RU2807629C2 - Антисмысловые олигонуклеотиды ацетил-соа-карбоксилазы-2 - Google Patents
Антисмысловые олигонуклеотиды ацетил-соа-карбоксилазы-2 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807629C2 RU2807629C2 RU2021101000A RU2021101000A RU2807629C2 RU 2807629 C2 RU2807629 C2 RU 2807629C2 RU 2021101000 A RU2021101000 A RU 2021101000A RU 2021101000 A RU2021101000 A RU 2021101000A RU 2807629 C2 RU2807629 C2 RU 2807629C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mrna
- group
- formula
- acc
- substituted
- Prior art date
Links
- 239000000074 antisense oligonucleotide Substances 0.000 title description 46
- 238000012230 antisense oligonucleotides Methods 0.000 title description 46
- 108010018763 Biotin carboxylase Proteins 0.000 title description 13
- 102100021641 Acetyl-CoA carboxylase 2 Human genes 0.000 title description 4
- 108020000948 Antisense Oligonucleotides Proteins 0.000 title description 2
- 108091093037 Peptide nucleic acid Proteins 0.000 claims abstract description 95
- 102100021334 Bcl-2-related protein A1 Human genes 0.000 claims abstract description 81
- 101000894929 Homo sapiens Bcl-2-related protein A1 Proteins 0.000 claims abstract description 81
- 101000782621 Bacillus subtilis (strain 168) Biotin carboxylase 2 Proteins 0.000 claims abstract description 79
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 5
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 claims abstract 20
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract 5
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 39
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 39
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 36
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 23
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 23
- RWQNBRDOKXIBIV-UHFFFAOYSA-N thymine Chemical compound CC1=CNC(=O)NC1=O RWQNBRDOKXIBIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 19
- ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N Uracil Chemical compound O=C1C=CNC(=O)N1 ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 claims description 12
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229940113082 thymine Drugs 0.000 claims description 11
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 claims description 10
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 claims description 10
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229940035893 uracil Drugs 0.000 claims description 7
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 6
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 2
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 64
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 31
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 29
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 26
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 19
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 13
- 239000004055 small Interfering RNA Substances 0.000 description 13
- 101100215147 Caenorhabditis elegans aco-1 gene Proteins 0.000 description 12
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 11
- 230000009759 skin aging Effects 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 10
- ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUSA-N acetyl-CoA Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)C)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUSA-N 0.000 description 10
- 102000000452 Acetyl-CoA carboxylase Human genes 0.000 description 9
- 108010016219 Acetyl-CoA carboxylase Proteins 0.000 description 9
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 9
- 108020005067 RNA Splice Sites Proteins 0.000 description 9
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 9
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 9
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 9
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 9
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 8
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 8
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 7
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 7
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 7
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101100268668 Caenorhabditis elegans acc-2 gene Proteins 0.000 description 6
- -1 DNA Chemical class 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 6
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 6
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- 102000000574 RNA-Induced Silencing Complex Human genes 0.000 description 5
- 108010016790 RNA-Induced Silencing Complex Proteins 0.000 description 5
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 5
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 5
- 238000001638 lipofection Methods 0.000 description 5
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- 125000003088 (fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl group Chemical group 0.000 description 4
- 102100039164 Acetyl-CoA carboxylase 1 Human genes 0.000 description 4
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 4
- 101000963424 Homo sapiens Acetyl-CoA carboxylase 1 Proteins 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 4
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 4
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 4
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 description 4
- 238000011530 RNeasy Mini Kit Methods 0.000 description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 125000005257 alkyl acyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 4
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 4
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 4
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 4
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101100532034 Drosophila melanogaster RTase gene Proteins 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100031181 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Human genes 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 102000002278 Ribosomal Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010000605 Ribosomal Proteins Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 125000004457 alkyl amino carbonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004670 alkyl amino thio carbonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 3
- 125000005251 aryl acyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005100 aryl amino carbonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004391 aryl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 238000010805 cDNA synthesis kit Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 108020004445 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 3
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 101000963440 Bacillus subtilis (strain 168) Biotin carboxylase 1 Proteins 0.000 description 2
- 101000677540 Homo sapiens Acetyl-CoA carboxylase 2 Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000007330 LDL Lipoproteins Human genes 0.000 description 2
- 108010007622 LDL Lipoproteins Proteins 0.000 description 2
- LTYOQGRJFJAKNA-KKIMTKSISA-N Malonyl CoA Natural products S(C(=O)CC(=O)O)CCNC(=O)CCNC(=O)[C@@H](O)C(CO[P@](=O)(O[P@](=O)(OC[C@H]1[C@@H](OP(=O)(O)O)[C@@H](O)[C@@H](n2c3ncnc(N)c3nc2)O1)O)O)(C)C LTYOQGRJFJAKNA-KKIMTKSISA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002072 Non-Receptor Type 1 Protein Tyrosine Phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 108010015847 Non-Receptor Type 1 Protein Tyrosine Phosphatase Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- 125000004682 aminothiocarbonyl group Chemical group NC(=S)* 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 2
- TZRFSLHOCZEXCC-HIVFKXHNSA-N chembl2219536 Chemical compound N1([C@H]2C[C@@H]([C@H](O2)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)COP(O)(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2CO)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP(O)(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP(O)(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP(O)(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H]([C@@H](O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OCCOC)SP(O)(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP(O)(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)OCCOC)SP(O)(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP(O)(=O)OC[C@H]2[C@H](O)[C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)C=C(C)C(N)=NC1=O TZRFSLHOCZEXCC-HIVFKXHNSA-N 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 125000002485 formyl group Chemical group [H]C(*)=O 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- LTYOQGRJFJAKNA-DVVLENMVSA-N malonyl-CoA Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)CC(O)=O)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 LTYOQGRJFJAKNA-DVVLENMVSA-N 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 108091060283 mipomersen Proteins 0.000 description 2
- 229960004778 mipomersen Drugs 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K thiophosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=S RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229940100611 topical cream Drugs 0.000 description 2
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- PIINGYXNCHTJTF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-azaniumylethylamino)acetate Chemical compound NCCNCC(O)=O PIINGYXNCHTJTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 2-deoxy-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)CC=O ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 102000004276 BCL2-related protein A1 Human genes 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 108020004394 Complementary RNA Proteins 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 208000002197 Ehlers-Danlos syndrome Diseases 0.000 description 1
- 102000016942 Elastin Human genes 0.000 description 1
- 108010014258 Elastin Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241000408529 Libra Species 0.000 description 1
- 208000001145 Metabolic Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- WSDRAZIPGVLSNP-UHFFFAOYSA-N O.P(=O)(O)(O)O.O.O.P(=O)(O)(O)O Chemical group O.P(=O)(O)(O)O.O.O.P(=O)(O)(O)O WSDRAZIPGVLSNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 206010041660 Splenomegaly Diseases 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000000690 abdominal obesity-metabolic syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020411 cell activation Effects 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000024203 complement activation Effects 0.000 description 1
- 239000003184 complementary RNA Substances 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 239000008278 cosmetic cream Substances 0.000 description 1
- 239000008406 cosmetic ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000008341 cosmetic lotion Substances 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- RTINQKRHLKCKBZ-UHFFFAOYSA-N diaminophosphinic acid;morpholine Chemical compound NP(N)(O)=O.C1COCCN1 RTINQKRHLKCKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 231100000371 dose-limiting toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229940000406 drug candidate Drugs 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 230000000225 effect on diabetes Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 229920002549 elastin Polymers 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000004129 fatty acid metabolism Effects 0.000 description 1
- 125000001924 fatty-acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 208000005017 glioblastoma Diseases 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 102000047784 human ACACB Human genes 0.000 description 1
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 210000001865 kupffer cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000004132 lipogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000003520 lipogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;piperidine Chemical compound CN(C)C=O.C1CCNCC1 CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007922 nasal spray Substances 0.000 description 1
- 229940097496 nasal spray Drugs 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-L phosphoramidate Chemical compound NP([O-])([O-])=O PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- MXXWOMGUGJBKIW-YPCIICBESA-N piperine Chemical compound C=1C=C2OCOC2=CC=1/C=C/C=C/C(=O)N1CCCCC1 MXXWOMGUGJBKIW-YPCIICBESA-N 0.000 description 1
- 229940075559 piperine Drugs 0.000 description 1
- WVWHRXVVAYXKDE-UHFFFAOYSA-N piperine Natural products O=C(C=CC=Cc1ccc2OCOc2c1)C3CCCCN3 WVWHRXVVAYXKDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019100 piperine Nutrition 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002953 preparative HPLC Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 230000031390 regulation of fatty acid biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 125000000548 ribosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 238000007480 sanger sequencing Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002363 skeletal muscle cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001196 time-of-flight mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 229940100617 topical lotion Drugs 0.000 description 1
- 230000037317 transdermal delivery Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)silicon Chemical compound CC(C)[Si](C(C)C)C(C)C ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии. Описана группа изобретения, включающая производное пептидной нуклеиновой кислоты для индукции пропуска экзона в пре-мРНК АКК-2 человека и способ индукции пропуска экзона 12 в пре-мРНК АКК-2 человека с получением варианта сплайсинга мРНК АКК-2 без экзона 12 АКК-2 в клетках in vitro. Производное пептидной нуклеиновой кислоты обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5'→3') GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека. Изобретение расширяет арсенал средств для индукции пропуска экзона в пре-мРНК АКК-2 человека. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил., 4 табл., 6 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к производным пептидных нуклеиновых кислот, дополнительно целенаправленно воздействующим на пре-мРНК ацетил-КоА-карбоксилазы-2 человека, для исправления старения кожи при посредничестве ацетил-КоА-карбоксилазы-2.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Старению кожи уделяется значительное внимание, так как признаки старения наиболее заметны на коже. Старение кожи начинается в возрасте от примерно двадцати пяти лет до почти тридцати с уменьшением коллагена и эластина в коже, приводя к сухой и менее эластичной коже и даже морщинам. Ожирение является своего рода воспалительной реакцией, вызванной ухудшением кровообращения, произошедшим при чрезмерном отложении внутреннего жира. Внутренний жир на кровеносных сосудах подавляет кровообращение и секрецию различных гормонов для провоцирования старения всего организма, включая кожу. В этом смысле нарушения здоровья и заболевания, связанные с ожирением, должны контролироваться, чтобы получить здоровую и красивую кожу.
Для удовлетворения потребности организма биосинтез и деградация жирных кислот хорошо регулируются, исходя из физиологических состояний. Ацетил-КоА-карбоксилаза (АКК) является биотинзависимым ферментом, который катализирует карбоксилирование ацетил-КоА с получением малонил-КоА, которое является скорость определяющей стадией на первом этапе биосинтеза жирных кислот.
АКК обладает функцией регулирования метаболизма жирных кислот двумя путями. Наиболее важной функцией АКК является обеспечение субстрата малонил-КоА в качестве нового строительного блока в его активном состоянии для биосинтеза жирных кислот. Другая функция заключается в блокировании окисления жирных кислот в митохондриях путем ингибирования переноса ацильной группы жирных кислот.
У человека экспрессируются две основные изоформы АКК: ацетил-КоА-карбоксилаза-1 (АКК-1, АКАКА, ацетил-КоА-карбоксилаза-альфа) и ацетил-КоА-карбоксилаза-2 (АКК-2, АКАКБ, ацетил-КоА-карбоксилаза-бета). Две АКК(ы) имеют отличающиеся друг от друга функции, т.е. АКК-1 поддерживает регулирование синтеза жирных кислот, в то время как АКК-2 в основном регулирует окисление жирных кислот.
АКК(ы), регулирующие биосинтез и окисление жирных кислот, являются потенциальными мишенями при лечении многих заболеваний, как например новые антибиотики, использующие структурные различия бактерий и человеческих АКК(з), метаболический синдром диабета и ожирения, связанные с липогенезом ингибиторы роста раковых клеток и т.д. [Recent Patents Cardiovasc. Drug Discov. Vol 2, 162-80 (2007); PLoS One Vol 12, e0169566 (2017)].
Среди них исследование на АКК-2-/- мутантных мышах привлекло большое внимание, где АКК-2-дефицитные мыши, имевшие более низкий уровень жира с более высокой скоростью окисления жирных кислот, потеряли или сохранили вес тела, несмотря на большее потребление пищи, и снизили риск развития диабета [Science Vol 291, 2613-6 (2001)]. Эти результаты показали возможность ингибиторов АКК-2 оказывать терапевтический эффект на ожирение и диабет. Кроме того, при обработке кожи ингибиторами можно ожидать эффект обезжиривания и впоследствии предупреждение ожирения в коже и изменения к лучшему состояния кожи.
Учитывая значимость ожирения в процессе старения кожи, очень интересно и необходимо разработать ингибиторы АКК-2 или фармацевтические препараты, или косметику на основе механизма экспрессии АКК-2, которые могут улучшить и предотвратить состояние старения кожи.
Пре-мРНК: Генетическая информация осуществляется на ДНК (2-дезоксирибонуклеиновая кислота). ДНК транскрибируется для продуцирования пре-мРНК (пре-информационная (матричная) рибонуклеиновая кислота) в ядре. Пре- мРНК млекопитающих обычно состоит из экзонов и интронов, а экзон и интрон взаимосвязаны друг с другом, как схематично приведено ниже. Экзоны и интроны пронумерованы, как проиллюстрировано на рисунке ниже.
[Структура пре-мРНК]
Сплайсинг пре-мРНК: Пре-мРНК подвергается процессингу в мРНК после удаления интронов серией сложных реакций в совокупности называемых "сплайсингом", который схематически обобщен ниже на диаграмме. [Ann. Rev. Biochem. 72(1), 291-336 (2003); Nature Rev. Mol. Cell Biol. 6(5), 386-398 (2005); Nature Rev. Mol. Cell Biol. 15(2), 108-121 (2014)].
Сплайсинг инициируется образованием "сплайсомного Е комплекса" (т.е. ранний сплайсомный комплекс) между пре-мРНК и адапторными факторами сплайсинга. В "сплайсомном Е комплексе", U1 связывается с областью соединения экзона N и интрона N, и U2AF35 связывает область соединения интрона N и экзона (N+1). Таким образом, области соединения экзон/интрон или интрон/экзон являются критическими для образования раннего сплайсомного комплекса. "Сплайсомный Е комплекс" превращается в "сплайсомный А комплекс" при дополнительном комплексообразовании с U2. "Сплайсомный А комплекс" претерпевает серию сложных реакций для удаления или сплайсирования интрона, чтобы присоединить соседние экзоны.
Синтез рибосомного белка. Белки кодируются ДНК (2-дезоксирибонуклеиновая кислота). В ответ на клеточную стимуляцию или спонтанно ДНК транскрибируется для продуцирования пре-мРНК (пре-матричная рибонуклеиновая кислота) в ядре. Интроны пре-мРНК ферментативным путем сплайсируются для получения мРНК (матричная рибонуклеиновая кислота), которая затем транслоцируется в цитоплазму. В цитоплазме комплекс трансляционной структуры, называемый рибосомой, связывается с мРНК и осуществляется синтез белка, поскольку он сканирует генетическую информацию, кодируемую по мРНК. [Biochemistry vol 41, 4503-4510 (2002); Cancer Res. vol 48, 2659-2668 (1988)].
Антисмысловой олигонуклеотид (ACQ) (Antisense Oligonucleotide, ASO): Связывание олигонуклеотида с нуклеиновой кислотой, включая ДНК, мРНК и пре-мРНК, в сиквенс-специфичном методе (т.е. комплементарно) называется антисмысловым олигонуклеотидом (АСО).
Если АСО прочно связывается с мРНК в цитоплазме, например, АСО может ингибировать синтез рибосомного белка по мРНК. Необходимо, чтобы АСО присутствовал внутри цитоплазмы для того, чтобы ингибировать синтез рибосомного белка его белка-мишени.
Антисмысловое ингибирование сплайсинга. Если АСО прочно связывается с пре-мРНК в ядре, АСО может ингибировать или модулировать сплайсинг пре-мРНК в мРНК. Необходимо, чтобы АСО присутствовал внутри ядра для того, чтобы ингибировать или модулировать сплайсинг пре-мРНК в мРНК. Такое антисмысловое ингибирование сплайсинга продуцирует мРНК или мРНК(ы), не содержащие экзона, таргетированного с помощью АСО. Такая(ие) мРНК(ы) называется(ются) "сплайс-вариантом(ами)", и кодирует(ют) белок(и) меныний(ие), чем белок, кодируемый полноразмерной мРНК.
В принципе, сплайсинг может быть нарушен при ингибировании образования «сплайсомного Е комплекса». Если АСО прочно связывается с областью соединения (5' → 3') экзон-интрон, т.е. "5' сайт сплайсинга», то АСО блокирует образование комплекса между пре-мРНК и фактором U1, и, следовательно, образование «сплайсомного Е комплекса». Аналогичным образом, «сплайсомный Е комплекс» не может образоваться, если АСО прочно связывается с областью соединения (5' → 3') интрон-экзон, т.е. «3' сайт сплайсинга».
3' сайт сплайсинга и 5' сайт сплайсинга схематически проиллюстрированы на рисунке, приведенном ниже.
Олигонуклеотиды не природного происхождения.
ДНК- или РНК- олигонуклеотиды подвержены деградации эндогенными нуклеазами, ограничивая их терапевтическую ценность. В настоящее время были разработаны и интенсивно исследованы многие виды олигонуклеотидов не природного происхождения (не встречающиеся в природе). [Clin. Exp.Pharmacol. Physiol. vol 33, 533-540 (2006)]. Некоторые из них показывают длительную метаболическую стабильность по сравнению с ДНК и РНК. Ниже приведены химические структуры для нескольких типичных олигонуклеотидов не природного происхождения. Такие олигонуклеотиды предсказуемо связываются с комплементарной нуклеиновой кислотой, как это делает ДНК или РНК.
В: Нуклеиновое основание
Фосфоротиоатный олигонуклеотид: Фосфоротиоатный олигонуклеотид (ФТО) (Phosphorothioate oligonucleotide, РТО) является аналогом ДНК с одним остовом атомов фосфатного кислорода, замещенных атомом серы в мономере. Такое небольшое структурное изменение сделало ФТО сравнительно устойчивым к деградации нуклеазами. [Ann. Rev. Biochem. vol 54, 367-402 (1985)].
Отражая структурное сходство в остове ФТО и ДНК, они оба плохо проникают в клеточную мембрану в большинстве типов клеток млекопитающих. При этом, для некоторых типов клеток, чрезмерно экспрессирующих транспортер(ы) ДНК, ДНК и ФТО показывают хорошее проникновение в клетки. Известно, что системно вводимые ФТО(ы) легко распределяются в печени и почках. [Nucleic Acids Res. vol 25, 3290-3296 (1997)].
Для того, чтобы облегчить проникновение в клетки ФТО in vitro, обычно на практике применяют липофекцию. Однако, липофекция физически изменяет клеточную мембрану, вызывает цитотоксичность, и поэтому не будет идеальным для долгосрочного терапевтического применения in vivo.
За прошедшие 30 лет антисмысловые ФТО(ы) и варианты ФТО(ов) были клинически оценены для лечения рака, иммунологических расстройств, метаболических заболеваний и так далее. [Biochemistry vol 41, 4503-4510 (2002); Clin. Exp.Pharmacol. Physiol. vol 33, 533-540 (2006)]. Многие из таких кандидатов антисенс-препаратов не были успешно разработаны отчасти из-за плохого проникновения в клетки ФТО. Для того, чтобы преодолеть плохое проникновение в клетки, ФТО необходимо вводить в высокой дозе для терапевтической активности. Однако, известно, что ФТО(ы) связаны с дозолимитирующей токсичностью, включающей увеличенное время свертывания, активацию комплемента, тубулярную нефропатию, активацию купферовых клеток и иммунную стимуляцию, включая спленомегалию, лимфоидную гиперплазию, мононуклеарную клеточную инфильтрацию. [Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. vol 33, 533-540 (2006)].
Было найдено, что многие антисмысловые ФТО(ы) показывают надлежащую клиническую активность при заболеваниях со значительной ролью печени или почек. Мипомерсен является аналогом ФТО, который ингибирует синтез ароВ-100, белка, вовлеченного в транспорт холестерина липопротеинов низкой плотности (LDL). Мипомерсен проявлял надлежащую клиническую активность у больных атеросклерозом, скорее всего, из-за его избирательного распределения в печени. [Circulation vol 118(7), 743-753 (2008)]. ISIS-113715 является антисмысловым аналогом ФТО, ингибирующим синтез протеинтирозинфосфатазы 1B (РТР1 В), и было установлено, что показывает терапевтическую активность у больных сахарным диабетом II типа. [Curr. Opin. Mol. Ther. vol 6, 331-336(2004)].
Запертая нуклеиновая кислота.
В запертой нуклеиновой кислоте (ЗНК) (locked nucleic acid, LNA) рибозное кольцо остова РНК структурно затрудняет увеличить связывающую способность для РНК или ДНК. Таким образом, ЗНК можно рассматривать как аналог ДНК или РНК высокой аффинности. [Biochemistry vol 45, 7347-7355 (2006)].
Фосфородиамидат морфолиновый олигонуклеотид.
В фосфородиамидат морфолиновом олигонуклеотиде (ФМО) (phosphorodiamidate morpholino oligonucleotide, РМО) фосфатный остов и 2-дезоксирибоза ДНК заменяются фосфорамидатом и морфолином, соответственно. [Appl. Microbiol. Biotechnol. vol 71, 575-586 (2006)]. При этом остов ДНК отрицательно заряжен, остов ФМО не заряжен. Таким образом, связывание между ФМО и мРНК не имеет электростатического отталкивания между остовами и оказывается, как правило, сильнее, чем таковое между ДНК и мРНК. Так как ФМО структурно очень сильно отличается от ДНК, ФМО не будет распознаваться печеночным(и) транспортером(ами), распознающим(ими) ДНК. ФМО может проявлять другое распределение в тканях по сравнению с ФТО, но ФМО, как и ФТО, не легко проникает в клеточную мембрану.
Пептидная нуклеиновая кислота.
Пептидная нуклеиновая кислота (ПНК) (peptide nucleic acid, PNA) является полипептидом с N-(2-аминоэтил)глицином в качестве остовного звена и была открыта Dr. Nielsen и коллегами. [Science vol 254, 1497-1500 (1991)]. Химическая структура и сокращенная номенклатура ПНК иллюстрируются на представленном ниже рисунке. Подобно ДНК и РНК, ПНК также селективно связывается с комплементарной нуклеиновой кислотой. [Nature (London) vol 365, 566-568 (1992)]. При связывании с комплементарной нуклеиновой кислотой N-конец ПНК рассматривается как эквивалент «5'-конца» ДНК или РНК и С-конец ПНК как эквивалент «3'-конца» ДНК или РНК.
Подобно ФМО, остов ПНК не заряжен. Таким образом, связывание между ПНК и РНК оказывается, как правило, сильнее, чем связывание между ДНК и РНК. Так как ПНК заметно отличается от ДНК по химической структуре, ПНК не будет распознаваться печеночным(ми) транспортером(ами), распознающим(ими) ДНК, и будет показывать профиль распределения в тканях, отличный от такого для ДНК или ФТО. Однако, ПНК также плохо проникает через мембрану клеток млекопитающих. [Adv. Drug Delivery Rev. vol 55, 267-280 (2003)].
Модифицированные нуклеиновые основания для улучшения мембранной проницаемости ПНК.
ПНК была получена высоко проницаемой в мембраны клеток млекопитающих путем введения модифицированных нуклеиновых оснований с катионным липидом или его эквивалентном ковалентно к нему присоединенным. Химические структуры таких модифицированных нуклеиновых оснований приведены ниже. Было найдено, что такие модифицированные нуклеиновые основания цитозина, аденина и гуанина предсказуемо и комплементарно гибридизируются с гуанином, тимином и цитозином, соответственно. [РСТ Appl. No. PCT/KR2009/001256; ЕР2268607; US8680253].
Включение таких модифицированных нуклеиновых оснований в ПНК имеет сходство с ситуациями липофекции. При липофекции молекулы олигонуклеотида с фосфатным остовом скрыты катионными липидными молекулами, такими как липофектамин, и такие липофектамин/олигонуклеотидные комплексы склонны проникать через мембрану довольно легко по сравнению с оголенными молекулами олигонуклеотидов.
Было найдено, что в дополнение к хорошей мембранной проницаемости, эти производные ПНК обладают ультра-сильным сродством к комплементарной нуклеиновой кислоте. Например, введение от 4 до 5 модифицированных нуклеиновых оснований в 11-13-мерные производные ПНК легко давало прирост Tm в 20°С или выше при дуплексном образовании с комплементарной ДНК. Такие производные ПНК очень чувствительны к ошибочному спариванию пары оснований. Ошибочное спаривание пары
оснований приводило к потере Tm от 11 до 22°С в зависимости от типа модифицированного основания, а также последовательности ПНК.
Малая интерферирующая РНК (siPHK) (small Interfering RNA, siRNA).
Малая интерферирующая РНК (siPHK) относится к двухцепочечной РНК из 20-25 пар оснований. [Microbiol. Mol. Biol. Rev. vol 67(4), 657-685 (2003)]. Антисмысловая цепь siPHK каким-то образом взаимодействует с белками, образуя «индуцированный РНК комплекс сайленсинга» (RNA-induced Silencing Complex, RISC). Затем RISC связывается с определенной частью мРНК, комплементарной к антисмысловой цепи siPHK. мРНК, образовавшая комплекс с RISC, подвергается расщеплению. Таким образом, siPHK каталитически индуцирует расщепление целевой мРНК, и, следовательно, подавляет экспрессию белка с помощью мРНК. RISC не всегда связывается с полной комплементарной последовательностью в пределах целевой мРНК, что вызывает опасения, связанные с ненаправленными действиями лекарственного действия siPHK. Как и другие классы олигонуклеотида с остовом ДНК или РНК, siPHK обладает плохой клеточной проницаемостью и, следовательно, имеет тенденцию показывать плохую терапевтическую активность in vitro или in vivo, если должным образом не подготовлена или химически не модифицирована для получения хорошей мембранной проницаемости.
siРНК АКК.
Сообщалось, что смесь siPHK АКК-1 и siPHK АКК-2 ингибирует экспрессию мРНК(т) АКК-1 и АКК-2 и белков в линии раковых клеток глиобластомы после липофекции при 20 нМ каждого [PLoS One Vol 12, е0169566 (2017)]. Эти результаты могут быть полезны при изучении метастаза липогенной опухоли, связанного с АКК.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблема, подлежащая решению
Поскольку ожирение оказывает сильный эффект на старение кожи, должны контролироваться состояния здоровья и заболевания, связанные с ожирением, чтобы получить здоровую и красивую кожу.
Исследование на АКК-2-/- мутантных мышах в отношении ожирения привлекло большое внимание. Кроме того, хотя сообщалось, что siPHK АКК(з) ингибируют экспрессию siPHK АКК(з) и белков в линии раковых клеток, siPHK(ы) обходятся слишком дорого для производства и разработки в качестве средства от старения кожи, не говоря уже о трудности доставки в кожу. Поэтому необходимо разработать лекарственные препараты или косметические средства на основе механизма экспрессии АКК-2, которые могут исправить и предотвратить состояние старения кожи.
Решение проблемы
Данное изобретение предлагает производное пептидной нуклеиновой кислоты (ПНК), представленное формулой I, или его фармацевтически приемлемую соль:
где
n - целое число от 10 до 21;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5' → 3')
GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека или частично комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека с одним или двумя ошибочными спариваниями;
S1, S2, Sn-1, Sn, T1, T2, Tn-1 и Tn независимо обозначают атом водорода, атом дейтерия, замещенную или незамещенную алкилгруппу или замещенную или незамещенную арилгруппу;
X и Y независимо обозначают атом водорода, атом дейтерия, формилгруппу [Н-С(=O)-], аминокарбонилгруппу [NH2-C(=O)-], аминотиокарбонилгруппу [NH2-C(=S)-], замещенную или незамещенную алкилгруппу, замещенную или незамещенную арилгруппу, замещенную или незамещенную алкилоксигруппу, замещенную или незамещенную арилоксигруппу, замещенную или незамещенную алкилацилгруппу, замещенную или незамещенную арилацилгруппу, замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу, замещенную или незамещенную арилоксикарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкиламинокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную ариламинокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкиламинотиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную ариламинотиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилокситиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную арилокситиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилсульфонилгруппу, замещенную или незамещенную арилсульфонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилфосфонилгруппу или замещенную или незамещенную арилфосфонилгруппу;
Z обозначает атом водорода, атом дейтерия, гидроксигруппу, замещенную или незамещенную алкилоксигруппу, замещенную или незамещенную арилоксигруппу, замещенную или незамещенную аминогруппу, замещенную или незамещенную алкилгруппу или замещенную или незамещенную арилгруппу;
В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения; и
по меньшей мере четыре из В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения с замещенной или незамещенной аминогруппой, ковалентно связанной с остатком нуклеинового основания.
Соединение формулы I индуцирует пропуск «экзона 12» в пре-мРНК АКК-2 человека, дает сплайс-вариант(ы) мРНК АКК-2 человека, не содержащий(ие) «экзона 12», и, следовательно, пригодно для ингибирования функциональной активности гена, считывающего пре-мРНК АКК-2 человека.
Условие, что «п представляет собой целое число от 10 до 21» буквально означает, что n является целым числом, выбираемым из группы целых чисел 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20.
Химические структуры природных нуклеиновых оснований или нуклеиновых оснований не природного происхождения в производном ПНК формулы I подтверждаются примерами на Фиг. 1а-1с. Природные (т.е. встречающиеся в природе) нуклеиновые основания или нуклеиновые основания не природного происхождения (т.е. не встречающиеся в природе), описанные в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются нуклеиновыми основаниями, представленными на Фиг. 1а-1с. Обеспечение таких нуклеиновых оснований не природного происхождения является иллюстрацией разнообразия приемлемых нуклеиновых оснований, и поэтому не должно быть истолковано для ограничения объема настоящего изобретения.
Заместители, выбранные для описания производного ПНК формулы I, приведены на Фиг. 2а-2е. Фиг. 2а приводит примеры для замещенных или незамещенных алкилгрупп. Замещенные или незамещенные алкилацилгруппы и замещенные или незамещенные арилацилгруппы приведены на Фиг. 2b. Фиг. 2 с иллюстрирует примеры для замещенной или незамещенной алкиламиногруппы, замещенной или незамещенной ариламиногруппы, замещенной или незамещенной арилгруппы, замещенной или незамещенной алкилсульфонилгруппы или арилсульфонилгруппы и замещенной или незамещенной алкилфосфонилгруппы или арилфосфонилгруппы. Фиг. 2d приводит примеры для замещенной или незамещенной алкилоксикарбонилгруппы или арилоксикарбонилгруппы, замещенной или незамещенной алкиламинокарбонилгруппы или ариламинокарбонилгруппы. На Фиг. 2е приведены примеры для замещенной или незамещенной алкиламинотиокарбонилгруппы, замещенной или незамещенной ариламинотиокарбонилгруппы, замещенной или незамещенной алкилокситиокарбонилгруппы и замещенной или незамещенной арилокситиокарбонилгруппы. Обеспечение таких типичных заместителей является иллюстрацией разнообразия приемлемых заместителей, и поэтому не должно быть истолковано для ограничения объема настоящего изобретения. Специалист в данной области может легко додумать, что олигонуклеотидная последовательность является ключевым фактором для сиквенс-специфичного связывания олигонуклеотида с целевой последовательностью пре-мРНК по сравнению с заместителями в N-конце или С-конце.
Соединение формулы 1 прочно связывается с комплементарной ДНК, пример которой приведен в предшествующем уровне техники [PCT/KR2009/001256]. Дуплекс между производным ПНК формулы I и его полноразмерной комплементарной ДНК или РНК обладает значением Tm слишком высоким для достоверного определения в водном буфере. Соединение ПНК формулы I дает высокие значения Tm с комплементарными ДНК(ами) более короткой длины.
Соединение формулы I комплементарно связывается с 5' сайтом сплайсинга "экзона 12" пре-мРНК АКК-2 человека. [NCBI Reference Sequence: NG_046907]. 16-мерная последовательность [(5' → 3') GCCAUUUCGUCAGUAU] охватывает область соединения «экзона 12» и "интрона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека, и состоит из 8-мерной от "экзона 12" и 8-мерной от "интрона 12". Таким образом, 16-мерная последовательность пре-мРНК может обычно обозначаться как [(5' → 3') где последовательность экзона и интрона определяется соответственно "заглавными" и "строчными" буквами и область соединения экзона-интрона выражаетсяТрадиционное обозначение для пре-мРНК дополнительно иллюстрируется 30-мерной последовательностью [(5' → 3') охватывающей область соединения "экзона 12" и "интрона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека.
Соединение формулы I прочно связывается с целевым 5' сайтом сплайсинга пре-мРНК АКК-2 человека, считанного с гена АКК-2 человека, и препятствует образованию «раннего сплайсомного комплекса» для получения сплайс-варианта(ов) мРНК АКК-2, не содержащего(их) "экзона 12" (пропуск экзона 12).
Сильное сродство РНК позволяет соединению формулы I вызвать пропуск "экзона 12" АКК-2, даже если производное ПНК имеет одно или два ошибочных спаривания с целевым 5' сайтом сплайсинга в пре-мРНК АКК-2. Подобным образом производное ПНК формулы I все еще может индуцировать пропуск "экзона 12" АКК-2 в мутантной пре-мРНК АКК-2, обладающей одним или двумя однонуклеотидными полиморфизмами (single nucleotide polymorphism, SNPs) в целевом сайте сплайсинга.
Соединение формулы I обладает хорошей клеточной проницаемостью и может быть легко доставлено в клетку как «оголенный» олигонуклеотид, примером чего является предшествующий уровень техники [PCT/KR2009/001256]. Таким образом, соединение, описанное в настоящем изобретении, индуцирует пропуск "экзона 12" в пре-мРНК АКК-2 и дает сплайс-вариант(ы) мРНК АКК-2, не содержащий(ие) "экзона 12" АКК-2 в клетках, обработанных соединением формулы I как «оголенным» олигонуклеотидом. Соединение формулы I не требует каких-либо средств или составов для доставки в клетку, чтобы мощно индуцировать пропуск целевого экзона в клетках. Соединение формулы I легко индуцирует пропуск "экзона 12" АКК-2 в клетках, обработанных соединением, описанным в настоящем изобретении, как «оголенным» олигонуклеотидом при субфемтомолярной концентрации.
Вследствие хорошей клеточной или мембранной проницаемости, производное ПНК формулы I может местно вводиться в виде «оголенного» олигонуклеотида для индуцирования пропуска "экзона 12" АКК-2 в коже. Соединению формулы I не требуется лекарственная форма для увеличения трансдермальной доставки в ткань-мишень с точки зрения надлежащей терапевтической или биологической активности. Обычно соединение формулы I растворяют в воде и сорастворителе и наружно или трансдермально вводят при субпикомолярной концентрации, чтобы вызвать желаемую терапевтическую или биологическую активность в коже-мишени. Соединение, описанное в настоящем изобретении, не обязательно должно быть интенсивно или агрессивно вводиться, чтобы вызвать топическую терапевтическую активность. Тем не менее, производное ПНК формулы I может входить в состав с косметическими ингредиентами или адъювантами в качестве наружного крема или лосьона. Такой наружный косметический крем или лосьон может быть пригоден для лечения старения кожи.
Соединение, описанное в настоящем изобретении, может вводиться местно пациенту при терапевтически или биологически эффективной концентрации в диапазоне от 1 аМ до более чем 1 нМ, которая будет варьироваться в зависимости от схемы приема препарата, состояний или ситуаций пациента и так далее.
Производное ПНК формулы I может различным образом входить в состав, включая, но не ограничиваясь инъекциями, назальным спреем, трансдермальным пластырем и так далее. Кроме того, производное ПНК формулы I может вводиться пациенту в терапевтически эффективной дозе и доза введения может варьироваться в зависимости от показания, способа введения, схемы введения доз, состояний или ситуаций пациента и так далее.
Соединение формулы I может использоваться в сочетании с фармацевтически приемлемой кислотой или основанием, включая, но не ограничиваясь, гидроксид натрия, гидроксид калия, соляную кислоту, метансульфоновую кислоту, лимонную кислоту, трифторуксусную кислоту и другие
Производное ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемая соль может вводиться пациенту вместе с фармацевтически приемлемым адьювантом, включая, но не ограничиваясь, лимонную кислоту, соляную кислоту, винную кислоту, стеариновую кислоту, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, этанол, изопропанол, бикарбонат натрия, дистиллированную воду, консервант(ы) и другие.
Предпочтительным является производное ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемая соль:
где
n - целое число от 10 до 21;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5' → 3')
GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека или частично комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека с одним или двумя ошибочными спариваниями;
S1, S2, Sn-1, Sn, T1, T2, Tn-1 и Tn независимо обозначают атом водорода, атом дейтерия;
X и Y независимо обозначают атом водорода, атом дейтерия, формилгруппу [Н-С(=O)-], аминокарбонилгруппу [NH2-C(=O)-], аминотиокарбонилгруппу [NH2-C(=S)-], замещенную или незамещенную алкилгруппу, замещенную или незамещенную арилгруппу, замещенную или незамещенную алкилоксигруппу, замещенную или незамещенную арилоксигруппу, замещенную или незамещенную алкилацилгруппу, замещенную или незамещенную арилацилгруппу, замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу, замещенную или незамещенную арилоксикарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкиламинокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную ариламинокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкиламинотиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную ариламинотиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилокситиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную арилокситиокарбонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилсульфонилгруппу, замещенную или незамещенную арилсульфонилгруппу, замещенную или незамещенную алкилфосфонилгруппу или замещенную или незамещенную арилфосфонилгруппу;
Z обозначает атом водорода, гидроксигруппу, замещенную или незамещенную алкилоксигруппу, замещенную или незамещенную арилоксигруппу или замещенную или незамещенную аминогруппу;
В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения
по меньшей мере четыре из В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения, представленных формулой II, формулой III или формулой IV:
где
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 независимо выбраны из атома водорода и замещенной или незамещенной алкилгруппы;
L1, L2 и L3 являются ковалентным линкером, представленным формулой V, ковалентно соединяющим основную аминогруппу с остатком нуклеинового основания:
где
Q1 и Qm представляют собой замещенную или незамещенную метиленгруппу (-СН2-) и Qm непосредственно связывается с основной аминогруппой;
Q2, Q3, и Qm-1 независимо выбраны из замещенной или незамещенной метиленгруппы, атома кислорода (-O-), атома серы (-S-) и замещенной или незамещенной аминогруппы [-N(H)- или -N(заместитель)-]; и
m - целое число от 1 до 15.
Представляет интерес олигомер ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемая соль:
где
n - целое число от 11 до 16;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5' → 3')
GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека;
S1, S2, Sn-1, Sn, T1, T2, Tn-1 и Tn представляют собой атом водорода;
X и Y независимо обозначают атом водорода, замещенную или незамещенную алкилацилгруппу или замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу;
Z обозначает замещенную или незамещенную аминогруппу;
В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения;
по меньшей мере пять из В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения, представленных формулой II, формулой III или формулой IV;
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 являются атомом водорода;
Q1 и Qm представляют собой метиленгруппу и Qm непосредственно связывается с основной аминогруппой;
Q2, Q3, и Qm-1 независимо выбраны из метиленгруппы и атома кислорода; и
m - целое число от 1 до 9.
Представляет интерес производное ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемая соль:
где
n - целое число от 11 до 16;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5' → 3')
GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека;
S1, S2, Sn-1, Sn, T1, T2, Tn-1 и Tn представляют собой атом водорода;
X представляет собой атом водорода;
Y обозначает замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу;
Z обозначает замещенную или незамещенную аминогруппу;
В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения;
по меньшей мере пять из В1, В2, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения, представленных формулой II, формулой III или формулой IV;
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 являются атомами водорода;
L1 обозначает -(СН2)2-O-(СН2)2-группу, -СН2-O-(СН2)2-группу, -СН2-O-(СН2)3-группу, -СН2-O-(СН2)4-группу или -СН2-O-(СН2)5-группу; и
L2 и L3 независимо выбраны из -(СН2)2-O-(СН2)2-группы, -(СН2)3-O-(СН2)2-группы, -(СН2)2-O-(СН2)3-группы, -(СН2)2-группы, -(СН2)3-группы, -(СН2)4-группы, -(СН2)5-группы, -(СН2)6-группы, -(СН2)7-группы и -(CH2)8-группы.
Представляет интерес производное ПНК формулы I, которое выбрано из группы соединений, приведенных ниже (называемые в дальнейшем АСО(ы) (антисмысловые олигонуклеотиды) 1, 2, 3, 4, 5 и 6, соответственно), или его фармацевтически приемлемая соль:
(N → C) Fethoc-CTG(6)-ACG(6)-AA(5)A-TG(6)G-C(1O2)C-NH2;
(N → C) Fethoc-TA(5)C(1O2)-TGA(5)-CGA(5)-AA(5)T-G(6)GC(1O2)-C-NH2;
(N → C) Fethoc-TA(5)C-TG(5)A-C(1O2)GA(5)-AA(5)T-G(5)G-NH2;
(N → C) Fethoc-AC(1O2)T-GA(5)C-GA(5)A-A(5)TG(5)-GC(1O2)-NH2;
(N → C) Fethoc-CTG(6)-AC(1O2)G-A(5)AA(5)-TG(6)G-NH2;
(N → C) Fethoc-CTG(6)-AC(1O2)G-A(5)AA(5)-TG(6)G-C(1O2)C-NH2,
где
A, G, T и С представляют собой мономеры ПНК с природным нуклеиновым основанием аденином, тимином, гуанином и цитозином, соответственно;
C(pOq), А(р) и G(p) представляют собой мономеры ПНК с нуклеиновым основанием не природного происхождения, представленным формулой VI, формулой VII и формулой VIII, соответственно;
где
р и q - целые числа, например, р равно 1 или 5 и q равно 2 в случае АСО 4; и
"Fethoc-" представляет собой сокращение для
"[2-(9-фторенил)этил-1-окси]карбонилгруппы" и "-NH2" - для незамещенной "аминогруппы".
Фиг. 3 в совокупности и недвусмысленно представляет химические структуры для мономеров ПНК, сокращенных как A, G, Т, С, C(pOq), А(р) и G(p). Как обсуждалось в предшествующем уровне техники [PCT/KR2009/001256], C(pOq) рассматривается как мономер ПНК с "модифицированным цитозином" вследствие его гибридизации в "гуанин". А(р) принимается за мономеры ПНК с "модифицированным аденином" вследствие их гибридизации в "тимин" и G(p) принимается за мономеры ПНК с "модифицированным гуанином" вследствие их гибридизации в "цитозин". Кроме того, для того, чтобы проиллюстрировать сокращения, применяемые для таких производных ПНК, химическая структура АСО 1 "(N → С) CTG(6)-ACG(6)-AA(5)A-TG(6)G-C(1O2)C-NH2" приведена на Фиг. 4.
АСО 1 эквивалентен последовательности ДНК "(5' → 3')
CTG-ACG-AAA-TGG-CC" для комплементарного связывания с пре-мРНК. 14-мерная ПНК имеет 14-мерное комплементарное перекрывание с 14-мерной последовательностью, обозначенной "жирным шрифтом" и "подчеркнутой" в 30-мерной последовательности РНК [(5' → 3') охватывающей область соединения "экзона 12" и "интрона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека.
Одним из аспектов настоящего изобретения является способ лечения состояний или заболеваний, связанных с транскрипцией гена АКК-2 человека, включающий введение пациенту производного пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемой соли.
Одним из аспектов настоящего изобретения является способ лечения старения кожи, включающий введение пациенту производного пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемой соли.
Одним из аспектов настоящего изобретения является фармацевтическая композиция для лечения состояний или заболеваний, связанных с транскрипцией гена АКК-2 человека, включающая производное пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемую соль.
Одним из аспектов настоящего изобретения является косметическая композиция для лечения состояний или заболеваний, связанных с транскрипцией гена АКК-2 человека, включающая производное пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемую соль.
Одним из аспектов настоящего изобретения является фармацевтическая композиция для лечения старения кожи, включающая производное пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемую соль.
Одним из аспектов настоящего изобретения является косметическая композиция для лечения старения кожи, включающая производное пептидной нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящим изобретением или его фармацевтически приемлемую соль.
Эффект изобретения
Состояния или заболевания, связанные с транскрипцией гена АКК-2 человека, можно лечить введением производного ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемой соли.
Старение кожи можно лечить введением производного ПНК формулы I или его фармацевтически приемлемой соли.
Краткое пояснение фигур
Фиг. 1а-1с. Примеры природных нуклеиновых оснований или нуклеиновых оснований не природного происхождения (модифицированных), выбираемых для производного пептидной нуклеиновой кислоты формулы I.
Фиг. 2а-2е. Примеры заместителей, выбираемых для производного пептидной нуклеиновой кислоты формулы I.
Фиг. 3. Химические структуры мономеров ПНК с природным или модифицированным нуклеиновым основанием.
Фиг. 4. Химическая структура "АСО 1".
Фиг. 5. Химические структуры мономеров Fmoc-ПНК, используемых для синтеза производных ПНК данного изобретения.
Фиг. 6a-6b. C18-обращено-фазовые ВЭЖХ хроматограммы "АСО 1" до и после очистки ВЭЖХ, соответственно.
Фиг. 7. ESI-TOF масс-спектр "АСО 1", очищенного C18-RP препаративной ВЭЖХ.
Фиг. 8. Пропуск экзона мРНК АКК-2 с помощью "АСО 1" в С2С12.
Фиг. 9. Ингибирование уровней мРНК АКК-2 с помощью "АСО 1" в С2С12.
Фиг. 10. Ингибирование уровней мРНК АКК-2 с помощью "АСО 6" в С2С12.
Фиг. 11. Ингибирование уровней мРНК АКК-2 с помощью "АСО 5" в С2С12.
Лучший вариант осуществления изобретения
Общие методики приготовления олигомеров ПНК
Олигомеры ПНК синтезировали с помощью твердофазного пептидного синтеза (solid phase peptide synthesis, SPPS), основанного на Fmoc-химии в соответствии со способом, раскрытым в предшествующем уровне техники [US6,133,444; WO96/40685] с незначительными, но требуемыми изменениями. Fmoc представляет собой {(9-фторенил)метилокси}карбонилгруппу. Твердая подложка, применяемая в данном исследовании, представляла собой амидную смолу H-Rink Amide-ChemMatrix, закупленную в PCAS BioMatrix Inc. (Квебек, Канада). Мономеры Fmoc-ПНК с модифицированным нуклеиновым основанием синтезировали, как описано в предшествующем уровне техники [PCT/KR 2009/001256] или с незначительными изменениями. Для синтеза производных ПНК настоящего изобретения использовались конкретные мономеры Fmoc-ПНК с модифицированным нуклеиновым основанием и мономеры Fmoc-ПНК с нуклеиновым основанием природного происхождения. Олигомеры ПНК очищали с помощью C18-обращено-фазовой ВЭЖХ (вода/ацетонитрил или вода/метанол с 0,1% TFA) и характеризовали масс-спектрометрией, включая ESI/TOF/MS.
Схема 1 иллюстрирует типичный цикл удлинения мономеров, принятый в SPPS данного исследования, и синтетические детали (тонкости) приведены ниже. Однако, для специалиста в данной области имеется много незначительных изменений, очевидно, возможных при эффективном проведении таких реакций SPPS на автоматическом пептидном синтезаторе или неавтоматическом пептидном синтезаторе. Каждая стадия реакции в схеме 1 кратко представлена, как изложено ниже.
[Схема 1]
[Активация смолы H-Rink-ChemMatrix] Если аминогруппа на смоле не защищена с помощью Fmoc, встряхивали 0,01 ммоль (около 20 мг смолы) смолы ChemMatrix в 1,5 мл 20% пиперин/DMF в трубке «libra» в течение 20 минут, и раствор DeFmoc отфильтровывали. Смолу промывали в течение 30 сек каждый раз последовательно 1,5 мл метиленхлорида (МС), 1,5 мл диметилформамида (DMF), 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF и 1,5 мл МС. Полученные свободные аминогруппы на твердой подложке подвергали связыванию с мономером Fmoc-ПНК.
[DeFmoc] Когда аминогруппа на смоле была защищена Fmoc, суспензию 0,01 ммоль (около 20 мг) смолы встряхивали в 1,5 мл 20% пиперидина/DMF в течение 7 мин, и DeFmoc раствор отфильтровывали. Смолу промывали в течение 30 сек последовательно каждый раз 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF, 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF и 1,5 мл МС. Полученные свободные аминогруппы на твердой подложке тотчас подвергали связыванию с мономером Fmoc-ПНК.
[Связывание с мономером Fmoc-ПНК] Свободные аминогруппы на твердой подложке связывались с мономером Fmoc-ПНК следующим образом. 0,04 ммолей мономера ПНК, 0,05 ммолей HBTU и 0,1 ммоль DIEA инкубировали в течение 2 мин в 1 мл безводного DMF и прибавляли к смоле со свободными аминогруппами. Раствор смолы встряхивали в течение 1 часа и реакционную смесь фильтровали. Затем смолу промывали в течение 30 сек последовательно каждый раз 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF и 1,5 мл МС.
Химические структуры мономеров Fmoc-ПНК с модифицированным нуклеиновым основанием, используемым в данном изобретении, представлены на Фиг. 5. Мономеры Fmoc-ПНК с модифицированным нуклеиновым основанием, представленные на Фиг. 5, должны быть приняты в качестве примеров и, следовательно, не должны рассматриваться для ограничения объема данного изобретения. Специалист в данной области может легко догадаться о целом ряде изменений в мономерах Fmoc-ПНК для синтеза производного ПНК формулы I.
[Кэпирование] После реакции связывания непрореагированные свободные аминогруппы кэпировали при встряхивании в течение 5 минут в 1,5 мл раствора кэпирования (5% уксусный ангидрид и 6% 2,6-лейтидин в DMF). Затем раствор кэпирования отфильтровывали и промывали в течение 30 сек последовательно каждый раз 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF и 1,5 мл МС.
[Введение группы "Fethoc-" в N-конец] Группу "Fethoc-" вводили в N-конец при взаимодействии свободной аминогруппы на смоле с "Fethoc-OSu" с помощью следующего способа. Суспензию смолы в растворе 0,1 ммоля Fethoc-OSu и 0,1 ммоль DIEA в 1 мл безводного MDF встряхивали в течение 1 часа и раствор отфильтровывали. Смолу промывали в течение 30 сек последовательно каждый раз 1,5 мл МС, 1,5 мл DMF и 1,5 мл МС. Химическая структура "Fethoc-OSu" [CAS No. 179337-69-0, C20H17NO5, M.B.351,36], используемая в данном изобретении, приведена, как указано ниже.
[Отщепление смолы] Олигомеры ПНК, связанные со смолой, отщепляли от смолы встряхиванием в течение 3 часов в 1,5 мл отщепляющего раствора (2,5% триизопропилсилана и 2,5% воды в трифторуксусной кислоте). Смолу отфильтровывали и фильтрат концентрировали при пониженном давлении. Полученный остаток растирали в порошок с помощью диэтилового эфира и полученный осадок собирали с помощью фильтрации для очистки обращено-фазовой ВЭЖХ.
[Анализ ВЭЖХ и очистка] После отщепления смолы технический продукт производного ПНК очищали с помощью C18-обращено-фазовой ВЭЖХ, элюируя водой/ацетонитрилом или водой/метанолом (градиентный метод), содержащих 0,1% TFA. Фиг. 6а и 6b представляют типичные хроматограммы ВЭЖХ для "АСО 1" до и после очистки ВЭЖХ, соответственно.
Синтетические примеры для производного ПНК формулы I
Для того, чтобы комплементарно целенаправленно воздействовать на 5' сайт сплайсинга "экзона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека, производные ПНК данного изобретения получали согласно методикам синтеза, приведенным выше, или с незначительными изменениями. Предоставление таких производных ПНК, целенаправленно воздействующих на пре-мРНК АКК-2 человека, является примером производных ПНК формулы I, и не должно быть истолковано для ограничения объема данного изобретения.
Таблица 1 приводит производные ПНК, комплементарно целенаправленно воздействующие на 5' сайт сплайсинга "экзона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека, считанной с гена АКК-2 человека [Стандартная/эталонная последовательность NCBI (Национального центра биотехнологической информации): NG_046907], а также данные по структурному исследованию с помощью масс-спектрометрии. Предоставление производных пептидной нуклеиновой кислоты в таблице 1 данного изобретения является примером производных ПНК формулы I, и не должно быть истолковано для ограничения объема настоящего изобретения.
"АСО 1" имеет 14-мерное комплементарное перекрывание с 14-мерной последовательностью, обозначенной "жирным шрифтом" и "подчеркнутой" в пределах 30-мерной последовательности РНК [(5' → 3') охватывающей область соединения "экзона 12" и "интрона 12" в пре-мРНК АКК-2 человека. Таким образом, "АСО 1" имеет 9-мерное перекрывание с "экзоном 12" и 5-мерное перекрывание с "интроном 12" в пределах пре-мРНК АКК-2 человека.
Связывающая аффинность "ACQ" для комплементарной ДНК
Производные ПНК формулы I оценивали по их связывающей аффинности к 10-мерным ДНК(ам) комплементарно целенаправленно воздействующим или на N-конец или С-конец. Связывающую аффинность оценивали величиной Tm для дуплекса между ПНК и 10-мерной комплементарной ДНК. Дуплекс между производными ПНК и полностью комплементарными ДНК(ами) показывают, что величины Tm слишком высоки, чтобы можно было надежно определить в водном буферном растворе, так как буферный раствор склонен кипеть во время измерения Tm. Величины Tm для полноразмерных ПНК(т) можно предсказать и сравнить на основе величины Tm для дуплекса между ПНК и 10-мерной комплементарной ДНК.
Величины Tm определяли на спектрометре с УФ и видимой областями спектра следующим образом. Смешанный раствор 4 мкМ олигомера ПНК и 4 мкМ комплементарной 10-мерной ДНК в 4 мл водного буфера (рН 7,16, 10 мМ фосфата натрия, 100 мМ NaCl) в 15 мл полипропиленовой пробирке фирмы Falcon инкубировали при 90°С в течение нескольких минут и медленно охлаждали до обычной температуры. Затем раствор переносили в 3 мл кварцевую УФ кювету, снабженную герметичной крышкой, и кювету устанавливали в спектрофотометр Agilent 8453 с УФ и видимой областями спектра. Изменение поглощения при 260 нм регистрировали с повышением температуры кюветы либо на 0,5, либо 1,0°С в минуту. Из кривой поглощения от температуры, температуру, показывающую самую высокую интенсивность поглощения, считывали как температуру Tm между ПНК и 10-мерной ДНК. ДНК(ы) для измерения Tm приобретали от Bioneer (www.bioneer.com, Dajeon, Республика Корея) и использовали без дополнительной очистки.
Наблюдаемые величины Tm производных ПНК формулы I показали высокие значения для комплементарного связывания с 10-мерной ДНК, как представлено в таблице 1.
Например, "АСО 1" показал величину Tm, равную 72,80°С, для дуплекса с 10-мерной комплементарной ДНК целенаправленно воздействующей на 10-мерный N-конец в ПНК как обозначено "жирным шрифтом" и "подчеркнуто" в [(N → С) При этом "АСО 1" показал Tm, равную 79,60°С, для дуплекса с 10-мерной комплементарной ДНК целенаправленно воздействующей на 10-мерный С-конец в ПНК как обозначено "жирным шрифтом" и "подчеркнуто" в [(N → С)
Примеры биологических активностей производных ПНК формулы I
Производные ПНК в данном изобретении оценивали in vitro на антисмысловые активности АКК-2 в скелетных мышечных клетках С2С12 с помощью количественной полимеразной цепной реакции с детекцией в реальном времени (real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR) и т.д. Биологические примеры предусмотрены в качестве примеров для иллюстрации биологических профилей производных ПНК формулы I, и поэтому не должны быть истолкованы для ограничения объема нынешнего изобретения.
Пример 1. Пропуск экзона, индуцированный "АСО 1" в С2С12.
"АСО 1" оценивали по его способности индуцировать пропуск "экзона 12" АКК-2 в клетках С2С12, как описано ниже.
[Культура клеток и обработка АСО] Клетки С2С12 (2×105) (Cat. No. CRL-1772, АТСС) выращивали в 60 мм чашке для культивирования, содержащей модифицированную по способу Дульбекко среду Игла (Dulbecco Modified Eagle Medium: DMEM) (Cat. No. 12-604F, Lonza), подкрепленной 10% FBS (Fetal Bovine Serum - фетальная бычья сыворотка) (Cat. No. 10099-41, GIBCO) и 1% стрептомицина/пенициллина (Cat. No. 15140-122, GIBCO) в атмосфере 5% CO2 при 37°С. Клетки либо ничем не обрабатывали (отрицательный контроль), либо обрабатывали аликвотой водного исходного "ASO 1" в течение 5 часов при 100 зМ до 1 фМ.
[Экстракция РНК и ПЦР в два раунда] Суммарную РНК экстрагировали с помощью RNeasy mini kit (Qiagen, Cat. No. 714106) согласно инструкциям производителя из обработанных АСО 1 клеток и кДНК получали из 200 нг РНК с помощью системы одностадийной ПЦР с обратной транскрипцией (One-Step RT-PCR System Superscript™ III) (Cat. No. 12574-018, Invitrogen). К смеси 200 нг РНК, 25 мкл 2Х рабочего буферного раствор, 2 мкл Superscript III™ RT/Platinum Taq Mix, 1 мкл 10 мкМ (микромольная концентрация) прямого праймера экзона 9 (5'-TTTTCCGACAAGTGCAGAG-3') и 1 мкл 10 мкМ обратного праймера экзона 15 (5'-AACGTCCACAATGTTCAG-3') в ПЦР пробирке прибавляли обработанной в автоклаве дистиллированную воду до общего объема 50 мкл. После реакции при 60°С в течение 30 минут и при 94°С в течение 2 минут, 30 циклов процесса ПЦР при 94°С в течение 15 секунд, при 50°С в течение 30 секунд и при 68°С в течение 1 минуты получали первый неочищенный продукт. Смесь 1 мкл неочищенного продукта, 1 мкл 10 мкМ прямого праймера экзона 10 (5'-GAG ТАС ТТА ТАС AGC CAG G-3') и 1 мкл 10 мкМ обратного праймера экзона 14 (5'-ТТС TGA АСА TCG CGT CTG-3') реагировали, используя набор Taq полимеразы PyroHostStart (Cat. No. K-2611-FCG) согласно инструкциям производителя при 95°С в течение 2 минут и затем имел место процесс ПЦР при 95°С в течение 30 секунд, при 47°С в течение 1 минуты и при 72°С в течение 20 секунд.
[Идентификация продуктов пропуска экзона электрофорезом] Продукты ПЦР (10 мкл) подвергались электрофоретическому разделению на 2% агарозном геле. Ожидаемые полосы от обработки "АСО 1" собирали и анализировали с помощью секвенирования по Сенгеру для оценки последовательности пропуска экзона.
[Пропуск экзона, индуцированный "АСО 1"] Как можно видеть на Фиг. 8, клетки, обработанные "АСО 1" при 0,1 аМ до 1 фМ зависимым от концентрации образом, давали вариант сплайсинга мРНК АКК-2 без экзона 11.
Пример 2. Ингибирование образования мРНК АКК-2 с помощью "АСО 1" в С2С12.
"АСО 1" оценивали с помощью количественной полимеразной цепной реакции с детекцией в реальном времени (RT-qPCR) по его способности подавлять образование мРНК АКК-2 в С2С12, как описано ниже.
[Культура клеток и обработка АСО] Клетки С2С12 (Cat. No. CRL-1772, АТСС) поддерживали в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла (DMEM, Cat. No. 12-604F, Lonza), подкрепленной 10% фетальной бычьей сывороткой (Cat. No. 10099-41, GIBCO) и 1% стрептомицина/пенициллина (Cat. No. 15140-122, GIBCO), которые выращивали при 37°С в условиях 5% CO2. Клетки С2С12 (2×105), стабилизированные в течение 24 часов в 60 мм чашке для культивирования, инкубировали в течение 24 часов с "АСО 1" при 0 (отрицательный контроль) и 100 зМ до 1 фМ.
[Экстракция РНК и синтез кДНК] Суммарную РНК экстрагировали с помощью RNeasy Mini kit (Qiagen, Cat. No. 714106) согласно инструкциям производителя из обработанных "ASO 1" клеток и кДНК получали из 400 нг РНК с помощью набора для синтеза первой цепи кДНК PrimeScript™ (Takara, Cat. No. 6110A). К смеси 400 нг РНК, 1 мкл случайного гексамера и 1 мкл dNTP (дезоксинуклеозидтрифосфат) (10 мМ) в ПЦР-пробирке прибавляли воду, обработанную DEPC, до общего объема 10 мкл, которая реагировала при 65°С в течение 5 минут. кДНК синтезировали прибавлением 10 мкл PrimeScript RTase к реакционной смеси и проведением реакции последовательно при 30°С в течение 10 минут и при 42°С в течение 60 минут.
[Количественная ПЦР в реальном времени] Для оценки уровня экспрессии мРНК АКК-2 человека количественную ПЦР в реальном времени выполняли с синтезированной кДНК с помощью линейного разрушаемого зонда (Taqman). Смесь кДНК, линейного разрушаемого зонда (Thermo, Mm01204651), IQ супермикса (BioRad, Cat. No 170-8862) и воды без нуклеазной активности в ПЦР-пробирке реагировала с помощью системы CFX96 Touch в реальном времени (BioRad) в соответствии с условиями цикла, указанными следующим образом: при 95°С течение 3 минут (первичная денатурация), за которым следует 50 циклов по 10 сек при 95°С (денатурация) и 30 сек при 60°С (отжиг и полимеризация). Интенсивность флуоресценции измеряли в конце каждого цикла и результат ПЦР оценивали с помощью кривой плавления. После того, как пороговый цикл (Ct) каждого гена стандартизировали GAPDH, изменение Ct сравнивали и анализировали.
[Снижение мРНК АКК-2 с помощью «АСО 1»] Как можно видеть на Фиг. 9, по сравнению с контрольным экспериментом, количество мРНК АКК-2 уменьшилось при обработке "АСО 1" зависимым от концентрации образом от 100 зМ до 1 фМ, и статистически значимое 30% понижение наблюдалось при обработке "АСО 1" при концентрации 1фМ. (t-критерий Стьюдента был сделан для проверки статистического уровня значимости полученных результатов).
Пример 3. Ингибирование образования мРНК АКК-2 с помощью "АСО 6" в С2С12.
"АСО 6" оценивали с помощью количественной ПЦР в реальном времени по его способности подавлять образование мРНК АКК-2 в С2С12, как описано ниже.
[Культура клеток и обработка АСО] Клетки С2С12 (Cat. No. CRL-1772, АТСС) поддерживали в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла (DMEM, Cat. No. 12-604F, Lonza), подкрепленной 10% фетальной бычьей сывороткой (Cat. No. 10099-41, GIBCO) и 1% стрептомицина/пенициллина (Cat. No. 15140-122, GIBCO), которые выращивали при 37°С и в условиях 5% СО2. Клетки С2С12 (2×105), стабилизированные в течение 24 часов в 60 мм чашке для культивирования, инкубировали в течение 24 часов с "АСО 6" при 0 (отрицательный контроль) и 100 зМ до 1 фМ.
[Экстракция РНК и синтез кДНК] Суммарную РНК экстрагировали с помощью RNeasy Mini kit (Qiagen, Cat. No. 714106) согласно инструкциям производителя из обработанных «АСО 6» клеток и кДНК получали из 400 нг РНК с помощью набора для синтеза первой цепи кДНК PrimeScript™ (Takara, Cat. No. 6110A). К смеси 400 нг РНК, 1 мкл случайного гексамера и 1 мкл dNTP (дезоксинуклеозидтрифосфат) (10 мМ) в ПЦР-пробирке прибавляли воду, обработанную DEPC, до общего объема 10 мкл, которая реагировала при 65°С в течение 5 минут. кДНК синтезировали прибавлением 10 мкл PrimeScript RTase к реакционной смеси и проведением реакции последовательно при 30°С в течение 10 минут и при 42°С в течение 60 минут.
[Количественная ПЦР в реальном времени] Для оценки уровня экспрессии мРНК АКК-2 человека количественную ПЦР в реальном времени выполняли с синтезированной кДНК с помощью линейного разрушаемого зонда (Taqman). Смесь кДНК, линейного разрушаемого зонда (Thermo, Mm01204651), IQ супермикса (BioRad, Cat. No 170-8862) и воды без нуклеазной активности в ПЦР-пробирке реагировала с помощью системы CFX96 Touch в реальном времени (BioRad) в соответствии с условиями цикла, указанными следующим образом: при 95°С течение 3 минут (первичная денатурация), за которым следует 50 циклов по 10 сек при 95°С (денатурация) и 30 сек при 60°С (отжиг и полимеризация). Интенсивность флуоресценции измеряли в конце каждого цикла и результат ПЦР оценивали с помощью кривой плавления. После того, как пороговый цикл (Ct) каждого гена стандартизировали GAPDH, изменение Ct сравнивали и анализировали.
[Снижение мРНК АКК-2 с помощью «АСО 6»] Как можно видеть на Фиг. 10, количество мРНК АКК-2 уменьшилось при обработке "АСО 6" зависимым от концентрации образом от 100 зМ до 1 фМ. По сравнению с контрольным опытом статистически значимое 30% и 50% понижение наблюдалось при обработке "АСО 6" при концентрации 1 аМ и 1 фМ, соответственно. (Т-критерий Стьюдента был сделан для проверки статистического уровня значимости полученных результатов).
Пример 4. Ингибирование образования мРНК АКК-2 с помощью "АСО 5" в С2С12.
"АСО 5" оценивали аналогичным методом, как описано ниже.
[Культура клеток и обработка АСО] Клетки С2С12 (Cat. No. CRL-1772, АТСС) поддерживали в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла (DMEM, Cat. No. 12-604F, Lonza), подкрепленной 10% фетальной бычьей сывороткой (Cat. No. 10099-41, GIBCO) и 1% стрептомицина/пенициллина (Cat. No. 15140-122, GIBCO), которые выращивали при 37°С и в условиях 5% СО2. Клетки С2С12 (2×105), стабилизированные в течение 24 часов в 60 мм чашке для культивирования, инкубировали в течение 24 часов с "АСО 5" при 0 (отрицательный контроль) и 100 зМ до 1 фМ.
[Экстракция РНК и синтез кДНК] Суммарную РНК экстрагировали с помощью RNeasy Mini kit (Qiagen, Cat. No. 714106) согласно инструкциям производителя из обработанных «АСО 5» клеток и кДНК получали из 400 нг РНК с помощью набора для синтеза первой цепи кДНК PrimeScript™ (Takara, Cat. No. 6110A). К смеси 400 нг РНК, 1 мкл случайного гексамера и 1 мкл dNTP (дезоксинуклеозидтрифосфат) (10 мМ) в ПЦР-пробирке прибавляли воду, обработанную DEPC, до общего объема 10 мкл, которая реагировала при 65°С в течение 5 минут. кДНК синтезировали прибавлением 10 мкл PrimeScript RTase к реакционной смеси и проведением реакции последовательно при 30°С в течение 10 минут и при 42°С в течение 60 минут.
[Количественная ПЦР в реальном времени] Для оценки уровня экспрессии мРНК АКК-2 человека количественную ПЦР в реальном времени выполняли с синтезированной кДНК с помощью линейного разрушаемого зонда (Taqman). Смесь кДНК, линейного разрушаемого зонда (Thermo, Mm01204651), IQ супермикса (BioRad, Cat. No. 170-8862) и воды без нуклеазной активности в ПЦР-пробирке реагировали с помощью системы CFX96 Touch в реальном времени (BioRad) в соответствии с условиями цикла, указанными следующим образом: при 95°С течение 3 минут (первичная денатурация), за которым следует 50 циклов по 10 сек при 95°С (денатурация) и 30 сек при 60°С (отжиг и полимеризация). Интенсивность флуоресценции измеряли в конце каждого цикла и результат ПЦР оценивали с помощью кривой плавления. После того, как пороговый цикл (Ct) каждого гена стандартизировали GAPDH, изменение Ct сравнивали и анализировали.
[Снижение мРНК АКК-2 с помощью «АСО 5»] Как можно видеть на Фиг. 11, количество мРНК АКК-2 уменьшилось при обработке "АСО 5" зависимым от концентрации образом от 100 зМ до 1 фМ. По сравнению с контрольным опытом статистически значимое 30% и 42% понижение наблюдалось при обработке "АСО 5" при концентрации 1 аМ и 1 фМ, соответственно. (Т-критерий Стьюдента был сделан для проверки статистического уровня значимости полученных результатов).
Пример 5. Получение лосьона для ухода за телом, содержащего соединение формулы I (вес./вес. %).
Соединение формулы I, например "АСО 1", входило в состав лосьона для ухода за телом для наружного применения для пациентов. Лосьон для ухода за телом получали, как описано ниже. Учитывая, что существует множество возможных разновидностей лосьона для ухода за телом, данный состав следует рассматривать в качестве примера и не должен быть истолкован для ограничения объема настоящего изобретения.
В отдельном стакане смешанные вещества части А и части В растворяли при 80°С, соответственно. Часть А и часть В смешивали и превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 3600 об/мин при 80°С в течение 5 минут. Превращенную в эмульсию часть С фильтровали через фильтр 50 меш и фильтрат прибавляли к смеси части А и В. Полученную смесь превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 3600 об/мин при 80°С в течение 5 минут. После прибавления части D к смеси части А, В и С при 35°С полученную смесь превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 2500 об/мин при 25°С в течение 3 минут. Наконец, следили за тем, чтобы обеспечить однородную дисперсию и полное уничтожение пены.
Пример 6. Получение крема для лица, содержащего соединение формулы I (вес/вес, %)
Соединение формулы I, например "АСО 1", входило в состав крема для лица для наружного применения для пациентов. Крем для лица получали, как описано ниже. Учитывая, что существует множество возможных разновидностей крема наружного применения, данный состав следует рассматривать в качестве примера и не должен быть истолкован для ограничения объема настоящего изобретения
В отдельном стакане смешанные вещества части А и части В растворяли при 80°С, соответственно. Часть А и часть В смешивали и превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 3600 об/мин при 80°С в течение 5 минут. После прибавления части С к смеси части А и В, полученную смесь превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 3600 об/мин при 80°С в течение 5 минут. После прибавления части D к смеси части А, В и С при 35°С, полученную смесь превращали в эмульсию с помощью гомогенизатора с 3600 об/мин при 35°С в течение 5 минут. Наконец, следили за тем, чтобы обеспечить однородную дисперсию и полное уничтожение пены при 25°С.
Claims (54)
1. Производное пептидной нуклеиновой кислоты, представленное формулой I, или его фармацевтически приемлемая соль для индукции пропуска экзона в пре-мРНК АКК-2 человека:
где
n - целое число от 11 до 15;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5'→3') GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека или частично комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека с одним или двумя ошибочными спариваниями;
S1,S2, …, Sn-1, Sn, T1,T2, …, Tn-1 и Tn обозначают атом водорода;
X и Y независимо обозначают атом водорода или замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу;
Z обозначает замещенную или незамещенную аминогруппу;
B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения; и
по меньшей мере четыре из B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения с замещенной или незамещенной аминогруппой, ковалентно связанной с остатком нуклеинового основания.
2. Производное пептидной нуклеиновой кислоты по п. 1 или его фармацевтическая соль,
где
n - целое число от 11 до 15;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5'→3') GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека или частично комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека с одним или двумя ошибочными спариваниями;
S1,S2, …, Sn-l, Sn, T1, Т2, …, Tn-1 и Tn обозначают атом водорода;
X и Y независимо обозначают атом водорода или замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу;
Z обозначает замещенную или незамещенную аминогруппу;
B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения;
по меньшей мере четыре из B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения, представленных формулой II, формулой III или формулой IV:
где
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 являются атомом водорода;
L1, L2 и L3 являются ковалентным линкером, представленным формулой V, ковалентно соединяющим основную аминогруппу с остатком нуклеинового основания:
где
Q1 и Qm представляют собой замещенную или незамещенную метиленгруппу (-СН2-) и Qm непосредственно связывает основную аминогруппу;
Q2, Q3, … и Qm-1 независимо выбраны из замещенной или незамещенной метиленгруппы и атома кислорода (-O-); и
m - целое число от 1 до 15.
3. Производное пептидной нуклеиновой кислоты по п. 2 или его фармацевтическая соль, где
n - целое число от 11 до 15;
соединение формулы I обладает по меньшей мере 10-мерным комплементарным перекрыванием с 18-мерной последовательностью пре-мРНК [(5'→3') GGCCAUUUCGUCAGUAUC] в пре-мРНК АКК-2 человека;
соединение формулы I полностью комплементарно пре-мРНК АКК-2 человека;
S1, S2, …, Sn-1, Sn, T1, T2, …, Tn-1 и Tn представляют собой атом водорода;
X является атомом водорода;
Y обозначает замещенную или незамещенную алкилоксикарбонилгруппу;
Z обозначает замещенную или незамещенную аминогруппу;
B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из природных нуклеиновых оснований, включая аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, и нуклеиновых оснований не природного происхождения;
по меньшей мере пять из B1, В2, …, Bn-1 и Bn независимо выбраны из нуклеиновых оснований не природного происхождения, представленных формулой II, формулой III или формулой IV;
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 являются атомом водорода;
L1 обозначает -(СН2)2-O-(СН2)2-группу, -СН2-O-(СН2)2-группу, -СН2-O-(СН2)3- группу, -СН2-O-(СН2)4- группу или -CH2-O-(CH2)5-группу; и
L2 и L3 независимо выбраны из -(СН2)2-O-(СН2)2-группы, -(СН2)3-O-(СН2)2-группы, -(СН2)2-O-(СН2)3-группы, -(СН2)2-группы, -(СН2)3-группы, -(СН2)4-группы, -(СН2)5-группы, -(СН2)6-группы, -(СН2)7-группы и -(СН2)8-группы.
4. Производное пептидной нуклеиновой кислоты по п. 3, которое выбрано из группы производных пептидной нуклеиновой кислоты, приведенной ниже, или его фармацевтически приемлемая соль:
(N→C) Fethoc-CTG(6)-ACG(6)-AA(5)A-TG(6)G-C(1O2)C-NH2;
(N→C) Fethoc-CTG(6)-AC(1O2)G-A(5)AA(5)-TG(6)G-NH2; и
(N→C) Fethoc-CTG(6)-AC(lO2)G-A(5)AA(5)-TG(6)G-C(1O2)C-NH2,
где
A, G, T и С представляют собой мономеры пептидной нуклеиновой кислоты с природным нуклеиновым основанием аденином, тимином, гуанином и цитозином, соответственно;
С(1O2), А(5) и G(6) представляют собой мономеры пептидной нуклеиновой кислоты с нуклеиновым основанием не природного происхождения, как указано ниже:
и
"Fethoc-" представляет собой сокращение для "[2-(9-фторенил)этил-1-окси]карбонилгруппы".
5. Способ индукции пропуска экзона 12 в пре-мРНК АКК-2 человека с получением варианта сплайсинга мРНК АКК-2 без экзона 12 АКК-2 в клетках in vitro, включающий введение в контакт клеток с 1 пМ или менее водным раствором производного пептидной нуклеиновой кислоты по п. 1 или его фармацевтически приемлемой соли.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2018-0095124 | 2018-08-14 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021101000A RU2021101000A (ru) | 2022-07-19 |
| RU2807629C2 true RU2807629C2 (ru) | 2023-11-17 |
| RU2807629C9 RU2807629C9 (ru) | 2024-01-10 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018122610A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Olipass Corporation | Exon skipping by peptide nucleic acid derivatives |
| WO2018127733A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Olipass Corporation | Snap25 antisense oligonucleotides |
| WO2018138585A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | Olipass Corporation | Scn9a antisense pain killer |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018122610A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Olipass Corporation | Exon skipping by peptide nucleic acid derivatives |
| WO2018127733A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Olipass Corporation | Snap25 antisense oligonucleotides |
| WO2018138585A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | Olipass Corporation | Scn9a antisense pain killer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технический регламент Таможенного союза "О безопасности парфюмерно-косметической продукции" (ТР ТС 009/2011), Утвержден решением Комиссии Таможенного союза от 23 сентября 2011 N 799, статья 3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102443631B1 (ko) | Scn9a 안티센스 올리고뉴클레오티드 | |
| US20150225715A1 (en) | 3' targeting oligonucleotides for modulating rna | |
| KR102511482B1 (ko) | 히프 1-알파 안티센스 올리고뉴클레오티드 | |
| US20220363720A1 (en) | Melanophilin antisense oligonucleotides | |
| RU2762293C2 (ru) | Антисмысловое для scn9a обезболивающее средство | |
| JP2024038106A (ja) | アセチル－ｃｏａカルボキシラーゼ２アンチセンスオリゴヌクレオチド | |
| RU2807629C2 (ru) | Антисмысловые олигонуклеотиды ацетил-соа-карбоксилазы-2 | |
| RU2807629C9 (ru) | Антисмысловые олигонуклеотиды ацетил-соа-карбоксилазы-2 | |
| TWI832851B (zh) | 基質金屬蛋白酶-1之反義寡核苷酸 | |
| RU2802418C2 (ru) | Антисмысловые олигонуклеотиды матриксной металлопротеиназы-1 | |
| RU2778786C9 (ru) | Антисмысловые олигонуклеотиды тирозиназы | |
| RU2778786C2 (ru) | Антисмысловые олигонуклеотиды тирозиназы |