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ. Возможность получения мРНК в бесклеточных системах позволяет организовать масштабируемое и экономически эффективное производство.The mRNA-based technology has a number of advantages that distinguish it from other technology platforms. Ribonucleic acid-based agents can be developed and tested in a short time. The technology allows proteins to be synthesized directly in the body, eliminating the need for protein purification and long-term stabilization. The natural properties of RNA make it possible to avoid anti-vector immunity, thus allowing for repeated administration of the drug. mRNA-based vaccines are capable of inducing both cellular and humoral immune responses. The ability to obtain mRNA in cell-free systems allows for a scalable and cost-effective production.

В настоящее время технология на основе мРНК используется для разработки различных лекарственных средств. В 2020 году в ответ на пандемию, вызванную распространением вируса SARS-CoV-2, были разработаны две вакцины на основе мРНК: BNT162b2 производитель Pfizer/BioNTech (США/Германия) и mRNA-1273 производитель Moderna (США). Обе вакцины показали высокую эффективность и были одобрены для применения во многих странах мира. Кроме того, на различных стадиях клинических исследований находятся вакцины против гриппа, СПИД, бешенства, лихорадки Зика, против цитомегаловирусной инфекции, против метапневмовирусной инфекции и других инфекционных заболеваний. Технология на основе мРНК также применяется для создания противоопухолевых лекарственных средств (против острого миелоидного лейкоза, колоректального рака, меланомы, глиобластомы, злокачественной мезотелиомы для лечения метастазов в печени и мозге и др.), которые в настоящее время проходят клинические испытания. Проводятся исследования терапевтических препаратов на основе мРНК для лечения генетических заболеваний (муковисцидоз, пропионовая ацидемия, метилмалоновая ацидемия, фенилкетонурия, гемофилия), аутоиммунных заболеваний, метаболических нарушений (диабет второго типа), сердечно-сосудистых заболеваний (гиперхолестеринемия, ишемия миокарда), фиброза (гипертрофические рубцы, фиброз печени, фиброз легких, первичный склерозирующий холангит, анемия) и др. [Xu S, Yang K, Li R, Zhang L. mRNA Vaccine Era-Mechanisms, Drug Platform and Clinical Prospection. Int J Mol Sci. 2020 Sep 9;21(18):6582. doi: 10.3390/ijms21186582. PMID: 32916818; PMCID: PMC7554980; Qin S, Tang X, Chen Y, Chen K, Fan N, Xiao W, Zheng Q, Li G, Teng Y, Wu M, Song X. mRNA-based therapeutics: powerful and versatile tools to combat diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022 May 21;7(1):166. doi: 10.1038/s41392-022-01007-w. PMID: 35597779; PMCID: PMC9123296].Currently, mRNA-based technology is being used to develop various drugs. In 2020, in response to the SARS-CoV-2 pandemic, two mRNA-based vaccines were developed: BNT162b2 from Pfizer/BioNTech (USA/Germany) and mRNA-1273 from Moderna (USA). Both vaccines showed high efficiency and were approved for use in many countries around the world. In addition, vaccines against influenza, AIDS, rabies, Zika fever, cytomegalovirus infection, metapneumovirus infection and other infectious diseases are at various stages of clinical research. mRNA-based technology is also being used to create anticancer drugs (against acute myeloid leukemia, colorectal cancer, melanoma, glioblastoma, malignant mesothelioma for the treatment of liver and brain metastases, etc.), which are currently undergoing clinical trials. Studies are underway on mRNA-based therapeutics for the treatment of genetic diseases (cystic fibrosis, propionic acidemia, methylmalonic acidemia, phenylketonuria, hemophilia), autoimmune diseases, metabolic disorders (type 2 diabetes), cardiovascular diseases (hypercholesterolemia, myocardial ischemia), fibrosis (hypertrophic scarring, liver fibrosis, pulmonary fibrosis, primary sclerosing cholangitis, anemia), etc. [Xu S, Yang K, Li R, Zhang L. mRNA Vaccine Era-Mechanisms, Drug Platform and Clinical Prospection. Int J Mol Sci. 2020 Sep 9;21(18):6582. doi: 10.3390/ijms21186582. PMID: 32916818; PMCID: PMC7554980; Qin S, Tang X, Chen Y, Chen K, Fan N, Xiao W, Zheng Q, Li G, Teng Y, Wu M, Song X. mRNA-based therapeutics: powerful and versatile tools to combat diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022 May 21;7(1):166. doi: 10.1038/s41392-022-01007-w. PMID: 35597779; PMCID: PMC9123296].

Таким образом, мРНК является одной из наиболее перспективных и востребованных технологических платформ. Однако ее огромный потенциал может быть ограничен из-за низкой стабильности и недостаточно эффективной продукции целевого белка.Thus, mRNA is one of the most promising and sought-after technological platforms. However, its enormous potential may be limited due to low stability and insufficiently efficient production of the target protein.

В течение нескольких десятилетий были предприняты различные попытки получения стабильного вектора на основе мРНК, обеспечивающего высокую эффективность продукции целевого белка.Over several decades, various attempts have been made to obtain a stable mRNA-based vector that provides high efficiency in the production of the target protein.

В патенте CN105849269B описан РНК-вектор для эффективного синтеза целевого белка, содержащий трансляционный энхансер (translational Enhancer), транскрибируемую последовательность и стабилизирующий элемент, в роли которого выступает: сигнал удержания мРНК в ядре (nuclear retention element). При этом сигнал удержания мРНК в ядре предпочтительно является «экспрессионным и удерживающим в ядре элементом» (expression and nuclear retention element, ENE) вируса герпеса, ассоциированного с саркомой Капоши. Транскрибируемая последовательность выбирается из списка, содержащего рибонуклеиновую кислоту, кодирующую CD40L, CD70, caTLR4 или рибонуклеиновую кислоту, специфичную для антигена/заболевания. Описано применение вектора для терапевтических целей.Patent CN105849269B describes an RNA vector for efficient synthesis of a target protein containing a translational enhancer, a transcribed sequence, and a stabilizing element, which acts as a nuclear retention signal for mRNA. In this case, the mRNA retention signal in the nucleus is preferably an "expression and nuclear retention element" (expression and nuclear retention element, ENE) of the herpes virus associated with Kaposi's sarcoma. The transcribed sequence is selected from a list containing a ribonucleic acid encoding CD40L, CD70, caTLR4, or a ribonucleic acid specific for an antigen/disease. The use of the vector for therapeutic purposes is described.

В патенте RU2650795C2 описана нуклеиновая кислота, содержащая: 1) область, кодирующую по меньшей мере один пептид или белок; по меньшей мере одну шпильку из мРНК гистона и поли(А)-последовательность или сигнал полиаденилирования; или 2) область, кодирующую по меньшей мере один пептид или белок; поли(А)-последовательность и, по меньшей мере, одну шпильку из мРНК гистона. При этом вышеупомянутый пептид или белок содержит специфичный для опухоли антиген или его фрагмент.Patent RU2650795C2 describes a nucleic acid containing: 1) a region encoding at least one peptide or protein; at least one histone mRNA hairpin and a poly(A) sequence or polyadenylation signal; or 2) a region encoding at least one peptide or protein; a poly(A) sequence; and at least one hairpin from a histone mRNA. Wherein, said peptide or protein contains a tumor-specific antigen or a fragment thereof.

В патенте EP3424524A2 описана синтетическая нуклеиновая кислота, кодирующая по меньшей мере один антигенный пептид или белок и по меньшей мере одну дополнительную последовательность, нацеливающую антигенные пептиды или белки на представляющие интерес клеточные компартменты. Кроме того, изобретение включает фармацевтические композиции или вакцины, а также наборы, содержащие указанные молекулы нуклеиновой кислоты. Данное изобретение может быть использовано в терапии различных заболеваний: опухолевых, инфекционных, аутоиммунных, реакции отторжения трансплантата.EP3424524A2 describes a synthetic nucleic acid encoding at least one antigenic peptide or protein and at least one additional sequence targeting the antigenic peptides or proteins to cellular compartments of interest. In addition, the invention includes pharmaceutical compositions or vaccines, as well as kits containing these nucleic acid molecules. This invention can be used in the treatment of various diseases: tumor, infectious, autoimmune, transplant rejection.

Из патента US8785611B2 известна изолированная полинуклеотидная последовательность, содержащая по меньшей мере два элемента усилителя трансляции мРНК (TEE), в которой по меньшей мере один TEE состоит из полноразмерной последовательности, выбранной из группы, состоящей из 5'-CGCGGCTGA-3', 5'-AGCCGCCGCA-3' и 5'-ACGCCGCCGA-3'. Кроме того известен вектор для продукции рекомбинантного полипептида в эукариотической клетке, содержащий эукариотический промотор, функционально связанный с полинуклеотидной последовательностью, содержащей по меньшей мере один элемент усилителя трансляции, который выбран из группы, состоящей из 5'-CGCGGCTGA-3', 5'-AGCCGCCGCA-3' и 5'-ACGCCGCCGA-3'.An isolated polynucleotide sequence is known from US8785611B2 containing at least two mRNA translation enhancer elements (TEEs), in which at least one TEE consists of a full-length sequence selected from the group consisting of 5'-CGCGGCTGA-3', 5'- AGCCGCCGCA-3' and 5'-ACGCCGCCGA-3'. In addition, a vector for the production of a recombinant polypeptide in a eukaryotic cell is known, containing a eukaryotic promoter operably linked to a polynucleotide sequence containing at least one translation enhancer element, which is selected from the group consisting of 5'-CGCGGCTGA-3', 5'-AGCCGCCGCA -3' and 5'-ACGCCGCCGA-3'.

В патенте JP6759196B2 описана нуклеиновая кислота, обладающая повышенной стабильностью. Указанный эффект достигается за счет фрагментации 3' поли(А)-содержащей кассеты (поли(dA:dT) области) случайной последовательностью из 10 нуклеотидов. Более того, ни последовательность, ни положение линкера в последовательности 3' поли(A) не приводили к снижению эффективности трансляции и стабильности транскрибируемой in vitro РНКJP6759196B2 describes a nucleic acid having improved stability. This effect is achieved by fragmenting the 3' poly(A)-containing cassette (poly(dA:dT) region) with a random sequence of 10 nucleotides. Moreover, neither the sequence nor the position of the linker in the 3' poly(A) sequence led to a decrease in translation efficiency and stability of in vitro transcribed RNA.

В патенте US10335486B2 описан способ лечения рака у субъекта путем индукции или усиления противоопухолевого иммунного ответа, в котором субъекту на первом этапе вводят мРНК, кодирующую полипептид IL-23 и полипептид IL-12p40, функционально связанный (линкером или без него) с полипептидом IL-23p19, на втором этапе вводят мРНК, кодирующую полипептид IL-18, а на третьем этапе вводят мРНК, кодирующую полипептид OX40L.US10335486B2 describes a method for treating cancer in a subject by inducing or enhancing an antitumor immune response, wherein the subject is first administered mRNA encoding an IL-23 polypeptide and an IL-12p40 polypeptide operably linked (with or without a linker) to an IL-23p19 polypeptide , the mRNA encoding the IL-18 polypeptide is introduced in the second step, and the mRNA encoding the OX40L polypeptide is introduced in the third step.

Известно изобретение JP6704850B2, в котором описана молекула синтетической нуклеиновой кислоты, содержащая открытую рамку считывания, элемент 3'-нетранслируемой области (3'-НТО), представляющий собой последовательность 3'-НТО гена рибосомного белка и, необязательно, поли(А)-последовательность и/или сигнал полиаденилирования. Изобретение дополнительно относится к вектору, содержащему данную синтетическую нуклеиновую кислоту, а также к клетке, содержащей данный вектор или данную синтетическую нуклеиновую кислоту. Изобретение может быть использовано для генной терапии и/или вакцинации.The invention JP6704850B2 is known, which describes a synthetic nucleic acid molecule containing an open reading frame, a 3'-untranslated region element (3'-UTR), which is a 3'-UTR sequence of a ribosomal protein gene and, optionally, a poly(A)-sequence and/or a polyadenylation signal. The invention further relates to a vector containing this synthetic nucleic acid, as well as to a cell containing this vector or this synthetic nucleic acid. The invention can be used for gene therapy and/or vaccination.

Из патента CA2621444C известно техническое решение, в котором молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3':
промотор; транскрибируемую последовательность нуклеиновой кислоты, одну или две последовательности 3'-НТО гена глобина.
From patent CA2621444C a technical solution is known in which the nucleic acid molecule contains in the 5'→3' direction:
promoter; a transcribed nucleic acid sequence, one or two 3'-UTR sequences of the globin gene.

Известен вектор на основе мРНК, который содержит 5´-нетраслируемую область (5´-НТО) мРНК альфа-глобина человека с оптимизированной последовательностью Козак и 3´-НТО, содержащую две последовательности, полученные из мРНК гена AES и митохондриально-кодируемой рибосомной 12S РНК (https://web.archive.org/web/20210105162941/ https://mednet-communities.net/inn/db/media/docs/11889.doc). Данное решение, как наиболее близкое к заявляемому, выбрано за прототип.An mRNA-based vector is known that contains a 5'-untranslated region (5'-UTR) of human alpha-globin mRNA with an optimized Kozak sequence and a 3'-UTR containing two sequences derived from the mRNA of the AES gene and mitochondrially-encoded ribosomal 12S RNA (https://web.archive.org/web/20210105162941/https://mednet-communities.net/inn/db/media/docs/11889.doc). This solution, as the closest to the claimed one, was chosen as a prototype.

На основе прототипа была получена вакцина против COVID-19 BNT-162b2, Pfizer/BioNTech, которая показала высокую эффективность против различных вариантов SARS-CoV-2 (от 65,5% до 95%) [Andrews N et al. Covid-19 Vaccine Effectiveness against the Omicron (B.1.1.529) Variant. N Engl J Med. 2022 Apr 21;386(16):1532-1546. doi: 10.1056/NEJMoa2119451. Epub 2022 Mar 2. PMID: 35249272; PMCID: PMC8908811]. Однако существует мнение, что вектор на основе мРНК был сконструирован неоптимальным образом, что могло негативно повлиять на наработку целевого белка [Xia X. Detailed Dissection and Critical Evaluation of the Pfizer/BioNTech and Moderna mRNA Vaccines. Vaccines (Basel). 2021 Jul 3;9(7):734. doi: 10.3390/vaccines9070734. PMID: 34358150; PMCID: PMC8310186].Based on the prototype, a vaccine against COVID-19 BNT-162b2, Pfizer/BioNTech, was obtained, which showed high efficiency against various variants of SARS-CoV-2 (from 65.5% to 95%) [Andrews N et al. Covid-19 Vaccine Effectiveness against the Omicron (B.1.1.529) Variant. N Engl J Med. 2022 Apr 21;386(16):1532-1546. doi: 10.1056/NEJMoa2119451. Epub 2022 Mar 2. PMID: 35249272; PMCID: PMC8908811]. However, there is an opinion that the mRNA-based vector was designed in a non-optimal way, which could negatively affect the production of the target protein [Xia X. Detailed Dissection and Critical Evaluation of the Pfizer/BioNTech and Moderna mRNA Vaccines. Vaccines (Basel). 2021 Jul 3;9(7):734. doi: 10.3390/vaccines9070734. PMID: 34358150; PMCID: PMC8310186].

Таким образом, в настоящее время существует острая потребность в разработке вектора на основе мРНК, который позволил бы преодолеть существующие технические проблемы, связанные с недостаточной эффективностью продукции целевого белка.Thus, there is currently an urgent need to develop an mRNA-based vector that would overcome the existing technical problems associated with insufficient efficiency in the production of the target protein.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью настоящей разработки является создание вектора на основе матричной рибонуклеиновой кислоты, обеспечивающего высокую эффективность продукции целевого белка.The purpose of this development is to create a vector based on matrix ribonucleic acid, which ensures high efficiency in the production of the target protein.

Технический результат заключается в создании вектора на основе мРНК, обладающего стабильностью и обеспечивающего повышенные уровни продукции целевого белка.The technical result is to create a vector based on mRNA, which is stable and provides increased levels of production of the target protein.

Указанный технический результат достигается тем, что создан вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка, содержащий 5'-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4, область, кодирующую целевой белок, и 3'-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO:5.The specified technical result is achieved by creating a vector based on mRNA for increased production of the target protein, containing a 5'-non-translated region selected from SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 , a region encoding the target protein, and a 3'-nontranslated region selected from SEQ ID NO:5.

Также технический результат достигается тем, что создан вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка, содержащий 5'-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, область, кодирующую целевой белок, и 3'-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO:6.Also, the technical result is achieved by the fact that an mRNA-based vector has been created for increased production of the target protein, containing a 5'-untranslated region selected from SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, the region encoding the target protein , and a 3'-untranslated region selected from SEQ ID NO:6.

При этом в разработанных вариантах вектора на основе мРНК область, кодирующая целевой белок, может представлять собой последовательность, кодирующую вакцинный антиген. Также область, кодирующая целевой белок, может представлять собой последовательность, кодирующую антитело. Кроме того, существует вариант изобретения, в котором область, кодирующая целевой белок, представляет собой последовательность, кодирующую терапевтический белок. Также область, кодирующая целевой белок, может представлять собой последовательность, кодирующую фермент.At the same time, in the developed variants of the mRNA-based vector, the region encoding the target protein can be a sequence encoding the vaccine antigen. Also, the target protein coding region may be an antibody coding sequence. In addition, there is a variant of the invention, in which the region encoding the target protein is a sequence encoding a therapeutic protein. Also, the target protein coding region may be an enzyme-coding sequence.

Указанный технический результат также достигается тем, что разработан способ использования вариантов вектора на основе мРНК для синтеза целевого белка в клетках млекопитающих. Кроме того, предложен способ использования вектора на основе мРНК для синтеза целевого белка in vivo.This technical result is also achieved by the fact that a method has been developed for using mRNA-based vector variants for target protein synthesis in mammalian cells. In addition, a method is provided for using an mRNA-based vector for in vivo synthesis of a target protein.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На Фиг. 1 представлены результаты оценки активности люциферазы в клетках HeLa после добавления к ним вариантов разработанного вектора на основе мРНК или прототипа методом липофекции.On FIG. Figure 1 shows the results of evaluating luciferase activity in HeLa cells after adding variants of the developed mRNA-based vector or prototype to them by lipofection.

На оси ординат - интенсивность люминесценции, отн. ед.,On the y-axis - luminescence intensity, rel. units,

На оси абсцисс - названия экспериментальных групп:On the abscissa axis - the names of the experimental groups:

1) mRNA-cas-luc-glo1) mRNA-cas-luc-glo

2) mRNA-hsp-luc-glo2) mRNA-hsp-luc-glo

3) mRNA-tpl-luc-glo3) mRNA-tpl-luc-glo

4) mRNA-his-luc-glo4) mRNA-his-luc-glo

5) mRNA-cas-luc-cyt5) mRNA-cas-luc-cyt

6) mRNA-hsp-luc-cyt6) mRNA-hsp-luc-cyt

7) mRNA-tpl-luc-cyt7) mRNA-tpl-luc-cyt

8) Контрольная мРНК (содержащая последовательность, кодирующую люциферазу)8) Control mRNA (containing the sequence encoding luciferase)

9) Отрицательный контроль (буферный раствор).9) Negative control (buffer solution).

На Фиг. 2 представлены результаты оценки активности люциферазы у мышей через 3 часа после внутривенного введения разработанного вектора на основе мРНК (mRNA-cas-luc-glo), упакованного в липидные частицы.On FIG. Figure 2 shows the results of evaluating luciferase activity in mice 3 hours after intravenous administration of the developed mRNA-based vector (mRNA-cas-luc-glo) packaged in lipid particles.

Слева расположено контрольное животное, которому вводили буферный раствор.On the left is the control animal, which was injected with a buffer solution.

Справа расположено животное, которому внутривенно вводили вектор mRNA-cas-luc-glo, упакованный в липидные частицы.On the right is an animal that was intravenously injected with the mRNA-cas-luc-glo vector packaged in lipid particles.

А - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,1*109 отн. ед. до 0,3*109 отн. ед.;A - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.1*10 9 rel. units up to 0.3*10 9 rel. units;

В - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,4*109 отн. ед. до 0,7*109 отн. ед.;B - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.4*10 9 rel. units up to 0.7*10 9 rel. units;

С - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,8*109 отн. ед. до 0,9*109 отн. ед.;C - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.8*10 9 rel. units up to 0.9*10 9 rel. units;

На шкале отображается интенсивность люминесценции (отн. ед. люминесценции).The scale shows the luminescence intensity (relative luminescence units).

На Фиг. 3 представлены результаты оценки активности люциферазы у мышей через 3 часа после внутримышечного введения разработанного вектора на основе мРНК (mRNA-cas-luc-glo), упакованного в липидные частицы. On FIG. Figure 3 shows the results of the assessment of luciferase activity in mice 3 hours after intramuscular injection of the developed mRNA-based vector (mRNA-cas-luc-glo) packaged in lipid particles.

Слева расположено контрольное животное, которому вводили буферный раствор.On the left is the control animal, which was injected with a buffer solution.

Справа расположено животное, которому внутримышечно вводили вектор mRNA-cas-luc-glo, упакованный в липидные частицы.On the right is an animal that was intramuscularly injected with the mRNA-cas-luc-glo vector packaged in lipid particles.

А - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,1*108 отн. ед. до 0,2*108 отн. ед.;A - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.1*10 8 rel. units up to 0.2*10 8 rel. units;

В - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,3*108 отн. ед. до 0,6*108 отн. ед.;B - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.3*10 8 rel. units up to 0.6*10 8 rel. units;

С - интенсивность люминесценции

Figure 00000001
от 0,7*108 отн. ед. до 0,9*108 отн. ед.;C - luminescence intensity
Figure 00000001
from 0.7*10 8 rel. units up to 0.9*10 8 rel. units;

На шкале отображается интенсивность люминесценции (отн. ед. люминесценции).The scale shows the luminescence intensity (relative luminescence units).

На Фиг. 4 представлены результаты оценки эффективности иммунизации разработанным вектором на основе мРНК по оценке доли пролиферирующих CD4+ лимфоцитов в ответ на стимуляцию антигеном (S белок вируса SARS-CoV-2).On FIG. Figure 4 shows the results of assessing the effectiveness of immunization with the developed mRNA-based vector in assessing the proportion of proliferating CD4+ lymphocytes in response to antigen stimulation (S protein of the SARS-CoV-2 virus).

Ось ординат - количество пролиферирующих клеток, %.The y-axis is the number of proliferating cells, %.

Ось абсцисс - экспериментальные группы.Abscissa - experimental groups.

1) mRNA-cas-S-glo, 3 мкг/мышь1) mRNA-cas-S-glo, 3 µg/mouse

2) mRNA-hsp-S-glo, 3 мкг/мышь2) mRNA-hsp-S-glo, 3 µg/mouse

3) mRNA-tpl-S-glo, 3мкг/мышь3) mRNA-tpl-S-glo, 3 µg/mouse

4) mRNA-his-S-glo, 3 мкг/мышь4) mRNA-his-S-glo, 3 µg/mouse

5) mRNA-cas-S-cyt, 3 мкг/мышь5) mRNA-cas-S-cyt, 3 µg/mouse

6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 мкг/мышь6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 µg/mouse

7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 мкг/мышь7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 µg/mouse

8) Контрольная мРНК (содержащая последовательность S белка SARS-CoV-2)8) Control mRNA (containing the S sequence of the SARS-CoV-2 protein)

9) Буферный раствор9) Buffer solution

На Фиг. 5 представлены результаты оценки эффективности иммунизации разработанным вектором на основе мРНК по оценке доли пролиферирующих CD8+ лимфоцитов в ответ на стимуляцию антигеном (S белок вируса SARS-CoV-2).On FIG. Figure 5 shows the results of evaluating the effectiveness of immunization with the developed mRNA-based vector in assessing the proportion of proliferating CD8+ lymphocytes in response to antigen stimulation (S protein of the SARS-CoV-2 virus).

Ось ординат - количество пролиферирующих клеток, %.The y-axis is the number of proliferating cells, %.

Ось абсцисс - экспериментальные группы.Abscissa - experimental groups.

1) mRNA-cas-S-glo, 3 мкг/мышь1) mRNA-cas-S-glo, 3 µg/mouse

2) mRNA-hsp-S-glo, 3 мкг/мышь2) mRNA-hsp-S-glo, 3 µg/mouse

3) mRNA-tpl-S-glo, 3мкг/мышь3) mRNA-tpl-S-glo, 3 µg/mouse

4) mRNA-his-S-glo, 3 мкг/мышь4) mRNA-his-S-glo, 3 µg/mouse

5) mRNA-cas-S-cyt, 3 мкг/мышь5) mRNA-cas-S-cyt, 3 µg/mouse

6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 мкг/мышь6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 µg/mouse

7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 мкг/мышь7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 µg/mouse

8) Котнрольная мРНК (содержащая последовательность S белка SARS-CoV-2)8) Control mRNA (containing the S sequence of the SARS-CoV-2 protein)

9) Буферный раствор9) Buffer solution

На Фиг. 6 представлены результаты оценки продукции однодоменного антитела против RBD SARS-CoV-2 у мышей после введения разработанного вектора на основе мРНК.On FIG. 6 shows the results of evaluating the production of a single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD in mice after the introduction of the developed mRNA-based vector.

Ось ординат - количество антител, мкг/млThe y-axis is the amount of antibodies, µg/ml

Ось абсцисс - экспериментальные группы.Abscissa - experimental groups.

1) mRNA-cas-C5-glo, 10 мкг/мышь1) mRNA-cas-C5-glo, 10 µg/mouse

2) mRNA-hsp-C5-glo, 10 мкг/мышь2) mRNA-hsp-C5-glo, 10 µg/mouse

3) mRNA-tpl-C5-glo, 10 мкг/мышь3) mRNA-tpl-C5-glo, 10 µg/mouse

На Фиг. 7 представлены результаты оценки продукции однодоменного антитела против RBD SARS-CoV-2 у мышей после введения разработанного вектора на основе мРНК.On FIG. 7 shows the results of evaluating the production of a single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD in mice after the introduction of the developed mRNA-based vector.

Ось ординат - количество антител, мкг/млThe y-axis is the amount of antibodies, µg/ml

Ось абсцисс - экспериментальные группы.Abscissa - experimental groups.

4) mRNA-his-C5-glo, 10 мкг/мышь4) mRNA-his-C5-glo, 10 µg/mouse

5) mRNA-cas-C5-cyt, 10 мкг/мышь5) mRNA-cas-C5-cyt, 10 µg/mouse

6) mRNA-hsp-C5-cyt, 10 мкг/мышь6) mRNA-hsp-C5-cyt, 10 µg/mouse

7) mRNA-tpl-C5-cyt. 10 мкг/мышь7) mRNA-tpl-C5-cyt. 10 µg/mouse

Перечень последовательностей, поясняющих сущность изобретенияList of sequences explaining the essence of the invention

SEQ ID NO:1 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой 5'-НТО из мРНК каспазы 8 человека;SEQ ID NO: 1 ribonuleic acid sequence representing the 5'-UTR of human caspase 8 mRNA;

SEQ ID NO:2 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой 5'-НТО из мРНК белка теплового шока HSP70;SEQ ID NO: 2 ribonuleic acid sequence representing the 5'-UTR of HSP70 heat shock protein mRNA;

SEQ ID NO:3 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой 5'-НТО из поздних аденовирусных РНК (TPL);SEQ ID NO:3 ribonuleic acid sequence representing the 5'-UTR of late adenoviral RNA (TPL);

SEQ ID NO:4 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой 5'-НТО на основе мРНК гистона h1.2 человека;SEQ ID NO: 4 ribonuleic acid sequence representing the 5'-UTR based on human histone h1.2 mRNA;

SEQ ID NO:5 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой 3'-НТО из мРНК альфа-субъединицы гемоглобина;SEQ ID NO: 5 ribonuleic acid sequence representing the 3'-UTR of hemoglobin alpha subunit mRNA;

SEQ ID NO:6 последовательность рибонулеиновой кислоты, представляющая собой мРНК альфа-цепи цитохрома b-245.SEQ ID NO:6 ribonuleic acid sequence, which is the mRNA of the alpha chain of cytochrome b-245.

Матричная РНК (мРНК, информационная РНК) является промежуточным звеном в потоке генетической информации от гена к белку. Каждая встречающаяся в природе мРНК имеет свой индивидуальный период полураспада. Различные скорости деградации природных мРНК являются одним из инструментов регуляции экспрессии генов. Нестабильные мРНК обеспечивают временную экспрессию гена в различные моменты времени, тогда как долгоживущие мРНК могут быть связаны с непрерывной экспрессией генов или накоплением отдельных белков.Messenger RNA (mRNA, messenger RNA) is an intermediate link in the flow of genetic information from gene to protein. Each naturally occurring mRNA has its own individual half-life. Various degradation rates of natural mRNAs are one of the tools for regulating gene expression. Unstable mRNAs provide transient gene expression at different time points, while long-lived mRNAs can be associated with continuous gene expression or the accumulation of individual proteins.

Для синтетических мРНК, которые используются в медицинских целях, стабильность и эффективность трансляции имеют первостепенное значение, поскольку данные характеристики существенно влияют на фармакокинетические и фармакодинамические свойства лекарственных средств. Синтетическая мРНК должна сохранять свою структурную целостность и оставаться функциональной в процессе производства, хранения и использования лекарственных средств. Кроме того, она должна обеспечивать высокую эффективность продукции целевого белка in vivo.For synthetic mRNAs that are used for medical purposes, the stability and efficiency of translation are of paramount importance, since these characteristics significantly affect the pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of drugs. Synthetic mRNA must maintain its structural integrity and remain functional during the production, storage and use of drugs. In addition, it should provide high efficiency of target protein production in vivo.

При конструировании синтетических мРНК используют природные механизмы регуляции генов. Было обнаружено, что встречающиеся в природе молекулы мРНК эукариот содержат характерные регуляторные элементы. Например, только при секвенировании мРНК дрожжей было обнаружено около 560 стабилизирующих и 851 дестабилизирующих элементов [Geisberg JV, Moqtaderi Z, Fan X, Ozsolak F, Struhl K. Global analysis of mRNA isoform half-lives reveals stabilizing and destabilizing elements in yeast. Cell. 2014 Feb 13;156(4):812-24. doi: 10.1016/j.cell.2013.12.026. PMID: 24529382; PMCID: PMC3939777.].When constructing synthetic mRNAs, natural mechanisms of gene regulation are used. Naturally occurring eukaryotic mRNA molecules have been found to contain characteristic regulatory elements. For example, sequencing yeast mRNA alone revealed about 560 stabilizing and 851 destabilizing elements [Geisberg JV, Moqtaderi Z, Fan X, Ozsolak F, Struhl K. Global analysis of mRNA isoform half-lives reveals stabilizing and destabilizing elements in yeast. cell. 2014 Feb 13;156(4):812-24. doi: 10.1016/j.cell.2013.12.026. PMID: 24529382; PMCID: PMC3939777.].

Для получения вектора на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка была разработана синтетическая мРНК-конструкция. Под увеличением продукции целевого белка авторы подразумевают его наработку в количествах, превышающих те, которые способен обеспечить аналог. Синтетическая мРНК сконструирована по принципу природной мРНК и содержит следующие основные элементы:To obtain an mRNA-based vector for increased production of the target protein, a synthetic mRNA construct was developed. By increasing the production of the target protein, the authors mean its production in amounts exceeding those that the analog can provide. Synthetic mRNA is constructed on the principle of natural mRNA and contains the following main elements:

1) 5'-кэп. У подавляющего большинства эукариот 5'-конец транскриптов, синтезируемых РНК-полимеразой II, во время транскрипции модифицируется путем присоединения 7-метилгуанозина, который называется 5'кэп. Данная структура обеспечивает эффективную трансляцию мРНК, направляет сплайсинг пре-мРНК и экспорт мРНК из ядра, ограничивает деградацию мРНК клеточными 5'→3' экзонуклеазами и позволяет распознавать чужеродные РНК. Минимальной кэпирующей структурой является m7GpppNp (7-метилгуанозин, соединенный 5',5'-трифосфатным мостиком с первым нуклеотидом РНК), который также называют кэп 0. Данная структура характерна для мРНК растений и грибов. Для мРНК животных более характерен кэп 1 (отличается от кэпа 0 метилированием первого нуклеотида транскрипта по 2'-O-положению рибозы) и кэп 2 (отличается от кэпа 0 метилированием первого и второго нуклеотидов транскрипта по 2'-O-положению рибозы).1) 5'-cap. In the vast majority of eukaryotes, the 5' end of transcripts synthesized by RNA polymerase II is modified during transcription by the addition of 7-methylguanosine, which is called the 5' cap. This structure ensures efficient translation of mRNA, directs splicing of pre-mRNA and export of mRNA from the nucleus, limits mRNA degradation by cellular 5'→3' exonucleases, and allows recognition of foreign RNA. The minimal capping structure is m7GpppNp (7-methylguanosine connected by a 5',5'-triphosphate bridge to the first RNA nucleotide), which is also called cap 0. This structure is characteristic of plant and fungal mRNAs. For animal mRNA, cap 1 is more characteristic (it differs from cap 0 by methylation of the first nucleotide of the transcript at the 2'-O-position of ribose) and cap 2 (it differs from cap 0 by methylation of the first and second nucleotides of the transcript at the 2'-O-position of ribose).

Альтернативой 5'-кэпу для привлечения трансляционного аппарата могут служить кэп-независимые вирусные последовательности, такие как, например, 5'-нетранслируемая область вируса табачной мозаики (омега-последовательность) или внутренние сайты посадки рибосомы (IRES).An alternative to the 5'-cap for attracting the translational apparatus can be cap-independent viral sequences, such as, for example, the 5'-untranslated region of the tobacco mosaic virus (omega sequence) or internal ribosome entry sites (IRES).

В данном изобретении авторы использовали кэп 1.In this invention, the authors used cap 1.

2) 5'-нетранслируемая область (5'-НТО, синонимы: 5'-untranslated region, 5'-UTR). Известно, что НТО играют важную роль в посттранскрипционной регуляции экспрессии генов, включая модуляцию транспорта мРНК из ядра, эффективность трансляции, субклеточную локализацию и стабильность мРНК.2) 5'-untranslated region (5'-UTR, synonyms: 5'-untranslated region, 5'-UTR). It is known that NTRs play an important role in the posttranscriptional regulation of gene expression, including modulation of mRNA transport from the nucleus, translation efficiency, subcellular localization, and mRNA stability.

Посттранскрипционная регуляция экспрессии генов связана в том числе с первым этапом инициации трансляции - образованием на мРНК преинициаторного комплекса 48S (48S PIC). У подавляющего большинства эукариотических мРНК эта стадия связана с механизмом кэп-зависимого сканирования. Считается, что оно состоит из трех этапов:Post-transcriptional regulation of gene expression is associated, among other things, with the first stage of translation initiation, the formation of the 48S pre-initiation complex (48S PIC) on mRNA. In the vast majority of eukaryotic mRNAs, this stage is associated with the mechanism of cap-dependent scanning. It is believed that it consists of three stages:

- присоединения к кэпированному 5'-концу мРНК преинициаторного комплекса 43S, состоящего из малой субчастицы рибосомы, инициаторной Мет-тРНК и факторов инициации трансляции eIF1, eIF1A, eIF2, eIF3 и eIF5;- attachment to the capped 5'-end of the mRNA of the 43S pre-initiation complex, consisting of a small subunit of the ribosome, initiator Met-tRNA and translation initiation factors eIF1, eIF1A, eIF2, eIF3 and eIF5;

- сканирования мРНК в направлении 5'→3' в поисках стартового кодона при участии факторов группы eIF4;- mRNA scanning in the 5'→3' direction in search of a start codon with the participation of factors of the eIF4 group;

- узнавания стартового кодона, остановки сканирования и диссоциации факторов.- recognition of the start codon, stop scanning and dissociation of factors.

Стартовым кодоном часто является триплет AUG, ближайший к 5'-концу. В процессе узнавания стартового кодона важную роль играет его окружение. Первый AUG может быть пропущен, если он окружен неблагоприятной последовательностью - процесс, называемый “пропускающее сканирование”. Консенсусная последовательность Козак, играющая важную роль в инициации трансляции у эукариот, включает 3-6 нуклеотидов, предшествующих старт-кодону, и один-два нуклеотида непосредственно после старт-кодона. Считается, что у млекопитающих оптимальный контекст стартового кодона имеет вид GCCRCCAUGG.The start codon is often the AUG triplet closest to the 5' end. In the process of recognition of the start codon, its environment plays an important role. The first AUG can be skipped if it is surrounded by an unfavorable sequence - a process called "skip scanning". The Kozak consensus sequence, which plays an important role in translation initiation in eukaryotes, includes 3–6 nucleotides preceding the start codon and one–two nucleotides immediately after the start codon. In mammals, the optimal start codon context is considered to be GCCRCCAUGG.

Вторичная структура 5'-НТО также может влиять на эффективность инициации. Существует мнение, что необходимым условием для эффективной трансляции является отсутствие стабильных элементов вторичной структуры внутри 5'-НТО. Однако было показано, что фактор eIF4F совместно с фактором eIF4B обеспечивает эффективное сканирование лидеров, имеющих вторичную структуру умеренной стабильности.The secondary structure of the 5'-UTR can also affect the efficiency of initiation. There is an opinion that a necessary condition for efficient translation is the absence of stable secondary structure elements inside the 5'-UTR. However, it was shown that the factor eIF4F together with the factor eIF4B provides efficient scanning of leaders with a secondary structure of moderate stability.

Важным фактором, определяющим эффективность трансляции, также является длина 5'-НТО. Обнаружено, что удлинение 5'-НТО не приводит к снижению эффективности трансляции, однако чрезмерно короткий 5'-НТО (<20 нт) может провоцировать пропускающее сканирование. Поэтому мРНК с короткими 5'-НТО, как правило, показывают эффективность трансляции ниже среднего.An important factor determining the efficiency of translation is also the length of the 5'-UTR. It was found that the extension of the 5'-UTR does not lead to a decrease in translation efficiency, however, an excessively short 5'-UTR (<20 nt) can provoke a skip scan. Therefore, mRNAs with short 5'-UTRs tend to show below average translation efficiency.

В 2008 году был открыт регуляторный элемент - Инициатор трансляции на коротких 5'-НТО, который присутствует в значительном количестве генов с основными клеточными функциями и очень короткой 5'-НТО. Данный регуляторный элемент обеспечивает стабильную эффективную кэп-зависимую инициацию, когда внутриклеточные уровни eIF1 и eIF4A подвергаются колебаниям.In 2008, a regulatory element was discovered - Translation Initiator on short 5'-UTR, which is present in a significant number of genes with basic cellular functions and a very short 5'-UTR. This regulatory element provides stable effective cap-dependent initiation when intracellular levels of eIF1 and eIF4A are subject to fluctuations.

В данном изобретении для увеличения эффективности продукции целевого белка авторы использовали 5'-НТО, взятые из мРНК каспазы 8 человека (SEQ ID NO:1), или мРНК белка теплового шока (HSP70) (SEQ ID NO:2), или поздних аденовирусных РНК (TPL) (SEQ ID NO:3), или мРНК полученную на основе мРНК гистона h1.2 человека (SEQ ID NO:4).In this invention, in order to increase the production efficiency of the target protein, the authors used 5'-UTRs taken from human caspase 8 mRNA (SEQ ID NO:1), or heat shock protein (HSP70) mRNA (SEQ ID NO:2), or late adenoviral RNAs. (TPL) (SEQ ID NO:3), or mRNA derived from human histone h1.2 mRNA (SEQ ID NO:4).

3) Последовательность, кодирующую целевой белок. Вектор на основе мРНК, являющийся предметом настоящего изобретения, может содержать любую открытую рамку считывания (ORF). В этом качестве может быть использована последовательность, кодирующая антиген патогена человека. Например, последовательность, кодирующая S-белок вируса SARS-CoV-2. Также в качестве последовательности, кодирующей целевой белок, может быть использована последовательность, кодирующая антитело. Например, последовательность, кодирующая однодоменное антитело против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2. Кроме того, в качестве последовательности, кодирующей целевой белок, может быть использована последовательность, кодирующая терапевтический белок. Например, последовательность, кодирующая однодоменное антитело против ботулинического нейротоксина. Также в качестве последовательности, кодирующей целевой белок, может быть использована последовательность, кодирующая фермент. Например, последовательность, кодирующая люциферазу.3) The sequence encoding the target protein. The mRNA-based vector of the present invention may contain any open reading frame (ORF). In this capacity, a sequence encoding an antigen of a human pathogen can be used. For example, the sequence encoding the S protein of the SARS-CoV-2 virus. Also, as the sequence encoding the target protein, the sequence encoding the antibody can be used. For example, a sequence encoding a single domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus. In addition, as a sequence encoding a target protein, a sequence encoding a therapeutic protein can be used. For example, a sequence encoding a single domain antibody against botulinum neurotoxin. Also, as a sequence encoding a target protein, an enzyme encoding sequence can be used. For example, the sequence encoding luciferase.

4) 3'-нетранслируемая область (3'-НТО, 3'-untranslated region, 3'-UTR). Известно, что 3'-НТО играют решающую роль в посттранскрипционной регуляции экспрессии генов. В мРНК млекопитающих данная область зачастую содержит множество регуляторных цис-действующих элементов, которые специфично распознаются РНК-связывающими белками или микроРНК. Их взаимодействие имеет решающее значение для посттранскрипционной регуляции экспрессии генов.4) 3'-untranslated region (3'-UTR, 3'-untranslated region, 3'-UTR). It is known that 3'-UTRs play a crucial role in the post-transcriptional regulation of gene expression. In mammalian mRNA, this region often contains many regulatory cis-acting elements that are specifically recognized by RNA-binding proteins or miRNAs. Their interaction is critical for post-transcriptional regulation of gene expression.

Наиболее распространенными регуляторными последовательностями в 3'-НТО мРНК являются AU-богатые регуляторные элементы (AREs). Эти элементы имеют длину от 50 до 150 нуклеотидов и обычно содержат многочисленные копии последовательности AUUUA. Показано, что они влияют на стабильность мРНК, альтернативный процессинг пре-мРНК и эффективность трансляции. Клеточные факторы, которые связываются с данными элементами, называются ARE-связывающие белки (ARE-BP). Большинство известных ARE-BP (например, TTP, BRF1, KSRP) стимулируют деаденилирование и тем самым способствуют дестабилизации и деградации мРНК. Однако, некоторые ARE-BP, например, HuR, ELAV, могут, наоборот, стабилизировать мРНК. Конечный эффект на мРНК сильно зависит от ARE-BP и от их конкуренции в пределах одного и того же транскрипта, а также от состояния клетки, что может привести либо к стабилизации мРНК и усилению трансляции, либо, наоборот, к дестабилизации мРНК и репрессии трансляции.The most common regulatory sequences in 3'-UTR mRNAs are AU-rich regulatory elements (AREs). These elements are 50 to 150 nucleotides in length and typically contain multiple copies of the AUUUA sequence. They have been shown to affect mRNA stability, alternative pre-mRNA processing, and translation efficiency. Cellular factors that bind to these elements are called ARE-binding proteins (ARE-BPs). Most of the known ARE-BPs (eg, TTP, BRF1, KSRP) stimulate deadenylation and thereby contribute to mRNA destabilization and degradation. However, some ARE-BPs, such as HuR, ELAV, can conversely stabilize mRNA. The final effect on mRNA strongly depends on ARE-BPs and their competition within the same transcript, as well as on the state of the cell, which can lead either to mRNA stabilization and translation enhancement, or, conversely, to mRNA destabilization and translation repression.

Около 5% мРНК человека содержат в 3'-НТО GU-богатые регуляторные элементы (GRE). Они напоминают ARE по характеру мотива базовой последовательности, однако минимальная функциональная длина элемента составляет 11 нуклеотидов (UGUUUGUUUGU). Наблюдается некоторое функциональное сходство GRE с ARE. Данные элементы способствуют регуляции посттранскрипционных событий, таких как деаденилирование, распад мРНК и сплайсинг пре-мРНК.About 5% of human mRNAs contain GU-rich regulatory elements (GREs) in their 3'-UTRs. They resemble ARE in the nature of the base sequence motif, however, the minimum functional length of the element is 11 nucleotides (UGUUUGUUUGU). There is some functional similarity between GRE and ARE. These elements contribute to the regulation of post-transcriptional events such as deadenylation, mRNA decay, and pre-mRNA splicing.

Другими регуляторными элементами, встречающимися в 3'-НТО, являются CU-богатые элементы (CURE). Одним из широко охарактеризованных факторов, взаимодействующих с CURE, является белок, связывающий полипиримидиновый тракт (PTB). PTB может связываться с удаленными участками в одной и той же молекуле РНК и, таким образом, может модулировать ее вторичную структуру. Например, в случае вирусных IRES-элементов PTB участвует в стабилизации правильной ориентации петель РНК-доменов, критически важных для привлечения трансляционных факторов и рибосом, а в случае некоторых клеточных пре-мРНК он обеспечивает взаимодействие с факторами, необходимыми для альтернативного сплайсинга.Other regulatory elements found in the 3'-UTR are CU-rich elements (CURE). One of the widely characterized factors interacting with CURE is the polypyrimidine tract-binding protein (PTB). PTB can bind to distant sites in the same RNA molecule and thus can modulate its secondary structure. For example, in the case of viral IRES elements, PTB is involved in stabilizing the correct orientation of loops of RNA domains critical for attracting translational factors and ribosomes, and in the case of some cellular pre-mRNAs, it provides interaction with factors necessary for alternative splicing.

CA-богатые элементы (CAREs) оказывают стабилизирующее действие на мРНК. Основным партнером, взаимодействующим с CARE является белок hnRNP L, который изменяет восприимчивость мРНК к деградации эндо- или экзо-нуклеазами. В 3'-НТО отдельных мРНК могут встречаться особые, характерные для них регуляторные элементы например, элементы, чувствительные к концентрации ионов железа; элемент, необходимый для вставки селеноцистеина и др.CA-rich elements (CAREs) have a stabilizing effect on mRNA. The main partner interacting with CARE is the hnRNP L protein, which changes the susceptibility of mRNA to degradation by endo- or exo-nucleases. In the 3'-UTR of individual mRNAs, there may be specific regulatory elements characteristic of them, for example, elements that are sensitive to the concentration of iron ions; an element necessary for the insertion of selenocysteine, etc.

Кроме того, 3'-НТО содержит последовательности, комплементарные микроРНК. Это особые регуляторные молекулы РНК, взаимодействие с которыми подавляет трансляцию мРНК. Зрелая микроРНК является частью активного РНК-индуцируемого комплекса выключения гена (RISC). Центральную роль в функционировании RISC играют белки семейства Argonaute. Некоторые из них могут непосредственно разрезать транскрипт-мишень, другие привлекают дополнительные белки для осуществления репрессии трансляции.In addition, the 3'-UTR contains sequences that are complementary to miRNAs. These are special regulatory RNA molecules, interaction with which suppresses mRNA translation. The mature miRNA is part of an active RNA-induced gene shutdown complex (RISC). Proteins of the Argonaute family play a central role in the functioning of RISC. Some of them can cut the target transcript directly, while others recruit additional proteins to effect translational repression.

Вторичная структура 3'-НТО также имеет большое значение для трансляции. Модуляция вторичной структуры 3'-НТО при помощи белков или иных средств может изменять ее специфичность к связыванию с различными транс-факторами, тем самым регулируя экспрессию генов на посттранскрипционном уровне.The secondary structure of the 3'-UTR is also of great importance for translation. Modulation of the secondary structure of the 3'-UTR by proteins or other means can change its specificity for binding to various trans factors, thereby regulating gene expression at the post-transcriptional level.

Результат коллективного эффекта всех факторов, связанных с 3'-НТО одной и той же мРНК, зависит от многих обстоятельств, таких как их сродство к сайтам связывания, представленность и локализация в клетке, которые могут варьировать в зависимости от физиологического состояния.The result of the collective effect of all factors associated with the 3'-UTR of the same mRNA depends on many factors, such as their affinity for binding sites, representation and localization in the cell, which may vary depending on the physiological state.

В данном изобретении для увеличения эффективности продукции целевого белка авторы использовали 3'-НТО, взятый из мРНК альфа-субъединицы гемоглобина (SEQ ID NO:5) или мРНК альфа-цепи цитохрома b-245 (SEQ ID NO:6).In this invention, in order to increase the production efficiency of the target protein, the authors used a 3'-UTR taken from hemoglobin alpha subunit mRNA (SEQ ID NO:5) or cytochrome b-245 alpha chain mRNA (SEQ ID NO:6).

5) Поли(А)-хвост (poly(A)-tail). Это регуляторная последовательность, состоящая в основном из аденозиновых нуклеотидов. Длина данной последовательности влияет на время полураспада молекулы мРНК и может регулироваться рядом ферментов. Поли(А)-хвост имеет важное значение для транспорта мРНК из ядра, ее трансляции и стабильности.5) Poly(A)-tail (poly(A)-tail). It is a regulatory sequence consisting mainly of adenosine nucleotides. The length of this sequence affects the half-life of the mRNA molecule and can be regulated by a number of enzymes. The poly(A) tail is essential for mRNA transport from the nucleus, its translation and stability.

Поли(А)-хвост часто находится в комплексе с поли(А)-связывающим белком (РАВР), молекулы которого выполняют сразу несколько функций. РАВР содержит четыре РНК-связывающих домена, и его комплекс с поли(А)-хвостом не только предохраняет мРНК от деградации, но и выступает в качестве энхансера инициации трансляции и терминации. РАВР может взаимодействовать с 5'-концом мРНК через факторы инициации трансляции, такие как eIF4G и eIF4E, что, в свою очередь, регулирует ее стабильность и эффективность трансляции. Однако PABP также может связываться с комплексами аденилирования или участвовать в процессе ингибирования трансляции, опосредованном микроРНК. Противоречивая функция PABP указывает на то, что различная длина последовательности поли(A) может по-разному влиять на эффективность трансляции мРНК.The poly(A) tail is often complexed with a poly(A)-binding protein (PABP), whose molecules perform several functions at once. PABP contains four RNA-binding domains, and its complex with the poly(A) tail not only protects mRNA from degradation, but also acts as an enhancer of translation initiation and termination. PABP can interact with the 5' end of mRNA through translation initiation factors such as eIF4G and eIF4E, which in turn regulates its stability and translation efficiency. However, PABP can also bind to adenylation complexes or be involved in the miRNA-mediated translation inhibition process. The conflicting function of PABP indicates that different lengths of the poly(A) sequence may have different effects on the efficiency of mRNA translation.

В данном изобретении авторы использовали поли(А)-хвост, состоящий из 30 остатков аденозина, 10-тинуклеотидной линкерной последовательности и еще 70 остатков аденозина.In this invention, the authors used a poly(A)-tail consisting of 30 adenosine residues, a 10-nucleotide linker sequence and another 70 adenosine residues.

Пример 1. Получение молекул мРНК.Example 1. Obtaining mRNA molecules.

На первом этапе работы было необходимо разработать дизайн мРНК. Синтетическая мРНК содержит следующие элементы:At the first stage of the work, it was necessary to develop an mRNA design. Synthetic mRNA contains the following elements:

1) Котранскрипционно встраиваемый кэп-аналог (cap analog). В данном изобретении авторы использовали кэп 1.1) Co-transcriptionally embedded cap analog (cap analog). In this invention, the authors used cap 1.

2) 5'-нетранслируемая область (5'-НТО, 5'-untranslated region, 5'-UTR). Было показано, что данная область имеет ключевое значение для регуляции экспрессии генов на посттранскрипционном уровне. В ходе работы было получено несколько вариантов вектора на основе мРНК, в которых использовался один из следующих элементов:2) 5'-untranslated region (5'-UTR, 5'-untranslated region, 5'-UTR). This region has been shown to be of key importance for the regulation of gene expression at the post-transcriptional level. In the course of the work, several variants of the mRNA-based vector were obtained, in which one of the following elements was used:

- 5'-НТО из мРНК каспазы 8 человека (SEQ ID NO:1);- 5'-UTR from human caspase 8 mRNA (SEQ ID NO:1);

- 5'-НТО из мРНК белка теплового шока HSP70 (SEQ ID NO:2);- 5'-UTR from HSP70 heat shock protein mRNA (SEQ ID NO:2);

- 5'-НТО из поздних аденовирусных РНК (TPL) (SEQ ID NO:3);- 5'-UTR from late adenovirus RNA (TPL) (SEQ ID NO:3);

- 5'-НТО на основе мРНК гистона h1.2 человека (SEQ ID NO:4).- 5'-UTR based on human histone h1.2 mRNA (SEQ ID NO:4).

3) Область, кодирующая целевой белок. Разработанный вектор на основе мРНК может использоваться для разработки средств профилактики заболеваний, вызываемых инфекционными агентами, а также терапевтических средств. К инфекционным агентам могут относиться в том числе патогены, являющиеся триггерами развития опухолевых заболеваний. В частном случае область, кодирующая целевой белок, может представлять собой последовательность, кодирующую вакцинный антиген, антитело, терапевтический белок или фермент. Для примера авторами были получены векторы на основе мРНК, содержащие:3) The region encoding the target protein. The developed mRNA-based vector can be used to develop means for the prevention of diseases caused by infectious agents, as well as therapeutic agents. Infectious agents may include pathogens that are triggers for the development of tumor diseases. In a particular case, the region encoding the target protein may be a sequence encoding a vaccine antigen, antibody, therapeutic protein or enzyme. For example, the authors obtained mRNA-based vectors containing:

- последовательность, кодирующую S-белок вируса SARS-CoV-2 (вакцинный антиген),- sequence encoding the S-protein of the SARS-CoV-2 virus (vaccine antigen),

- последовательность, кодирующую однодоменное антитело против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2 (антитело),- a sequence encoding a single-domain antibody against the RBD S-protein of the SARS-CoV-2 virus (antibody),

- последовательность, кодирующую однодоменное антитело против ботулинического нейротоксина (для терапии ботулизма),- a sequence encoding a single-domain antibody against botulinum neurotoxin (for the treatment of botulism),

- последовательность, кодирующую люциферазу (фермент).- sequence encoding luciferase (enzyme).

4) 3'-нетранслируемая область (3'-НТО, 3'-untranslated region, 3'-UTR). Данный элемент играет важную роль в стабилизации мРНК и регуляции трансляции. Для получения вариантов вектора на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка использовали один из следующих элементов:4) 3'-untranslated region (3'-UTR, 3'-untranslated region, 3'-UTR). This element plays an important role in mRNA stabilization and translation regulation. One of the following elements was used to generate mRNA-based vector variants for increased target protein production:

- 3'-НТО из мРНК альфа-субъединицы гемоглобина (SEQ ID NO:5);- 3'-UTR from hemoglobin alpha subunit mRNA (SEQ ID NO:5);

- 3'-НТО из мРНК альфа-цепи цитохрома b-245 (SEQ ID NO:6).- 3'-UTR from cytochrome b-245 alpha chain mRNA (SEQ ID NO:6).

5) Поли(А)-хвост (poly(A)-tail). Авторы использовали поли(А)-хвост, состоящий из 30 остатков аденозина, 10-тинуклеотидной линкерной последовательности и еще 70 остатков аденозина.5) Poly(A)-tail (poly(A)-tail). The authors used a poly(A) tail consisting of 30 adenosine residues, a 10-nucleotide linker sequence, and another 70 adenosine residues.

Таким образом, был осуществлен дизайн 28 векторов:Thus, the design of 28 vectors was carried out:

1. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-S-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.1. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-cas-S-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO: 1, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2 and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO :5.

2. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-S-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.2. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-hsp-S-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2 and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO :5.

3. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-S-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.3. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-tpl-S-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2 and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO :5.

4. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-his-S-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:4, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.4. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-his-S-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:4, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2 and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO :5.

5. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-S- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 6.5. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-S-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:1, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO : 6.

6. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-S- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 6.6. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-hsp-S-cyt, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2 and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO : 6.

7. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-S- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую S белок SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.7. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-S-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the S protein of SARS-CoV-2, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO :6.

8. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.8. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-cas-C5-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:1, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO:5.

9. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.9. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-hsp-C5-glo protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO:5.

10. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.10. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-C5-glo protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO:5.

11. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-his-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:4, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.11. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-his-C5-glo protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:4, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO:5.

12. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 1.12. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-C5-cyt protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:1, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO: 1.

13. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 6.13. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-hsp-C5-cyt protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO: 6.

14. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD SARS-CoV-2 и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.14. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-C5-cyt protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD, and the 3'-untranslated region SEQ ID NO:6.

15. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-B11-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.15. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-cas-B11-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO: 1, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 5.

16. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-B11-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.16. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-hsp-B11-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO: 2, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 5.

17. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-B11-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.17. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-tpl-B11-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 5.

18. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-his-B11-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:4, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.18. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-his-B11-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:4, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 5.

19. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-B11-cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.19. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-B11-cyt protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO: 1, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 6.

20. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-B11-cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.20. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-hsp-B11-cyt, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 6.

21. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-B11- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело B11 против ботулинического нейротоксина и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.21. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-B11-cyt protein, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding single-domain antibody B11 against botulinum neurotoxin, and the 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 6.

22. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-luc-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.22. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-luc-glo protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:1, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:5.

23. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-luc-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.23. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-hsp-luc-glo protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:2, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:5.

24. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-luc-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.24. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-luc-glo protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:3, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:5.

25. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-his-luc-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:4, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.25. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-his-luc-glo protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:4, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:5.

26. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-luc-cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.26. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-luc-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:1, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:6.

27. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-luc-cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.27. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-hsp-luc-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:2, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:6.

28. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-luc- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую люциферазу и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.28. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-luccyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:3, the luciferase-coding region, and the 3' untranslated region of SEQ ID NO:6.

На основании дизайна мРНК была разработана последовательность матричной ДНК, которая затем была получена с помощью методов генной инженерии. Далее полученная матричная ДНК, которая представляла собой плазмиду, была линеаризована с использованием рестриктазы BsmBI-v2 (New England Biolabs) при температуре 55°C в течение 3 часов. После этого матричную ДНК очищали из реакционной смеси осаждением смесью фенола, хлороформа и изоамилового спирта (25:24:1), насыщенной 20 мМ Трис-HCl рН 7.9 (ФХ).Based on the mRNA design, a template DNA sequence was developed, which was then obtained using genetic engineering methods. Next, the resulting template DNA, which was a plasmid, was linearized using BsmBI-v2 restriction enzyme (New England Biolabs) at 55°C for 3 hours. After that, template DNA was purified from the reaction mixture by precipitation with a mixture of phenol, chloroform, and isoamyl alcohol (25:24:1) saturated with 20 mM Tris-HCl pH 7.9 (PC).

Далее проводили реакцию транскрипции in vitro. Для этого в пробирку добавляли: ДНК-матрицу, буфер для T7-транскрипции, ДТТ, смесь рНТФ, T7 РНК-полимеразу, ингибитор РНКаз, стерильную воду. Далее проводили инкубацию в течение 1,5 часов при температуре 37°С. Для удаления ДНК-матрицы в реакционную смесь добавляли ДНКазу (из расчета 1 е.а. на 1 мкг ДНК-матрицы) и инкубировали 10 минут при температуре 37°С. Очистку мРНК из реакционной смеси проводили путем ВЭЖХ. Кэпирование проводили ко-транскрипционно.Next, the transcription reaction was carried out in vitro. To do this, the following was added to the test tube: DNA template, buffer for T7 transcription, DTT, a mixture of pHTP, T7 RNA polymerase, an RNase inhibitor, and sterile water. Next, incubation was carried out for 1.5 hours at a temperature of 37°C. To remove the DNA template, DNase was added to the reaction mixture (at the rate of 1 u per 1 µg of the DNA template) and incubated for 10 minutes at 37°C. Purification of mRNA from the reaction mixture was carried out by HPLC. Capping was carried out co-transcriptionally.

Таким образом, в результате проведенной работы было получено 28 вариантов вектора на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка. Кроме того, аналогичным способом были получены 4 контрольные молекулы мРНК, сконструированные по аналогии с прототипом и содержащие последовательности, кодирующие целевые белки (люциферазу, или S-белок вируса SARS-CoV-2, или однодоменное антитело против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, или однодоменное антитело против ботулинического нейротоксина).Thus, as a result of the work carried out, 28 mRNA-based vector variants were obtained for increased production of the target protein. In addition, 4 control mRNA molecules were obtained in a similar way, designed by analogy with the prototype and containing sequences encoding target proteins (luciferase, or the S-protein of the SARS-CoV-2 virus, or a single-domain antibody against the RBD S-protein of the SARS-CoV virus -2, or single-domain antibody against botulinum neurotoxin).

Пример 2. Упаковка молекул мРНК в липидные частицы.Example 2 Packaging of mRNA molecules into lipid particles.

Препараты мРНК, получение которых описано в примере 1 инкапсулировали в липидные наночастицы (ЛНЧ) с использованием процесса микрофлюидного смешивания раствора мРНК (pH 3,0) с раствором липидов, растворенных в спирте. Для этого липиды растворяли в 96 % этаноле при молярных соотношениях 46,3:9:42,7:1,6 (ионизируемый липид (ALC-0315): дистеароилфосфатидилхолин: холестерин: пегилированный липид (ПЭГ-липид)). Раствор липидов объединяли с 10 мМ цитратного буфера (pH 3,0), содержащим мРНК (0,2 мг/мл) в объемном соотношении 3:1 (водный раствор:этанол), используя микрожидкостное смешивание с помощью Nanoassmblr Benchtop (Precision NanoSystems). Отношение ионизируемых атомов азота в ионизируемом липиде к количеству фосфатных групп в мРНК (соотношение N:P) равно 6 для каждой композиции. Препараты подвергали диализу против раствора PBS (фосфатно-солевой буферный раствор), pH 7,2, в диализных кассетах Slide-A-Lyzer (Thermo Fisher Scientific) в течение не менее 24 часов. Полученные формуляции затем стерилизовали через фильтр 0,22 мкм и хранили при 4°C (PBS) до использования. Размер и дзета-потенциал частиц измеряли с помощью динамического светорассеяния с использованием прибора Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical). Инкапсуляция мРНК составляла около 90% (измерено с помощью анализа RiboGreen - Quant-iT™ RiboGreen™ RNA Reagent, Thermo Fisher Scientific).The mRNA preparations obtained in Example 1 were encapsulated in lipid nanoparticles (LNPs) using a microfluidic mixing process of an mRNA solution (pH 3.0) with a solution of lipids dissolved in alcohol. To do this, lipids were dissolved in 96% ethanol at molar ratios of 46.3:9:42.7:1.6 (ionizable lipid (ALC-0315): distearoylphosphatidylcholine: cholesterol: pegylated lipid (PEG lipid)). The lipid solution was combined with 10 mM citrate buffer (pH 3.0) containing mRNA (0.2 mg/ml) in a 3:1 v/v ratio (aqueous solution:ethanol) using microfluidic mixing with a Nanoassmblr Benchtop (Precision NanoSystems). The ratio of ionizable nitrogen atoms in the ionizable lipid to the number of phosphate groups in the mRNA (N:P ratio) is 6 for each composition. The preparations were dialyzed against PBS (phosphate buffered saline), pH 7.2, in Slide-A-Lyzer dialysis cassettes (Thermo Fisher Scientific) for at least 24 hours. The resulting formulations were then sterilized through a 0.22 μm filter and stored at 4° C. (PBS) until use. Particle size and zeta potential were measured by dynamic light scattering using a Zetasizer Nano ZS instrument (Malvern Panalytical). The mRNA encapsulation was about 90% (measured using the RiboGreen - Quant-iT™ RiboGreen™ RNA Reagent assay, Thermo Fisher Scientific).

В результате проведенной работы было получено 32 препарата липидных частиц, содержащих мРНК (28 экспериментальных образцов и 4 контрольных образца). Полученные липидные частицы использовались для доставки мРНК в клетки млекопитающих.As a result of this work, 32 preparations of lipid particles containing mRNA were obtained (28 experimental samples and 4 control samples). The resulting lipid particles were used to deliver mRNA to mammalian cells.

Пример 3. Оценка стабильности липидных частиц, содержащих разработанный вектор на основе мРНК.Example 3. Evaluation of the stability of lipid particles containing the developed vector based on mRNA.

Целью данного эксперимента являлась оценка стабильности полученных липидных частиц, содержащих разработанный вектор на основе мРНК, при хранении в холодильнике в диапазоне температур от +4°С до +8°С.The purpose of this experiment was to assess the stability of the resulting lipid particles containing the developed vector based on mRNA when stored in a refrigerator in the temperature range from +4°C to +8°C.

Для эксперимента было выбрано по две аликвоты от каждого из 28 экспериментальных образцов полученных липидных частиц, содержащих разработанный вектор на основе мРНК. Одна аликвота использовалась для оценки уровня продукции целевого белка, которую определяли in vitro на клетках HeLa. Другую аликвоту поместили в холодильник, который поддерживает температуру в диапазоне от +4°С до +8°С. Через 3 месяца данные аликвоты также использовали для оценки уровня продукции целевого белка in vitro на клетках HeLa в аналогичных условиях.For the experiment, two aliquots were selected from each of the 28 experimental samples of the obtained lipid particles containing the developed mRNA-based vector. One aliquot was used to assess the level of production of the target protein, which was determined in vitro on HeLa cells. Another aliquot was placed in a refrigerator, which maintains the temperature in the range from +4°C to +8°C. After 3 months, these aliquots were also used to assess the level of production of the target protein in vitro on HeLa cells under similar conditions.

Результаты эксперимента показали, что хранение аликвот липидных частиц, содержащих разработанный вектор на основе мРНК, в течение 3 месяцев в диапазоне температур +4°С до +8°С не приводило к достоверному снижению уровня продукции целевого белка.The results of the experiment showed that the storage of aliquots of lipid particles containing the developed mRNA-based vector for 3 months in the temperature range of +4°C to +8°C did not lead to a significant decrease in the level of production of the target protein.

Пример 4. Сравнительная оценка эффективности продукции целевого белка в клетках млекопитающих после добавления вариантов разработанного вектора на основе мРНК и контрольного препарата.Example 4. Comparative evaluation of the efficiency of target protein production in mammalian cells after adding variants of the developed vector based on mRNA and a control preparation.

Клетки карциномы шейки матки человека HeLa выращивали в культуральной среде DMEM (Gibco), 10% FBS (Sigma-Aldrich) с добавлением 2 мМ L-глутамина (Gibco) и смеси антибиотиков (пенициллина/стрептомицина) 1% (Gibco) в инкубаторе в условиях 37°C, 5% CO2.HeLa human cervical carcinoma cells were grown in DMEM culture medium (Gibco), 10% FBS (Sigma-Aldrich) supplemented with 2 mM L-glutamine (Gibco) and a mixture of antibiotics (penicillin/streptomycin) 1% (Gibco) in an incubator under conditions 37°C, 5% CO 2 .

На следующий день клеточную культуру при конфлюентности ~70% трансфицировали вариантами разработанного вектора на основе мРНК. За 24 ч до трансфекции клетки высевали в 96-луночный планшет из расчета 3*104 клеток/лунку. В день эксперимента меняли среду в планшете на среду для липофекции OptiMEM (Gibco). Далее 30 нг мРНК (один из перечисленных ниже вариантов) в 20 мкл Opti-MEM (Gibco) на лунку смешивали с раствором 0,06 мкл GenJectorTM-U (Molecta) в 3 мкл Opti-MEM (на лунку), инкубировали 15 мин, затем добавляли 0,4 мкл 100 мМ D-люциферина (Promega) на лунку, а затем 23 мкл полученной смеси добавляли к клеткам. В эксперименте были использованы следующие варианты мРНК:The next day, the cell culture at ~70% confluence was transfected with mRNA-based variants of the developed vector. 24 hours before transfection, cells were seeded into a 96-well plate at a rate of 3*10 4 cells/well. On the day of the experiment, the medium in the plate was changed to OptiMEM lipofection medium (Gibco). Next, 30 ng mRNA (one of the options listed below) in 20 µl Opti-MEM (Gibco) per well was mixed with a solution of 0.06 µl GenJectorTM-U (Molecta) in 3 µl Opti-MEM (per well), incubated for 15 min, then 0.4 μl of 100 mM D-luciferin (Promega) was added per well, and then 23 μl of the resulting mixture was added to the cells. The following mRNA variants were used in the experiment:

1) mRNA-cas-luc-glo1) mRNA-cas-luc-glo

2) mRNA-hsp-luc-glo2) mRNA-hsp-luc-glo

3) mRNA-tpl-luc-glo3) mRNA-tpl-luc-glo

4) mRNA-his-luc-glo4) mRNA-his-luc-glo

5) mRNA-cas-luc-cyt5) mRNA-cas-luc-cyt

6) mRNA-hsp-luc-cyt6) mRNA-hsp-luc-cyt

7) mRNA-tpl-luc-cyt7) mRNA-tpl-luc-cyt

8) Контрольная мРНК (с последовательностью люциферазы)8) Control mRNA (with luciferase sequence)

9) Отрицательный контроль (буферный раствор).9) Negative control (buffer solution).

Измерения люминесценции в режиме реального времени проводились в течение ночи в планшет-ридере CLARIOstar (BMG Labtech), оснащенном блоком управления атмосферой для поддержания 5% CO2, при 37°C (время интегрирования сигнала - 5 с). Все эксперименты повторяли не менее трех раз (в том числе с разными пассажами клеток) и затем рассчитывали средние значения.Real-time luminescence measurements were taken overnight in a CLARIOstar plate reader (BMG Labtech) equipped with an atmosphere control unit to maintain 5% CO2 at 37°C (signal integration time - 5 s). All experiments were repeated at least three times (including with different cell passages) and then the average values were calculated.

В данном примере описан способ использования разработанного вектора для синтеза целевого белка в клетках млекопитающих. Синтез белка происходит внутри клеток млекопитающих, в условиях, обеспечивающих жизнеспособность клеток (например, температура 37оС и 5% СО2) и реализуется благодаря конструктивным особенностям вектора на основе мРНК. Вектор обеспечивает доставку в клетки млекопитающих последовательности РНК, кодирующей белок и обеспечивает ее успешную трансляцию.This example describes how to use the developed vector for the synthesis of the target protein in mammalian cells. Protein synthesis occurs inside mammalian cells, under conditions that ensure cell viability (for example, temperature 37°C and 5% CO2) and is realized due to the design features of the mRNA-based vector. The vector delivers the protein-coding RNA sequence to mammalian cells and ensures its successful translation.

Результаты эксперимента представлены на Фиг. 1. Как видно из полученных результатов, уровень экспрессии люциферазы в клетках, к которым добавляли варианты разработанного вектора достоверно выше, чем в контрольных клетках, к которым добавляли прототип.The results of the experiment are presented in Fig. 1. As can be seen from the results obtained, the level of luciferase expression in cells to which variants of the developed vector were added was significantly higher than in control cells to which the prototype was added.

Таким образом, в результате проведенной работы был разработан вектор на основе мРНК, обеспечивающий увеличенную продукцию целевого белка.Thus, as a result of the work carried out, an mRNA-based vector was developed that provides increased production of the target protein.

Пример 5. Оценка способности разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего фермент люциферазу, обеспечивать синтез целевого белка in vivo.Example 5. Evaluation of the ability of the developed vector based on mRNA encoding the luciferase enzyme to provide the synthesis of the target protein in vivo.

В данном эксперименте были использованы мыши линии BALB/c весом около 18 г. Животные были разделены на несколько экспериментальных групп, которым вводили:In this experiment, mice of the BALB/c line weighing about 18 g were used. The animals were divided into several experimental groups, which were injected with:

1) mRNA-cas-luc-glo, упакованная в липидные частицы (пример 2), внутривенно 3,3 мкг/100 мкл;1) mRNA-cas-luc-glo packaged in lipid particles (example 2), intravenously 3.3 µg/100 µl;

2) Фосфатный буфер, внутривенно, 100 мкл;2) Phosphate buffer, intravenously, 100 µl;

3) mRNA-cas-luc-glo, упакованная в липидные частицы (пример 2), внутримышечно, 3,3 мкг/100 мкл;3) mRNA-cas-luc-glo packaged in lipid particles (example 2), intramuscularly, 3.3 μg/100 μl;

4) Фосфатный буфер, внутримышечно, 100 мкл.4) Phosphate buffer, intramuscularly, 100 µl.

Через 3 часа после введения экспериментальных средств мышам внутрибрюшинно вводили 100 мкл раствора D-люциферина в PBS (25 мг/мл). Через 5 минут после инъекции животных анестезировали 1-2% изофлураном и помещали в систему визуализации IVIS Lumina III (Perkin Elmer). Фотографии мышей были обработаны с помощью программного обеспечения Living Image (Perkin Elmer).3 hours after the administration of the experimental agents, mice were intraperitoneally injected with 100 μl of a solution of D-luciferin in PBS (25 mg/ml). Five minutes after injection, animals were anesthetized with 1-2% isoflurane and placed on an IVIS Lumina III imaging system (Perkin Elmer). Mice photographs were processed with Living Image software (Perkin Elmer).

В данном примере описан способ использования разработанного вектора для синтеза целевого белка в клетках млекопитающих, отличающийся тем, что синтез целевого белка происходит in vivo. Синтез белка происходит внутри клеток млекопитающих и обеспечивается благодаря конструктивным особенностям вектора на основе мРНК. Вектор обеспечивает доставку в клетки млекопитающих последовательности РНК, кодирующей белок и обеспечивает ее успешную трансляцию in vivo (в условиях живого организма).This example describes a method for using the developed vector for the synthesis of a target protein in mammalian cells, characterized in that the synthesis of the target protein occurs in vivo. Protein synthesis occurs inside mammalian cells and is provided due to the design features of the mRNA-based vector. The vector delivers the protein-coding RNA sequence to mammalian cells and ensures its successful translation in vivo (under conditions of a living organism).

В рамках данной работы были исследованы дозы вектора на основе мРНК от 2 мкг/дозу до 5 мкг/дозу, однако специалисту среднего уровня очевидно, что дозы могут отличаться в зависимости от конкретного вида млекопитающих. Нижняя граница диапазона доз определяется уровнем, при котором возможно детектировать экспрессию целевого белка, а верхняя граница диапазона будет определяться экономической целесообразностью и концентрацией, при которой достигается токсичность.Doses of mRNA-based vector from 2 μg/dose to 5 μg/dose have been investigated in this work, however, it will be apparent to the artisan of ordinary skill that doses may differ depending on the particular mammalian species. The lower end of the dose range is determined by the level at which it is possible to detect the expression of the target protein, and the upper end of the range will be determined by economic feasibility and the concentration at which toxicity is achieved.

Результаты эксперимента представлены на Фиг. 2 (группы 1,2) и Фиг. 3 (группы 3,4). Как видно из полученных данных, после внутривенного введения вектора на основе мРНК максимальные уровни экспрессии люциферазы визуализируются в верхней части брюшной полости животного, предположительно в районе печени. Тогда как после внутримышечного введения вектора на основе мРНК максимальные уровни экспрессии люциферазы визуализируются в основном в районе места введения и в меньшей степени в верхней части брюшной полости животного.The results of the experiment are presented in Fig. 2 (groups 1,2) and FIG. 3 (groups 3,4). As can be seen from the obtained data, after intravenous administration of the mRNA-based vector, the maximum levels of luciferase expression are visualized in the upper part of the animal's abdominal cavity, presumably in the liver region. Whereas after intramuscular injection of the mRNA-based vector, the maximum levels of luciferase expression are visualized mainly in the area of the injection site and, to a lesser extent, in the upper part of the animal's abdominal cavity.

Таким образом, результаты эксперимента показывают, что разработанный вектор на основе мРНК, обеспечивает эффективную продукцию фермента люциферазы in vivo. Кроме того, можно сделать вывод, что фармакокинетика средства, содержащего разработанный вектор на основе мРНК, может отличаться в зависимости от способа введения.Thus, the results of the experiment show that the developed mRNA-based vector ensures efficient production of the luciferase enzyme in vivo. In addition, it can be concluded that the pharmacokinetics of the agent containing the developed mRNA-based vector may differ depending on the route of administration.

Пример 6. Оценка способности различных вариантов разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего S-белок вируса SARS-CoV-2, индуцировать гуморальный иммунный ответ против вируса SARS-CoV-2 у животных.Example 6. Evaluation of the ability of various variants of the developed vector based on mRNA encoding the S-protein of the SARS-CoV-2 virus to induce a humoral immune response against the SARS-CoV-2 virus in animals.

В эксперименте использовали мышей линии BALB/c весом 18-20 г. Животные были рандомно разделены на группы по 5 мышей, которым двукратно внутримышечно вводили различные варианты вектора, которые были предварительно упакованы в липидные частицы (пример 2):BALB/c mice weighing 18-20 g were used in the experiment. Animals were randomly divided into groups of 5 mice, which were injected twice intramuscularly with different variants of the vector, which were pre-packaged in lipid particles (example 2):

1) mRNA-cas-S-glo, 2 мкг/мышь1) mRNA-cas-S-glo, 2 µg/mouse

2) mRNA-hsp-S-glo, 2 мкг/мышь2) mRNA-hsp-S-glo, 2 µg/mouse

3) mRNA-tpl-S-glo, 2 мкг/мышь3) mRNA-tpl-S-glo, 2 µg/mouse

4) mRNA-his-S-glo, 2 мкг/мышь4) mRNA-his-S-glo, 2 µg/mouse

5) mRNA-cas-S-cyt, 2 мкг/мышь5) mRNA-cas-S-cyt, 2 µg/mouse

6) mRNA-hsp-S-cyt, 2 мкг/мышь6) mRNA-hsp-S-cyt, 2 µg/mouse

7) mRNA-tpl-S-cyt, 2 мкг/мышь7) mRNA-tpl-S-cyt, 2 µg/mouse

8) Контрольная мРНК (с последовательность S белка SARS-CoV-2), 2 мкг/мышь8) Control mRNA (with the S sequence of the SARS-CoV-2 protein), 2 µg/mouse

9) mRNA-cas-S-glo, 5 мкг/мышь9) mRNA-cas-S-glo, 5 µg/mouse

10) mRNA-hsp-S-glo, 5 мкг/мышь10) mRNA-hsp-S-glo, 5 µg/mouse

11) mRNA-tpl-S-glo, 5 мкг/мышь11) mRNA-tpl-S-glo, 5 µg/mouse

12) mRNA-his-S-glo, 5 мкг/мышь12) mRNA-his-S-glo, 5 µg/mouse

13) mRNA-cas-S-cyt, 5 мкг/мышь13) mRNA-cas-S-cyt, 5 µg/mouse

14) mRNA-hsp-S-cyt, 5 мкг/мышь14) mRNA-hsp-S-cyt, 5 µg/mouse

15) mRNA-tpl-S-cyt, 5 мкг/мышь15) mRNA-tpl-S-cyt, 5 µg/mouse

16) Контрольная мРНК (с последовательность S белка SARS-CoV-2), 2 мкг/мышь16) Control mRNA (with SARS-CoV-2 S protein sequence), 2 µg/mouse

17) Отрицательный контроль (буферный раствор).17) Negative control (buffer solution).

Через три недели у животных отбирали кровь из хвостовой вены и выделяли сыворотку крови. Титр антител определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) по следующему протоколу:Three weeks later, the animals were bled from the tail vein and the blood serum was isolated. The antibody titer was determined by enzyme immunoassay (ELISA) according to the following protocol:

1) Антиген - S-белок вируса SARS-CoV-2 - адсорбировали на лунках 96-луночного планшета для ИФА в течение 16 часов при температуре +4°С.1) The antigen - the S-protein of the SARS-CoV-2 virus - was adsorbed on the wells of a 96-well ELISA plate for 16 hours at a temperature of +4°C.

2) Далее для избавления от неспецифического связывания в планшет добавляли 5%-молоко, растворенное в буфере для блокирования неспецифического сигнала, в объеме 100 мкл на лунку. Инкубировали на шейкере при температуре 37°С на протяжении часа.2) Next, to get rid of non-specific binding, 5% milk dissolved in a buffer to block a non-specific signal was added to the plate in a volume of 100 μl per well. Incubated on a shaker at 37°C for an hour.

3) Образцы сывороток иммунизированных мышей разводили вначале в 100 раз, а затем делали серию двукратных разведений. Всего было приготовлено 12 разведений каждого образца.3) Serum samples from immunized mice were first diluted 100-fold and then a series of two-fold dilutions was made. A total of 12 dilutions of each sample were prepared.

4) Добавляли по 50 мкл каждого разведенного образца сыворотки в лунки планшета.4) Add 50 µl of each diluted serum sample to the wells of the plate.

5) Далее проводили инкубацию в течение 1 часа при 37°С.5) Further incubation was carried out for 1 hour at 37°C.

6) После инкубации проводилась трехкратная промывка лунок фосфатным буфером.6) After incubation, the wells were washed three times with phosphate buffer.

7) Затем добавляли вторичные антитела против IgG мыши, конъюгированные с пероксидазой хрена.7) Secondary antibodies against mouse IgG conjugated with horseradish peroxidase were then added.

8) Далее проводили инкубацию в течение 1 часа при 37°С.8) Further incubation was carried out for 1 hour at 37°C.

9) После инкубации проводилась трехкратная промывка лунок фосфатным буфером.9) After incubation, the wells were washed three times with phosphate buffer.

10) Затем добавили раствор тетраметилбензидина (ТМВ), который является субстратом пероксидазы хрена и в результате реакции превращается в окрашенное соединение.10) Then a solution of tetramethylbenzidine (TMB) was added, which is a substrate for horseradish peroxidase and, as a result of the reaction, turns into a colored compound.

11) Реакцию останавливали через 15 минут добавлением серной кислоты. Далее с помощью спектрофотометра измеряли оптическую плотность раствора (OD) в каждой лунке при длине волны 450 нм.11) The reaction was stopped after 15 minutes by adding sulfuric acid. Next, using a spectrophotometer measured the optical density of the solution (OD) in each well at a wavelength of 450 nm.

12) Титр антител определяли как последнее разведение, в котором оптическая плотность раствора была достоверно выше, чем в группе отрицательного контроля. Полученные результаты (среднее геометрическое значение) представлены в таблице 1.12) The antibody titer was determined as the last dilution in which the optical density of the solution was significantly higher than in the negative control group. The results obtained (geometric mean) are presented in Table 1.

Таблица 1 - Среднее геометрическое значение титра IgG антител к S белку SARS-CoV-2 в сыворотке крови мышей, иммунизированных различными вариантами разработанного вектора на основе мРНК.Table 1 - The geometric mean of the IgG titer of antibodies to SARS-CoV-2 S protein in the blood serum of mice immunized with various variants of the developed mRNA-based vector. Экспериментальная группаExperimental group Титр антителAntibody titer 11 mRNA-cas-S-glo, 2 мкг/мышьmRNA-cas-S-glo, 2 µg/mouse 18381838 22 mRNA-hsp-S-glo, 2 мкг/мышьmRNA-hsp-S-glo, 2 µg/mouse 24252425 33 mRNA-tpl-S-glo, 2 мкг/мышьmRNA-tpl-S-glo, 2 µg/mouse 21112111 44 mRNA-his-S-glo, 2 мкг/мышьmRNA-his-S-glo, 2 µg/mouse 18381838 55 mRNA-cas-S-cyt, 2 мкг/мышьmRNA-cas-S-cyt, 2 µg/mouse 24252425 66 mRNA-hsp-S-cyt, 2 мкг/мышьmRNA-hsp-S-cyt, 2 µg/mouse 21112111 77 mRNA-tpl-S-cyt, 2 мкг/мышьmRNA-tpl-S-cyt, 2 µg/mouse 18381838 88 Контрольная мРНК (с последовательностью, кодирующей S-белок SARS-CoV-2), 2 мкг/мышьControl mRNA (with SARS-CoV-2 S-protein coding sequence), 2 µg/mouse 13931393 99 mRNA-cas-S-glo, 5 мкг/мышьmRNA-cas-S-glo, 5 µg/mouse 2560025600 1010 mRNA-hsp-S-glo, 5 мкг/мышьmRNA-hsp-S-glo, 5 µg/mouse 2940729407 11eleven mRNA-tpl-S-glo, 5 мкг/мышьmRNA-tpl-S-glo, 5 µg/mouse 3880238802 1212 mRNA-his-S-glo, 5 мкг/мышьmRNA-his-S-glo, 5 µg/mouse 3377933779 1313 mRNA-cas-S-cyt, 5 мкг/мышьmRNA-cas-S-cyt, 5 µg/mouse 2940729407 1414 mRNA-hsp-S-cyt, 5 мкг/мышьmRNA-hsp-S-cyt, 5 µg/mouse 3377933779 1515 mRNA-tpl-S-cyt, 5 мкг/мышьmRNA-tpl-S-cyt, 5 µg/mouse 2940729407 1616 Контрольная мРНК (с последовательностью, кодирующей S-белок SARS-CoV-2), 5 мкг/мышьControl mRNA (with SARS-CoV-2 S-protein coding sequence), 5 µg/mouse 2228622286 1717 Отрицательный контроль (буферный раствор).Negative control (buffer solution). 00

Как видно из результатов эксперимента, двукратное внутримышечное введение всех вариантов разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего S-белок вируса SARS-CoV-2, в концентрациях от 2 мкг/мышь до 5 мкг/мышь индуцирует развитие гуморального иммунного ответа.As can be seen from the results of the experiment, double intramuscular injection of all variants of the developed vector based on mRNA encoding the S protein of the SARS-CoV-2 virus at concentrations from 2 µg/mouse to 5 µg/mouse induces the development of a humoral immune response.

Пример 7. Определение эффективности иммунизации мышей различными вариантами вектора на основе мРНК, кодирующего S-белок вируса SARS-CoV-2, по оценке доли пролиферирующих лимфоцитов.Example 7. Determination of the efficiency of immunization of mice with various variants of a vector based on mRNA encoding the S protein of the SARS-CoV-2 virus, by assessing the proportion of proliferating lymphocytes.

Пролиферативный анализ позволяет оценивать способность лимфоцитов усиленно делиться после встречи с антигеном. Для того чтобы оценить пролиферацию, авторы использовали окраску лимфоцитов флуоресцентным красителем CFSE (carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester). Данный краситель связывается с клеточными белками, сохраняется долгое время и при этом никогда не передается соседним клеткам в популяции. Однако флуоресцентная метка передается дочерним клеткам. Концентрация метки, а следовательно, и интенсивность флуоресценции, снижаются ровно в два раза. Поэтому делящиеся клетки легко отслеживать по уменьшению их флуоресценции.Proliferative analysis allows you to evaluate the ability of lymphocytes to intensively divide after encountering an antigen. In order to assess proliferation, the authors used the staining of lymphocytes with the fluorescent dye CFSE (carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester). This dye binds to cellular proteins, persists for a long time, and is never transferred to neighboring cells in the population. However, the fluorescent label is passed on to daughter cells. The concentration of the label, and hence the intensity of fluorescence, decrease exactly by a factor of two. Therefore, dividing cells can be easily tracked by the decrease in their fluorescence.

В эксперименте использовались мыши линии C57BL/6. Мыши были рандомно разделены на группы по 3 животных, которым двукратно внутримышечно вводили различные варианты вектора, которые были предварительно упакованы в липидные частицы (пример 2):The mice of the C57BL/6 line were used in the experiment. Mice were randomly divided into groups of 3 animals, which were injected twice intramuscularly with various variants of the vector, which were pre-packaged in lipid particles (example 2):

1) mRNA-cas-S-glo, 3 мкг/мышь1) mRNA-cas-S-glo, 3 µg/mouse

2) mRNA-hsp-S-glo, 3 мкг/мышь2) mRNA-hsp-S-glo, 3 µg/mouse

3) mRNA-tpl-S-glo, 3 мкг/мышь3) mRNA-tpl-S-glo, 3 µg/mouse

4) mRNA-his-S-glo, 3 мкг/мышь4) mRNA-his-S-glo, 3 µg/mouse

5) mRNA-cas-S-cyt, 3 мкг/мышь5) mRNA-cas-S-cyt, 3 µg/mouse

6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 мкг/мышь6) mRNA-hsp-S-cyt, 3 µg/mouse

7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 мкг/мышь7) mRNA-tpl-S-cyt, 3 µg/mouse

8) Контрольная мРНК (с последовательность S белка SARS-CoV-2), 3 мкг/мышь8) Control mRNA (with SARS-CoV-2 S protein sequence), 3 µg/mouse

9) Буферный раствор (отрицательный контроль)9) Buffer solution (negative control)

Через две недели животных усыпляли. Из селезенки выделяли лимфоциты методом центрифугирования в градиенте фиколла-урографина. Затем выделенные клетки окрашивали CFSE по методике [Quah BJ, Warren HS, Parish CR. Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester. Nat Protoc. 2007;2(9):2049-56. doi: 10.1038/nprot.2007.296. PMID: 17853860.]и культивировали в присутствии антигена. Далее клетки анализировали методом проточной цитофлуориметрии. На Фиг. 4 представлены результаты оценки эффективности иммунизации разработанным вектором на основе мРНК по оценке доли пролиферирующих CD4+ лимфоцитов в ответ на стимуляцию антигеном. На Фиг. 5 представлены результаты оценки эффективности иммунизации разработанным вектором на основе мРНК по оценке доли пролиферирующих CD8+ лимфоцитов в ответ на стимуляцию антигеном. Как видно из результатов эксперимента, все варианты разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего S-белок вируса SARS-CoV-2, в данной дозе эффективно стимулируют пролиферацию лимфоцитов.After two weeks, the animals were euthanized. Lymphocytes were isolated from the spleen by centrifugation in a ficoll-urographin gradient. The isolated cells were then stained with CFSE according to [Quah BJ, Warren HS, Parish CR. Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester. Nat Protocol. 2007;2(9):2049-56. doi: 10.1038/nprot.2007.296. PMID: 17853860.] and cultured in the presence of antigen. The cells were then analyzed by flow cytometry. On FIG. Figure 4 shows the results of evaluating the effectiveness of immunization with the developed mRNA-based vector in assessing the proportion of proliferating CD4+ lymphocytes in response to antigen stimulation. On FIG. Figure 5 shows the results of evaluating the effectiveness of immunization with the developed mRNA-based vector in assessing the proportion of proliferating CD8+ lymphocytes in response to antigen stimulation. As can be seen from the results of the experiment, all variants of the developed vector based on mRNA encoding the S-protein of the SARS-CoV-2 virus effectively stimulate the proliferation of lymphocytes at this dose.

Таким образом, можно заключить, что полученные конструкции на основе мРНК индуцируют формирование антиген-специфичного иммунного ответа (как CD4+, так и CD8+).Thus, it can be concluded that the resulting mRNA-based constructs induce the formation of an antigen-specific immune response (both CD4+ and CD8+).

Пример 8. Оценка экспрессии однодоменных антител против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2 у животных после введения вариантов вектора на основе мРНК.Example 8 Expression of single domain antibodies against SARS-CoV-2 RBD S protein in animals after administration of mRNA-based vector variants.

Одним из перспективных подходов к лечению вирусных инфекций является терапия на основе антител. Введение антител одобрено для иммунопрофилактики и лечения вирусных инфекций, вызванных респираторно-синцитиальным вирусом и вирусом Эбола. На сегодняшний день несколько моноклональных антител уже используются для лечения COVID-19 (бамланивимаб плюс этесевимаб, казиривимаб плюс имдевимаб и сотровимаб). Было показано, что введение этих антител негоспитализированным пациентам с симптомами COVID-19 и факторами риска прогрессирования заболевания снижало риск госпитализации и смерти.One of the promising approaches to the treatment of viral infections is antibody-based therapy. Administration of antibodies is approved for the immunoprophylaxis and treatment of viral infections caused by respiratory syncytial virus and Ebola virus. To date, several monoclonal antibodies are already in use for the treatment of COVID-19 (bamlanivimab plus etsevimab, casirivimab plus imdevimab and sotrovimab). Administration of these antibodies to non-hospital patients with COVID-19 symptoms and risk factors for disease progression has been shown to reduce the risk of hospitalization and death.

Перспективным направлением в данной области является использование однодоменных антител. Небольшой размер и природа данных антител позволяют им связывать эпитопы, недоступные для обычных антител, в частности, вогнутые эпитопы, такие как бороздки и щели. Однодоменные антитела демонстрируют сильное сродство к связыванию, а также очень стабильны в широком диапазоне температур и pH.A promising direction in this area is the use of single-domain antibodies. The small size and nature of these antibodies allows them to bind epitopes not available to conventional antibodies, in particular concave epitopes such as grooves and clefts. Single domain antibodies show strong binding affinity and are also very stable over a wide temperature and pH range.

Авторами патента были получены варианты вектора на основе мРНК, содержащие область, кодирующую однодоменное антитело против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2 (Пример 1):The authors of the patent obtained mRNA-based vector variants containing a region encoding a single-domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus (Example 1):

1. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.1. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-cas-C5-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:1, the region encoding the C5 single-domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus, and The 3'-untranslated region of SEQ ID NO:5.

2. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.2. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-hsp-C5-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the C5 single-domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus, and The 3'-untranslated region of SEQ ID NO:5.

3. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.3. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-tpl-C5-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the C5 single-domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus, and The 3'-untranslated region of SEQ ID NO:5.

4. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-his-C5-glo, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:4, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:5.4. An mRNA-based vector for increased production of the target protein mRNA-his-C5-glo, containing the 5'-untranslated region of SEQ ID NO:4, the region encoding the C5 single-domain antibody against the RBD S protein of the SARS-CoV-2 virus, and The 3'-untranslated region of SEQ ID NO:5.

5. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-cas-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:1, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 1.5. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-cas-C5-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:1, the region encoding the C5 single-domain antibody against SARS-CoV-2 RBD S protein, and 3'-untranslated region SEQ ID NO: 1.

6. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-hsp-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:2, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO: 6.6. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-hsp-C5-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:2, the region encoding the C5 single-domain antibody against the SARS-CoV-2 RBD S protein, and 3'-untranslated region of SEQ ID NO: 6.

7. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка mRNA-tpl-C5- cyt, содержащий 5'-нетраслируемую область SEQ ID NO:3, область, кодирующую однодоменное антитело C5 против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2, и 3'-нетраслируемую область SEQ ID NO:6.7. An mRNA-based vector for increased production of the target mRNA-tpl-C5-cyt protein, containing the 5' untranslated region of SEQ ID NO:3, the region encoding the C5 single-domain antibody against the SARS-CoV-2 RBD S protein, and The 3'-untranslated region of SEQ ID NO:6.

Для оценки экспрессии однодоменного антитела против RBD S-белка вируса SARS-CoV-2 проводили эксперимент с использованием мышей линии BALB/c, самки 16-18 г. Животные были разделены на 8 групп, которым внутримышечно вводили один из 7 вариантов разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего однодоменное антитело (10 мкг/мышь), упакованного в липидные частицы (пример 2) или буферный раствор (отрицательный контроль). Через 2 часа, 4 часа, 8 часов, 24 часа, 5 дней (120 часов), 7 дней (168 часов), 14 дней (334 часов) осуществляли отбор периферической крови из хвостовой вены. Кровь инкубировали 30 мин при 37°С, центрифугировали 10 мин при 1100 об/мин для отделения сыворотки.To evaluate the expression of a single-domain antibody against the RBD S-protein of the SARS-CoV-2 virus, an experiment was carried out using BALB/c mice, females 16-18 g. mRNA encoding single domain antibody (10 μg/mouse) packaged in lipid particles (example 2) or buffer solution (negative control). After 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours, 5 days (120 hours), 7 days (168 hours), 14 days (334 hours), peripheral blood was collected from the tail vein. The blood was incubated for 30 min at 37°C, centrifuged for 10 min at 1100 rpm to separate the serum.

Полученные сыворотки анализировали с помощью ИФА с использованием тест-системы SARS-CoV-2 FRT (производства Медгамал).The resulting sera were analyzed by ELISA using the SARS-CoV-2 FRT test system (manufactured by Medgamal).

Сыворотки титровали в буфере для разведения, параллельно титровали антитело p2c5-Fc для построения калибровочной кривой в тех же условиях. Раститрованные сыворотки и антитело вносили в планшеты и инкубировали 1 час 37°С при 350 об/мин на планшетном термошейкере, далее промывали 4 раза промывочным буфером (ФСБТ с 0,05% твин-20), вносили конъюгат "polyclonal goat anti-human IgG HRP-conjugated antibodies" (MilliporeSigma, Burlington, MA, USA) в разведении 1:20000 в буфере для разведения и инкубировали 1 час на 37°С при 350 об/мин, промывали 4 раза промывочным буфером и вносили по 100 мкл однокомпонентный ТМБ "НВО Иммунотех", инкубировали 15 мин. Реакцию останавливали 1М раствором серной кислоты и измеряли оптическую плотность на планшетном спектрофотометре при длине волны 450 нм. Далее по калибровочной кривой определяли концентрацию однодоменного антитела в крови животных в экспериментальных группах.The sera were titrated in dilution buffer, the p2c5-Fc antibody was titrated in parallel to build a calibration curve under the same conditions. Titrated sera and antibody were added to the plates and incubated for 1 hour at 37°C at 350 rpm on a plate thermoshaker, then washed 4 times with washing buffer (PSBT with 0.05% tween-20), the polyclonal goat anti-human IgG conjugate was added. HRP-conjugated antibodies" (MilliporeSigma, Burlington, MA, USA) diluted 1:20000 in dilution buffer and incubated for 1 hour at 37°C at 350 rpm, washed 4 times with wash buffer and 100 µl of one-component TMB " HBO Immunotech", incubated for 15 min. The reaction was stopped with a 1M sulfuric acid solution and the optical density was measured on a plate spectrophotometer at a wavelength of 450 nm. Next, the concentration of single-domain antibodies in the blood of animals in the experimental groups was determined using the calibration curve.

Результаты эксперимента представлены на Фиг. 6, 7.The results of the experiment are presented in Fig. 6, 7.

Как видно из представленных результатов, после внутримышечного введения всех десяти вариантов разработанного вектора на основе мРНК у животных выработались однодоменные антитела против RBD SARS-CoV-2.As can be seen from the presented results, after intramuscular injection of all ten variants of the developed mRNA-based vector, single-domain antibodies against RBD SARS-CoV-2 were developed in animals.

Пример 9. Оценка терапевтических свойств различных вариантов разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего однодоменное антитело против ботулинического нейротоксина.Example 9. Evaluation of the therapeutic properties of various variants of the developed mRNA-based vector encoding a single-domain antibody against botulinum neurotoxin.

Ботулинический нейротоксин вырабатывается анаэробной грамположительной бактерией Clostridium botulinum. Это сильнейший из известных науке органических токсинов и одно из самых ядовитых веществ в мире. Основной механизм действия ботулинического нейротоксина реализуется на пресинаптическом уровне через торможение высвобождения ацетилхолина в терминалях холинэргических нейронов, что приводит к периферическому нейропараличу скелетной и автономной нервной систем.Botulinum neurotoxin is produced by the anaerobic Gram-positive bacterium Clostridium botulinum. It is the strongest organic toxin known to science and one of the most poisonous substances in the world. The main mechanism of action of botulinum neurotoxin is realized at the presynaptic level through inhibition of the release of acetylcholine in the terminals of cholinergic neurons, which leads to peripheral neuroparalysis of the skeletal and autonomic nervous systems.

Вакцинация хотя и является эффективным методом борьбы с ботулизмом, остается нежелательной стратегией из-за широкого терапевтического использования ботулинического нейротоксина при различных патологических состояниях. Поэтому актуальным направлением является разработка различных терапевтических средств против ботулизма.Vaccination, although an effective method of combating botulism, remains an undesirable strategy due to the widespread therapeutic use of botulinum neurotoxin in various pathological conditions. Therefore, the actual direction is the development of various therapeutic agents against botulism.

Целью данного эксперимента является оценка терапевтических свойств различных вариантов разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего однодоменное антитело против ботулинического нейротоксина.The purpose of this experiment is to evaluate the therapeutic properties of various variants of the developed mRNA-based vector encoding a single-domain antibody against botulinum neurotoxin.

В эксперименте использовали мышей линии BALB/c весом 18-20 г. Животным вводили ботулинический нейротоксин (BoNT/A) от Clostridium botulinum штамма A98 в дозе 5LD50.BALB/c mice weighing 18–20 g were used in the experiment. The animals were injected with botulinum neurotoxin (BoNT/A) from Clostridium botulinum strain A98 at a dose of 5LD50.

Далее животные были разделены на несколько экспериментальных групп (по 3 мыши в группе), которым однократно внутримышечно вводили:Further, the animals were divided into several experimental groups (3 mice per group), which were administered once intramuscularly:

1) mRNA-cas-B11-glo1) mRNA-cas-B11-glo

2) mRNA-hsp-B11-glo2) mRNA-hsp-B11-glo

3) mRNA-tpl-B11-glo3) mRNA-tpl-B11-glo

4) mRNA-his-B11-glo4) mRNA-his-B11-glo

5) mRNA-cas-B11-cyt5) mRNA-cas-B11-cyt

6) mRNA-hsp-B11-cyt6) mRNA-hsp-B11-cyt

7) mRNA-tpl-B11-cyt7) mRNA-tpl-B11-cyt

8) Буферный раствор8) Buffer solution

Мышей контролировали на наличие клинических симптомов с интервалами - 0, 4, 8, 26 и 48 часов после заражения. Оценку клинических симптомов проводили по шкале: 0 баллов (отсутствие симптомов), 1 балл (легкие симптомы), 2 балла (умеренные симптомы), 3 балла (тяжелые симптомы = гуманная конечная точка). Время смерти определяли как время, когда мышь была найдена мертвой или была подвергнута эвтаназии в конечной точке. Результаты эксперимента приведены в Таблице 2.Mice were monitored for clinical symptoms at intervals of 0, 4, 8, 26 and 48 hours post infection. Clinical symptoms were scored on a scale of 0 (no symptoms), 1 (mild symptoms), 2 (moderate symptoms), 3 (severe symptoms = humane endpoint). Time of death was defined as the time the mouse was found dead or euthanized at the end point. The results of the experiment are shown in Table 2.

Таблица 2. Выживаемость животных после введения ботулинического нейротоксина в различных экспериментальных группахTable 2. Survival of animals after administration of botulinum neurotoxin in various experimental groups Количество живых животных после введения 5LD50 BoNT/A в различные временные промежутки от начала эксперимента, %The number of live animals after the introduction of 5LD50 BoNT/A at different time intervals from the beginning of the experiment, % через 0 часовafter 0 hours через 4 часаafter 4 hours через 8 часовafter 8 hours через 24 часаafter 24 hours через 48 часовafter 48 hours mRNA-cas-B11-glomRNA-cas-B11-glo 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-hsp-B11-glomRNA-hsp-B11-glo 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-tpl-B11-glomRNA-tpl-B11-glo 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-his-B11-glomRNA-his-B11-glo 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-cas-B11-cytmRNA-cas-B11-cyt 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-hsp-B11-cytmRNA-hsp-B11-cyt 100100 100100 100100 100100 100100 mRNA-tpl-B11-cytmRNA-tpl-B11-cyt 100100 100100 100100 100100 100100 Буферный раствор buffer solution 100100 100100 00 00 00

Как видно из результатов эксперимента, все варианты разработанного вектора на основе мРНК, кодирующего однодоменное антитело В11, оказывают терапевтический эффект и предотвращают смерть животных от ботулинического нейротоксина.As can be seen from the results of the experiment, all variants of the developed vector based on mRNA encoding single-domain antibody B11 have a therapeutic effect and prevent the death of animals from botulinum neurotoxin.

Промышленная применимость Industrial Applicability

Все приведенные примеры подтверждают эффективность всех вариантов векторов на основе мРНК и возможность их применения для создания профилактических и терапевтических средств, а также их промышленную применимость.All the above examples confirm the effectiveness of all variants of mRNA-based vectors and the possibility of their use for the creation of prophylactic and therapeutic agents, as well as their industrial applicability.

--->--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing <!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing

1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">

<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" fileName="вектор на основе <ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" fileName="vector based

мРНК.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.1.2" mRNA.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.1.2"

productionDate="2022-10-21">productionDate="2022-10-21">

<ApplicationIdentification> <ApplicationIdentification>

<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>EN</IPOfficeCode>

<ApplicationNumberText>2022-10-21</ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText>2022-10-21</ApplicationNumberText>

<FilingDate>2022-10-21</FilingDate> <FilingDate>2022-10-21</FilingDate>

</ApplicationIdentification> </ApplicationIdentification>

<ApplicantFileReference>2022-10-21</ApplicantFileReference> <ApplicantFileReference>2022-10-21</ApplicantFileReference>

<ApplicantName languageCode="ru">федеральное государственное <ApplicantName languageCode="en">federal state

бюджетное учреждение &quot;Национальный исследовательский центр budget institution &quot;National Research Center

эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика epidemiology and microbiology named after honorary academician

Н.Ф.Гамалеи&quot; Министерства здравоохранения Российской N.F.Gamalei&quot; Ministry of Health of the Russian

Федерации</ApplicantName>Federations</ApplicantName>

<ApplicantNameLatin>The National Research Center for Epidemiology <ApplicantNameLatin>The National Research Center for Epidemiology

and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya of

the Ministry of Health of the Russian Federation</ApplicantNameLatin>the Ministry of Health of the Russian Federation</ApplicantNameLatin>

<InventionTitle languageCode="ru">Вектор на основе мРНК для <InventionTitle languageCode="en">MRNA-based vector for

увеличенной продукции целевого белка в клетках млекопитающих increased target protein production in mammalian cells

(варианты)</InventionTitle>(options)</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>6</SequenceTotalQuantity> <SequenceTotalQuantity>6</SequenceTotalQuantity>

<SequenceData sequenceIDNumber="1"> <SequenceData sequenceIDNumber="1">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>208</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>208</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..208</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..208</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q7"> <INSDQualifier id="q7">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>tgctctgagtttttggtttctgtttcaccttgtgtctgagctggtctga <INSDSeq_sequence>tgctctgagtttttggtttctgtttcaccttgtgtctgagctggtctga

aggctggttgttcagactgagcttcctgcctgcctgtaccccgccaacagcttcagaagaaggagcagccaggctggttgttcagactgagcttcctgcctgcctgtaccccgccaacagcttcagaagaaggagcagcc

cctgggtgcgtccactttctgggcacgtgaggttgggccttggccgcctgagcccttgagttggtcacttcctgggtgcgtccactttctgggcacgtgaggttgggccttggccgcctgagcccttgagttggtcactt

gaaccttgggaatattgag</INSDSeq_sequence>gaaccttgggaatattgag</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="2"> <SequenceData sequenceIDNumber="2">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>214</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>214</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..214</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..214</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q8"> <INSDQualifier id="q8">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aacggctagcctgaggagctgctgcgacagtccactacctttttcgaga <INSDSeq_sequence>aacggctagcctgaggagctgctgcgacagtccactacctttttcgaga

gtgactcccgttgtcccaaggcttcccagagcgaacctgtgcggctgcaggcaccggcgcgtcgagtttcgtgactcccgttgtcccaaggcttcccagagcgaacctgtgcggctgcaggcaccggcgcgtcgagtttc

cggcgtccggaaggaccgagctcttctcgcggatccagtgttccgtttccagcccccaatctcagagccgcggcgtccggaaggaccgagctcttctcgcggatccagtgttccgtttccagcccccaatctcagagccg

agccgacagagagcagggaaccggc</INSDSeq_sequence>agccgacagagagcagggaaccggc</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="3"> <SequenceData sequenceIDNumber="3">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>202</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>202</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..202</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..202</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q9"> <INSDQualifier id="q9">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Human adenovirus</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Human adenovirus</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>actctcttcgcatcgctgtctgcgagggccagctgttgggctcgcggtt <INSDSeq_sequence>actctcttcgcatcgctgtctgcgaggggccagctgttgggctcgcggtt

gaggacaaactcttcgcggtctttccagtactcttggatcggaaacccgtcggcctccgaacggtactccgaggacaaactcttcgcggtctttccagtactcttggatcggaaacccgtcggcctccgaacggtactcc

gccaccgagggacctgagcgagtccgcatcgaccggatcggaaaacctctcgagaaaggcgtctaaccaggccaccgagggacctgagcgagtccgcatcgaccggatcggaaaacctctcgagaaaggcgtctaaccag

tcacagtcgcaag</INSDSeq_sequence>tcacagtcgcaag</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="4"> <SequenceData sequenceIDNumber="4">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>51</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>51</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..51</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..51</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q10"> <INSDQualifier id="q10">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>synthetic construct</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atcggcgctttgccacttgtacccgagtttttgattctcaagatggcgg <INSDSeq_sequence>atcggcgctttgccacttgtacccgagttttgattctcaagatggcgg

ca</INSDSeq_sequence>ca</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="5"> <SequenceData sequenceIDNumber="5">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>111</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>111</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..111</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..111</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q11"> <INSDQualifier id="q11">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>gctggagcctcggtggcctagcttcttgccccttgggcctccccccagc <INSDSeq_sequence>gctggagcctcggtggcctagcttcttgccccttgggcctccccccagc

ccctcctccccttcctgcacccgtacccccgtggtctttgaataaagtctgagtgggcggca</INSDSeccctcctccccttcctgcacccgtacccccgtggtctttgaataaagtctgagtgggcggca</INSDSe

q_sequence>q_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="6"> <SequenceData sequenceIDNumber="6">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>64</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>64</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..64</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..64</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>mRNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q6"> <INSDQualifier id="q6">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Homo sapiens</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>cctcgccccggacctgccctcccgccaggtgcacccacctgcaataaat <INSDSeq_sequence>cctcgccccggacctgccctcccgccaggtgcacccacctgcaataaat

gcagcgaagccggga</INSDSeq_sequence>gcagcgaagccggga</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (8)

1. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка, содержащий 5’-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, область, кодирующую целевой белок, и 3’-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO: 5.1. An mRNA-based vector for increased production of a target protein, containing a 5'-untranslated region selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, a region encoding the target protein , and a 3'-untranslated region selected from SEQ ID NO: 5. 2. Вектор на основе мРНК для увеличенной продукции целевого белка, содержащий 5’-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, область, кодирующую целевой белок, и 3’-нетраслируемую область, выбранную из SEQ ID NO: 6.2. An mRNA-based vector for increased production of a target protein, containing a 5'-untranslated region selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, a region encoding the target protein, and a 3'-untranslated region selected from SEQ ID NO: 6. 3. Вектор по п.1 или 2, в котором область, кодирующая целевой белок, представляет собой последовательность, кодирующую вакцинный антиген.3. The vector according to claim 1 or 2, wherein the region encoding the target protein is a sequence encoding a vaccine antigen. 4. Вектор по п.1 или 2, в котором область, кодирующая целевой белок, представляет собой последовательность, кодирующую антитело.4. A vector according to claim 1 or 2, wherein the target protein coding region is an antibody coding sequence. 5. Вектор по п.1 или 2, в котором область, кодирующая целевой белок, представляет собой последовательность, кодирующую терапевтический белок.5. The vector according to claim 1 or 2, wherein the region encoding the target protein is a sequence encoding the therapeutic protein. 6. Вектор по п.1 или 2, в котором область, кодирующая целевой белок, представляет собой последовательность, кодирующую фермент.6. The vector according to claim 1 or 2, wherein the target protein coding region is an enzyme coding sequence. 7. Способ использования вектора по п.1 или 2 для синтеза целевого белка в клетках млекопитающих.7. The method of using the vector according to claim 1 or 2 for the synthesis of the target protein in mammalian cells. 8. Способ использования вектора по п.7, отличающийся тем, что синтез целевого белка происходит in vivo.8. The method of using the vector according to claim 7, characterized in that the synthesis of the target protein occurs in vivo.
RU2022127681A 2022-10-25 mRNA-BASED VECTOR FOR INCREASED TARGET PROTEIN PRODUCTION IN MAMMALIAN CELLS (VARIANTS) RU2792231C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792231C1 true RU2792231C1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8785611B2 (en) * 2007-12-11 2014-07-22 The Scripps Research Institute Compositions and methods related to mRNA translational enhancer elements
RU2650795C2 (en) * 2012-02-15 2018-04-17 Кьюрвак Аг Nucleic acid comprising or coding histone stem-loop and poly(a)-sequence or polyadenylation signal for increasing expression of encoded tumour antigen
WO2021213945A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 Pfizer Inc. Coronavirus vaccine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8785611B2 (en) * 2007-12-11 2014-07-22 The Scripps Research Institute Compositions and methods related to mRNA translational enhancer elements
RU2650795C2 (en) * 2012-02-15 2018-04-17 Кьюрвак Аг Nucleic acid comprising or coding histone stem-loop and poly(a)-sequence or polyadenylation signal for increasing expression of encoded tumour antigen
WO2021213945A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 Pfizer Inc. Coronavirus vaccine

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FANG E. et al. Advances in COVID-19 mRNA vaccine development. Signal Transduct Target Ther. 2022. Vol. 7. No. 1. Art. 94. *
MATEUS J. et al. Low-dose mRNA-1273 COVID-19 vaccine generates durable memory enhanced by cross-reactive T cells. Science. 2021. Vol. 374. No. 6566. Art. eabj9853. *
Xia X. Detailed dissection and critical evaluation of the Pfizer/BioNTech and Moderna mRNA vaccines. Vaccines (Basel). 2021. Vol. 9. No. 7. Art. 734. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uchida et al. Systemic delivery of messenger RNA for the treatment of pancreatic cancer using polyplex nanomicelles with a cholesterol moiety
Thess et al. Sequence-engineered mRNA without chemical nucleoside modifications enables an effective protein therapy in large animals
Höbel et al. Polyethylenimine/small interfering RNA‐mediated knockdown of vascular endothelial growth factor in vivo exerts anti‐tumor effects synergistically with Bevacizumab
JP2022095702A (en) Stabilized formulations of lipid nanoparticles
JP2022544652A (en) Improved Lipid Nanoparticles for Delivery of Nucleic Acids
AU2010212520B2 (en) Delivering functional nucleic acids to mammalian cells via bacterially derived intact minicells
KR20200071081A (en) New artificial nucleic acid molecule
JP2020532528A (en) Method of producing lipid nanoparticles
JP2017119719A (en) Engineered nucleic acid and method of use thereof for non-human vertebrate
Nizzardo et al. Effect of combined systemic and local morpholino treatment on the spinal muscular atrophy Δ7 mouse model phenotype
Zhang et al. Effect of mRNA-LNP components of two globally-marketed COVID-19 vaccines on efficacy and stability
JP2021525508A (en) Compositions and Methods of Adjustable Co-Coupling Polypeptide Nanoparticle Delivery Systems for Nucleic Acid Therapeutics
CN110446506B (en) Nanosilosome-microbubble conjugate and composition for improving or treating hair loss comprising same
US20230061936A1 (en) Methods of dosing circular polyribonucleotides
CN115778904A (en) A preparation for in vitro transfection and in vivo mRNA delivery
JP2023552602A (en) Therapeutic agents for the treatment of neurodegenerative disorders
JP2022538868A (en) Micelle nanoparticles and uses thereof
JP2024505151A (en) lipid nanoparticle spherical nucleic acid
RU2792231C1 (en) mRNA-BASED VECTOR FOR INCREASED TARGET PROTEIN PRODUCTION IN MAMMALIAN CELLS (VARIANTS)
JP2019511566A (en) Nucleic acid condensing peptide, nucleic acid condensing peptide set, nucleic acid delivery carrier, nucleic acid delivery method, cell production method, cell detection method and kit
JP2024511808A (en) Viral vector-based RNA delivery system and its use
KR102301572B1 (en) A Novel Composition for Delivery of Nucleic Acid Molecules and Use Thereof
Wu et al. Selective anti-melanoma effect of phosphothioated aptamer encapsulated by neutral cytidinyl/cationic lipids
CN116004623B (en) shRNA sequence for targeted silencing of LRP1 gene expression, preparation method and application thereof
US20210087221A1 (en) Spherical nucleic acids with tailored and active protein coronae