Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA046694B1 - LIPID COMPOSITION BASED ON CATIONIC LIPID AND NUCLEIC ACID - Google Patents

LIPID COMPOSITION BASED ON CATIONIC LIPID AND NUCLEIC ACID Download PDF

Info

Publication number
EA046694B1
EA046694B1 EA201791744 EA046694B1 EA 046694 B1 EA046694 B1 EA 046694B1 EA 201791744 EA201791744 EA 201791744 EA 046694 B1 EA046694 B1 EA 046694B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
lipid
peg
rna
composition according
formula
Prior art date
Application number
EA201791744
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Акин Акинг
Джозеф Р. Доркин
Сяоцзюнь Цинь
Вильям Кентли
Мутиах Манохаран
Каллантоттатил Г. Раджив
Джаяпракаш К. Нараянаннаир
Мутусами Джаяраман
Цзяньсинь Чэнь
Стивен Энселл
Original Assignee
Арбутус Биофарма Корпорэйшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арбутус Биофарма Корпорэйшн filed Critical Арбутус Биофарма Корпорэйшн
Publication of EA046694B1 publication Critical patent/EA046694B1/en

Links

Description

Притязание на приоритетClaim of priority

Заявка на данное изобретение претендует на приоритет заявок U.S.S.N. 61/185800, поданной 10 июня 2009 г., и U.S.S.N. 61/244834, поданной 22 сентября 2009 г., содержание каждой из которых целиком включено в настоящее описание в качестве ссылок.The application for this invention claims priority to U.S.S.N. applications. 61/185800, filed June 10, 2009, and U.S.S.N. 61/244834, filed September 22, 2009, the contents of each of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области доставки терапевтических агентов с применением липидных частиц. В частности, настоящее изобретение направлено на создание катионных липидов и липидных частиц, содержащих эти липиды, которые полезны для доставки in vivo нуклеиновых кислот, а также композиций нуклеиновых кислот с липидными частицами, пригодных для терапевтического применения in vivo. Кроме того, настоящее изобретение направлено на создание способов получения этих композиций, а также способов внедрения нуклеиновых кислот внутрь клеток с применением указанных композиций, например, для лечения различных болезненных состояний.The invention relates to the field of delivery of therapeutic agents using lipid particles. In particular, the present invention is directed to the creation of cationic lipids and lipid particles containing these lipids, which are useful for the in vivo delivery of nucleic acids, as well as compositions of nucleic acids with lipid particles suitable for therapeutic use in vivo. In addition, the present invention is directed to methods for preparing these compositions, as well as methods for introducing nucleic acids into cells using these compositions, for example, for the treatment of various disease conditions.

Уровень техникиState of the art

Терапевтические нуклеиновые кислоты включают, например, малые интерферирующие РНК (АРНК), микроРНК (щ1РНК), антисмысловые олигонуклеотиды, рибозимы, плазмиды и иммуностимулирующие нуклеиновые кислоты. Эти нуклеиновые кислоты действуют посредством различных механизмов. В случае siPHK или miPHK эти нуклеиновые кислоты могут вызывать снижение внутриклеточного содержания специфичных белков посредством процесса, называемого РНК-интерференцией (PHKi). После внедрения siPНK или ттРНК в цитоплазму клетки эти двухцепочечные РНК-конструкции могут связываться с белком, называемым RISC. Смысловая цепь siPНK или Щ1РНК удаляется из комплекса RISC, в результате чего в составе RISC остается матрица, которая может распознавать и связываться с мРНК, имеющей последовательность, комплементарную последовательности, связанной siPНK или ппРНК. После связывания с комплементарной мРНК комплекс RISC расщепляет мРНК и высвобождает расщепленные цепи. РНК может обеспечивать подавление специфичных белков путем целевого специфичного разрушения соответствующих мРНК, которые служат матрицами для синтеза белка.Therapeutic nucleic acids include, for example, small interfering RNA (SRNA), microRNA (smRNA), antisense oligonucleotides, ribozymes, plasmids and immunostimulatory nucleic acids. These nucleic acids act through different mechanisms. In the case of siRNA or miRNA, these nucleic acids can cause a decrease in the intracellular abundance of specific proteins through a process called RNA interference (RNA interference). Once siRNA or ttRNA is introduced into the cell cytoplasm, these double-stranded RNA constructs can bind to a protein called RISC. The sense strand of siRNA or sRNA is removed from the RISC complex, leaving RISC with a template that can recognize and bind to mRNA having a complementary sequence to the sequence bound by siRNA or sRNA. After binding to complementary mRNA, the RISC complex cleaves the mRNA and releases the cleaved strands. RNA can provide suppression of specific proteins by targeting specific destruction of the corresponding mRNAs, which serve as templates for protein synthesis.

Терапевтическое применение РНК крайне обширно, так как могут быть синтезированы конструкции siPНK и ттРНК с любой нуклеотидной последовательностью, направленные против целевого белка. К настоящему времени, конструкции siPНK продемонстрировали способность специфично подавлять целевые белки в моделях как in vitro, так и in vivo. Кроме того, конструкции siPНK в настоящий момент проходят оценку в клинических исследованиях.The therapeutic use of RNA is extremely broad, since siRNA and ttRNA constructs with any nucleotide sequence directed against the target protein can be synthesized. To date, siRNA constructs have demonstrated the ability to specifically inhibit target proteins in both in vitro and in vivo models. In addition, siRNA constructs are currently being evaluated in clinical studies.

Однако в настоящее время при использовании конструкций siPНK или Щ1РНК возникают две проблемы, во-первых, их чувствительность к расщеплению нуклеазами в плазме и, во-вторых, их ограниченная способность к получению доступа во внутриклеточный компартмент, где они могут связаться с RISC, при системном введении в виде свободной siPНK или ттРНК. Эти двухцепочечные конструкции могут быть стабилизированы с помощью внедрения химически модифицированных нуклеотидных линкеров в пределах молекулы, например, фосфотиолатных групп. Однако эти химические модификации обеспечивают только ограниченную защиту от расщепления нуклеазами и могут снижать активность конструкции. Внутриклеточная доставка siPНK или Щ1РНК может быть облегчена применением переносящих систем, таких как полимеры, катионные липосомы или путем химической модификации конструкции, например, с помощью ковалентного присоединения молекул холестерина. Однако необходимы улучшенные системы доставки для увеличения эффективности молекул siPНK и т1РНК и снижения или отмены потребности в химической модификации.However, at present, two problems arise when using siRNA or sh1RNA constructs, firstly, their sensitivity to cleavage by nucleases in plasma and, secondly, their limited ability to gain access to the intracellular compartment, where they can bind to RISC, when systemic administration in the form of free siRNA or ttRNA. These double-stranded constructs can be stabilized by the introduction of chemically modified nucleotide linkers within the molecule, such as phosphothiolate groups. However, these chemical modifications provide only limited protection against nuclease degradation and may reduce the activity of the construct. Intracellular delivery of siRNA or A1RNA can be facilitated by the use of delivery systems such as polymers, cationic liposomes, or by chemical modification of the construct, for example, by covalently attaching cholesterol molecules. However, improved delivery systems are needed to increase the potency of siRNA and tRNA molecules and reduce or eliminate the need for chemical modification.

Антисмысловые олигонуклеотиды и рибозимы также могут ингибировать трансляцию мРНК в белок. В случае антисмысловых конструкций эти одноцепочечные дезоксирибонуклеиновые кислоты имеют последовательность, комплементарную последовательности мРНК целевого белка, и могут связываться с мРНК путем Уотсон-Криковского спаривания оснований. Это связывание предотвращает трансляцию целевой мРНК и/или запускает деградацию мРНК-транскриптов под действием РНКазы Н. Вследствие этого антисмысловые олигонуклеотиды имеют огромный потенциал для специфичного действия (т.е. подавления специфичного связанного с заболеванием белка). В настоящее время эти соединения продемонстрировали потенциал в нескольких моделях in vitro и in vivo, включая модели воспалительного заболевания, рака и ВИЧ (обзор см. в Agrawal, Trends in Biotech. 14:376-387, 1996). Антисмысловые цепи также могут влиять на клеточную активность, специфично гибридизируясь с хромосомной ДНК. В настоящее время осуществляется более тщательная клиническая оценка с участием человека нескольких антисмысловых лекарственных препаратов. Цели этих лекарственных препаратов включают гены bcl2 и аполипопротеина В и их мРНК-продукты.Antisense oligonucleotides and ribozymes can also inhibit translation of mRNA into protein. In the case of antisense constructs, these single-stranded deoxyribonucleic acids have a sequence complementary to the mRNA sequence of the target protein and can bind to the mRNA by Watson-Crick base pairing. This binding prevents translation of the target mRNA and/or triggers the degradation of mRNA transcripts by RNase H. As a result, antisense oligonucleotides have great potential for specific action (ie, inhibition of a specific disease-associated protein). These compounds have now shown potential in several in vitro and in vivo models, including models of inflammatory disease, cancer and HIV (for a review, see Agrawal, Trends in Biotech. 14:376-387, 1996). Antisense strands can also influence cellular activity by specifically hybridizing to chromosomal DNA. More rigorous human clinical evaluation of several antisense drugs is currently underway. Targets of these drugs include the bcl2 and apolipoprotein B genes and their mRNA products.

Иммуностимулирующие нуклеиновые кислоты включают дезоксирибонуклеиновые кислоты и рибонуклеиновые кислоты. В случае дезоксирибонуклеиновых кислот показано, что определенные последовательности или мотивы вызывают иммуностимуляцию у млекопитающих. Эти последовательности или мотивы включают CpG мотивы, пиримидин-богатые последовательности и палиндромные последовательности. Полагают, что CpG мотив в дезоксирибонуклеиновых кислотах специфично узнается эндосомальным рецептором, Toll-подобным рецептором 9 (TLR-9), который после этого запускает пути стимуляции как врожденного, так и приобретенного иммунитета. Также сообщалось о некоторых иммуноImmunostimulatory nucleic acids include deoxyribonucleic acids and ribonucleic acids. In the case of deoxyribonucleic acids, certain sequences or motifs have been shown to cause immunostimulation in mammals. These sequences or motifs include CpG motifs, pyrimidine-rich sequences and palindromic sequences. It is believed that the CpG motif in deoxyribonucleic acids is specifically recognized by an endosomal receptor, Toll-like receptor 9 (TLR-9), which then triggers both innate and adaptive immune stimulation pathways. Some immunosuppressants have also been reported

- 1 046694 стимулирующих последовательностях рибонуклеиновых кислот. Считается, что эти последовательности РНК запускают активацию иммунитета путем связывания с Toll-подобными рецепторами 6 и 7 (TLR-6 и TLR-7). Кроме того, также сообщалось о том, что двухцепочечные РНК являются иммуностимулирующими и, как полагают, осуществляют активацию посредством связывания с TLR-3. Одна хорошо известная проблема при применении терапевтических нуклеиновых кислот связана со стабильностью фосфодиэфирной межнуклеотидной связи и чувствительностью этого линкера к нуклеазам. Присутствие экзонуклеаз и эндонуклеаз в сыворотке приводит к быстрому расщеплению нуклеиновых кислот, содержащих фосфодиэфирные линкеры, и, следовательно, терапевтические нуклеиновые кислоты могут иметь очень короткие периоды полураспада в присутствии сыворотки или внутри клеток. (Zelphati, О., et al., Antisense. Res. Dev. 3:323-338 (1993) и Thierry, A.R., et al., p. 147-161 в Gene Regulation: Biology of Antisense RNA and DNA (Eds. Erickson, R.P. and Izant, J.G.; Raven Press, NY (1992)). При разработке в настоящее время терапевтической нуклеиновой кислоты не применяют базовую фосфодиэфирную химическую связь, обнаруженную в природных нуклеиновых кислотах, вследствие этой и других известных проблем.- 1 046694 stimulating ribonucleic acid sequences. These RNA sequences are thought to trigger immune activation by binding to Toll-like receptors 6 and 7 (TLR-6 and TLR-7). In addition, double-stranded RNAs have also been reported to be immunostimulatory and are believed to exert activation through binding to TLR-3. One well-known problem in the use of therapeutic nucleic acids relates to the stability of the phosphodiester internucleotide linkage and the sensitivity of this linker to nucleases. The presence of exonucleases and endonucleases in serum results in rapid degradation of nucleic acids containing phosphodiester linkers, and therefore therapeutic nucleic acids may have very short half-lives in the presence of serum or within cells. (Zelphati, O., et al., Antisense. Res. Dev. 3:323-338 (1993) and Thierry, A. R., et al., p. 147-161 in Gene Regulation: Biology of Antisense RNA and DNA (Eds Erickson, R.P. and Izant, J.G.; Raven Press, NY (1992) The basic phosphodiester chemical bond found in natural nucleic acids is not currently used in therapeutic nucleic acid development due to this and other known problems.

Эта проблема была частично решена с помощью химических модификаций, которые снижают деградацию в сыворотке и внутри клетки. Были испытаны модификации межнуклеотидного фосфодиэфирного мостика (например, применение фосфоротиоатного, метилфосфонатного или фосфорамидатного соединения), оснований нуклеотидов (например, 5-пропинил-пиримидины) или сахара (например, 2'-модифицированные сахара) (Uhlmann E., et al., Antisense: Chemical Modifications. Encyclopedia of Cancer, Vol. X., p 64-81 Academic Press Inc. (1997)). Другими исследователями были предприняты попытки улучшить стабильность с помощью 2'-5' соединения сахаров (см., например, патент США № 5532130). Были предприняты и другие изменения. Однако ни одно из этих решений не было признано полностью удовлетворительным, и свободные in vivo терапевтические нуклеиновые кислоты до сих пор имеют очень ограниченную эффективность.This problem has been partially addressed by chemical modifications that reduce degradation in the serum and within the cell. Modifications of the internucleotide phosphodiester bridge (eg, use of a phosphorothioate, methylphosphonate, or phosphoramidate compound), nucleotide bases (eg, 5-propynyl-pyrimidines), or sugars (eg, 2'-modified sugars) have been tested (Uhlmann E., et al., Antisense : Chemical Modifications. Encyclopedia of Cancer, Vol. X., p 64-81 Academic Press Inc. (1997). Others have attempted to improve stability by using 2'-5' sugar couplings (see, for example, US Pat. No. 5,532,130). Other changes were also made. However, none of these solutions have been found to be completely satisfactory, and free in vivo therapeutic nucleic acids still have very limited effectiveness.

Кроме того, как указано выше для siРНК и miРНК, сохраняются проблемы с ограниченной способностью терапевтических нуклеиновых кислот пересекать клеточные мембраны (см., Vlassov, et al., Biochim. Biophys. Acta, 1197:95-1082 (1994)) и проблемы, связанные с системной токсичностью, такие как опосредованные комплементом анафилаксия, измененные свойства свертываемости и цитопения (Galbraith, et al., Antisense Nucl. Acid Drug Des. 4:201-206, 1994).In addition, as noted above for siRNA and miRNA, problems remain with the limited ability of therapeutic nucleic acids to cross cell membranes (see, Vlassov, et al., Biochim. Biophys. Acta, 1197:95-1082 (1994)) and problems associated with systemic toxicity, such as complement-mediated anaphylaxis, altered clotting properties and cytopenia (Galbraith, et al., Antisense Nucl. Acid Drug Des. 4:201-206, 1994).

С целью улучшения эффективности исследователи также применяли переносящие системы на основе липидов для доставки химически модифицированных или немодифицированных терапевтических нуклеиновых кислот. В Zelphati, О. and Szoka, F.C., J. Contr. Rel. 41:99-119 (1996), авторы ссылаются на применение анионных (обычных) липосом, чувствительных к рН липосом, иммунолипосом, фузогенных липосом и агрегатов катионных липидов с антисмысловыми. Сходным образом siРНК систематически вводили в катионных липосомах, и сообщается, что эти нуклеинолипидные частицы обеспечивают улучшенное подавление целевых белков у млекопитающих, в том числе у нечеловекообразных приматов (Zimmermann et al., Nature, 441:111-114 (2006)). Несмотря на недавний прогресс, остается потребность в улучшенных композициях из липидов и терапевтических нуклеиновых кислот, пригодных для общего терапевтического применения. Предпочтительно эти композиции должны инкапсулировать нуклеиновые кислоты с высокой эффективностью, иметь высокое соотношение лекарственное средство:липид, защищать инкапсулированную нуклеиновую кислоту от деградации и клиренса в сыворотке, быть пригодными для системной доставки и обеспечивать внутриклеточную доставку инкапсулированной нуклеиновой кислоты. Кроме того, эти липидные частицы нуклеиновой кислоты должны быть хорошо переносимы и обеспечивать адекватный терапевтический индекс, такой, чтобы лечение пациента при эффективной дозе нуклеиновой кислоты не было ассоциировано с существенной токсичностью и/или риском для пациента. Настоящее изобретение направлено на создание таких композиций, способов получения композиций и способов применения композиций для внедрения нуклеиновых кислот в клетки, в том числе для лечения заболеваний.To improve efficacy, researchers have also used lipid-based delivery systems to deliver chemically modified or unmodified therapeutic nucleic acids. In Zelphati, O. and Szoka, F.C., J. Contr. Rel. 41:99-119 (1996), the authors refer to the use of anionic (conventional) liposomes, pH-sensitive liposomes, immunoliposomes, fusogenic liposomes and aggregates of cationic lipids with antisense. Similarly, siRNAs have been systematically administered in cationic liposomes, and these nucleinolipid particles have been reported to provide improved inhibition of target proteins in mammals, including non-human primates (Zimmermann et al., Nature, 441:111-114 (2006)). Despite recent progress, there remains a need for improved compositions of lipids and therapeutic nucleic acids suitable for general therapeutic use. Preferably, these compositions should encapsulate nucleic acids with high efficiency, have a high drug:lipid ratio, protect the encapsulated nucleic acid from degradation and clearance in serum, be suitable for systemic delivery, and provide intracellular delivery of the encapsulated nucleic acid. In addition, these lipid nucleic acid particles must be well tolerated and provide an adequate therapeutic index such that treatment of a patient at an effective dose of the nucleic acid is not associated with significant toxicity and/or risk to the patient. The present invention is aimed at creating such compositions, methods for producing compositions and methods for using compositions for the introduction of nucleic acids into cells, including for the treatment of diseases.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение направлено на создание улучшенных липидных композиций, содержащих катионный липид формулы I, где формула I \ О _„— или его фармацевтически приемлемую соль и терапевтический агент, причем указанный терапевтический агент представляет собой нуклеиновую кислоту, при этом нуклеиновая кислота представляет собой мРНК.The present invention is directed to the provision of improved lipid compositions containing a cationic lipid of formula I, where the formula I\O_„—or a pharmaceutically acceptable salt thereof and a therapeutic agent, wherein said therapeutic agent is a nucleic acid, wherein the nucleic acid is mRNA.

Настоящее изобретение дополнительно включает, в других родственных вариантах воплощения, способ доставки терапевтического агента в клетку, включающий введение субъекту липидной композиции по настоящему изобретению.The present invention further includes, in other related embodiments, a method of delivering a therapeutic agent into a cell, comprising administering to a subject a lipid composition of the present invention.

- 2 046694- 2 046694

Краткое описание фигурBrief description of the figures

На фиг. 1 представлена столбчатая диаграмма, изображающая влияние липидных композиций, содержащих DLin-M-C3-DMA, на сайленсинг FVII при использовании мыши в качестве модельного организма.In fig. 1 is a bar graph depicting the effect of lipid compositions containing DLin-M-C3-DMA on FVII silencing using the mouse as a model organism.

На фиг. 2 представлена столбчатая диаграмма, показывающая дозозависимый эффект МС3 у крыс для различных липосомных композиций.In fig. 2 is a bar graph showing the dose-dependent effect of MC3 in rats for various liposome formulations.

На фиг. 3 представлена столбчатая диаграмма, которая демонстрирует зависимость от АроЕ эффективности композиций, содержащих МС3. Мыши дикого типа, но не мыши, нокаутные по гену АроЕ, демонстрировали дозозависимое снижение содержания белка FVII. На фиг. 3 также изображен график, демонстрирующий, что зависимость от АроЕ липосомных композиций с МС3 и отсутствие сайленсинга у нокаутных по гену АроЕ мышей при применении МС3 могут быть эффективно нормализованы путем предварительного смешивания с АроЕ.In fig. Figure 3 presents a bar graph that demonstrates the dependence on ApoE of the effectiveness of compositions containing MC3. Wild-type mice, but not ApoE knockout mice, showed a dose-dependent decrease in FVII protein levels. In fig. 3 also depicts a graph demonstrating that the ApoE dependence of MC3 liposome formulations and the lack of silencing in ApoE knockout mice treated with MC3 can be effectively normalized by premixing with ApoE.

На фиг. 4 представлена столбчатая диаграмма, которая показывает эффекты вариаций мольного процентного содержания MC3 в липосомной композиции, а также эффекты вариаций нейтрального липида (например, замена нейтрального липида на ДСФХ, ДМФХ и ДЛФХ).In fig. 4 is a bar graph that shows the effects of variations in the molar percentage of MC3 in the liposome composition, as well as the effects of variations in the neutral lipid (eg, replacing the neutral lipid with DSPC, DMPC, and DLPC).

На фиг. 5 представлена столбчатая диаграмма, демонстрирующая, что возрастающая степень ПЭГ-экранирования снижает у мышей сайленсинг, опосредованный не GalNAc.In fig. 5 is a bar graph demonstrating that increasing degrees of PEG shielding reduce non-GalNAc mediated silencing in mice.

На фиг. 6 представлена столбчатая диаграмма, демонстрирующая, что возрастающая степень ПЭГ-экранирования снижает у крыс сайленсинг, опосредованный не GalNAc.In fig. 6 is a bar graph demonstrating that increasing degrees of PEG shielding reduce non-GalNAc mediated silencing in rats.

На фиг. 7 представлена столбчатая диаграмма, показывающая эффективность липосомных композиций, имеющих различное мольное процентное содержание MC3, содержащих и не содержащих GalNAc.In fig. 7 is a bar graph showing the effectiveness of liposome formulations having different mole percentages of MC3, with and without GalNAc.

На фиг. 8 представлена столбчатая диаграмма, показывающая, что активность несущих GalNAc липосом отсутствует у мышей, нокаутных по гену рецептора асиалогликопротеинов (ASGPR).In fig. 8 is a bar graph showing that the activity of GalNAc-carrying liposomes is absent in asialoglycoprotein receptor (ASGPR) knockout mice.

На фиг. 9 показана кривая зависимости доза-эффект от % остаточного FVII и дозы (мг/кг) для композиции, получение которой описано в примере 17.In fig. Figure 9 shows a dose-response curve as a function of % residual FVII and dose (mg/kg) for the composition the preparation of which is described in Example 17.

На фиг. 10 представлена кривая титрования pKa для катионного липида формулы I, полученная, как описано в примере 18.In fig. 10 shows the pKa titration curve for the cationic lipid of formula I, obtained as described in example 18.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

В этом документе описана улучшенная липидная композиция, которая может быть применена, например, в качестве агента доставки, например агента на основе нуклеиновых кислот, такого как конструкции на основе РНК, в клетку или в организм субъекта. Также в этом документе описаны способы введения улучшенных липидных композиций, содержащих конструкцию на основе РНК, животному, и в некоторых вариантах воплощения, способы оценки экспрессии целевого гена. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения улучшенная липидная композиция включает нацеливающий липид (например, нацеливающий липид, описанный в этом документе, такой как липид, содержащий GalNAc или фолат).This document describes an improved lipid composition that can be used, for example, as a delivery agent, for example a nucleic acid-based agent, such as RNA-based constructs, into a cell or body of a subject. Also described herein are methods of administering improved lipid compositions containing an RNA-based construct to an animal, and in some embodiments, methods of assessing target gene expression. In some embodiments, the improved lipid composition includes a targeting lipid (eg, a targeting lipid described herein, such as a GalNAc or folate containing lipid).

Липиды.Lipids.

Настоящее изобретение направлено на создание улучшенных липидных композиций, содержащих катионный липид формулы I, нейтральный липид, стерин и ПЭГ или липид, модифицированный ПЭГ, где формула IThe present invention is directed to the creation of improved lipid compositions containing a cationic lipid of formula I, a neutral lipid, a sterol and PEG or a PEG-modified lipid, wherein formula I

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения липид является рацемической смесью.In one embodiment of the present invention, the lipid is a racemic mixture.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения липид обогащен одним диастереомером, например липид содержит по меньшей мере 95%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 70% избыток диастереомера.In one embodiment of the present invention, the lipid is enriched in one diastereomer, eg, the lipid contains at least 95%, at least 90%, at least 80%, or at least 70% excess of the diastereomer.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения липид является хирально чистым, например, одиночным изомером.In one embodiment of the present invention, the lipid is chirally pure, for example, a single isomer.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения липид обогащен одним изомером.In one embodiment of the present invention, the lipid is enriched in one isomer.

В одном из вариантов воплощения композиции согласно изобретению включают по меньшей мере на 75%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90%. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиция содержит от примерно 25 до примерно 75% в молярном выражении катионного липида формулы I, например, от примерно 35 до примерно 65%, от примерно 45 до примерно 65%, примерно 60%, примерно 57,5%, примерно 50% или примерно 40% в молярном выражении.In one embodiment, the compositions of the invention are comprised of at least 75%, at least 80%, or at least 90%. In one embodiment of the present invention, the composition contains from about 25 to about 75% by mole of a cationic lipid of formula I, for example, from about 35 to about 65%, from about 45 to about 65%, about 60%, about 57.5 %, about 50% or about 40% in molar terms.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиция содержит от примерно 0,5 до примерно 15% в молярном выражении нейтрального липида, например, от примерно 3 до примерно 12%, от примерно 5 до примерно 10% или примерно 15%, примерно 10% или примерно 7,5% в молярном выражении.In one embodiment of the present invention, the composition contains from about 0.5 to about 15% by molar neutral lipid, for example, from about 3 to about 12%, from about 5 to about 10%, or about 15%, about 10%, or approximately 7.5% in molar terms.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиция содержит от примерно 5 до примерно 50% в молярном выражении стерина (например, от примерно 15 до примерно 45%, от примерIn one embodiment of the present invention, the composition contains from about 5 to about 50% molar sterol (for example, from about 15 to about 45%, from example

- 3 046694 но 20 до примерно 40%, примерно 40%, примерно 38,5%, примерно 35% или примерно 31% в молярном выражении). В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения стерин является холестерином.- 3 046694 but 20 to about 40%, about 40%, about 38.5%, about 35% or about 31% molar). In one embodiment of the present invention, the sterol is cholesterol.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиция содержит от примерно 0,5 до примерно 20% в молярном выражении ПЭГ или липида, модифицированного ПЭГ (например, от примерно 0,5 до примерно 10%, от примерно 0,5 до примерно 5%, примерно 1,5%, примерно 0,5%, примерно 1,5%, примерно 3,5% или примерно 5% в молярном выражении).In one embodiment of the present invention, the composition contains from about 0.5 to about 20% by molar value of PEG or PEG-modified lipid (e.g., from about 0.5 to about 10%, from about 0.5 to about 5%, about 1.5%, about 0.5%, about 1.5%, about 3.5%, or about 5% molar).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают 25-75% катионного липида формулы I, 0,5-15% нейтрального липида, 5-50% стерина и 0,5-20% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention include 25-75% cationic lipid of formula I, 0.5-15% neutral lipid, 5-50% sterol and 0.5-20% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis .

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают 35-65% катионного липида формулы I, 3-12% нейтрального липида, 15-45% стерина и 0,5-10% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention include 35-65% cationic lipid of formula I, 3-12% neutral lipid, 15-45% sterol and 0.5-10% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают 45-65% катионного липида формулы I, 5-10% нейтрального липида, 25-40% стерина и 0,5-10% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise 45-65% cationic lipid of formula I, 5-10% neutral lipid, 25-40% sterol and 0.5-10% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 60% катионного липида формулы I, примерно 7,5% нейтрального липида, примерно 31% стерина и примерно 1,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином и ПЭГ -липид является ПЭГ -ДМГ (также называемым в этом документе ПЭГ-С14 или С14-ПЭГ). В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид содержит молекулу ПЭГ со средней молекулярной массой 2000 Да. В другом варианте воплощения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид содержит молекулу ПЭГ со средней молекулярной массой менее 2000, например, около 1500 Да, около 1000 Да или около 500 Да.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 60% cationic lipid of Formula I, about 7.5% neutral lipid, about 31% sterol, and about 1.5% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of Formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol, and the PEG-lipid is PEG-DMG (also referred to herein as PEG-C14 or C14-PEG). In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid contains a PEG molecule with an average molecular weight of 2000 Da. In another embodiment, the PEG or PEG-modified lipid comprises a PEG molecule with an average molecular weight of less than 2000, such as about 1500 Da, about 1000 Da, or about 500 Da.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид является соединением по следующей формуле VI:In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid is a compound of the following formula VI:

с молекулой ПЭГ со средней молекулярной массой 2000 Да.with a PEG molecule with an average molecular weight of 2000 Da.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид является ПЭГ-дистеароил-глицерином (ПЭГ-ДСГ, также называемым в этом документе как ПЭГ-С18 или С18-ПЭГ).In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid is PEG-distearoyl-glycerol (PEG-DSG, also referred to herein as PEG-C 18 or C 18 -PEG).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 50% катионного липида формулы I, примерно 10% нейтрального липида, примерно 38,5% стерина и примерно 1,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином и ПЭГ-липид является ПЭГ-ДМГ (также называемым в этом документе ПЭГ-С14 или С14-ПЭГ). В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид является ПЭГ-дистирил-глицерином (ПЭГ-ДСГ, также называемым в этом документе как ПЭГ-С18 или С18-ПЭГ). В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид является ПЭГ-ДПГ (ПЭГ-дипальмитоилглицерином). В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид содержит молекулу ПЭГ со средней молекулярной массой 2000 Да.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 50% cationic lipid of Formula I, about 10% neutral lipid, about 38.5% sterol, and about 1.5% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of Formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol, and the PEG lipid is PEG-DMG (also referred to herein as PEG-C14 or C14-PEG). In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid is PEG-distyryl-glycerol (PEG-DSG, also referred to herein as PEG-C 18 or C 18 -PEG). In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid is PEG-DPG (PEG-dipalmitoylglycerol). In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid contains a PEG molecule with an average molecular weight of 2000 Da.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 50% катионного липида формулы I, примерно 10% нейтрального липида, примерно 35% стерина, примерно 4,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида и примерно 0,5% нацеливающего липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином, ПЭГ-липид является ПЭГ дистеароил-глицерином (ПЭГ-ДСГ, также называемым в этом документе как ПЭГ-С18 или С18-ПЭГ), и нацеливающий липид является GalNAc3-ПЭГ-ДСГ.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention include about 50% cationic lipid of formula I, about 10% neutral lipid, about 35% sterol, about 4.5% PEG or PEG-modified lipid, and about 0.5% targeting lipid in molar ratio. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol, the PEG lipid is PEG distearoyl glycerol (PEG-DSG, also referred to herein as PEG-C 18 or C 18 -PEG), and the targeting lipid is GalNAc3-PEG-DSG.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 50% катионного липида формулы I, примерно 10% нейтрального липида, примерно 35% стерина, примерно 4,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида и примерно 0,5% нацеливающего липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином, ПЭГ-липид является ПЭГ-ДМГ (также называемым в этом документе ПЭГ-С14 или С14-ПЭГ).In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention include about 50% cationic lipid of formula I, about 10% neutral lipid, about 35% sterol, about 4.5% PEG or PEG-modified lipid, and about 0.5% targeting lipid in molar ratio. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol, the PEG lipid is PEG-DMG (also referred to herein as PEG-C14 or C 14 -PEG).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 40% катионного липида формулы I, примерно 15% нейтрального липида, примерно 40% стерина и примерно 5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липидIn one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 40% cationic lipid of Formula I, about 15% neutral lipid, about 40% sterol, and about 5% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, neutral lipid

- 4 046694 является ДСФХ, стерин является холестерином, ПЭГ-липид является ПЭГ-ДМГ (также называемым в этом документе ПЭГ-С14 или С14-ПЭГ).- 4 046694 is DSPC, the sterol is cholesterol, the PEG lipid is PEG-DMG (also referred to herein as PEG-C 14 or C 14 -PEG).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 50% катионного липида формулы I, примерно 10% нейтрального липида, примерно 35% стерина и примерно 5% ПЭГ или ПЭГ -модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином, ПЭГ-липид является ПЭГ-ДМГ (также называемым в этом документе ПЭГ-С14 или С14-ПЭГ).In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 50% cationic lipid of Formula I, about 10% neutral lipid, about 35% sterol, and about 5% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis. In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol, the PEG lipid is PEG-DMG (also referred to herein as PEG-C 14 or C 14 -PEG).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 57,2% катионного липида формулы I, примерно 7,1% нейтрального липида, примерно 34,3% стерина и примерно 1,4% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДПФХ, стерин является холестерином, ПЭГ-липид является ПЭГ -cDMA (ПЭГ cDMA дополнительно обсуждается в Heyes et al. (J. Controlled Release, 107, 276-287 (2005)).In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 57.2% cationic lipid of formula I, about 7.1% neutral lipid, about 34.3% sterol, and about 1.4% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis . In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, the neutral lipid is DPPC, the sterol is cholesterol, the PEG lipid is PEG-cDMA (PEG cDMA is further discussed in Heyes et al. (J. Controlled Release, 107, 276-287 (2005) )).

GalNAc3-n3r^Gr. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид является соединением формулы VI или ПЭГ-ДСГ, при этом молекула ПЭГ имеет среднюю молекулярную массу 2000 Да.GalNAc3-n3r^Gr. In one embodiment of the present invention, the PEG or PEG-modified lipid is a compound of formula VI or PEG-DSG, wherein the PEG molecule has an average molecular weight of 2000 Da.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению включают примерно 57,5% катионного липида формулы I, примерно 7,5% нейтрального липида, примерно 31,5 % стерина и примерно 3,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида в молярном отношении. В одном предпочтительном воплощении катионный липид является соединением формулы I, нейтральный липид является ДСФХ, стерин является холестерином и ПЭГ-липид является ПЭГ-ДМГ.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention comprise about 57.5% cationic lipid of Formula I, about 7.5% neutral lipid, about 31.5% sterol, and about 3.5% PEG or PEG-modified lipid on a molar basis . In one preferred embodiment, the cationic lipid is a compound of formula I, the neutral lipid is DSPC, the sterol is cholesterol and the PEG lipid is PEG-DMG.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения соотношение липид^РНК составляет по меньшей мере от примерно 0,5:1, по меньшей мере примерно 1:1, по меньшей мере примерно 2:1, по меньшей мере примерно 3:1, по меньшей мере примерно 4:1, по меньшей мере примерно 5:1, по меньшей мере примерно 6:1, по меньшей мере примерно 7:1, по меньшей мере примерно 8:1, по меньшей мере примерно 10:1, по меньшей мере примерно 11:1, по меньшей мере примерно 12:1 до по меньшей мере примерно 15:1. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения, соотношение липидПРНК составляет от примерно 1:1 до примерно 20:1, от примерно 3:1 до примерно 15:1, от примерно 4:1 до примерно 15:1, от примерно 5:1 до примерно 13:1. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения соотношение липидНРНК составляет от примерно 0,5:1 до примерно 15:1.In one embodiment of the present invention, the lipid^RNA ratio is at least about 0.5:1, at least about 1:1, at least about 2:1, at least about 3:1, at least about 4:1, at least about 5:1, at least about 6:1, at least about 7:1, at least about 8:1, at least about 10:1, at least about 11 :1, at least about 12:1 to at least about 15:1. In one embodiment of the present invention, the lipidPRNA ratio is from about 1:1 to about 20:1, from about 3:1 to about 15:1, from about 4:1 to about 15:1, from about 5:1 to approximately 13:1. In one embodiment of the present invention, the lipidNRNA ratio is from about 0.5:1 to about 15:1.

Одной из особенностей изобретения является то, что улучшенная липидная композиция также включает нацеливающий липид. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид содержит остаток GalNAc (т.е. остаток N-галактозамина). Например, нацеливающий липид, содержащий остаток GalNAc, может включать таковой, описанный в USSN 12/328669, поданной 12.04.2008, которая полностью включена в описание в качестве ссылок. Нацеливающий липид также может включать любой другой липид (например, нацеливающий липид), известный специалистам в данной области, например, как описано в USSN 12/328669 или Международной публикации № WO 2008/042973, содержание каждой из которых целиком включено в описание в качестве ссылок. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липид направленного действия включает множество остатков GalNAc, например два или три остатка GalNAc. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липид направленного действия включает множество, например два или три остатка N-ацетилгалактозамина (GalNAc). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липид в составе нацеливающего липида является 1,2-ди-О-гексадецил-sn-глицеридом (т.е. ДСГ). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид включает остаток ПЭГ (например, остаток ПЭГ, имеющий молекулярную массу не менее чем примерно 500 Да, такую как примерно 1000, 1500, 2000 Да или более), например остаток направленного действия присоединен к липиду через остаток ПЭГ.One feature of the invention is that the improved lipid composition also includes a targeting lipid. In some embodiments, the targeting lipid comprises a GalNAc residue (ie, an N-galactosamine residue). For example, a targeting lipid containing a GalNAc residue may include that described in USSN 12/328669, filed April 12, 2008, which is incorporated by reference in its entirety. The targeting lipid may also include any other lipid (eg, targeting lipid) known to those skilled in the art, for example, as described in USSN 12/328669 or International Publication No. WO 2008/042973, the contents of each of which are incorporated by reference in their entirety. . In some embodiments, the targeting lipid includes multiple GalNAc residues, such as two or three GalNAc residues. In some embodiments, the targeting lipid includes multiple, for example two or three, N-acetylgalactosamine (GalNAc) residues. In some embodiments, the lipid in the targeting lipid is 1,2-di-O-hexadecyl-sn-glyceride (ie, DSG). In some embodiments, the targeting lipid includes a PEG moiety (e.g., a PEG moiety having a molecular weight of at least about 500 Da, such as about 1000, 1500, 2000 Da, or more), e.g., the targeting moiety is attached to the lipid through a PEG moiety .

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид содержит остаток фолата. Например, нацеливающий липид содержащий остаток фолата, может включать таковой, описанный в USSN 12/328 669, поданной 12.04.2008, которая полностью включена сюда в качестве ссылок. В другом варианте воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид содержащий остаток фолата, может включать соединение формулы V.In some embodiments, the targeting lipid comprises a folate moiety. For example, a targeting lipid containing a folate moiety may include that described in USSN 12/328,669, filed April 12, 2008, which is incorporated herein by reference in its entirety. In another embodiment of the present invention, the targeting lipid containing a folate moiety may comprise a compound of formula V.

Примеры липидов направленного действия представлены формулой L ниже:Examples of targeted lipids are represented by Formula L below:

(Группа направленного действия)-L-липид.(Directed action group)-L-lipid.

формула L где Группа направленного действия является любой группой направленного действия, которая известна специалистам в данной области и/или описана в этом документе (например, рецептор клеточной поверхности);formula L wherein the Targeting Group is any targeting group that is known to those skilled in the art and/or described herein (eg, cell surface receptor);

n является целым числом от 1 до 5 (например, 3);n is an integer from 1 to 5 (for example, 3);

L является линкерной группой;L is a linker group;

липид является липидом, таким как описан в этом документе (например, нейтральным липидом, таthe lipid is a lipid such as described herein (e.g., a neutral lipid, such

- 5 046694 ким как ДСГ).- 5 046694 kim as DSG).

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения линкерная группа содержит остаток ПЭГ.In some embodiments of the present invention, the linker group contains a PEG moiety.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид является соединением 2, 3, 4 или 5, представленным ниже:In some embodiments, the targeting lipid is Compound 2, 3, 4, or 5 as follows:

GalNAc3-flCrGalNAc3-flCr

Са^АсЗ-ПЭГ-ДСГCa^Ac3-PEG-DSG

Формула III (GalNAc)3-II3r-LCOFormula III (GalNAc) 3 -II3r-LCO

Формула IVFormula IV

Фолат-ПЭГ-ДСФЭFolate-PEG-DSPE

1,2-дистеароил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-N-[фолат(полиэтиленгликоль)-2000](аммониевая соль) Формула V1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[folate(polyethylene glycol)-2000](ammonium salt) Formula V

- 6 046694- 6 046694

Фолат-ПЭГ3400-ДСГFolate-PEG3400-DSG

MW - 4761MW-4761

Формула VIIFormula VII

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид представлен в композиции в количестве от примерно 0,001 до примерно 5% (например, примерно 0,005, 0,15, 0,3, 0,5, 1,5, 2, 2,5, 3, 4 или 5%) в молярном отношении. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид представлен в композиции в количестве от примерно 0,005 до примерно 1,5%. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения нацеливающий липид включен в композицию, описанную в этом документе.In some embodiments, the targeting lipid is present in the composition in an amount of from about 0.001 to about 5% (e.g., about 0.005, 0.15, 0.3, 0.5, 1.5, 2, 2.5, 3, 4 or 5%) on a molar basis. In some embodiments of the present invention, the targeting lipid is present in the composition in an amount of from about 0.005 to about 1.5%. In some embodiments of the present invention, the targeting lipid is included in the composition described herein.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липидная композиция также содержит антиоксидант (например, ловушку радикалов). Антиоксидант может присутствовать в композиции, например, в количестве от примерно 0,01 до примерно 5%. Антиоксидант может быть гидрофобным или гидрофильным (например, липидорастворимым или водорастворимым). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения антиоксидант является фенольным соединением, например бутилгидрокситолуолом, ресвератролом, коэнзимом Q10 или другим флавиноидом, или витамином, например витамином Е или витамином С. Другие примеры антиоксидантов включают липоевую кислоту, мочевую кислоту, каротин, такой как β-каротин или ретинол (витамин А), глутатион, мелатонин, селен и убихинол.In some embodiments, the lipid composition also contains an antioxidant (eg, a radical scavenger). The antioxidant may be present in the composition, for example, in an amount of from about 0.01 to about 5%. The antioxidant may be hydrophobic or hydrophilic (eg, lipid-soluble or water-soluble). In some embodiments, the antioxidant is a phenolic compound, such as butylated hydroxytoluene, resveratrol, coenzyme Q10 or other flavinoid, or a vitamin, such as vitamin E or vitamin C. Other examples of antioxidants include lipoic acid, uric acid, a carotene such as β-carotene or retinol (vitamin A), glutathione, melatonin, selenium and ubiquinol.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения рецептор липида направленного действия (например, липида, содержащего GalNAc) является рецептором асиалогликопротеинов (т.е. ASGPR).In some embodiments, the targeting lipid receptor (eg, GalNAc-containing lipid) is an asialoglycoprotein receptor (ie, ASGPR).

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению получены с применением способа экструзии или способа поточного смешивания.In one embodiment of the present invention, the compositions according to the invention are prepared using an extrusion method or a flow mixing method.

Способ экструзии (также называемый способом с предварительным формированием или способ серийного производства) является способом, при котором сперва получают пустые липосомы (т.е. без нуклеиновой кислоты), после чего добавляют нуклеиновую кислоту к пустым липосомам. Экструзия липосомных композиций через мелкопористую поликарбонатную мембрану или асимметрическую керамическую мембрану приводит к относительно четко определенному распределению по размерам. В типичном случае суспензия циркулирует через мембрану один или несколько раз, до достижения требуемого распределения липосомных комплексов по размеру. Липосомы могут быть экструдированы через последовательные мембраны с уменьшающимся размером пор для достижения постепенного уменьшения размера липосом. В некоторых случаях формирующиеся липидо-нуклеиновые кислотные композиции могут быть применены без разделения по размерам. Эти способы раскрыты в патентах США № 5008050; 4927637; 4737323; Biochim Biophys Acta. 1979 Oct 19; 557(1):9-23; Biochim. Biophys. Acta. 1980 Oct 2; 601(3):559-7; Biochim. Biophys. Acta. 1986 Jun 13; 858(1):161-8 и Biochim. Biophys. Acta. 1985, 812, 55-65, содержание которых целиком включено в описание в качестве ссылок.An extrusion method (also called a preformed method or a batch method) is a method in which empty liposomes are first prepared (ie, without nucleic acid), and then nucleic acid is added to the empty liposomes. Extrusion of liposome formulations through a fine porous polycarbonate membrane or asymmetric ceramic membrane results in a relatively well-defined size distribution. Typically, the suspension is circulated through the membrane one or more times until the desired size distribution of liposome complexes is achieved. Liposomes can be extruded through successive membranes of decreasing pore size to achieve gradual reduction in liposome size. In some cases, the resulting lipid-nucleic acid compositions can be used without separation by size. These methods are disclosed in US patent No. 5008050; 4927637; 4737323; Biochim Biophys Acta. 1979 Oct 19; 557(1):9-23; Biochim. Biophys. Acta. 1980 Oct 2; 601(3):559-7; Biochim. Biophys. Acta. 1986 Jun 13; 858(1):161-8 and Biochim. Biophys. Acta. 1985, 812, 55-65, the contents of which are incorporated by reference in their entirety.

Способ поточного смешивания является способом, при котором как липиды, так и нуклеиновая кислота добавляются в смесительную камеру параллельно. Смесительная камера может являться простым тройниковым соединителем или любой другой смесительной камерой, известной специалистам в данной области. Эти способы раскрыты в патентах США № 6534018 и 6855277; публикации США 2007/0042031 и Pharmaceuticals Research, Vol. 22, No. 3, Mar. 2005, p. 362-372, которые полностью включены в описание в качестве ссылок.The in-line mixing method is a method in which both lipids and nucleic acid are added to the mixing chamber in parallel. The mixing chamber may be a simple tee connector or any other mixing chamber known to those skilled in the art. These methods are disclosed in US patent No. 6534018 and 6855277; US Publication 2007/0042031 and Pharmaceuticals Research, Vol. 22, No. 3, Mar. 2005, p. 362-372, which are incorporated by reference in their entirety.

При этом понимается, что композиции согласно изобретению могут быть получены любыми другими способами, известными всем специалистам в данной области.It is understood that the compositions of the invention can be prepared by any other methods known to those skilled in the art.

В дополнительном варианте воплощения представительные композиции, содержащие соединениеIn a further embodiment, representative compositions containing the compound

- 7 046694 формулы I, описаны в табл. 1.- 7 046694 formula I, are described in table. 1.

Таблица 1Table 1

МСЗ MSZ ДСФХ DSFH Холестерин Cholesterol ПЭГ PEG 60 60 7,5 7.5 31 31 1,5 1.5 50 50 10 10 38,5 38.5 1,5 1.5 40 40 20 20 38,5 38.5 1,5 1.5 50 50 10 10 38,5 38.5 1,5 1.5 50 50 10 10 38,5 38.5 1,5 1.5 40 40 20 20 38,5 38.5 1,5 1.5 60 60 7,5 7.5 21 21 1,5 1.5 50 50 10 10 38,5 38.5 1,5 1.5 50 50 10 10 38,5 38.5 1,5 1.5 20 20 40 40 (ДМФХ) (DMPH) 38,5 38.5 1,5 1.5 30 thirty 30 thirty 38,5 38.5 1,5 1.5 10 10 50 50 (ДМФХ) (DMPH) 38,5 38.5 1,5 1.5 30 thirty 30 thirty (ДМФХ) (DMPH) 38,5 38.5 1,5 1.5 10 10 51 51 (ДЛФХ) (DLPH) 38,5 38.5 1,5 1.5 20 20 40 40 (ДЛФХ) (DLPH) 38,5 38.5 1,5 1.5 40 40 20 20 38,5 38.5 1,5 1.5 40 40 10 10 40 40 10 10 60 60 10 10 20 20 10 10 40 40 20 20 37 37 3 3 60 60 10 10 27 27 3 3

В одном из вариантов воплощения специфичные композиции, содержащие соединение формулы I, описаны следующим образом:In one embodiment, specific compositions containing a compound of Formula I are described as follows:

Соотношение липидов (в мольных процентах).Lipid ratio (in mole percent).

Соотношение липид^РНК.Lipid^RNA ratio.

50/10/38,5/1,5 (MC3: ДСФХ:холестерин: ПЭГ-ДМГ).50/10/38.5/1.5 (MC3: DSPC:cholesterol: PEG-DMG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

40/15/40/5 (MC3:ДСФХ:холестерин: ПЭГ-ДМГ).40/15/40/5 (MC3:DSPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

0/10/35/4,5/0,5 % (MC3 :ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ (С 18-ПЭГ): GalNAc3 -ПЭГ-ДСГ).0/10/35/4.5/0.5% (MC3 :DSPC:cholesterol:PEG-DSG (C 18-PEG): GalNAc3 -PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

0/10/30/9,5/0,5 % (MC3 :ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ:GalNAc3 -ПЭГ-ДСГ).0/10/30/9.5/0.5% (MC3 :DSPC:cholesterol:PEG-DSG:GalNAc3 -PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

0/10/35/5% (MC3: ДСФХ:холестерин: ПЭГ-ДСГ).0/10/35/5% (MC3: DSPC:cholesterol: PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

50/10/38,5/1,5 (MC3 :ДПФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ).50/10/38.5/1.5 (MC3 :DPPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид^РНК ~11.Lipid^RNA ratio ~11.

40/15/40/5 (MC3:ДПФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ).40/15/40/5 (MC3:DPPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

0/10/35/4,5/0,5 % (MC3 :ДПФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ:GalNAc3 -ПЭГ-ДСГ).0/10/35/4.5/0.5% (MC3 :DPPC:cholesterol:PEG-DSG:GalNAc3 -PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

50/10/30/9,5/0,5% (MC3:ДПФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ:GalNAc3-ПЭГ-ДСГ).50/10/30/9.5/0.5% (MC3:DPPC:cholesterol:PEG-DSG:GalNAc3-PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

50/10/35/5% (MC3:ДПФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ)50/10/35/5% (MC3:DPPC:cholesterol:PEG-DSG)

Соотношение липид^РНК ~11;Lipid^RNA ratio ~11;

50/10/38,5/1,5 (MC3: ДСФХ:холестерин: ПЭГ-ДМГ).50/10/38.5/1.5 (MC3: DSPC:cholesterol: PEG-DMG).

Соотношение липид^РНК ~7;Lipid^RNA ratio ~7;

- 8 046694- 8 046694

50/10/38,5/1,5 (МС3:ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДСГ).50/10/38.5/1.5 (MS3:DSPC:cholesterol:PEG-DSG).

Соотношение липид^РНК ~10;Lipid^RNA ratio ~10;

50/10/38,5/1,5 (МС3:ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ).50/10/38.5/1.5 (MS3:DSPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид^гРНК ~12;Lipid to gRNA ratio ~12;

50/10/35/5% (MC3 :ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ).50/10/35/5% (MC3 :DSPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид:siРНК ~8№Lipid:siRNA ratio ~8№

50/10/35/5% (MC3 :ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ).50/10/35/5% (MC3 :DSPC:cholesterol:PEG-DMG).

Соотношение липид:siРНК ~10.Lipid:siRNA ratio ~10.

В одном из вариантов воплощения композиции согласно изобретению захвачены по меньшей мере на 75%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90%.In one embodiment, the compositions of the invention are at least 75%, at least 80%, or at least 90% captured.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения композиции согласно изобретению дополнительно содержат аполипопротеин. При использовании в этом документе термин аполипопротеин или липопротеин означает аполипопротеины, известные специалисту в данной области, и их варианты и фрагменты, и агонисты, аналоги аполипопротеинов или их фрагменты, описанные ниже.In one embodiment of the present invention, the compositions of the invention further comprise an apolipoprotein. As used herein, the term apolipoprotein or lipoprotein means apolipoproteins known to one skilled in the art, and variants and fragments thereof, and agonists, apolipoprotein analogs, or fragments thereof, described below.

Пригодные аполипопротеины включают в качестве неограничивающих примеров АроА-I, АроА-II, ApoA-IV, ApoA-V и АроЕ и их активные полиморфные формы, изоформы, вариантные и мутантные формы, а также фрагменты или укороченные формы. В некоторых воплощениях аполипопротеин является тиолсодержащим аполипопротеином. Тиолсодержащий аполипопротеин означает аполипопротеин, вариант, фрагмент или изоформу, содержащий по меньшей мере один остаток цистеина. Самыми обычными тиолсодержащими аполипопротеинами являются ApoA-I Milano (ApoA-IM) и ApoA-I Paris (ApoA-Ip), которые содержат один остаток цистеина (Jia et al., 2002, Biochem. Biophys. Res. Comm. 297: 206-13; Bielicki and Oda, 2002, Biochemistry, 41:2089-96). АроА-II, АроЕ2 и АроЕ3 тоже являются тиолсодержащими аполипопротеинами. Изолированный АроЕ и/или его активные фрагменты и полипептидные аналоги, включая его рекомбинантно полученные формы, описаны в патентах США № 5672685; 5525472; 5473039; 5182364; 5177189; 5168045; 5116739; раскрытия которых включены в описание в качестве ссылок. АроЕ3 описан в Weisgraber, et al., Human E apoprotein heterogeneity: cysteine-arginine interchanges in the amino acid sequence of the apo-E isoforms, J. Biol. Chem. (1981), 256:9077-9083 и Rail, et al., Structural basis for receptor binding heterogeneity of apolipoprotein E from type III hyperlipoproteinemic subjects, Proc. Nat. Acad. Sci. (1982), 79:4696-4700. См. также номер доступа K00396 в GenBank.Suitable apolipoproteins include, but are not limited to, ApoA-I, ApoA-II, ApoA-IV, ApoA-V, and ApoE and their active polymorphic forms, isoforms, variant and mutant forms, and fragments or truncated forms. In some embodiments, the apolipoprotein is a thiol-containing apolipoprotein. Thiol-containing apolipoprotein means an apolipoprotein, variant, fragment or isoform containing at least one cysteine residue. The most common thiol-containing apolipoproteins are ApoA-I Milano (ApoA-I M ) and ApoA-I Paris (ApoA-I p ), which contain a single cysteine residue (Jia et al., 2002, Biochem. Biophys. Res. Comm. 297: 206-13; Bielicki and Oda, 2002, Biochemistry, 41:2089-96). ApoA-II, ApoE2 and ApoE3 are also thiol-containing apolipoproteins. Isolated ApoE and/or its active fragments and polypeptide analogues, including its recombinantly produced forms, are described in US patent No. 5672685; 5525472; 5473039; 5182364; 5177189; 5168045; 5116739; the disclosures of which are incorporated by reference in the description. ApoE3 is described in Weisgraber, et al., Human E apoprotein heterogeneity: cysteine-arginine interchanges in the amino acid sequence of the apo-E isoforms, J. Biol. Chem. (1981), 256:9077-9083 and Rail, et al., Structural basis for receptor binding heterogeneity of apolipoprotein E from type III hyperlipoproteinemic subjects, Proc. Nat. Acad. Sci. (1982), 79:4696-4700. See also GenBank accession number K00396.

В некоторых воплощениях аполипопротеин может находиться в своей зрелой форме, в форме препроаполипопротеина или в форме проаполипопротеина. Гомо- и гетеродимеры (где применимо) про- и зрелых ApoA-I (Duverger et al., 1996, Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 16(12):1424-29), ApoA-I Milano (Klon et al., 2000, Biophys. J. 79:(3), 1679-87; Franceschini et al., 1985, J. Biol. Chem. 260:1632-35), ApoA-I Paris (Daum et al., 1999, J. Mol. Med. 77:614-22), ApoA-II (Shelness et al., 1985, J. Biol. Chem. 260(14):863746; Shelness et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(15):9929-35), ApoA-IV (Duverger et al., 1991, Euro. J. Biochem. 201(2):373-83) и АроЕ (McLean et al., 1983, J. Biol. Chem. 258(14):8993-9000) также могут применяться в объеме изобретения.In some embodiments, the apolipoprotein may be in its mature form, in the form of a preproapolipoprotein, or in the form of a proapolipoprotein. Homo- and heterodimers (where applicable) of pro- and mature ApoA-I (Duverger et al., 1996, Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 16(12):1424-29), ApoA-I Milano (Klon et al. , 2000, Biophys. J. 79:(3), 1679-87; Franceschini et al., 1985, J. Biol. Chem. 260:1632-35), ApoA-I Paris (Daum et al., 1999, J Mol. Med. 77:614-22), ApoA-II (Shelness et al., 1985, J. Biol. Chem. 260(14):863746; Shelness et al., 1984, J. Biol. Chem. 259 (15):9929-35), ApoA-IV (Duverger et al., 1991, Euro. J. Biochem. 201(2):373-83) and ApoE (McLean et al., 1983, J. Biol. Chem. 258(14):8993-9000) may also be used within the scope of the invention.

В некоторых воплощениях аполипопротеин может являться фрагментом, вариантом или изоформой аполипопротеина. Термин фрагмент означает любой аполипопротеин, имеющий аминокислотную последовательность короче, чем таковая нативного аполипопротеина, при этом фрагмент сохраняет активность нативного аполипопротеина, включая липидсвязывающие свойства. Под вариантом подразумеваются замены или изменения в аминокислотных последовательностях аполипопротеина, при этом замены или изменения, например добавление или делеция аминокислотных остатков, не уничтожает активность нативного аполипопротеина, включая липидсвязывающие свойства. Таким образом, вариант может включать белок или пептид, имеющий аминокислотную последовательность, в существенной мере идентичную нативному аполипопротеину, описанному в этом документе, в которой один или несколько аминокислотных остатков были консервативно заменены аминокислотами со схожими химическими свойствами. Примеры консервативных замен включают замену по меньшей мере одного гидрофобного остатка, такого как изолейцин, валин, лейцин или метионин, на другой. Сходным образом, настоящее изобретение предполагает, например, замену по меньшей мере одного гидрофильного остатка, такую как, например, обмен между аргинином и лизином, между глутамином и аспарагином и между глицином и серином (см. патенты США № 6004925, 6037323 и 6046166).In some embodiments, the apolipoprotein may be a fragment, variant, or isoform of an apolipoprotein. The term fragment means any apolipoprotein having an amino acid sequence shorter than that of the native apolipoprotein, the fragment retaining the activity of the native apolipoprotein, including lipid-binding properties. By variant we mean substitutions or changes in the amino acid sequences of an apolipoprotein, and the substitutions or changes, for example the addition or deletion of amino acid residues, do not destroy the activity of the native apolipoprotein, including lipid-binding properties. Thus, a variant may comprise a protein or peptide having an amino acid sequence substantially identical to the native apolipoprotein described herein, in which one or more amino acid residues have been conservatively replaced by amino acids with similar chemical properties. Examples of conservative substitutions include replacing at least one hydrophobic residue, such as isoleucine, valine, leucine or methionine, with another. Similarly, the present invention contemplates, for example, the exchange of at least one hydrophilic residue, such as, for example, exchange between arginine and lysine, between glutamine and asparagine, and between glycine and serine (see US patent No. 6004925, 6037323 and 6046166).

Термин изоформа означает белок, имеющий ту же, более широкую или частичную функцию и схожую, идентичную или частичную последовательность, который может являться или не являться продуктом того же самого гена и обычно является тканеспецифичным (см. Weisgraber 1990, J. Lipid Res. 31(8):1503-11; Hixson and Powers 1991, J. Lipid Res. 32(9):1529-35; Lackner et al., 1985, J. Biol. Chem. 260(2):703-6; Hoeg et al., 1986, J. Biol. Chem. 261(9):3911-4; Gordon et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(1):46874; Powell et al., 1987, Cell 50(6):831-40; Aviram et al., 1998, Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 18(10):161724; Aviram et al., 1998, J. Clin. Invest. 101(8):1581-90; Billecke et al., 2000, Drug Metab. Dispos. 28(11):133542; Draganov et al., 2000, J. Biol. Chem. 275(43):33435-42; Steinmetz and Utermann 1985, J. Biol. Chem. 260(4):2258-64; Widler et al., 1980, J. Biol. Chem. 255(21):10464-71; Dyer et al., 1995, J. Lipid Res. 36(1):80- 9 046694The term isoform means a protein having the same, broader or partial function and similar, identical or partial sequence, which may or may not be the product of the same gene and is usually tissue specific (see Weisgraber 1990, J. Lipid Res. 31( 8):1503-11; Hixson and Powers 1991, J. Lipid Res. 32(9):1529-35; J. Biol. 260(2):703-6; al., 1986, J. Biol. Chem. 261(9):3911-4; Gordon et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(1):46874; 6):831-40; Aviram et al., 1998, Arterioscler. Vase. 18(10):161724; ; Billecke et al., 2000, Drug Metab. 28(11):133542; J. Biol. Chem. 2000, 2000; Chem. 260(4):2258-64; J. Biol. Chem. 255(21):10464-71, 1995, J. Lipid Res. :80- 9 046694

8; Sacre et al., 2003, FEBS Lett. 540(1-3):181-7; Weers, et al., 2003, Biophys. Chem. 100(1-3):481-92; Gong et al., 2002, J. Biol. Chem. 277(33):29919-26; Ohta et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(23):14888-93 и патент США № 6372886).8; Sacre et al., 2003, FEBS Lett. 540(1-3):181-7; Weers, et al., 2003, Biophys. Chem. 100(1-3):481-92; Gong et al., 2002, J. Biol. Chem. 277(33):29919-26; Ohta et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(23):14888-93 and US Patent No. 6372886).

В некоторых воплощениях способы и композиции по настоящему изобретению включают применение химерных конструкций аполипопротеина. Например, химерная конструкция аполипопротеина может быть составлена из аполипопротеинового домена с высокой липид-связывающей активностью, ассоциированного с аполипопротеиновым доменом, обладающим свойствами защиты от реперфузии при ишемии. Химерная конструкция аполипопротеина может являться конструкцией, которая включает отдельные области в пределах аполипопротеина (т.е. гомологичной конструкцией), или же химерная конструкция может являться конструкцией, которая включает отдельные области различных аполипопротеинов (т.е. гетерологичными конструкциями). Композиции, содержащие химерную конструкцию, также могут включать сегменты, которые являются вариантами аполипопротеинов, или сегменты, созданные так, чтобы они обладали специфичным свойством (например, связывание липидов, связывание рецептора, ферментативные свойства, свойство активировать фермент, антиоксидантные или окислительновосстановительные свойства) (см. Weisgraber 1990, J. Lipid Res. 31(8):1503-11; Hixson and Powers 1991, J. Lipid Res. 32(9):1529-35; Lackner et al., 1985, J. Biol. Chem. 260(2):703-6; Hoeg et al., 1986, J. Biol. Chem. 261(9):3911-4; Gordon et al., 1984, J. Biol. Chem. 259(1):468-74; Powell et al., 1987, Cell, 50(6):831-40; Aviram et al., 1998, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 18(10):1617-24; Aviram et al., 1998, J. Clin. Invest. 101(8):1581-90; Billecke et al., 2000, Drug Metab. Dispos. 28(11):1335-42; Draganov et al., 2000, J. Biol. Chem. 275(43):33435-42; Steinmetz and Utermann 1985, J. Biol. Chem. 260(4):2258-64; Widler et al., 1980, J. Biol. Chem. 255(21):10464-71; Dyer et al., 1995, J. Lipid Res. 36(1):80-8; Sorenson et al., 1999, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 19(9):2214-25; Palgunachari 1996, Arterioscler. Throb. Vasc. Biol. 16(2):328-38: Thurberg et al., J. Biol. Chem. 271(11):6062-70; Dyer 1991, J. Biol. Chem. 266(23):150009-15; Hill 1998, J. Biol. Chem. 273(47):30979-84).In some embodiments, the methods and compositions of the present invention include the use of chimeric apolipoprotein constructs. For example, a chimeric apolipoprotein construct can be composed of an apolipoprotein domain with high lipid-binding activity associated with an apolipoprotein domain having ischemia reperfusion protective properties. A chimeric apolipoprotein construct may be a construct that includes distinct regions within an apolipoprotein (ie, a homologous construct), or a chimeric construct may be a construct that includes distinct regions of different apolipoproteins (ie, heterologous constructs). Compositions containing a chimeric construct may also include segments that are variants of apolipoproteins, or segments designed to have a specific property (eg, lipid binding, receptor binding, enzymatic properties, enzyme activating properties, antioxidant or redox properties) (see . Weisgraber 1990, J. Lipid Res. 31(8):1503-11; Hixson and Powers 1991, J. Lipid Res. 32(9):1529-35; 260(2):703-6; Hoeg et al., 1986, J. Biol. Chem. 261(9):3911-4; Gordon et al., 1984, J. Biol. -74; Powell et al., 1987, Cell, 50(6):831-40; Aviram et al., 1998, Arterioscler Vasc. 18(10):1617-24; 1998, J. Clin. Invest. 101(8):1581-90; Drug Metab. 28(11):1335-42; 275(43):33435-42;Steinmetz and Utermann 1985, J. Biol. Chem. 260(4):2258-64; 71; Dyer et al., 1995, J. Lipid Res. 36(1):80-8; Sorenson et al., 1999, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 19(9):2214-25; Palgunachari 1996, Arterioscler. Throb. Vasc. Biol. 16(2):328-38: Thurberg et al., J. Biol. Chem. 271(11):6062-70; Dyer 1991, J Biol. Chem. 266(23):150009-15; Hill 1998, J Biol. Chem. 273(47):30979-84).

Аполипопротеины, применяемые в изобретении, также включают рекомбинантные, синтетические, полусинтетические или очищенные аполипопротеины. Способы получения аполипопротеинов или им эквивалентные, применяемые в изобретении, хорошо известны специалистам в данной области. Например, аполипопротеины могут быть выделены из плазмы или природных продуктов с помощью, например, центрифугирования в градиенте плотности или иммуноаффинной хроматографии или получены синтетически, полусинтетически или с применением методик рекомбинантных ДНК, известных специалистам в данной области (см., например, Mulugeta et al., 1998, J. Chromatogr. 798(1-2):83-90; Chung et al., 1980, J. Lipid Res. 21(3):284-91; Cheung et al., 1987, J. Lipid Res. 28(8):913-29; Persson, et al., 1998, J. Chromatogr. 711:97-109; патенты США № 5059528, 5834596, 5876968 и 5721114 и PCT публикации WO 86/04920 и WO 87/02062).Apolipoproteins useful in the invention also include recombinant, synthetic, semi-synthetic or purified apolipoproteins. Methods for producing apolipoproteins or equivalents used in the invention are well known to those skilled in the art. For example, apolipoproteins can be isolated from plasma or natural products using, for example, density gradient centrifugation or immunoaffinity chromatography, or produced synthetically, semi-synthetically, or using recombinant DNA techniques known to those skilled in the art (see, for example, Mulugeta et al. , 1998, J. Chromatogr. 798(1-2):83-90; Chung et al., 1980, J. Lipid Res. 21(3):284-91; 28(8):913-29; Persson, et al., 1998, J. Chromatogr. 711:97-109; US patents No. 5059528, 5834596, 5876968 and 5721114 and PCT publications WO 86/04920 and WO 87/02062 ).

Аполипопротеины, применяемые в изобретении, дополнительно включают агонисты аполипопротеинов, такие как пептиды и пептидные аналоги, которые имитируют активность АроА-I, ApoA-I Milano (АроА-IM), ApoA-I Paris (АроА-IP), АроА-II, ApoA-IV и АроЕ. Например, аполипопротеин может являться любым из таковых, описанных в патентах США № 6004925, 6037323, 6046166 и 5840688, содержание которых целиком включено в описание в качестве ссылок.Apolipoproteins useful in the invention further include apolipoprotein agonists, such as peptides and peptide analogs, which mimic the activity of ApoA-I, ApoA-I Milano (ApoA-IM), ApoA-I Paris (ApoA-IP), ApoA-II, ApoA -IV and ApoE. For example, the apolipoprotein may be any of those described in US Pat. Nos. 6,004,925, 6,037,323, 6,046,166, and 5,840,688, the contents of which are incorporated by reference in their entirety.

Пептиды-агонисты или пептидные аналоги аполипопротеинов могут быть синтезированы или произведены с применением любой методики пептидного синтеза, известной специалистам в данной области, включая, например, методики, описанные в патентах США № 6004925, 6037323 и 6046166. Например, пептиды могут быть получены с применением методики твердофазного синтеза, первоначально описанной Merrifield (1963, J. Am. Chem. Soc. 85:2149-2154). Другие методики пептидного синтеза можно найти в Bodanszky et al., Peptide Synthesis, John Wiley & Sons, 2nd Ed., (1976) и других литературных источниках, свободно доступных для специалиста в данной области. Резюме по методикам синтеза полипептидов можно найти в Stuart and Young, Solid Phase Peptide. Synthesis, Pierce Chemical Company, Rockford, 111. (1984). Пептиды также могут быть синтезированы способами, использующими синтез в растворе, как описано в The Proteins, Vol. II, 3rd Ed., Neurath et al., Eds., p. 105-237, Academic Press, New York, N.Y. (1976). Защитные группы, пригодные для применения при различных способах пептидного синтеза, описаны в вышеупомянутых текстах, а также в McOmie, Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, New York, N.Y. (1973). Пептиды по настоящему изобретению также могут быть получены путем химического или ферментативного расщепления из более длинной формы, например, аполипопротеина A-I.Apolipoprotein agonist peptides or peptide analogues can be synthesized or produced using any peptide synthesis technique known to those skilled in the art, including, for example, those described in US Pat. Nos. 6,004,925, 6,037,323, and 6,046,166. solid phase synthesis technique originally described by Merrifield (1963, J. Am. Chem. Soc. 85:2149-2154). Other peptide synthesis techniques can be found in Bodanszky et al., Peptide Synthesis, John Wiley & Sons, 2nd Ed., (1976) and other literature readily available to one skilled in the art. A summary of polypeptide synthesis techniques can be found in Stuart and Young, Solid Phase Peptide. Synthesis, Pierce Chemical Company, Rockford, 111. (1984). Peptides can also be synthesized by methods using solution synthesis, as described in The Proteins, Vol. II, 3rd Ed., Neurath et al., Eds., p. 105-237, Academic Press, New York, NY (1976). Protecting groups suitable for use in various peptide synthesis processes are described in the above texts and also in McOmie, Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, New York, NY (1973). The peptides of the present invention can also be obtained by chemical or enzymatic cleavage from a longer form, for example, apolipoprotein AI.

В некоторых воплощениях аполипопротеин может являться смесью аполипопротеинов. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения, аполипопротеин может являться гомогенной смесью, т.е. одним типом аполипопротеина. В другом варианте воплощения, аполипопротеин может являться гетерогенной смесью аполипопротеинов, т.е. смесью двух и более различных аполипопротеинов. Воплощения гетерогенных смесей аполипопротеинов могут включать, например, смесь аполипопротеина из животного источника и аполипопротеина полусинтетического происхождения. В некоторых воплощениях гетерогенная смесь может включать, например, смесь АроА-I и ApoA-I Milano. В некоторых воплощениях гетерогенная смесь может включать, например, смесь ApoA-I Milano и ApoA-I Paris. Смеси, приIn some embodiments, the apolipoprotein may be a mixture of apolipoproteins. In one embodiment of the present invention, the apolipoprotein may be a homogeneous mixture, i.e. one type of apolipoprotein. In another embodiment, the apolipoprotein may be a heterogeneous mixture of apolipoproteins, i.e. a mixture of two or more different apolipoproteins. Embodiments of heterogeneous mixtures of apolipoproteins may include, for example, a mixture of an apolipoprotein from an animal source and an apolipoprotein of semi-synthetic origin. In some embodiments, the heterogeneous mixture may include, for example, a mixture of ApoA-I and ApoA-I Milano. In some embodiments, the heterogeneous mixture may include, for example, a mixture of ApoA-I Milano and ApoA-I Paris. Mixtures, at

- 10 046694 годные для применения в способах и композициях согласно изобретению будут очевидны для специалиста в данной области.- 10 046694 suitable for use in the methods and compositions according to the invention will be obvious to a person skilled in the art.

Если аполипопротеин получен из природных источников, он может быть получен из растительного или животного источника. Если аполипопротеин получен из животного источника, аполипопротеин может происходить из любого биологического вида. В некоторых воплощениях аполипопротеин может быть получен из животного источника. В некоторых воплощениях аполипопротеин может быть получен из источника, полученного от человека. В предпочтительных воплощениях изобретения аполипопротеин происходит из того же биологического вида, что и индивидуум, которому вводится аполипопротеин.If apolipoprotein is derived from natural sources, it may be derived from a plant or animal source. If the apolipoprotein is derived from an animal source, the apolipoprotein can come from any species. In some embodiments, the apolipoprotein can be obtained from an animal source. In some embodiments, the apolipoprotein can be obtained from a human source. In preferred embodiments of the invention, the apolipoprotein is from the same species as the individual to whom the apolipoprotein is administered.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения целевой ген выбирают из группы, включающей ген фактора VII, Eg5, PCSK9, ТРХ2, ароВ, SAA, TTR, RSV, PDGFe ген, ген Erb-B, ген Src, ген CRK, ген GRB2, ген RAS, ген MEKK, ген JNK, ген RAF, ген Erk1/2, ген PCNA(p21), ген MYB, ген JUN, ген FOS, ген BCL-2, ген циклина D, ген VEGF, ген EGFR, ген циклина А, ген циклина Е, ген WNT-1, ген β-катенина, ген с-МЕТ, ген РКС, ген NFKB, ген STAT3, ген сурвивина, ген Her2/Neu, ген топоизомеразы I, ген топоизомеразы II а, ген р73, ген p21(WAF1/CIP1), ген p27(KIP1), ген PPM1D, ген RAS, ген кавеолина I, ген MIB I, ген MTAI, ген М68, мутации в генах опухолевых супрессоров, ген опухолевого супрессора р53 и их комбинации. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения целевой ген является геном, экспрессируемым в печени, например геном фактора VII (FVII). Эффект на экспрессию целевого гена, например гена FVII, оценивают измерением уровня FVII в биологической пробе, такой как сыворотка или образец ткани. Например, уровень FVII может быть определен в крови, например, согласно измерению путем количественного определения активности FVII. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения может оцениваться уровень мРНК в печени. В другом предпочтительном воплощении проводят по меньшей мере два типа оценки, например одновременно проводят и оценку уровня белка (например, в крови), и измерение уровня мРНК (например, в печени).In one embodiment of the present invention, the target gene is selected from the group consisting of a factor VII gene, Eg5, PCSK9, TPX2, apoB, SAA, TTR, RSV, PDGFe gene, Erb-B gene, Src gene, CRK gene, GRB2 gene, RAS, MEKK gene, JNK gene, RAF gene, Erk1/2 gene, PCNA(p21) gene, MYB gene, JUN gene, FOS gene, BCL-2 gene, cyclin D gene, VEGF gene, EGFR gene, cyclin A gene, cyclin E gene, WNT-1 gene, β-catenin gene, c-MET gene, PKC gene, NFKB gene, STAT3 gene, survivin gene, Her2/Neu gene, topoisomerase I gene, topoisomerase II a gene, p73 gene, p21 gene (WAF1/CIP1), p27(KIP1) gene, PPM1D gene, RAS gene, caveolin I gene, MIB I gene, MTAI gene, M68 gene, mutations in tumor suppressor genes, p53 tumor suppressor gene and combinations thereof. In one embodiment of the present invention, the target gene is a gene expressed in the liver, such as the factor VII (FVII) gene. The effect on the expression of a target gene, such as the FVII gene, is assessed by measuring the level of FVII in a biological sample, such as serum or tissue sample. For example, the level of FVII can be determined in the blood, for example, as measured by quantifying FVII activity. In one embodiment of the present invention, the level of mRNA in the liver can be assessed. In another preferred embodiment, at least two types of assessment are performed, eg, both a protein level (eg, in the blood) and an mRNA level measurement (eg, in the liver) are performed simultaneously.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения агент является нуклеиновой кислотой, такой как двухцепочечная РНК (дцРНК).In one embodiment of the present invention, the agent is a nucleic acid, such as double-stranded RNA (dsRNA).

В другом варианте воплощения настоящего изобретения нуклеиновая кислота-агент является одноцепочечной ДНК или РНК, или двухцепочечной ДНК или РНК, или гибридом ДНК-РНК. Например, двухцепочечная ДНК может быть структурным геном, геном, содержащим регуляторные и терминаторные области, или самореплицирующейся системой, такой как вирусная или плазмидная ДНК. Двухцепочечная РНК может являться, например, дцРНК или другим реагентом РНК-интерференции. Одноцепочечная нуклеиновая кислота может являться, например, антисмысловым олигонуклеотидом, рибозимом, микроРНК или триплекс-образующим олигонуклеотидом.In another embodiment of the present invention, the nucleic acid agent is single-stranded DNA or RNA, or double-stranded DNA or RNA, or a DNA-RNA hybrid. For example, double-stranded DNA may be a structural gene, a gene containing regulatory and terminator regions, or a self-replicating system such as viral or plasmid DNA. The double-stranded RNA may be, for example, dsRNA or other RNA interference reagent. The single-stranded nucleic acid may be, for example, an antisense oligonucleotide, a ribozyme, a microRNA, or a triplex-forming oligonucleotide.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения в различных временных точках после введения кандидатного агента, биологическая проба, такая как проба жидкости, например крови, плазмы или сыворотки, или образец ткани, такой как образец ткани печени, берут у испытуемого субъекта и испытывают на наличие эффекта агента на уровень экспрессии целевого белка или мРНК. В одном из особо предпочтительных воплощений кандидатный агент является дцРНК, которая направлена против FVII, и биологическую пробу испытывают на наличие эффекта на уровни белка или мРНК фактора FVII. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения проводят количественное определение уровней содержания в плазме белка FVII, такое как с применением иммуногистохимического анализа или хромогенного анализа. В другом варианте воплощения настоящего изобретения уровни мРНК FVII в печени испытывают с применением количественного определения, такого как метод разветвленных зондов или нозерн-блоттинг или метод ОТ-ПЦР.In another embodiment of the present invention, at various time points after administration of the candidate agent, a biological sample, such as a fluid sample, such as blood, plasma or serum, or a tissue sample, such as a liver tissue sample, is collected from the test subject and tested for the effect of the agent on the level of expression of the target protein or mRNA. In one particularly preferred embodiment, the candidate agent is a dsRNA that is directed against FVII, and the biological assay is tested for an effect on FVII protein or mRNA levels. In one embodiment of the present invention, plasma levels of FVII protein are quantified, such as using an immunohistochemical assay or a chromogenic assay. In another embodiment of the present invention, FVII mRNA levels in the liver are tested using a quantitative assay such as a branched probe or Northern blot or RT-PCR method.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения, агент, например, композиция, включающая улучшенную липидную композицию, оценивается на токсичность. В другом варианте воплощения настоящего изобретения может проводиться мониторинг модельного субъекта на наличие физических эффектов, таких как изменение массы или поведения в клетке.In one embodiment of the present invention, an agent, for example a composition comprising an improved lipid composition, is assessed for toxicity. In another embodiment of the present invention, a model subject may be monitored for physical effects, such as changes in mass or cellular behavior.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения, способ дополнительно включает воздействие агента, например, композиции, содержащей улучшенную липидную композицию, для дальнейшей оценки. Дальнейшая оценка может включать, например, (i) повторение оценки, описанной выше, (ii) повторение оценки, описанной выше, с различным количеством животных или с разными дозами или (iii) оценку другим способом, например, оценку на другом модельном животном например на нечеловекообразном примате.In one embodiment of the present invention, the method further includes exposure to an agent, for example, a composition containing an improved lipid composition, for further evaluation. Further evaluation may include, for example, (i) repeating the evaluation described above, (ii) repeating the evaluation described above with different numbers of animals or with different doses, or (iii) evaluation in a different way, for example, evaluation in a different animal model e.g. non-human primate.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения делается решение относительно того, включать или не включать агент и улучшенную липидную композицию в дальнейшие исследования, такие как клинические испытания, в зависимости от наблюдаемого эффекта кандидатного агента на уровни белка или мРНК в печени. Например, если наблюдается, что кандидатная дцРНК снижает уровни белка или мРНК по меньшей мере на 20, 30, 40, 50% или более, то агент можно рассматривать для участия в клинических испытаниях.In another embodiment of the present invention, a decision is made as to whether or not to include the agent and the improved lipid composition in further studies, such as clinical trials, depending on the observed effect of the candidate agent on protein or mRNA levels in the liver. For example, if a dsRNA candidate is observed to reduce protein or mRNA levels by at least 20, 30, 40, 50% or more, then the agent may be considered for clinical trials.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения делается решение относительно того, включать или не включать агент и улучшенную липидную композицию в фармацевтическую композиIn another embodiment of the present invention, a decision is made as to whether or not to include the agent and the improved lipid composition in the pharmaceutical composition

- 11 046694 цию, в зависимости от наблюдаемого эффекта кандидатного агента и аминолипида на уровни белка или мРНК в печени. Например, если наблюдается, что кандидатная дцРНК снижает уровни белка или мРНК по меньшей мере на 20, 30, 40, 50 или более, то агент можно рассматривать для участия в клинических испытаниях.- 11 046694 tion, depending on the observed effect of the candidate agent and aminolipid on protein or mRNA levels in the liver. For example, if a dsRNA candidate is observed to reduce protein or mRNA levels by at least 20, 30, 40, 50, or more, then the agent may be considered for clinical trials.

Другой особенностью является то, что изобретение предлагает способ оценки улучшенной липидной композиции на ее пригодность к доставке терапевтического агента в клетку. В некоторых вариантах воплощения изобретение предлагает способ оценки улучшенной липидной композиции на ее пригодность к доставке конструкции на основе РНК, например дцРНК, направленного действия на FVII Способ включает создание композиции, которая содержит дцРНК, направленного действия на FVII, и кандидатного аминолипида, введение композиции грызуну, например мыши, оценку экспрессии FVII как функцию по меньшей мере одного показателя из уровня FVII в крови или уровня мРНК FVII в печени, что обеспечивает оценку кандидатного аминолипида. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения способ дополнительно включает сравнение экспрессии целевого гена с заранее выбранным референтным значением.Another feature is that the invention provides a method for evaluating an improved lipid composition for its suitability for delivering a therapeutic agent into a cell. In some embodiments, the invention provides a method of evaluating an improved lipid composition for its suitability for delivering an RNA-based construct, such as a FVII-targeting dsRNA. The method includes creating a composition that contains a FVII-targeting dsRNA and a candidate aminolipid, administering the composition to a rodent, for example, a mouse, assessing FVII expression as a function of at least one of a blood FVII level or a liver FVII mRNA level, which provides an assessment of a candidate aminolipid. In some embodiments of the present invention, the method further includes comparing the expression of a target gene with a preselected reference value.

Композиции, которые включают липидсодержащие компоненты, такие как липосомы, более детально описаны ниже. Примеры агентов на основе нуклеиновых кислот включают двухцепочечную РНК, антисмысловые олигонуклеотиды, рибозимы, микроРНК, иммуностимулирующие олигонуклеотиды или триплекс-образующие олигонуклеотиды. Эти агенты также более подробно описаны ниже.Compositions that include lipid-containing components, such as liposomes, are described in more detail below. Examples of nucleic acid-based agents include double-stranded RNA, antisense oligonucleotides, ribozymes, microRNAs, immunostimulatory oligonucleotides, or triplex-forming oligonucleotides. These agents are also described in more detail below.

Алкил означает имеющий линейную цепь или разветвленный, нециклический или циклический, насыщенный алифатический углеводород, содержащий от 1 до 24 атомов углерода. Примеры насыщенных, с линейной цепью, алкилов включают метил, этил, н-пропил, н-бутил, н-пентил, н-гексил и т.п.; а насыщенные разветвленные алкилы включают изопропил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, изопентил и т.п. Примеры насыщенных циклических алкилов включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил и т.п.; а ненасыщенные циклические алкилы включают циклопентенил и циклогексенил и т.п.Alkyl means a straight-chain or branched, non-cyclic or cyclic, saturated aliphatic hydrocarbon containing from 1 to 24 carbon atoms. Examples of saturated, straight chain alkyls include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl and the like; and saturated branched alkyls include isopropyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, isopentyl and the like. Examples of saturated cyclic alkyls include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like; and unsaturated cyclic alkyls include cyclopentenyl and cyclohexenyl and the like.

Алкенил означает алкил, как определено выше, содержащий по меньшей мере одну двойную связь между соседними атомами углерода. Алкенилы включают как цис-, так и транс-изомеры. Примеры имеющих линейную цепочку и разветвленных алкенилов включают этиленил, пропиленил, 1-бутенил, 2-бутенил, изобутиленил, 1-пентенил, 2-пентенил, 3-метил-1-бутенил, 2-метил-2-бутенил, 2,3-диметил-2бутенил и т.п.Alkenyl means alkyl, as defined above, containing at least one double bond between adjacent carbon atoms. Alkenyls include both cis and trans isomers. Examples of straight chain and branched alkenyls include ethylenyl, propylenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, isobutylenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-methyl-1-butenyl, 2-methyl-2-butenyl, 2,3- dimethyl-2butenyl, etc.

Алкинил означает любой алкил или алкенил, как определено выше, который дополнительно содержит по меньшей мере одну тройную связь между соседними атомами углерода. Примеры имеющих линейную цепочку и разветвленных алкинилов включают ацетиленил, пропинил, 1-бутинил, 2-бутинил, 1-пентинил, 2-пентинил, 3-метил-1-бутинил и т.п.Alkynyl means any alkyl or alkenyl, as defined above, which additionally contains at least one triple bond between adjacent carbon atoms. Examples of straight-chain and branched alkynyls include acetylenyl, propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl, 1-pentynyl, 2-pentynyl, 3-methyl-1-butynyl and the like.

Ацил означает любой алкил, алкенил или алкинил, где атом углерода в точке присоединения замещен оксогруппой, как определено ниже. Например, -С(=О)алкил, -С(=О)алкенил и -С(=О)алкинил являются ацильными группами.Acyl means any alkyl, alkenyl or alkynyl wherein the carbon atom at the point of attachment is replaced by an oxo group, as defined below. For example, -C(=O)alkyl, -C(=O)alkenyl and -C(=O)alkynyl are acyl groups.

Термин арил означает ароматическую моноциклическую, бициклическую или трициклическую систему колец углеводорода, где любой атом кольца может быть замещен. Примеры арильных остатков включают в качестве неограничивающих примеров фенил, нафтил, антраценил и пиренил.The term aryl means an aromatic monocyclic, bicyclic or tricyclic hydrocarbon ring system where any ring atom may be substituted. Examples of aryl moieties include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, anthracenyl, and pyrenyl.

Гетероцикл означает моноциклическое с количеством членов от 5 до 7 или бициклическое с количеством членов от 7 до 10 гетероциклическое кольцо, которое может быть насыщенным, ненасыщенным или ароматическим и которое содержит от 1 до 2 гетероатомов, независимо выбранных из азота, кислорода и серы, и где гетероатомы азота и серы могут быть необязательно окислены и гетероатом азота может быть необязательно четвертичным, включая бициклические кольца, в которых любые из вышеуказанных гетероциклов сопряжены с бензольным кольцом. Гетероцикл может быть присоединен через любой гетероатом или атом углерода. Гетероциклы включают гетероарилы, как определено ниже. Гетероциклы включают морфолинил, пирролидинонил, пирролидинил, пиперидинил, пиперизинил, гидантоинил, валеролактамил, оксиранил, оксетанил, тетрагидрофуранил, тетрагидропиранил, тетрагидропиридинил, тетрагидропримидинил, тетрагидротиофенил, тетрагидротиопиранил, тетрагидропиримидинил, тетрагидротиофенил, тетрагидротиопиранил и т.п.Heterocycle means a monocyclic 5 to 7 membered or bicyclic 7 to 10 membered heterocyclic ring which may be saturated, unsaturated or aromatic and which contains from 1 to 2 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen and sulfur, and where the nitrogen and sulfur heteroatoms may optionally be oxidized and the nitrogen heteroatom may optionally be quaternary, including bicyclic rings in which any of the above heterocycles are conjugated to a benzene ring. The heterocycle can be attached via any heteroatom or carbon atom. Heterocycles include heteroaryls as defined below. Heterocycles include morpholinyl, pyrrolidinonyl, pyrrolidinyl, piperidinyl, piperisinyl, hydantoinyl, valerolactamyl, oxiranyl, oxetanyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydropyranyl, tetrahydropyridinyl, tetrahydroprimidinyl, tetrahydrothiophenyl, tetrahydrothiopyranyl, tetrahydrothiophenyl, tetrahydrothiopyranyl, etc.

Термины необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный алкенил, необязательно замещенный алкинил, необязательно замещенный ацил и необязательно замещенный гетероцикл означают, что при наличии замещения по меньшей мере один атом водорода заменен на заместитель. В случае оксозаместителя (=O) замещены два атома водорода. В этом смысле заместители включают оксогруппу, галоген, гетероцикл, -CN, -ORx, -NRxRy, -NRxC(=O)Ry, -NRxSO2Ry, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx, -C(=O)NRxRy, -SOnRx и -SOnNRxRy, где n равно 0, 1 или 2, Rx и Ry являются одинаковыми или разными и, независимо, являются атомом водорода, алкилом или гетероциклом, и каждый из названных алкильных или гетероциклических заместителей может быть дополнительно замещен одной или несколькими группами из оксогруппы, галогена, -ОН, -CN, алкила, -ORx, гетероцикла, -NRxRy, -NRxC(=O)Ry, -NRxSO2Ry, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx, -C(=O)NRxRy, -SOnRx и -SOnNRxRy.The terms optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted acyl and optionally substituted heterocycle mean that when there is a substitution, at least one hydrogen atom is replaced by a substituent. In the case of an oxo substituent (=O), two hydrogen atoms are replaced. In this sense, substituents include oxo group, halogen, heterocycle, -CN, -OR x , -NR x R y , -NR x C(=O)R y , -NR x SO2R y , -C(=O)R x , -C(=O)OR x , -C(=O)NR x R y , -SONR x and -SOnNR x R y , where n is 0, 1 or 2, R x and R y are the same or different and, independently, are hydrogen, alkyl, or heterocycle, and each of said alkyl or heterocyclic substituents may be further substituted by one or more of oxo, halogen, -OH, -CN, alkyl, -OR x , heterocycle, -NR x R y , -NR x C(=O)R y , -NR x SO2R y , -C(=O)R x , -C(=O)OR x , -C(=O)NR x R y , -SOnRx and -SOnNRxRy.

Термин гетероарил означает ароматическую моноциклическую с 5-8 членами, бициклическую с 8-12 членами или трициклическую с 11-14 членами систему колец, имеющую 1-3 гетероатома, если явThe term heteroaryl means an aromatic monocyclic 5-8 membered, bicyclic 8-12 membered or tricyclic 11-14 membered ring system having 1-3 heteroatoms, if

- 12 046694 ляется моноциклической, 1-6 гетероатомов, если является бициклической, или 1-9 гетероатомов, если является трициклической, при этом названные гетероатомы выбраны из О, N или S (например, атомы углерода и 1-3, 1-6 или 1-9 гетероатомов N, О или S, если является моноциклической, бициклической или трициклической соответственно), при этом любой атом кольца может быть замещен. Гетероарильные группы, описанные в этом документе, также могут содержать сопряженные кольца, имеющие общую углерод-углеродную связь.- 12 046694 is monocyclic, 1-6 heteroatoms if it is bicyclic, or 1-9 heteroatoms if it is tricyclic, wherein said heteroatoms are selected from O, N or S (for example, carbon atoms and 1-3, 1-6 or 1-9 heteroatoms N, O or S, if monocyclic, bicyclic or tricyclic, respectively), and any ring atom may be substituted. Heteroaryl groups described herein may also contain conjugated rings sharing a common carbon-carbon bond.

Термин алкилгетероцикл означает гетероарил, где по меньшей мере один из атомов кольца замещен алкилом, алкенилом или алкинилом.The term alkylheterocycle means heteroaryl where at least one of the ring atoms is substituted with alkyl, alkenyl or alkynyl.

Термин замещенный означает замену одного или нескольких радикалов водорода в данной структуре радикалом специфичного заместителя, включая в качестве неограничивающих примеров галоген, алкил, алкенил, алкинил, арил, гетероциклил, тиол, алкилтио, оксогруппу, тиокси, арилтио, алкилтиоалкил, арилтиоалкил, алкилсульфонил, алкилсульфонилалкил, арилсульфонилалкил, алкокси, арилокси, аралкокси, аминокарбонил, алкиламинокарбонил, ариламинокарбонил, алкоксикарбонил, арилоксикарбонил, галоалкил, аминогруппу, трифторометил, цианогруппу, нитрогруппу, алкиламино, ариламино, алкиламиноалкил, ариламиноалкил, аминоалкиламино, гидроксигруппу, алкоксиалкил, карбоксиалкил, алкоксикарбонилалкил, аминокарбонилалкил, ацил, аралкоксикарбонил, карбоновую кислоту, сульфоновую кислоту, сульфонил, фосфоновую кислоту, арил, гетероарил, гетероциклическую и алифатическую группу. При этом понимается, что заместитель может быть дополнительно замещенным.The term substituted means the replacement of one or more hydrogen radicals in a given structure with a radical of a specific substituent, including, but not limited to, halogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heterocyclyl, thiol, alkylthio, oxo, thioxy, arylthio, alkylthioalkyl, arylthioalkyl, alkylsulfonyl, alkylsulfonylalkyl , arylsulfonylalkyl, alkoxy, aryloxy, aralkoxy, aminocarbonyl, alkylaminocarbonyl, arylaminocarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, haloalkyl, amino group, trifluoromethyl, cyano group, nitro group, alkylamino, arylamino, alkylaminoalkyl, arylaminoalkyl, aminoalkylamino, group, alkoxyalkyl, carboxyalkyl, alkoxycarbonylalkyl, aminocarbonylalkyl, acyl , aralkoxycarbonyl, carboxylic acid, sulfonic acid, sulfonyl, phosphonic acid, aryl, heteroaryl, heterocyclic and aliphatic group. It is understood that the substituent may be further substituted.

Галоген означает фтор, хлор, бром и йод.Halogen means fluorine, chlorine, bromine and iodine.

Термины алкиламин и диалкиламин означают радикалы -ИН(алкил) и -N (алкил)2 соответственно.The terms alkylamine and dialkylamine refer to the radicals -IN(alkyl) and -N(alkyl)2, respectively.

Термин алкилфосфат означает -O-P(Q')(Q)-O-R, где Q' и Q являются каждый независимо О, S, N(R)2, необязательно замещенными алкилом или алкоксигруппой; и R необязательно замещенный алкил, ω-аминоалкил или <^(замещенный)аминоалкил.The term alkyl phosphate means -O-P(Q')(Q)-O-R, wherein Q' and Q are each independently O, S, N(R)2, optionally substituted with an alkyl or alkoxy group; and R is optionally substituted alkyl, ω-aminoalkyl, or <^(substituted)aminoalkyl.

Термин алкилфосфоротиоат означает алкилфосфат, где по меньшей мере один из Q' или Q является S.The term alkyl phosphorothioate means an alkyl phosphate where at least one of Q' or Q is S.

Термин алкилфосфонат означает алкилфосфат, где по меньшей мере один из Q' или Q является алкилом.The term alkylphosphonate means an alkyl phosphate where at least one of Q' or Q is alkyl.

Термин гидроксиалкил означает радикал -О-алкил.The term hydroxyalkyl means an -O-alkyl radical.

Термин алкилгетероцикл означает алкил, где по меньшей мере один метилен был заменен на гетероцикл.The term alkyl heterocycle means an alkyl where at least one methylene has been replaced by a heterocycle.

Термин ω-аминоалкил означает радикал -алкил-ИН2. Термин 'Ъ-(замещенный)аминоалкил означает ω-аминоалкил, где по меньшей мере один из атомов Н у N был заменен алкилом.The term ω-aminoalkyl means the radical -alkyl-IN 2 . The term 'b-(substituted)aminoalkyl' means ω-aminoalkyl where at least one of the H atoms of N has been replaced by an alkyl.

Термин ω-фосфоалкил означает -алкил-О-РЮ')Ю)-О-К, где Q' и Q каждый независимо являются О или S и R необязательно замещенный алкил.The term ω-phosphoalkyl means -alkyl-O-PiO')O)-O-K, where Q' and Q are each independently O or S and R is optionally substituted alkyl.

Термин ω -тиофосфоалкил означает ω -фосфоалкил, где по меньшей мере один из Q' или Q является S.The term ω-thiophosphoalkyl means ω-phosphoalkyl where at least one of Q' or Q is S.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения способы согласно изобретению могут требовать применения защитных групп. Методология защитных групп хорошо известна специалистам в данной области (см., например, Protective Groups in Organic Synthesis, Green, T.W. et. al., WileyInterscience, New York City, 1999). В кратком изложении, защитные группы в контексте настоящего изобретения являются любой группой, которая снижает или избавляет от нежелательной реактивности функциональную группу. Защитная группа может быть добавлена к функциональной группе для маскирования ее реактивности во время определенных реакций, и после этого удаляется для высвобождения исходной функциональной группы. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения применяют группу, защищающую спиртовую группу. Группа, защищающая спиртовую группу является любой группой, которая снижает или избавляет от нежелательной реактивности спиртовую функциональную группу. Защитные группы могут быть добавлены и удалены с применением способов, хорошо известных специалистам в данной области.In some embodiments, the methods of the invention may require the use of protecting groups. The protecting group methodology is well known to those skilled in the art (see, for example, Protective Groups in Organic Synthesis, Green, T.W. et. al., WileyInterscience, New York City, 1999). Briefly, protecting groups in the context of the present invention are any group that reduces or eliminates unwanted reactivity of a functional group. A protecting group can be added to a functional group to mask its reactivity during certain reactions, and then removed to release the original functional group. In some embodiments of the present invention, an alcohol protecting group is used. An alcohol protecting group is any group that reduces or eliminates unwanted reactivity of an alcohol functional group. Protecting groups can be added and removed using methods well known to those skilled in the art.

Липидные частицы.Lipid particles.

Агенты и/или аминолипиды для испытания в модельном скрининге с применением клеток печени, описанном в этом документе, могут быть помещены в липидные частицы. Липидные частицы включают в качестве неограничивающих примеров липосомы. При использовании в этом документе, липосома является структурой, имеющей липидосодержащие мембраны, заключающие водную внутреннюю область. Липосомы могут иметь одну или несколько липидных мембран. Изобретение предполагает как однослойные липосомы, которые называют одноламеллярными, так и многослойные липосомы, которые называют мультиламеллярными. При образовании комплекса с нуклеиновыми кислотами липидные частицы могут также являться липоплексами, которые состоят из бислоев катионных липидов, размещенных как в сэндвиче между слоями ДНК, как описано, например, в Feigner, Scientific American.Agents and/or aminolipids to be tested in the liver cell model screening described herein can be contained in lipid particles. Lipid particles include, but are not limited to, liposomes. As used herein, a liposome is a structure having lipid-containing membranes enclosing an aqueous interior region. Liposomes may have one or more lipid membranes. The invention involves both single-layer liposomes, which are called unilamellar, and multilayer liposomes, which are called multilamellar. When complexed with nucleic acids, lipid particles can also be lipoplexes, which consist of bilayers of cationic lipids sandwiched between layers of DNA, as described, for example, in Feigner, Scientific American.

Липидные частицы могут дополнительно включать один или несколько дополнительных липидов и/или других компонентов, таких как холестерин. Другие липиды могут быть включены в композиции липосом с различными целями, такими как предотвращение окисления липидов или присоединение лиThe lipid particles may further include one or more additional lipids and/or other components, such as cholesterol. Other lipids may be included in liposome compositions for various purposes, such as preventing lipid oxidation or attaching

- 13 046694 гандов на поверхности липосомы. Любой из ряда липидов может присутствовать, включая амфипатические, нейтральные, катионные и анионные липиды. Такие липиды могут применяться поодиночке или в сочетании. Конкретные примеры дополнительных липидных компонентов, которые могут присутствовать, описаны ниже.- 13 046694 gands on the surface of the liposome. Any of a number of lipids may be present, including amphipathic, neutral, cationic and anionic lipids. Such lipids can be used alone or in combination. Specific examples of additional lipid components that may be present are described below.

Дополнительные компоненты, которые могут присутствовать в липидной частице, включают стабилизирующие бислой компоненты, такие как полиамидные олигомеры (см., например, патент США № 6320017), пептиды, белки, детергенты, производные липидов, такие как соединенный с ПЭГ фосфатидилэтаноламин и конъюгированные с ПЭГ церамиды (см. патент США № 5885613). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липидная частица включает агент направленного действия, такой как нацеливающий липид, описанный в этом документе.Additional components that may be present in the lipid particle include bilayer-stabilizing components such as polyamide oligomers (see, for example, US Pat. No. 6,320,017), peptides, proteins, detergents, lipid derivatives such as PEG-linked phosphatidylethanolamine and PEG-conjugated ceramides (see US patent No. 5885613). In some embodiments, the lipid particle includes a targeting agent, such as a targeting lipid described herein.

Липидная частица может включать один или несколько из второго аминолипида или катионного липида, нейтрального липида, стерина и липид, выбранный для снижения агрегации липидных частиц во время их формирования, которое может быть результатом стерической стабилизации частиц, предотвращающей индуцируемую зарядами агрегацию при формировании.The lipid particle may include one or more of a second aminolipid or cationic lipid, a neutral lipid, a sterol, and a lipid selected to reduce aggregation of the lipid particles during their formation, which may result from steric stabilization of the particles preventing charge-induced aggregation during formation.

При использовании в этом документе предполагается, что термин катионный липид включает липиды, которые имеют одну или две жирнокислотные или жирные алкильные цепи и аминосодержащую группу головки (включая алкиламино или диалкиламино группу), которая может быть протонирована с образованием катионного липида при физиологическом рН. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения катионный липид называется аминолипидом.As used herein, the term cationic lipid is intended to include lipids that have one or two fatty acid or fatty alkyl chains and an amine-containing head group (including an alkylamino or dialkylamino group) that can be protonated to form a cationic lipid at physiological pH. In some embodiments, the cationic lipid is referred to as an aminolipid.

Другие катионные липиды могут включать липиды, имеющие другие варианты жирнокислотных групп и другие диалкиламиногруппы, включая такие, в которых заместители алкила различны (например, №этил-Ы-метиламино-, №пропил-Ы-этиламино- и т.п.) В целом, липиды (например, катионный липид), имеющие менее насыщенные ацильные цепи, легче разделяются по размеру, в частности, когда комплексы разделяют по размеру в области менее 0,3 мкм, для целей стерилизации на фильтре. Катионные липиды, содержащие ненасыщенные жирные кислоты с длинами углеродной цепи в диапазоне от Сю до С20, являются предпочтительными. Другие остовы могут применяться для разделения аминогруппы (например, аминогруппы катионного липида) и жирнокислотной или жирной алкильной части катионного липида. Пригодные остовы известны для специалиста в данной области.Other cationic lipids may include lipids having other variants of fatty acid groups and other dialkylamino groups, including those in which the alkyl substituents are different (for example, N-ethyl-N-methylamino-, N-propyl-N-ethylamino-, etc.) In general , lipids (eg, cationic lipid) having less saturated acyl chains are more easily separated by size, in particular when complexes are separated by size in the region of less than 0.3 μm, for filter sterilization purposes. Cationic lipids containing unsaturated fatty acids with carbon chain lengths ranging from C1 to C20 are preferred. Other scaffolds may be used to separate an amino group (eg, the amino group of a cationic lipid) and the fatty acid or fatty alkyl moiety of the cationic lipid. Suitable scaffolds are known to one skilled in the art.

В некоторых воплощениях катионные липиды содержат по меньшей мере одну способную к протонированию или депротонированию группу, такую, что липид положительно заряжен при рН, равном или ниже физиологического рН (например, рН 7,4), и является нейтральным при втором значении рН, предпочтительно равном или выше физиологического рН. Такие липиды также называют катионными липидами. Безусловно, понятно, что добавление или удаление протонов как функция от значения рН является равновесным процессом и что упоминание заряженного или нейтрального липида относится к природе преобладающих видов и не требует, чтобы все липиды присутствовали в заряженной или нейтральной форме. Липиды, имеющие более одной способной к протонированию или депротонированию группы или являющиеся цвиттерионными, не исключены из применения в изобретении.In some embodiments, cationic lipids contain at least one protonatable or deprotonatable group such that the lipid is positively charged at a pH equal to or lower than physiological pH (e.g., pH 7.4) and is neutral at a second pH value, preferably equal to or above physiological pH. Such lipids are also called cationic lipids. It is certainly understood that the addition or removal of protons as a function of pH is an equilibrium process and that the reference to a charged or neutral lipid refers to the nature of the predominant species and does not require that all lipids be present in a charged or neutral form. Lipids having more than one protonatable or deprotonatable group or being zwitterionic are not excluded from use in the invention.

В некоторых воплощениях способные к протонированию липиды (т.е. катионные липиды) имеют pKn способной к протонированию группы в диапазоне от примерно 4 до примерно 11. Наиболее предпочтительные значения pKa составляют от примерно 4 до примерно 7, так как такие липиды будут находиться в катионной форме при более низких значениях рН на стадии получения композиции, в то же время частицы будут в основном (хотя и не полностью) иметь нейтральную поверхность при физиологическом рН примерно 7,4. Одним из преимуществ такого значения pKa является то, что по меньшей мере некоторые нуклеиновые кислоты, ассоциированные с внешней поверхностью частицы, будут терять электростатическое взаимодействие при физиологическом значении рН и будут удаляться под действием простого диализа; существенно уменьшая таким образом подверженность частиц клиренсу.In some embodiments, protonatable lipids (i.e., cationic lipids) have a pKa of the protonatable moiety ranging from about 4 to about 11. The most preferred pKa values are from about 4 to about 7, since such lipids will be in the cationic form at lower pH values during the formulation stage, while the particles will have a substantially (though not completely) neutral surface at a physiological pH of approximately 7.4. One advantage of this pKa value is that at least some of the nucleic acids associated with the outer surface of the particle will lose electrostatic interaction at physiological pH and will be removed by simple dialysis; thereby significantly reducing the susceptibility of particles to clearance.

Примеры липидов, которые снижают агрегацию частиц во время формирования, включают полиэтиленгликоль (ПЭГ)-модифицированные липиды, моносиалоганглиозиды GM1 и полиамидные олигомеры (ПАО), как описано в патенте США № 6320017). Другие соединения с незаряженными, гидрофильными, создающими стерические барьеры остатками, которые предотвращают агрегацию во время получения композиции, такие как ПЭГ, GM1 или АТТА, также могут быть присоединены к липидам для применения в способах и композициях согласно изобретению. АТТА-липиды описаны, например, в патенте США № 6320017, и конъюгаты ПЭГ-липидов описаны, например, в патентах США № 5820873, 5534499 и 5885613. В типичном случае концентрация липидного компонента, выбранного для снижения агрегации, составляет примерно от 1 до 15% (в мольных процентах липида).Examples of lipids that reduce particle aggregation during formation include polyethylene glycol (PEG)-modified lipids, G M1 monosialogangliosides, and polyamide oligomers (PAO), as described in US Pat. No. 6,320,017). Other compounds with uncharged, hydrophilic, steric barrier moieties that prevent aggregation during formulation, such as PEG, G M1 or ATTA, can also be attached to lipids for use in the methods and compositions of the invention. ATTA lipids are described, for example, in US Pat. No. 6,320,017, and PEG-lipid conjugates are described, for example, in US Pat. Nos. 5,820,873, 5,534,499, and 5,885,613. Typically, the concentration of the lipid component selected to reduce aggregation is from about 1 to 15 % (molar percentage of lipid).

Примерами липидов, которые снижают агрегацию и/или пригодны для конъюгации с агентами, являющимися нуклеиновыми кислотами, которые могут применяться в модельном скрининге с применением клеток печени, служат полиэтиленгликоль (ПЭГ)-модифицированные липиды, моносиалоганглиозиды GM1, и полиамидные олигомеры (ПАО), такие как описаны в патенте США № 6320017. Другие соединения с незаряженными, гидрофильными, создающими стерические барьеры остатками, которые предотвращают агрегацию во время получения композиции, такие как ПЭГ, GM1 или АТТА, также могут быть присоединены к липидам для применения в способах и композициях согласно изобретению.Examples of lipids that reduce aggregation and/or are suitable for conjugation with nucleic acid agents that can be used in model screening using liver cells include polyethylene glycol (PEG)-modified lipids, G M1 monosialogangliosides, and polyamide oligomers (PAOs), such as those described in US Pat. No. 6,320,017. Other compounds with uncharged, hydrophilic, steric barrier moieties that prevent aggregation during formulation, such as PEG, G M1 or ATTA, can also be attached to lipids for use in methods and compositions according to the invention.

- 14 046694- 14 046694

АТТА-липиды описаны, например, в патенте США № 6320017, и конъюгаты ПЭГ-липидов описаны, например, в патентах США № 5820873, 5534499 и 5885613. В типичном случае, концентрация липидного компонента, выбранного для снижения агрегации, составляет примерно от 1 до 15% (в мольных процентах липида).ATTA lipids are described, for example, in US Pat. No. 6,320,017, and PEG-lipid conjugates are described, for example, in US Pat. Nos. 5,820,873, 5,534,499, and 5,885,613. Typically, the concentration of the lipid component selected to reduce aggregation is from about 1 to 15% (molar percentage of lipid).

Конкретные примеры ПЭГ-модифицированных липидов (или липидно-полиоксиэтиленовых конъюгатов), которые полезны для изобретения, могут иметь различные заякоривающие липидные части для размещения ПЭГ -части на поверхности липидной везикулы. Примеры пригодных ПЭГ-модифицированных липидов включают ПЭГ-модифицированный фосфатидилэтаноламин и фосфатидную кислоту, конъюгаты ПЭГ с церамидами (например, ПЭГ-СегС14 или ПЭГ-СегС20). которые описаны в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке USSN 08/486214, включенной в этот документ в качестве ссылки, ПЭГ-модифицированные диалкиламины и ПЭГ-модифицированные 1,2-диацилоксипропан-3-амины. Наиболее предпочтительными являются ПЭГ-модифицированные диацилглицерол и диалкилглицерол. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения суммарное содержание в мольных процентах ПЭГ-липидов в составе частицы составляет примерно 1,5 мол.%. Например, когда в состав частицы входит множество ПЭГ-липидов, описанных в этом документе, таких как ПЭГ -модифицированные липиды, описанные выше, и содержащие ПЭГ липиды направленного действия суммарное количество ПЭГ-содержащих липидов, взятых вместе, составляет примерно 1,5 мол.%.Specific examples of PEG-modified lipids (or lipid-polyoxyethylene conjugates) that are useful in the invention may have various anchoring lipid moieties to position the PEG moiety on the surface of the lipid vesicle. Examples of suitable PEG-modified lipids include PEG-modified phosphatidylethanolamine and phosphatidic acid, PEG-ceramide conjugates (eg, PEG-CerC 14 or PEG-CerC 20 ). which are described in co-pending application USSN 08/486214, incorporated herein by reference, PEG-modified dialkylamines and PEG-modified 1,2-diacyloxypropan-3-amines. Most preferred are PEG-modified diacylglycerol and dialkylglycerol. In some embodiments of the present invention, the total mole percent content of PEG lipids in the particle composition is about 1.5 mole percent. For example, when a particle contains a plurality of PEG lipids described herein, such as the PEG-modified lipids described above and PEG-containing targeted lipids, the total amount of PEG-containing lipids taken together is approximately 1.5 mol. %.

В вариантах воплощения, где стерически объемные остатки, такие как ПЭГ или АТТА, конъюгированы с липидным якорем, выбор липидного якоря зависит от того, какой тип ассоциации с липидной частицей должен иметь конъюгат. Хорошо известно, что теПЭГ (мол. масса 2000)-диастеароилфосфатидилэтаноламин (ПЭГ -ДСФЭ) остается в ассоциации с липосомой вплоть до того момента, как частица удаляется из циркуляции, возможно, в течение периода, исчисляемого днями. Другие конъюгаты, такие как ПЭГ-СегС20, имеют схожую способность сохранять ассоциацию. Однако ПЭГ-СегС14 быстро удаляется из композиции при воздействии сыворотки, с T1/2 менее 60 мин, согласно ряду исследований с количественным определением. Как наглядно показано в заявке на патент США SN 08/486214, по меньшей мере три параметра влияют на скорость обмена: длина ацильной цепи, степень насыщения ацильной цепи и размер создающей стерический барьер группы головки липида. Соединения, имеющие пригодные варианты этих характеристик, могут быть полезны для изобретения. Для некоторых терапевтических применений может быть предпочтительно, чтобы ПЭГ-модифицированный липид быстро удалялся из липидной частицы нуклеиновой кислоты in vivo и, следовательно, ПЭГ-модифицированный липид будет обладать относительно короткими заякоривающими липидными частями. В других терапевтических применениях может быть предпочтительно, чтобы липидная частица нуклеиновой кислоты обладала более длительным временем сохранения в плазме кровеносной системы и, следовательно, ПЭГмодифицированный липид будет обладать относительно более длинными заякоривающими липидными частями. Примеры заякоривающих липидных частей включают таковые с длиной от примерно С14 до примерно С22, предпочтительно от примерно С14 до примерно C16. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения остаток ПЭГ, например, ιηΠ3Γ-ΝΗ2. имеет размер примерно 1000, 2000, 5000, 10000, 15000 или 20000 Да.In embodiments where sterically bulky moieties such as PEG or ATTA are conjugated to a lipid anchor, the choice of lipid anchor depends on what type of association with the lipid particle the conjugate must have. It is well known that tePEG (MW 2000)-diastearoylphosphatidylethanolamine (PEG-DSPE) remains in association with the liposome until the particle is removed from circulation, possibly for a period of days. Other conjugates, such as PEG-CerC 20 , have similar ability to maintain association. However, PEG-CerC 14 is rapidly removed from the composition when exposed to serum, with a half - life of less than 60 minutes, according to a number of quantitative studies. As clearly demonstrated in US patent application SN 08/486214, at least three parameters influence the rate of exchange: the length of the acyl chain, the degree of saturation of the acyl chain, and the size of the lipid head group creating a steric barrier. Compounds having suitable variations of these characteristics may be useful for the invention. For some therapeutic applications, it may be preferable that the PEG-modified lipid be rapidly removed from the lipid nucleic acid particle in vivo and, therefore, the PEG-modified lipid will have relatively short lipid anchoring moieties. In other therapeutic applications, it may be preferable for the lipid nucleic acid moiety to have a longer plasma persistence time in the circulatory system and therefore the PEG-modified lipid will have relatively longer anchoring lipid moieties. Examples of anchoring lipid moieties include those with a length of from about C14 to about C22 , preferably from about C14 to about C16 . In some embodiments, the PEG moiety is, for example, ιηΠ3Γ-ΝΗ2. has a size of approximately 1000, 2000, 5000, 10000, 15000 or 20000 Da.

Следует отметить, что соединения, предотвращающие агрегацию, необязательно требуют конъюгации с липидом для правильного функционирования. Присутствие свободного ПЭГ или свободного АТТА в растворе может быть достаточным для предотвращения агрегации. Если частицы стабильны после получения композиции, ПЭГ или АТТА могут быть удалены с помощью диализа перед введением субъекту.It should be noted that anti-aggregation compounds do not necessarily require conjugation to a lipid to function properly. The presence of free PEG or free ATTA in solution may be sufficient to prevent aggregation. If the particles are stable after preparation of the composition, the PEG or ATTA can be removed by dialysis before administration to the subject.

Нейтральные липиды, если они присутствуют в липидной частице, могут являться любым из ряда типов липидов, которые существуют либо в незаряженной, либо в нейтральной цвиттерионной форме при физиологическом значении рН. Такие липиды включают, например, диацилфосфатидилхолин, диацилфосфатидилэтаноламин, церамид, сфингомиелин, дигидросфингомиелин, кефалин и цереброзиды. Выбор нейтральных липидов для применения в частицах, описанных в этом документе, в общем случае зависит от соображений, касающихся, например, размера липосом и стабильности липосом в кровотоке. Предпочтительно компонент, представленный нейтральным липидом, является липидом, имеющим две ацильные группы (т.е. диацилфосфатидилхолином и диацилфосфатидилэтаноламином). Липиды, имеющие различные группы ацильных цепей с разной длиной цепи и степенью насыщенности, доступны или могут быть выделены или синтезированы с применением хорошо известных способов. В одной группе вариантов воплощения являются предпочтительными липиды, содержащие насыщенные жирные кислоты с длинами углеродной цепи в диапазоне от С14 до С22. В другой группе вариантов воплощения применяют липиды, содержащие моно- или диненасыщенные жирные кислоты с длинами углеродной цепи в диапазоне от С14 до С22. Дополнительно, могут применяться липиды, содержащие смеси насыщенных и ненасыщенных жирнокислотных цепей. Предпочтительно нейтральные липиды, применяемые в изобретении, являются ДОФЭ, ДСФХ, ДПФХ, ПОФХ или любым родственным фосфатидилхолином. Нейтральные липиды, применяемые в настоящем изобретении, могут также состоять из сфингомиелина, дигидросфингомиелина или фосфолипидов с другими группами головки, такими как серин и инозитол.Neutral lipids, when present in a lipid particle, can be any of a number of types of lipids that exist in either uncharged or neutral zwitterionic form at physiological pH. Such lipids include, for example, diacylphosphatidylcholine, diacylphosphatidylethanolamine, ceramide, sphingomyelin, dihydrosphingomyelin, cephalin and cerebrosides. The selection of neutral lipids for use in the particles described herein generally depends on considerations regarding, for example, the size of the liposomes and the stability of the liposomes in the bloodstream. Preferably, the neutral lipid component is a lipid having two acyl groups (ie, diacylphosphatidylcholine and diacylphosphatidylethanolamine). Lipids having different groups of acyl chains with varying chain lengths and degrees of saturation are available or can be isolated or synthesized using well known methods. In one group of embodiments, lipids containing saturated fatty acids with carbon chain lengths ranging from C 14 to C 22 are preferred. In another group of embodiments, lipids containing mono- or diunsaturated fatty acids with carbon chain lengths ranging from C 14 to C 22 are used. Additionally, lipids containing mixtures of saturated and unsaturated fatty acid chains can be used. Preferably, the neutral lipids used in the invention are DOPE, DSPC, DPPC, POPC or any related phosphatidylcholine. Neutral lipids useful in the present invention may also consist of sphingomyelin, dihydrosphingomyelin, or phospholipids with other head groups such as serine and inositol.

Стериньный компонент липидной смеси, если он присутствует, может являться любым из стеринов,The sterol component of the lipid mixture, if present, may be any of the sterols

- 15 046694 стандартно применяемых в области получения липосом, липидных везикул или липидных частиц. Предпочтительным стерином является холестерин.- 15 046694 standardly used in the field of production of liposomes, lipid vesicles or lipid particles. The preferred sterol is cholesterol.

Другие катионные липиды, несущие суммарный положительный заряд при близких к физиологическому значениях рН, в дополнение к таковым, специально описанным выше, также могут быть включены в липидные частицы согласно изобретению. Такие катионные липиды включают в качестве неограничивающих примеров:Other cationic lipids that carry a net positive charge at near physiological pH values, in addition to those specifically described above, can also be included in the lipid particles of the invention. Such cationic lipids include, but are not limited to:

КН-диолеил-ХН-диметиламмония хлорид (DODAC);KH-dioleyl-CN-dimethylammonium chloride (DODAC);

№(2,3-диолеилокси)пропил-Н^-Н-триэтиламмония хлорид (DOTMA);Na(2,3-dioleyloxy)propyl-H^-H-triethylammonium chloride (DOTMA);

Н,Н-дистеарил-Н,Н-диметиламмония бромид (DDAB);H,H-distearyl-H,H-dimethylammonium bromide (DDAB);

Н-(2,3-диолеоилокси)пропил)-Н,Н,Н-триметиламмония хлорид (DOTAP);H-(2,3-dioleoyloxy)propyl)-H,H,H-trimethylammonium chloride (DOTAP);

1,2-диолеилокси-3-триметиламинопропана хлорид (DOTAP.C1);1,2-dioleyloxy-3-trimethylaminopropane chloride (DOTAP.C1);

3в-(Н-(Н',Н'-диметиламиноэтан)карбамоил)холестерин (DC-Chol);3c-(H-(H',H'-dimethylaminoethane)carbamoyl)cholesterol (DC-Chol);

Н-(1-(2,3-диолеилокси)пропил)-Н-2-(сперминкарбоксамидо)этил)-Н,Н-диметиламмония трифторацетат (DOSPA);H-(1-(2,3-dioleyloxy)propyl)-H-2-(sperminecarboxamido)ethyl)-H,H-dimethylammonium trifluoroacetate (DOSPA);

диоктадециламидоглицил карбоксиспермин (DOGS);dioctadecylamidoglycyl carboxyspermine (DOGS);

1,2-диолеоил^п-3-фосфоэтаноламин (ДОФЭ);1,2-dioleoyl-n-3-phosphoethanolamine (DOPE);

1,2-диолеоил-3-диметиламмония пропан (DODAP);1,2-dioleoyl-3-dimethylammonium propane (DODAP);

Н,Н-диметил-2,3-диолеилокси)пропиламин (DODMA) иH,H-dimethyl-2,3-dioleyloxy)propylamine (DODMA) and

Н-(1,2-димиристилоксипроп-3-ил)-Н,Н-диметил-Н-гидроксиэтиламмония бромид (DMRIE).H-(1,2-dimyristyloxyprop-3-yl)-H,H-dimethyl-N-hydroxyethylammonium bromide (DMRIE).

Дополнительно, может быть применен ряд коммерчески доступных препаратов катионных липидов, таких как, например, LIPOFECTIN (содержащий DOTMA и ДОФЭ, поставляемый GIBCO/BRL) и LIPOFECTAMINE (содержащий DOSPA и ДОФЭ, поставляемый GIBCO/BRL). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения катионный липид является аминолипидом.Additionally, a number of commercially available cationic lipid preparations can be used, such as, for example, LIPOFECTIN (containing DOTMA and DOPE, available from GIBCO/BRL) and LIPOFECTAMINE (containing DOSPA and DOPE, available from GIBCO/BRL). In some embodiments of the present invention, the cationic lipid is an aminolipid.

Анионные липиды, пригодные для применения в липидных частицах согласно изобретению включают в качестве неограничивающих примеров фосфатидилглицерин, кардиолипин, диацилфосфатидилсерин, диацилфосфатидную кислоту, N-додеканоил фосфатидилэтаноламин, N-сукцинил фосфатидилэтаноламин, N-глутарил фосфатидилэтаноламин, лизилфосфатидилглицерин и другие анионные модифицированные группы, соединенные с нейтральными липидами.Anionic lipids suitable for use in the lipid particles of the invention include, but are not limited to, phosphatidylglycerol, cardiolipin, diacylphosphatidylserine, diacylphosphatidic acid, N-dodecanoyl phosphatidylethanolamine, N-succinyl phosphatidylethanolamine, N-glutaryl phosphatidylethanolamine, lysylphosphatidylglycerol and other anionic groups connected to neutrals lipids.

В большом числе вариантов воплощения, в липидные частицы согласно изобретению включены амфипатические липиды. Термин амфипатические липиды означает любой пригодный материал, где гидрофобная часть липидного материала ориентирована внутрь гидрофобной фазы, а гидрофильная часть ориентирована в направлении водной фазы. Такие соединения включают в качестве неограничивающих примеров фосфолипиды, аминолипиды и сфинголипиды. Примеры фосфолипидов включают сфингомиелин, фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол, фосфатидную кислоту, пальмитоилолеоилфосфатидилхолин, лизофосфатидилхолин, лизофосфатидилэтаноламин, дипальмитоилфосфатидилхолин (ДПФХ), диолеоилфосфатидилхолин (ДОФХ), дистеароилфосфатидилхолин (ДСФХ), димиристоилфосфатидилхолин (ДМФХ) или дилинолеоилфосфатидилхолин (ДЛФХ). Также могут применяться другие соединения, не содержащие фосфора, такие как сфинголипиды, члены семейства гликосфинголипидов, диацилглицерины и β-ацилоксикислоты. Дополнительно, такие амфипатические липиды могут быть легко смешаны с другими липидами, такими как триглицериды и стерины.In a large number of embodiments, amphipathic lipids are included in the lipid particles of the invention. The term amphipathic lipids means any suitable material where the hydrophobic portion of the lipid material is oriented inward of the hydrophobic phase and the hydrophilic portion is oriented toward the aqueous phase. Such compounds include, but are not limited to, phospholipids, aminolipids, and sphingolipids. Examples of phospholipids include sphingomyelin, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylinositol, phosphatidic acid, palmitoyloleoylphosphatidylcholine, lysophosphatidylcholine, lysophosphatidylethanolamine, dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), dioleoylphosphatidylcholine (DOPC), distearoylphosphatidylcholine lin (DSPC), dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) or dilinoleoylphosphatidylcholine (DLPC). Other non-phosphorus compounds may also be used, such as sphingolipids, members of the glycosphingolipid family, diacylglycerols and β-acyloxy acids. Additionally, such amphipathic lipids can be easily mixed with other lipids such as triglycerides and sterols.

Для включения в липидные частицы согласно изобретению также пригодны липиды, обусловливающие программируемое слияние. Такие липидные частицы имеют слабую склонность к слиянию с клеточными мембранами и высвобождению своей полезной нагрузки до наступления определенного сигнального события. Это позволяет достичь более равномерного распределения липидных частиц после инъекции в организм или пораженный участок перед тем, как они начнут сливаться с клетками. Сигнальным событием может быть, например, изменение рН, температуры, ионного окружения или время. В последнем случае компонент, задерживающий слияние, или маскирующий компонент, такой как конъюгат АТТА-липида или конъюгат ПЭГ-липида, может просто удаляться в результате обмена с мембраны липидной частицы с течением времени. Примеры заякоривающих липидных частей включают таковые с длиной от примерно С14 до примерно С22, предпочтительно от примерно С14 до примерно C16. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения остаток ПЭГ, например тПЭГ-NH2, имеет размер примерно 1000, 2000, 5000, 10000, 15000 или 20000 Да.Programmable fusion lipids are also suitable for inclusion in the lipid particles according to the invention. Such lipid particles have a weak tendency to fuse with cell membranes and release their payload before a specific signaling event occurs. This allows for a more uniform distribution of lipid particles after injection into the body or affected area before they begin to fuse with cells. The signal event can be, for example, a change in pH, temperature, ionic environment or time. In the latter case, the fusion-delaying component or masking component, such as an ATTA-lipid conjugate or a PEG-lipid conjugate, may simply be removed by exchange from the membrane of the lipid particle over time. Examples of anchoring lipid moieties include those with a length of from about C14 to about C22 , preferably from about C14 to about C16 . In some embodiments, the PEG moiety, such as tPEG-NH2, has a size of about 1000, 2000, 5000, 10000, 15000, or 20000 Da.

К моменту времени, когда липидная частица должным образом распределяется в организме, она теряет существенный маскирующий агент, становясь таким образом фузогенной. В случае других сигнальных событий, желательно выбирать сигнал, который ассоциирован с пораженным участком или целевой клеткой, такой как повышение температуры в месте воспаления.By the time the lipid particle is properly distributed in the body, it has lost its essential masking agent, thus becoming fusogenic. For other signaling events, it is desirable to select a signal that is associated with the affected area or target cell, such as an increase in temperature at the site of inflammation.

Липидная частица, конъюгированная с агентом, представленным нуклеиновой кислотой, может также включать остаток направленного действия, например остаток направленного действия, специфичный к типу клеток или ткани. Осуществление направленного действия липидных частиц с применением различных остатков направленного действия, таких как лиганды, поверхностные рецепторы клеток, глиThe lipid particle conjugated to the nucleic acid agent may also include a targeting moiety, such as a cell or tissue type specific targeting moiety. Targeting lipid particles using various targeting moieties such as ligands, cell surface receptors, gly

- 16 046694 копротеины, витамины (например, рибофлавин) и моноклональные антитела, было описано ранее (см., например, патенты США № 4957773 и 4603044). Примеры остатков направленного действия включают липид направленного действия, такой как нацеливающий липид, описанный в настоящем документе. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения липид направленного действия является GalNAc, содержащим липид направленного действия, таким как ОзШАсЗ-ДСГ и GalNAc3-ПЭГ-ДСГ, как описано в этом документе. Остатки направленного действия могут включать целый белок или его фрагменты. Механизмы направленного действия в общем случае требуют, чтобы агенты направленного действия были расположены на поверхности липидной частицы таким образом, чтобы остаток направленного действия был доступен для взаимодействия с целью, например, рецептором клеточной поверхности. Целый ряд различных агентов направленного действия и способов известны и доступны специалистам в данной области, включая таковые, описанные, например, в Sapra, P. and Allen, T.M., Prog. Lipid Res. 42(5):439-62 (2003) и Abra, R.M. et al., J. Liposome Res. 12:1-3, (2002).- 16 046694 coproteins, vitamins (eg, riboflavin) and monoclonal antibodies, have been previously described (see, for example, US patents No. 4957773 and 4603044). Examples of targeting moieties include a targeting lipid, such as the targeting lipid described herein. In some embodiments, the targeting lipid is a GalNAc containing targeting lipid, such as OsHAc3-DSG and GalNAc3-PEG-DSG, as described herein. Targeting moieties may include the entire protein or fragments thereof. Targeting mechanisms generally require that the targeting agents be located on the surface of the lipid particle such that the targeting moiety is available for interaction with a target, such as a cell surface receptor. A number of different targeting agents and methods are known and available to those skilled in the art, including those described, for example, in Sapra, P. and Allen, T.M., Prog. Lipid Res. 42(5):439-62 (2003) and Abra, R.M. et al., J. Liposome Res. 12:1-3, (2002).

Было предложено применение для реализации направленного действия липидных частиц, т.е. липосом, чья поверхность покрыта гидрофильными полимерными цепями, такими как полиэтиленгликолевые (ПЭГ) цепи (Allen, et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1237:99-108 (1995); DeFrees, et al., Journal of the American Chemistry Society, 118:6101-6104 (1996); Blume, et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1149:180184 (1993); Klibanov, et al., Journal of Liposome Research, 2:321-334 (1992); U.S. Patent No. 5,013556; Zalipsky, Bioconjugate Chemistry, 4:296-299 (1993); Zalipsky, FEBS Letters, 353:71-74 (1994); Zalipsky, in Stealth Liposomes Chapter 9 (basic and Martin, Eds) CRC Press, Boca Raton Fl (1995). В одном из способов лиганд, такой как антитело, служащий для направленного действия липидной частицы, соединен с полярной группой головки липидов, образующих липидную частицу. В другом способе лиганд направленного действия присоединен к дистальным концам ПЭГ-цепочек, образующих гидрофильную полимерную оболочку (Klibanov, et al., Journal of Liposome Research, 2:321-334 (1992); Kirpotin et al., FEBS Letters, 388:115-118 (1996)).Application has been proposed for realizing the targeted action of lipid particles, i.e. liposomes whose surface is coated with hydrophilic polymer chains, such as polyethylene glycol (PEG) chains (Allen, et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1237:99-108 (1995); DeFrees, et al., Journal of the American Chemistry Society, 118:6101-6104 (1996); Blume, et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1149:180184 (1993); 5.013556; Zalipsky, Bioconjugate Chemistry, 4:296-299 (1993); Zalipsky, FEBS Letters, 353:71-74 (1994); Boca Raton Fl (1995) In one method, the targeting ligand, such as an antibody, is attached to the polar head group of the lipids forming the lipid particle. In another method, the targeting ligand is attached to the distal ends of the PEG chains forming the lipid particle. hydrophilic polymer shell (Klibanov, et al., Journal of Liposome Research, 2:321-334 (1992); Kirpotin et al., FEBS Letters, 388:115-118 (1996)).

Могут быть применены стандартные способы присоединения целевых агентов. Например, могут применяться фосфатидилэтаноламин, который может быть активирован для присоединения целевых агентов, или производные липофильные соединения, такие как производное липида блеомицин. Липосомы направленного действия с помощью антител могут быть сконструированы с применением, например, липосом, в которые внедрен белок А (см. Renneisen, et al., J. Bio. Chem., 265:16337-16342 (1990) and Leonetti, et al., Proc. Natl Acad. Sci. (USA), 87:2448-2451 (1990). Другие примеры конъюгации с антителами описаны в патенте США № 6027726, идеи которого включены в описание в качестве ссылок. Примеры остатков направленного действия также могут включать другие белки, специфичные к клеточным компонентам, в том числе к антигенам, ассоциированным с новообразованиями и опухолями. Белки, применяемые в качестве остатков направленного действия, могут быть присоединены к липосомам ковалентными связями (см. Heath, Covalent Attachment of Proteins to Liposomes, 149 Methods in Enzymology 111-119 (Academic Press, Inc. 1987)). Другие способы направленного действия включают биотинавидиновую систему.Standard methods for attaching target agents can be used. For example, phosphatidylethanolamine, which can be activated to attach target agents, or lipophilic derivatives such as the lipid derivative bleomycin may be used. Antibody-targeting liposomes can be constructed using, for example, protein A-embedded liposomes (see Renneisen, et al., J. Bio. Chem., 265:16337-16342 (1990) and Leonetti, et al. ., Proc. Natl Acad. Sci. (USA), 87:2448-2451 (1990). other proteins specific to cellular components, including antigens associated with neoplasms and tumors. Proteins used as targeting moieties can be attached to liposomes by covalent bonds (see Heath, Covalent Attachment of Proteins to Liposomes, 149 Methods). in Enzymology 111-119 (Academic Press, Inc. 1987)). Other targeting mechanisms include the biotinavidin system.

В одном из примеров воплощения настоящего изобретения, липидная частица содержит смесь катионного липида по настоящему изобретению, нейтральных липидов (отличных от катионного липида), стерина (например, холестерина) и ПЭГ-модифицированного липида (например, ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA). В некоторых воплощениях липидная смесь состоит из или в существенной степени состоит из катионного липида по настоящему изобретению, нейтрального липида, холестерина и ПЭГ -модифицированного липида. В дополнительных предпочтительных воплощениях липидная частица состоит из или в существенной степени состоит из вышеуказанной липидной смеси с молярными соотношениями примерно 20-70% DLin-M-C3-DMA:5-45% нейтрального липида:20-55% холестерина:0,515% ПЭГ-модифицированного липида.In one embodiment of the present invention, the lipid particle contains a mixture of the cationic lipid of the present invention, neutral lipids (other than the cationic lipid), a sterol (eg, cholesterol) and a PEG-modified lipid (eg, PEG-DMG or PEG-cDMA). In some embodiments, the lipid mixture consists of or substantially consists of a cationic lipid of the present invention, a neutral lipid, cholesterol, and a PEG-modified lipid. In further preferred embodiments, the lipid particle consists of or substantially consists of the above lipid mixture with molar ratios of about 20-70% DLin-M-C3-DMA:5-45% neutral lipid:20-55% cholesterol:0.515% PEG- modified lipid.

В некоторых вариантах воплощения липидная частица состоит из или в существенной степени состоит из DLin-M-C3-DMA, ДСФХ, холестерина и либо ПЭГ-ДМГ, либо ПЭГ-cDMA, например, в молярном соотношении примерно 20-60% DLin-M-C3-DMA:5-25% ДСФХ:25-55% холестерина:0,5-15% ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA. В некоторых вариантах воплощения молярное соотношение липидов составляет примерно 40/10/40/10 (мол.% DLin-M-C3-DMA/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA), 35/15/40/10 (мол.% DLin-M-C3-DMA/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA) или 52/13/30/5 (мол.% DLin-M-C3-DMA/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA).In some embodiments, the lipid particle consists of or consists substantially of DLin-M-C3-DMA, DSPC, cholesterol, and either PEG-DMG or PEG-cDMA, for example, in a molar ratio of about 20-60% DLin-M- C3-DMA:5-25% DSPC:25-55% cholesterol:0.5-15% PEG-DMG or PEG-cDMA. In some embodiments, the lipid molar ratio is about 40/10/40/10 (mol% DLin-M-C3-DMA/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA), 35/15/40/10 (mol% .% DLin-M-C3-DMA/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA) or 52/13/30/5 (mol.% DLin-M-C3-DMA/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA).

В другой группе вариантов воплощения нейтральный липид, ДСФХ, в этих композициях заменен на ПОФХ, ДПФХ, ДОФЭ или SM.In another group of embodiments, the neutral lipid, DSPC, in these compositions is replaced by POPC, DPPC, DOPE or SM.

Композиции и составы липидных частиц, содержащих терапевтический агент.Compositions and formulations of lipid particles containing a therapeutic agent.

Изобретение включает композиции, содержащие липидную частицу согласно изобретению и активный агент, при этом активный агент ассоциирован с липидной частицей. В некоторых вариантах воплощения активный агент является терапевтическим агентом. В некоторых вариантах воплощения активный агент инкапсулирован внутри водной внутренней области липидной частицы. В других вариантах воплощения активный агент находится в одном или нескольких липидных слоях липидной частицы. В других вариантах воплощения активный агент связан с внешней или внутренней поверхностью липидногоThe invention includes compositions containing a lipid particle according to the invention and an active agent, wherein the active agent is associated with the lipid particle. In some embodiments, the active agent is a therapeutic agent. In some embodiments, the active agent is encapsulated within the aqueous interior region of the lipid particle. In other embodiments, the active agent is located in one or more lipid layers of the lipid particle. In other embodiments, the active agent is associated with the outer or inner surface of the lipid

- 17 046694 слоя липидной частицы.- 17 046694 layers of lipid particles.

Полностью инкапсулированный при использовании в этом документе означает, что нуклеиновая кислота в частицах не подвергается существенной деградации после воздействия сыворотки или в ходе анализа с применением нуклеаз, что вызвало бы существенную деградацию свободной ДНК. В полностью инкапсулированной системе предпочтительно менее 25% нуклеиновой кислоты в частице деградирует в условиях обработки, при которых в норме было бы деградировано 100% свободной нуклеиновой кислоты, более предпочтительно - менее 10% и наиболее предпочтительно - менее 5% нуклеиновой кислоты в частице деградирует. В соответствии с другим вариантом полное инкапсулирование может быть определено анализом с помощью Oligreen®. Oligreen® - это сверхчувствительный флуоресцентный краситель нуклеиновых кислот для количественного определения олигонуклеотидов и одноцепочечной ДНК в растворе (поставляемый фирмой Invitrogen Corporation, Карлсбад, Калифорния, США). Полное инкапсулирование также предполагает, что частицы устойчивы к действию сыворотки, т.е. что они не претерпевают быструю разборку на компоненты после введения in vivo.Fully encapsulated, as used herein, means that the nucleic acid in the particles is not subject to significant degradation following exposure to serum or during nuclease assays, which would cause significant degradation of free DNA. In a fully encapsulated system, preferably less than 25% of the nucleic acid in the particle is degraded under processing conditions under which 100% of the free nucleic acid would normally be degraded, more preferably less than 10%, and most preferably less than 5% of the nucleic acid in the particle is degraded. In another embodiment, complete encapsulation can be determined by analysis using Oligreen®. Oligreen® is an ultrasensitive fluorescent nucleic acid dye for the quantification of oligonucleotides and single-stranded DNA in solution (available from Invitrogen Corporation, Carlsbad, California, USA). Complete encapsulation also implies that the particles are serum resistant, i.e. that they do not undergo rapid disassembly into components after administration in vivo.

Активные агенты, при использовании в этом документе, включают любую молекулу или соединение, способные оказывать требуемый эффект на клетку, ткань, орган или субъект. Такие эффекты могут быть, например, биологическими, физиологическими или косметическими.Active agents, as used herein, include any molecule or compound capable of producing a desired effect on a cell, tissue, organ or subject. Such effects may be, for example, biological, physiological or cosmetic.

Активные агенты могут являться молекулой или соединением любого типа, включая, например, нуклеиновые кислоты, пептиды и полипептиды, в том числе, например, антитела, такие как, например, поликлональные антитела, моноклональные антитела, фрагменты антител; гуманизированные антитела, рекомбинантные антитела, рекомбинантные антитела человека и антитела Primatized™, цитокины, факторы роста, апоптотические факторы, факторы, индуцирующие дифференцировку, поверхностные рецепторы клеток и их лиганды; гормоны; и малые молекулы, в том числе малые органические молекулы или соединения.The active agents may be any type of molecule or compound, including, for example, nucleic acids, peptides and polypeptides, including, for example, antibodies, such as, for example, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, antibody fragments; humanized antibodies, recombinant antibodies, human recombinant antibodies and Primatized™ antibodies, cytokines, growth factors, apoptotic factors, differentiation-inducing factors, cell surface receptors and their ligands; hormones; and small molecules, including small organic molecules or compounds.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения активный агент является терапевтическим агентом, или его солью или производным. Производные терапевтических агентов могут быть терапевтически активными сами или они могут являться пролекарствами, которые становятся активными после дополнительной модификации. Таким образом, в одном из вариантов воплощения производное терапевтического агента сохраняет часть или всю терапевтическую активность по сравнению с немодифицированным агентом, а в другом варианте воплощения производное терапевтического агента не обладает терапевтической активностью.In one embodiment of the present invention, the active agent is a therapeutic agent, or a salt or derivative thereof. Derivatives of therapeutic agents may themselves be therapeutically active, or they may be prodrugs that become active after further modification. Thus, in one embodiment, the derivative of the therapeutic agent retains some or all of the therapeutic activity compared to the unmodified agent, and in another embodiment, the derivative of the therapeutic agent has no therapeutic activity.

В различных вариантах воплощения терапевтические агенты включают любой терапевтически эффективный агент или лекарственное средство, такие как противовоспалительные соединения, антидепрессанты, стимуляторы, анальгетики, антибиотики, противозачаточный препарат, жаропонижающие средства, сосудорасширяющие средства, анти-ангиогенные средства, цитоваскулярные агенты, ингибиторы передачи сигнала, кардиоваскулярные лекарственные препараты, например антиаритмические агенты, сосудосуживающие средства, гормоны и стероиды.In various embodiments, therapeutic agents include any therapeutically effective agent or drug, such as anti-inflammatory compounds, antidepressants, stimulants, analgesics, antibiotics, contraceptives, antipyretics, vasodilators, anti-angiogenic agents, cytovascular agents, signal transduction inhibitors, cardiovascular medications such as antiarrhythmic agents, vasoconstrictors, hormones and steroids.

В некоторых воплощениях терапевтический агент является онкологическим лекарственным препаратом, который также может называться противоопухолевым лекарственным препаратом, противораковым лекарственным препаратом, препаратом для лечения опухолей, противонеопластическим лекарственным препаратом и т.п. Примерами онкологических лекарственных препаратов, которые могут применяться в соответствии с изобретением, включают в качестве неограничивающих примеров адриамицин, алкеран, аллопуринол, алтретамин, амифостин, анастрозол, araC, триоксид мышьяка, азатиоприн, бексаротен, biCNU, блеомицин, бусульфан внутривенно, бусульфан перорально, капецитабин (Кселода), карбоплатин, кармустин, CCNU, целекоксиб, хлорамбуцил, цисплатин, кладрибин, циклоспорин А, цитарабин, цитозина арабинозид, даунорубицин, цитоксан, даунорубицин, дексаметазон, дексразоксан, додетаксел, доксорубицин, доксорубицин, DTIC, эпирубицин, эстрамустин, этопозида фосфат, этопозид и VP-16, эксеместан, FK506, флударабин, фторурацил, 5-FU, гемцитабин (Гемзар), гемтузумабозогамицин, гозерелина ацетат, гидреа, гидроксимочевину, идарубицин, ифосфамид, иматиниба мезилат, интерферон, иринотекан (Камптостар, СРТ-111), летрозол, лейковорин, лейстатин, лейпролид, левамизол, литретиноин, мегастрол, мелфалан, L-PAM, месну, метотрексат, метоксален, митрамицин, митомицин, митоксантрон, азотистый иприт, паклитаксел, памидронат, пегадемазу, пентостатин, натрия порфимер, преднизон, ритуксан, стрептозоцин, STI-571, тамоксифен, таксотер, темозоламид, тенипозид, VM-26, топотекан (Гикамтин), торемифен, третиноин, ATRA, валрубицин, велбан, винбластин, винкристин, VP 16 и винорелбин. Другими примерами онкологических лекарственных препаратов, которые могут применяться в соответствии с изобретением, являются эллиптицин и аналоги или производные эллиптицина, эпотилоны, ингибиторы внутриклеточных киназ и камптотецины.In some embodiments, the therapeutic agent is an oncology drug, which may also be referred to as an antineoplastic drug, an anticancer drug, a tumor drug, an antineoplastic drug, or the like. Examples of oncology drugs that can be used in accordance with the invention include, but are not limited to, adriamycin, alkeran, allopurinol, altretamine, amifostine, anastrozole, araC, arsenic trioxide, azathioprine, bexarotene, biCNU, bleomycin, intravenous busulfan, oral busulfan, capecitabine (Xeloda), carboplatin, carmustine, CCNU, celecoxib, chlorambucil, cisplatin, cladribine, cyclosporine A, cytarabine, cytosine arabinoside, daunorubicin, cytoxan, daunorubicin, dexamethasone, dexrazoxane, dodetaxel, doxorubicin, doxorubicin, DTIC, epirubicin, estramustine, etoposide phosphate , ethos and VP-16, exesestan, fk506, flujaranin, fluoruratyl, 5-Fu, hemcitabin (gemzar), gemtuzumabozogozogosycin, acetate, hydroe, hydroxymochevin, Idarubicin, imatiniba, interferor SRT-111) , Letorozol, Leikororin, Listatin, Leiprolide, Levamisol, Litretinoin, Megastral, Melfalah, L-Pam, Method, Metretrexat, Metoksalen, Mitramitsin, Mitomicin, Mitoxanthon, Azotyan Iprit, Paklitaksel, Pademodemaz, Pentostatin, Stew Porphymer, Preminizon, Prem n , streptozocin, STI-571, tamoxifen, taxotere, temozolamide, teniposide, VM-26, topotecan (Hycamtin), toremifene, tretinoin, ATRA, valrubicin, velban, vinblastine, vincristine, VP 16 and vinorelbine. Other examples of oncology drugs that can be used in accordance with the invention are ellipticin and ellipticin analogs or derivatives, epothilones, intracellular kinase inhibitors and camptothecins.

Липидо-нуклеиновые кислотные частицы.Lipid-nucleic acid particles.

В некоторых воплощениях липидные частицы согласно изобретению ассоциированы с нуклеиновой кислотой с образованием липидо-нуклеиновой кислотной частицы. В некоторых воплощениях нуклеиновая кислота полностью инкапсулирована в липидной частице. Подразумевается, что, при использовании в этом документе термин нуклеиновая кислота включает любой олигонуклеотид или полинуклеотид.In some embodiments, the lipid particles of the invention are associated with a nucleic acid to form a lipid-nucleic acid particle. In some embodiments, the nucleic acid is completely encapsulated in a lipid particle. When used herein, the term nucleic acid is intended to include any oligonucleotide or polynucleotide.

- 18 046694- 18 046694

Фрагменты, содержащие до 50 нуклеотидов, обычно называют олигонуклеотидами, а более длинные фрагменты называют полинуклеотидами. В некоторых воплощениях олигонуклеотиды согласно изобретению имеют длину 20-50 нуклеотидов.Fragments of up to 50 nucleotides are usually called oligonucleotides, while longer fragments are called polynucleotides. In some embodiments, the oligonucleotides of the invention are 20-50 nucleotides in length.

В контексте настоящего изобретения термины полинуклеотид и олигонуклеотид относятся к полимеру или олигомеру нуклеотидных или нуклеозидных мономеров, состоящему из природного происхождения оснований, сахаров и межсахарных (остовных) связей. Термины полинуклеотид и олигонуклеотид также включают полимеры или олигомеры, содержащие мономеры неприродного происхождения или их части, с функциональным сходством. Такие модифицированные или замещенные олигонуклеотиды часто имеют превосходство над нативными формами благодаря своим свойствам, таким как, например, более интенсивное поглощение клетками и повышенная стабильность в присутствии нуклеаз.As used herein, the terms polynucleotide and oligonucleotide refer to a polymer or oligomer of nucleotide or nucleoside monomers consisting of naturally occurring bases, sugars and intersugar (backbone) linkages. The terms polynucleotide and oligonucleotide also include polymers or oligomers containing non-naturally occurring monomers or parts thereof with functional similarity. Such modified or substituted oligonucleotides are often superior to native forms due to properties such as increased cellular uptake and increased stability in the presence of nucleases.

Олигонуклеотиды относят к дезоксирибоолигонуклеотидам или рибоолигонуклеотидам. Дезоксирибоолигонуклеотид состоит из 5-углеродного сахара, называемого дезоксирибозой, ковалентно соединенного с фосфатом в положениях 5'- и 3'-углеродных атомов сахара с образованием чередующегося неразветвленного полимера. Рибоолигонуклеотид состоит из похожей повторяющейся структуры, где 5-углеродный сахар представлен рибозой.Oligonucleotides are referred to as deoxyribooligonucleotides or ribooligonucleotides. A deoxyribooligonucleotide consists of a 5-carbon sugar called deoxyribose covalently linked to a phosphate at the 5' and 3' carbon positions of the sugar to form an alternating, straight-chain polymer. The ribooligonucleotide consists of a similar repeating structure, where the 5-carbon sugar is ribose.

Нуклеиновая кислота, присутствующая в липидо-нуклеиновой частице в соответствии с настоящим изобретением, включает любую известную форму нуклеиновой кислоты. Нуклеиновые кислоты, применяемые в этом изобретении, могут быть одноцепочечной ДНК или РНК, или двухцепочечной ДНК или РНК, или гибридом ДНК-РНК. Примеры двухцепочечной ДНК включают структурные гены, гены, содержащие контрольные и терминаторные области и самореплицирующиеся системы, такие как вирусн ая или плазмидная ДНК. Примеры двухцепочечной РНК включают siPHK и другие реагенты РНК интерференции. Одноцепочечные нуклеиновые кислоты включают, например, антисмысловые олигонуклеотиды, рибозимы, микроРНК и триплекс-образующие олигонуклеотиды.The nucleic acid present in the lipid-nucleic acid particle in accordance with the present invention includes any known form of nucleic acid. The nucleic acids used in this invention may be single-stranded DNA or RNA, or double-stranded DNA or RNA, or a DNA-RNA hybrid. Examples of double-stranded DNA include structural genes, genes containing control and terminator regions, and self-replicating systems such as viral or plasmid DNA. Examples of double-stranded RNA include siRNA and other RNA interference reagents. Single-stranded nucleic acids include, for example, antisense oligonucleotides, ribozymes, microRNAs, and triplex-forming oligonucleotides.

Нуклеиновые кислоты согласно изобретению могут иметь различную длину, в основном в зависимости от конкретной формы нуклеиновой кислоты. Например, в некоторых воплощениях плазмиды или гены могут иметь длину от 1000 до 100000 нуклеотидных остатков. В некоторых воплощениях длина олигонуклеотидов может варьировать от примерно 10 до 100 нуклеотидов. В различных родственных вариантах воплощения олигонуклеотиды, как одноцепочечные, так и двухцепочечные и трехцепочечные, могут иметь длину в диапазоне от примерно 10 до примерно 50 нуклеотидов, от примерно 20 до примерно 50 нуклеотидов, от примерно 15 до примерно 30 нуклеотидов, от примерно 20 до примерно 30 нуклеотидов в длину.Nucleic acids according to the invention can have different lengths, depending mainly on the specific form of the nucleic acid. For example, in some embodiments, plasmids or genes may be from 1,000 to 100,000 nucleotide residues in length. In some embodiments, the length of the oligonucleotides can vary from about 10 to 100 nucleotides. In various related embodiments, the oligonucleotides, both single-stranded, double-stranded and triple-stranded, can have a length ranging from about 10 to about 50 nucleotides, from about 20 to about 50 nucleotides, from about 15 to about 30 nucleotides, from about 20 to about 30 nucleotides in length.

В некоторых воплощениях олигонуклеотид (или его цепь) согласно изобретению специфично гибридизуется с целевым полинуклеотидом или является комплементарным ему. Специфично гибридизуется и комплементарен - это термины, которые применяются для указания на существенную степень комплементарности, такую что происходит стабильное и специфичное связывание между ДНК- или РНК-мишенью и олигонуклеотидом. При этом понимается, что олигонуклеотид необязательно должен быть на 100% комплементарен нуклеотидной последовательности своей мишени, чтобы быть способным к специфичной гибридизации. Олигонуклеотид способен к специфичной гибридизации, когда связывание олигонуклеотида с мишенью препятствует нормальной функции целевой молекулы и вызывает потерю ее полезной функции или экспрессии, и имеется существенная степень комплементарности, чтобы избежать неспецифичного связывания олигонуклеотида с нецелевыми последовательностями в условиях, в которых требуется специфичное связывание, т.е. в физиологических условиях в случае анализа in vivo или терапевтического лечения, или, в случае анализа in vitro, в условиях, в которых такой анализ проводится. Таким образом, в других вариантах воплощения данный олигонуклеотид включает 1, 2 или 3 замены оснований по сравнению с областью гена или последовательности мРНК, которая является мишенью или с которой он специфично гибридизуется.In some embodiments, the oligonucleotide (or strand thereof) of the invention specifically hybridizes to or is complementary to a target polynucleotide. Specific hybridizing and complementary are terms used to indicate a significant degree of complementarity such that stable and specific binding occurs between the target DNA or RNA and the oligonucleotide. It is understood that an oligonucleotide does not have to be 100% complementary to the nucleotide sequence of its target to be capable of specific hybridization. An oligonucleotide is capable of specific hybridization when binding of the oligonucleotide to a target interferes with the normal function of the target molecule and causes loss of its useful function or expression, and there is a significant degree of complementarity to avoid nonspecific binding of the oligonucleotide to non-target sequences under conditions in which specific binding is required, i.e. e. under physiological conditions in the case of an in vivo assay or therapeutic treatment, or, in the case of an in vitro assay, under the conditions under which such assay is performed. Thus, in other embodiments, a given oligonucleotide includes 1, 2, or 3 base substitutions relative to the region of the gene or mRNA sequence that is targeted or to which it specifically hybridizes.

Нуклеиновые кислоты, участвующие в РНК-интерференции.Nucleic acids involved in RNA interference.

В некоторых вариантах воплощения липидо-нуклеиновые частицы согласно изобретению ассоциированы с молекулами, участвующими в РНК-интерференции (PHKi). Способы, включающие РНК-интереференцию с применением молекул, участвующих в PHKi. могут применяться для нарушения экспрессии рассматриваемого гена или полинуклеотида. За последние 5 лет малые интерферирующие РНК (siPHK) в существенной степени заместили антисмысловые олигодезоксирибонуклеотиды и рибозимы в качестве следующего поколения разрабатываемых лекарственных препаратов в виде олигонуклеотидов направленного действия. SiPHK являются РНК-дуплексами, в норме имеющими длину 21-30 нуклеотидов, которые могут ассоциировать с цитоплазматическим мультибелковым комплексом, известным как индуцируемый PHKi комплекс сайленсинга (RISC). RISC в связи с siPHK опосредует деградацию гомологичных транскриптов мРНК, таким образом, siPHK может быть сконструирована так, чтобы подавлять экспрессию белка с высокой специфичностью. В отличие от других технологий, использующих антисмысловые нуклеиновые кислоты, siPHK функционируют посредством природного механизма, вовлеченного в контроль экспрессии генов с помощью некодирующих РНК. Считается, что это является причиной того, что их активность является более сильной in vitro и in vivo, чем у антисмысловых олигодезоксирибонуклеотидов или рибозимов. Различные реагенты, участвующие в PHKi, вклюIn some embodiments, the lipid nucleic acid particles of the invention are associated with molecules involved in RNA interference (RNAi). Methods involving RNA interference using molecules involved in RNAi. can be used to disrupt the expression of the gene or polynucleotide in question. Over the past 5 years, small interfering RNAs (siRNAs) have largely replaced antisense oligodeoxyribonucleotides and ribozymes as the next generation of targeted oligonucleotide drugs in development. SiRNAs are RNA duplexes, normally 21–30 nucleotides in length, that can associate with a cytoplasmic multiprotein complex known as the RNAi-inducible silencing complex (RISC). RISC in association with siRNA mediates the degradation of homologous mRNA transcripts, so siRNA can be designed to inhibit protein expression with high specificity. Unlike other technologies that use antisense nucleic acids, siRNAs function through a natural mechanism involved in the control of gene expression by non-coding RNAs. This is believed to be the reason why their activity is more potent in vitro and in vivo than that of antisense oligodeoxyribonucleotides or ribozymes. Various reagents involved in PHKi include

- 19 046694 чая siPHK, направленные на клинически значимые мишени, находятся в настоящее время в фармацевтической разработке, как описано, например, в de Fougerolles, A. et al., Nature Reviews, 6:443-453 (2007).- 19 046694 tea siRNAs directed to clinically relevant targets are currently in pharmaceutical development, as described, for example, in de Fougerolles, A. et al., Nature Reviews, 6:443-453 (2007).

Хотя первыми описанными молекулами, участвующими в РНКг были гибриды РНК:РНК, содержащие РНК как в качестве смысловой цепи, так и в качестве антисмысловой цепи, к настоящему времени было показано, что гибриды смысловая ДНК:антисмысловая РНК, гибриды смысловая РНК:антисмысловая ДНК и гибриды ДНК:ДНК способны опосредовать PHKi (Lamberton, J.S. and Christian, A.T. (2003), Molecular Biotechnology, 24:111-119). Таким образом, изобретение включает применение молекул, участвующих в РНКг, содержащих любой из этих различных типов двухцепочечных молекул. Кроме того, при этом понимается, что молекулы, участвующие в РНК1, могут применяться и быть внедрены в клетку в различных формах. Соответственно, при использовании в этом документе молекулы, участвующие в РНК1, включают любую и все молекулы, способные индуцировать РНЮ-ответ в клетках, включая в качестве неограничивающих примеров двухцепочечные полинуклеотиды, содержащие две разные цепи, т.е. смысловую цепь и антисмысловую цепь, например малая интерферирующая РНК ^1РНК); полинуклеотиды, содержащие шпилечную петлю из комплементарных последовательностей, которые образуют двухцепочечную область, например молекулы shPНКi, и экспрессионные векторы, которые экспрессируют один или несколько полинуклеотидов, способных формировать двухцепочечные полинуклеотиды сами по себе или в комбинации с другим полинуклеотидом.Although the first described molecules involved in RNAg were RNA:RNA hybrids containing RNA as both the sense strand and the antisense strand, it has now been shown that sense DNA:antisense RNA hybrids, sense RNA:antisense DNA hybrids and DNA:DNA hybrids are capable of mediating PHKi (Lamberton, J.S. and Christian, A.T. (2003), Molecular Biotechnology, 24:111-119). Thus, the invention includes the use of RNAg molecules containing any of these different types of double-stranded molecules. In addition, it is understood that the molecules involved in RNA1 can be used and introduced into the cell in various forms. Accordingly, as used herein, molecules involved in RNA1 include any and all molecules capable of inducing a RNA response in cells, including but not limited to double-stranded polynucleotides containing two different strands, i.e. a sense strand and an antisense strand, for example small interfering RNA (SIRNA); polynucleotides containing a hairpin loop of complementary sequences that form a double-stranded region, such as shPNKi molecules, and expression vectors that express one or more polynucleotides capable of forming double-stranded polynucleotides by themselves or in combination with another polynucleotide.

Соединение одноцепочечной siPНК при использовании в этом документе означает соединение siPНК, состоящее из одной молекулы. Оно может включать дуплексные области, образованные внутрицепочечным спариванием, например, это может быть структура типа шпильки или ручка сковороды, или такая структура может содержаться в соединении. Соединения одноцепочечных siPНК могут быть антисмысловыми по отношению к целевой молекуле.A single-stranded siRNA compound, as used herein, means a single-molecule siRNA compound. It may include duplex regions formed by intrastrand pairing, such as a hairpin structure or a frying pan handle, or may be contained within a junction. Single-stranded siRNA compounds can be antisense to the target molecule.

Соединение одноцепочечной siPНК может иметь длину, достаточную для входа в RISC и участия в опосредованном комплексом RISC расщеплении целевой мРНК. Соединение одноцепочечной siPНК имеет длину по меньшей мере 14, а в других вариантах воплощения по меньшей мере 15, 20, 25, 29, 35, 40 или 50 нуклеотидов. В некоторых вариантах воплощения оно имеет длину менее 200, 100 или 60 нуклеотидов.The single-stranded siRNA junction may be of sufficient length to enter RISC and participate in RISC complex-mediated cleavage of the target mRNA. The single-stranded siRNA junction is at least 14, and in other embodiments, at least 15, 20, 25, 29, 35, 40, or 50 nucleotides in length. In some embodiments, it is less than 200, 100, or 60 nucleotides in length.

Соединения шпилечных siPНК будут иметь дуплексный участок, равный или не менее 17, 18, 19, 29, 21, 22, 23, 24 или 25 пар нуклеотидов. Дуплексный участок может быть равным или меньше по длине чем 200, 100 или 50. В некоторых воплощениях диапазон размеров дуплексного участка составляет в длину 15-30, от 17 до 23, от 19 до 23, и от 19 до 21 пар нуклеотидов. Шпилька может иметь одноцепочечный липкий конец или терминальный неспаренный участок. В некоторых воплощениях липкие концы имеют длину 2-3 нуклеотида. В некоторых вариантах воплощения липкий конец находится на смысловой стороне шпильки, а в некоторых вариантах воплощения - на антисмысловой стороне шпильки.Hairpin siRNA junctions will have a duplex region equal to or at least 17, 18, 19, 29, 21, 22, 23, 24, or 25 base pairs. The duplex region may be equal to or less in length than 200, 100, or 50. In some embodiments, the size range of the duplex region is 15 to 30, 17 to 23, 19 to 23, and 19 to 21 base pairs in length. The hairpin may have a single-stranded sticky end or a terminal unpaired region. In some embodiments, the overhangs are 2-3 nucleotides in length. In some embodiments, the sticky end is on the sense side of the hairpin, and in some embodiments, on the antisense side of the hairpin.

Соединение двухцепочечной siPНК при использовании в этом документе означает соединение siPНК, которое содержит более одной, а в некоторых случаях две цепи, в которых в результате межцепочечной гибридизации может образоваться область с дуплексной структурой.A double-stranded siRNA junction, as used herein, means a siRNA junction that contains more than one, and in some cases two, strands in which interstrand hybridization may result in a region of duplex structure.

Антисмысловая цепь соединения двухцепочечной siPНК может быть по длине равна или не менее 14, 15, 16, 17, 18, 19, 25, 29, 40 или 60 нуклеотидов. Она может быть равна или меньше по длине чем 200, 100 или 50 нуклеотидов. Диапазон размеров может составлять от 17 до 25, от 19 до 23 и от 19 до 21 нуклеотида в длину. При использовании в этом документе термин антисмысловая цепь означает цепь соединения siPНК, которая в существенной мере комплементарна целевой молекуле, например целевой РНК.The antisense strand of a double-stranded siRNA junction may be equal to or at least 14, 15, 16, 17, 18, 19, 25, 29, 40, or 60 nucleotides in length. It may be equal to or less in length than 200, 100 or 50 nucleotides. Sizes range from 17 to 25, 19 to 23, and 19 to 21 nucleotides in length. As used herein, the term antisense strand means a siRNA junction strand that is substantially complementary to the target molecule, such as the target RNA.

Смысловая цепь соединения двухцепочечной siPНК может быть по длине равна или не менее 14, 15, 16, 17, 18, 19, 25, 29, 40 или 60 нуклеотидов. Она может быть равна или меньше по длине чем 200, 100 или 50 нуклеотидов. Диапазон размеров может составлять от 17 до 25, от 19 до 23 и от 19 до 21 нуклеотида в длину.The sense strand of a double-stranded siRNA junction may be equal to or at least 14, 15, 16, 17, 18, 19, 25, 29, 40, or 60 nucleotides in length. It may be equal to or less in length than 200, 100 or 50 nucleotides. The size range can be from 17 to 25, 19 to 23, and 19 to 21 nucleotides in length.

Двухцепочечная часть соединения двухцепочечной siPНК может быть по длине равна или не менее 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 29, 40 или 60 пар нуклеотидов. Она может быть равна или меньше по длине чем 200, 100 или 50 пар нуклеотидов. Диапазон размеров может составлять 15-30, от 17 до 23, от 19 до 23, и от 19 до 21 пар нуклеотидов в длину.The double-stranded portion of a double-stranded siRNA junction may be equal to or at least 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 29, 40, or 60 base pairs in length. It may be equal to or less in length than 200, 100 or 50 base pairs. The range of sizes can be 15-30, 17 to 23, 19 to 23, and 19 to 21 base pairs in length.

Во многих вариантах воплощения, соединение siPНК имеет существенную длину, таким образом, что оно может расщепляться эндогенными молекулами, например Dicer, с образованием меньших соединений siPНК, например, агентов siPНК.In many embodiments, the siRNA compound is of substantial length such that it can be cleaved by endogenous molecules, such as Dicer, to form smaller siRNA compounds, such as siRNA agents.

Смысловая и антисмысловая цепи могут быть выбраны таким образом, что соединение двухцепочечной siPНК будет включать одноцепочечную или неспаренную область на одном или на обоих концах молекулы. Таким образом, двухцепочечное соединение siPНК может содержать смысловую и антисмысловую цепи, спаренные таким образом, что образуется липкий конец, например один или два 5' или 3' липких конца, или 3' липкий конец длиной 1-3 нуклеотида. Образование липких концов может быть результатом того, что одна цепь длиннее, чем другая, или результатом того, что две цепи одинаковой длины смещены друг относительно друга. В некоторых вариантах воплощения будет присутствоватьThe sense and antisense strands can be selected such that the double-stranded siRNA junction will include a single-stranded or unpaired region at one or both ends of the molecule. Thus, a double-stranded siRNA compound may contain sense and antisense strands paired in such a way as to form an overhang, for example one or two 5' or 3' overhangs, or a 3' overhang of 1-3 nucleotides in length. The formation of sticky ends can be the result of one chain being longer than the other, or the result of two chains of the same length being offset from each other. In some embodiments there will be

- 20 046694 по меньшей мере один 3' липкий конец. В одном из вариантов воплощения оба конца молекулы siPHK будут иметь 3' липкий конец. В некоторых вариантах воплощения липкий конец имеет длину 2 нуклеотида.- 20 046694 at least one 3' sticky end. In one embodiment, both ends of the siRNA molecule will have a 3' overhang. In some embodiments, the overhang is 2 nucleotides in length.

В некоторых воплощениях длина дуплексной области составляет от 15 до 30, или 18, 19, 20, 21, 22 и 23 нуклеотида в длину, например, в диапазоне соединений ssiРНК, обсужденных выше. Соединения ssiРНК могут напоминать по длине и структуре природные процессированные Dicer продукты, полученные из длинных dsiРНК. Варианты воплощения, в которых две цепи соединения ssiРНК соединены, например ковалентно соединены, также включены в изобретение. Шпилька или другие одноцепочечные структуры, обеспечивающие наличие требуемой двухцепочечной области и 3' липкий конец, также находятся в пределах объема настоящего изобретения.In some embodiments, the length of the duplex region is from 15 to 30, or 18, 19, 20, 21, 22 and 23 nucleotides in length, for example, in the range of ssiRNA junctions discussed above. The ssiRNA compounds may resemble in length and structure natural Dicer-processed products derived from long dsiRNAs. Embodiments in which two strands of an ssiRNA compound are joined, for example covalently linked, are also included in the invention. Hairpin or other single-stranded structures providing the required double-stranded region and 3' overhang are also within the scope of the present invention.

Соединения siРНК, описанные в этом документе, включая соединения двухцепочечных siРНК и соединения одноцепочечных siРНК, могут опосредовать сайленсинг целевой РНК, например мРНК, например транскрипта гена, кодирующего белок. Для удобства такие мРНК также называются в этом документе мРНК, предназначенные для сайленсинга. Такой ген также называется целевым геном. В общем случае РНК, предназначенная для сайленсинга, является продуктом эндогенного гена или гена патогенного организма. Кроме того, РНК, отличные от мРНК, например тРНК и вирусные РНК, также могут являться мишенями.The siRNA compounds described herein, including double-stranded siRNA compounds and single-stranded siRNA compounds, can mediate silencing of a target RNA, such as an mRNA, such as a protein-coding gene transcript. For convenience, such mRNAs are also referred to herein as silencing mRNAs. Such a gene is also called a target gene. In general, the RNA targeted for silencing is the product of an endogenous gene or a gene of a pathogenic organism. In addition, RNAs other than mRNA, such as tRNAs and viral RNAs, can also be targets.

При использовании в этом документе фраза опосредует РНКГ' относится к способности вызывать сиквенс-специфичный сайленсинг целевой РНК. Не следуя какой-то определенной теории, полагают, что процесс сайленсинга использует аппарат или процесс РНК1 и дРНК, например соединения ssiРНК длиной от 21 до 23 нуклеотидов.As used herein, the phrase "RNAG mediates" refers to the ability to cause sequence-specific silencing of a target RNA. Without following any particular theory, it is believed that the silencing process uses the machinery or process of RNA1 and dRNA, such as ssiRNA compounds of 21 to 23 nucleotides in length.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения соединение siРНК в существенной мере комплементарно целевой РНК, например целевой мРНК, таким образом, что соединение siРНК вызывает сайленсинг продукции белка, кодируемого целевой мРНК. В другом варианте воплощения соединение siРНК строго комплементарно целевой РНК, например, целевая РНК и соединение siРНК отжигаются, например, с формированием гибрида, состоящего исключительно из Уотсон-Криковских пар оснований в области строгой комплементарности. В существенной мере комплементарная целевая РНК может содержать внутреннюю область (например, длиной по меньшей мере 10 нуклеотидов), которая строго комплементарна целевой РНК. Более того, в некоторых воплощениях, соединение siРНК специфично распознает однонуклеотидное различие. В этом случае, соединение siРНК опосредует РНК только если в данной области однонуклеотидного различия обнаружена строгая комплементарность (например, в пределах 7 нуклеотидов).In one embodiment of the present invention, the siRNA compound is substantially complementary to the target RNA, such as the target mRNA, such that the siRNA compound causes silencing of the production of the protein encoded by the target mRNA. In another embodiment, the siRNA compound is strictly complementary to the target RNA, for example, the target RNA and the siRNA compound are annealed, for example, to form a hybrid consisting solely of Watson-Crick base pairs in the region of strict complementarity. The substantially complementary target RNA may comprise an internal region (eg, at least 10 nucleotides in length) that is strictly complementary to the target RNA. Moreover, in some embodiments, the siRNA compound specifically recognizes a single nucleotide difference. In this case, the siRNA junction is mediated by RNA only if strong complementarity is detected in a given region of single nucleotide difference (eg, within 7 nucleotides).

РНК-интерференция (РНЮ) может применяться для специфичного ингибирования экспрессии целевых полинуклеотидов. Опосредованное двухцепочечной РНК подавление экспрессии гена и нуклеиновой кислоты может достигаться, согласно изобретению, путем введения двухцепочечной РНК, siРНК или shРНК в клетки или организмы. SiРНК может являться двухцепочечной РНК, или гибридной молекулой, содержащей как РНК, так и ДНК, например, одну цепь РНК и одну цепь ДНК. Было показано, что прямое введение siРНК в клетку может запускать РНК в клетках млекопитающих (Elshabir, S.M., et al. Nature, 411:494-498 (2001)). Дополнительно, подавление в клетках млекопитающих происходило на уровне РНК и было специфичным к целевым генам, со строгой корреляцией между подавлением РНК и белка (Caplen, N. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98:9746-9747 (2001)). Кроме того, было показано, что большое количество клеточных линий, включая клетки HeLa S3, COS7, 293, NIH/3T3, А549, НТ-29, CHO-KI и MCF-7, чувствительны к определенному уровню сайленсинга посредством siРНК (Brown, D. et al., TechNotes, 9(1):1-7, доступно в сети Интернет по адресу www.dot.ambion.dot.com/techlib/tn/91/912.html (9/1/02)).RNA interference (RNI) can be used to specifically inhibit the expression of target polynucleotides. Double-stranded RNA-mediated suppression of gene and nucleic acid expression can be achieved according to the invention by introducing double-stranded RNA, siRNA or shRNA into cells or organisms. SiRNA can be double-stranded RNA, or a hybrid molecule containing both RNA and DNA, for example, one strand of RNA and one strand of DNA. It has been shown that direct introduction of siRNA into the cell can trigger RNA in mammalian cells (Elshabir, S.M., et al. Nature, 411:494-498 (2001)). Additionally, suppression in mammalian cells occurred at the RNA level and was specific to target genes, with a strong correlation between RNA and protein suppression (Caplen, N. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98:9746-9747 ( 2001)). In addition, a large number of cell lines, including HeLa S3, COS7, 293, NIH/3T3, A549, HT-29, CHO-KI and MCF-7 cells, have been shown to be sensitive to certain levels of siRNA silencing (Brown, D . et al., TechNotes, 9(1):1-7, available online at www.dot.ambion.dot.com/techlib/tn/91/912.html (9/1/02).

Молекулы, участвующие в РНК1 и направленные на специфичные полинуклеотиды, могут быть легко получены в соответствии с методиками, известными специалистам в данной области. Были определены структурные характеристики эффективных молекул siРНК. Elshabir, S.M. et al. (2001), Nature, 411:494-498 и Elshabir, S.M. et al. (2001), EMBO, 20:6877-6888. Соответственно, специалисту в данной области будет понятно, что широкое разнообразие различных молекул siРНК может применяться для направленного действия на специфичный ген или транскрипт. В некоторых воплощениях молекулы siРНК согласно изобретению являются двухцепочечными и имеют длину 16-30 или 18-25 нуклеотидов, включая все целочисленные значения между указанными. В одном из вариантов воплощения, siРНК имеет длину 21 нуклеотид. В некоторых воплощениях siРНК имеют 3' липкие концы длиной 0-7 нуклеотидов или 5' липкие концы длиной 0-4 нуклеотида. В одном из вариантов воплощения, молекула siРНК имеет 3' липкий конец длиной два нуклеотида. В одном из вариантов воплощения siРНК имеет длину 21 нуклеотид и 3' липкие концы длиной два нуклеотида (т.е. они содержат комплементарную область длиной 19 нуклеотидов между смысловой и антисмысловой цепями). В некоторых воплощениях липкие концы являются 3' липкими концами UU или dTdT.Molecules involved in RNA1 and directed to specific polynucleotides can be easily prepared in accordance with techniques known to those skilled in the art. The structural characteristics of effective siRNA molecules were determined. Elshabir, S.M. et al. (2001), Nature, 411:494-498 and Elshabir, S.M. et al. (2001), EMBO, 20:6877-6888. Accordingly, one skilled in the art will appreciate that a wide variety of different siRNA molecules can be used to target a specific gene or transcript. In some embodiments, the siRNA molecules of the invention are double-stranded and have a length of 16-30 or 18-25 nucleotides, including all integer values in between. In one embodiment, the siRNA is 21 nucleotides in length. In some embodiments, siRNAs have 3' overhangs of 0-7 nucleotides in length or 5' overhangs of 0-4 nucleotides in length. In one embodiment, the siRNA molecule has a 3' overhang that is two nucleotides long. In one embodiment, the siRNA is 21 nucleotides long and has 3' overhangs of two nucleotides (ie, it contains a 19 nucleotide complementary region between the sense and antisense strands). In some embodiments, the overhangs are 3' UU or dTdT overhangs.

В целом, молекулы siРНК полностью комплементарны одной цепи молекулы целевой ДНК, так как было показано, что наличие даже всего одной неспаренной пары оснований снижает эффективность сайленсинга. В других вариантах воплощения, siРНК могут иметь модифицированную композицию остова,In general, siRNA molecules are completely complementary to one strand of the target DNA molecule, since the presence of even just one unpaired base pair has been shown to reduce the efficiency of silencing. In other embodiments, the siRNA may have a modified backbone composition,

- 21 046694 с такими, например, модификациями, как 2'-дезокси или 2'-О-метил. Однако в предпочтительных воплощениях вся цепь siРНК не может быть целиком построена из 2'-дезокси или 2'-О-модифицированных оснований.- 21 046694 with modifications such as 2'-deoxy or 2'-O-methyl. However, in preferred embodiments, the entire siRNA strand may not be entirely composed of 2'-deoxy or 2'-O-modified bases.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение направлено на создание клетки, содержащей вектор для ингибирования экспрессии гена в клетке. Вектор содержит регуляторную последовательность, функционально присоединенную к нуклеотидной последовательности, кодирующей по меньшей мере одну цепь одной из двухцепочечных РНК согласно изобретению.In another embodiment, the present invention is directed to the creation of a cell containing a vector for inhibiting gene expression in the cell. The vector contains a regulatory sequence operably linked to a nucleotide sequence encoding at least one strand of one of the double-stranded RNAs according to the invention.

В одном из вариантов воплощения целевые сайты siPHK выбирают путем сканирования последовательности целевого мРНК-транскрипта на наличие динуклеотидных последовательностей АА. Каждая динуклеотидная последовательность АА в сочетании с находящимися с 3' стороны от нее примерно 19 нуклеотидами является потенциальным целевым сайтом для siPHK. В одном из вариантов воплощения целевые сайты siPHK предпочтительно не располагаются в пределах 5' и 3' нетранслируемых областей (UTR) или областей около стартового кодона (в пределах примерно 75 оснований), так как белки, которые связываются с регуляторными областями, могут мешать связыванию комплекса siРНК и эндонуклеазы (Elshabir, S. et al., Nature, 411:494-498 (2001); Elshabir, S. et al., EMBO J. 20:6877-6888 (2001)). Кроме того, потенциальные целевые сайты можно сравнить с соответствующей геномной базой данных, такой как BLASTN 2.0.5, доступной на сервере NCBI по адресу www.ncbi.nlm. и отбросить потенциальные целевые последовательности, имеющие существенную гомологию с другими кодирующими последовательностями.In one embodiment, siRNA target sites are selected by scanning the sequence of the target mRNA transcript for the presence of AA dinucleotide sequences. Each dinucleotide sequence AA, in combination with the approximately 19 nucleotides located on its 3' side, is a potential target site for siRNA. In one embodiment, the siRNA target sites are preferably not located within the 5' and 3' untranslated regions (UTRs) or regions near the start codon (within about 75 bases), since proteins that bind to the regulatory regions may interfere with the binding of the complex siRNAs and endonucleases (Elshabir, S. et al., Nature, 411:494-498 (2001); Elshabir, S. et al., EMBO J. 20:6877-6888 (2001)). In addition, potential target sites can be compared with a corresponding genomic database such as BLASTN 2.0.5, available on the NCBI server at www.ncbi.nlm. and discard potential target sequences that have significant homology to other coding sequences.

В некоторых вариантах воплощения короткие шпилечные РНК составляют компонент нуклеиновой кислоты липидо-нуклеиновых кислотных частиц согласно изобретению. Короткая шпилечная РНК (sIiPHK) является формой шпилечной РНК, способной сиквенс-специфично снижать экспрессию целевого гена. Короткие шпилечные РНК могут иметь преимущества перед siРНК при подавлении экспрессии гена, так как они в целом более стабильны и менее чувствительны к деградации в клеточном окружении. Было установлено, что сайленсинг генов, опосредованный такими короткими шпилечными РНК, действует в ряде нормальных и опухолевых клеточных линий и в клетках млекопитающих, включая клетки мыши и человека. Paddison, P. et al., Genes Dev. 16(8):948-58 (2002). Дополнительно, были получены линии трансгенных клеток, несущих хромосомные гены, которые кодируют созданные генноинженерными методами sIiPHK. Эти клетки способны конститутивно синтезировать sIiPHK. тем самым облегчая длительный или конститутивный сайленсинг генов, который может передаваться в поколениях в клетки потомков. Paddison, P. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(3):1443-1448 (2002).In some embodiments, short hairpin RNAs constitute the nucleic acid component of the lipid nucleic acid particles of the invention. Short hairpin RNA (sIiRNA) is a form of hairpin RNA capable of sequence-specific downregulation of target gene expression. Short hairpin RNAs may have advantages over siRNAs in silencing gene expression, as they are generally more stable and less sensitive to degradation in the cellular environment. Gene silencing mediated by these short hairpin RNAs has been found to operate in a number of normal and tumor cell lines and in mammalian cells, including mouse and human cells. Paddison, P. et al., Genes Dev. 16(8):948-58 (2002). Additionally, lines of transgenic cells carrying chromosomal genes that encode sIiRNA created by genetic engineering methods were obtained. These cells are capable of constitutively synthesizing sIiRNA. thereby facilitating long-term or constitutive gene silencing that can be passed down through generations to descendant cells. Paddison, P. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(3):1443-1448 (2002).

shРНК содержат структуру стебель с петлей. В некоторых воплощениях они могут содержать стебли с различной длиной, в типичном случае от 19 до 29 нуклеотидов в длину или с любым числом в этом диапазоне. В некоторых воплощениях шпильки содержат стебли длиной от 19 до 21 нуклеотида, в то время как в других вариантах воплощения шпильки содержат стебли длиной от 27 до 29 нуклеотидов. В некоторых воплощениях размер петли находится в диапазоне от 4 до 23 нуклеотидов в длину, хотя размер петли может быть более 23 нуклеотидов, при этом не оказывая существенного влияния на активность сайленсинга. Молекулы shРНК могут содержать пары с нарушением комплементарности, например пара с нарушением комплементарности G-U между двумя цепями стебля shPHR без снижения эффективности. Действительно, в некоторых воплощениях shРНК сконструированы так, чтобы они включали один или несколько пар G-U в стебле шпильки для стабилизации шпилек, например, во время амплификации в бактериях. Однако в типичном случае необходима комплементарность между частью стебля, которая связывается с целевой мРНК (антисмысловой цепью), и мРНК, и даже единичная основная пара с нарушением комплементарности в этой области может препятствовать сайленсингу. 5' и 3' липкие концы не требуются, так как они, как кажется, не являются критически важными для функционирования shPHR хотя они могут присутствовать (Paddison et al. (2002), Genes & Dev. 16(8):948-58).shRNAs contain a stem-loop structure. In some embodiments, they may contain stems of varying lengths, typically from 19 to 29 nucleotides in length or any number in this range. In some embodiments, the hairpins contain stems that are 19 to 21 nucleotides in length, while in other embodiments, the hairpins contain stems that are 27 to 29 nucleotides in length. In some embodiments, the loop size ranges from 4 to 23 nucleotides in length, although the loop size can be greater than 23 nucleotides without significantly affecting the silencing activity. shRNA molecules can contain mismatched pairs, such as a G-U mismatched pair between the two strands of the shPHR stem, without reducing efficiency. Indeed, in some embodiments, shRNAs are designed to include one or more G-U pairs in the hairpin stem to stabilize the hairpins, for example, during amplification in bacteria. However, typically, complementarity is required between the portion of the stem that binds the target mRNA (the antisense strand) and the mRNA, and even a single base pair with complementarity failure in this region can interfere with silencing. The 5' and 3' sticky ends are not required as they do not appear to be critical for shPHR function although they may be present (Paddison et al. (2002), Genes & Dev. 16(8):948-58) .

МикроРНК.MicroRNA.

МикроРНК (ттРНК) являются высококонсервативным классом молекул малых РНК, которые транскрибируются с геномной ДНК растений и животных, но не транслируются в белки. Процессированные ттРНК представляют собой одноцепочечные молекулы РНК длиной приблизительно 17-25 нуклеотидов (нт), которые вовлекаются в индуцируемый РНК комплекс сайленсинга (RISC) и которые были идентифицированы как ключевые регуляторы развития, пролиферации клеток, апоптоза и дифференцировки. Полагают, что они играют роль в регуляции экспрессии генов, связываясь с 3'-нетранслируемой областью специфичных мРНК. RISC опосредует подавление экспрессии генов путем ингибирования трансляции, расщепления транскрипта, или с помощью обоих этих механизмов. RISC также участвует в транскрипционном сайленсинге в ядре у широкого круга эукариот.MicroRNAs (ttRNAs) are a highly conserved class of small RNA molecules that are transcribed from the genomic DNA of plants and animals but are not translated into proteins. Processed ttRNAs are single-stranded RNA molecules of approximately 17–25 nucleotides (nt) in length that are recruited to the RNA-inducible silencing complex (RISC) and have been identified as key regulators of development, cell proliferation, apoptosis, and differentiation. They are believed to play a role in regulating gene expression by binding to the 3' untranslated region of specific mRNAs. RISC mediates the suppression of gene expression by inhibition of translation, transcript cleavage, or both. RISC is also involved in transcriptional silencing in the nucleus in a wide range of eukaryotes.

Число идентифицированных к настоящему моменту последовательностей ттРНК велико и продолжает расти, наглядные примеры таких последовательностей можно найти, например, в miRBase: microRNA sequences, targets and gene nomenclature, Griffiths-Jones S., Grocock R.J., van Dongen S., Bateman A., Enright A.J. NAR, 2006, 34, Database Issue, D140-D144; The microRNA Registry, Griffiths-Jones S. NAR, 2004, 32, Database Issue, D109-D111; а также в сети Интернет по адресуThe number of ttRNA sequences identified to date is large and continues to grow; illustrative examples of such sequences can be found, for example, in miRBase: microRNA sequences, targets and gene nomenclature, Griffiths-Jones S., Grocock R.J., van Dongen S., Bateman A., Enright A.J. NAR, 2006, 34, Database Issue, D140-D144; The microRNA Registry, Griffiths-Jones S. NAR, 2004, 32, Database Issue, D109-D111; as well as on the Internet at

- 22 046694 microrna.dot.sanger.dot.ac.dot.uk/sequences/.- 22 046694 microrna.dot.sanger.dot.ac.dot.uk/sequences/.

Антисмысловые олигонуклеотиды.Antisense oligonucleotides.

В одном из вариантов воплощения нуклеиновая кислота является антисмысловым олигонуклеотидом, направленным на целевой полинуклеотид. Подразумевается, что термин антисмысловой олигонуклеотид или просто антисмысловая последовательность включает олигонуклеотиды, которые комплементарны последовательности целевого полинуклеотида. Антисмысловые олигонуклеотиды представлены одиночными цепями ДНК или РНК, которые комплементарны выбранной последовательности. В случае антисмысловой РНК, они предотвращают трансляцию комплементарной цепи РНК путем связывания с нею. Антисмысловая ДНК может применяться для направленного действия на специфичную, комплементарную (кодирующую или некодирующую) РНК. Если происходит связывание, этот гибрид ДНК/РНК может быть деградирован ферментом РНКазой Н. В некоторых воплощениях антисмысловые олигонуклеотиды содержат от примерно 10 до примерно 50 нуклеотидов, более предпочтительно от примерно 15 до примерно 30 нуклеотидов. Термин также включает антисмысловые олигонуклеотиды, которые могут быть не строго комплементарны требуемому целевому гену. Таким образом, изобретение может применяться в случаях, когда у антисмысловой последовательности были обнаружены неспецифичные к целевой молекуле активности, или когда наиболее предпочтительной для конкретного применения является антисмысловая последовательность, содержащая одну или несколько пар с нарушением комплементарности с целевой последовательностью.In one embodiment, the nucleic acid is an antisense oligonucleotide directed to a target polynucleotide. The term antisense oligonucleotide or simply antisense sequence is intended to include oligonucleotides that are complementary to the sequence of the target polynucleotide. Antisense oligonucleotides are single strands of DNA or RNA that are complementary to the selected sequence. In the case of antisense RNA, they prevent the translation of the complementary RNA strand by binding to it. Antisense DNA can be used to target a specific, complementary (coding or non-coding) RNA. If binding occurs, this DNA/RNA hybrid can be degraded by the enzyme RNase H. In some embodiments, antisense oligonucleotides contain from about 10 to about 50 nucleotides, more preferably from about 15 to about 30 nucleotides. The term also includes antisense oligonucleotides, which may not be strictly complementary to the desired target gene. Thus, the invention can be used in cases where the antisense sequence has been found to have non-specific activities for the target molecule, or where the most preferred antisense sequence for a particular application is one or more mismatched pairs with the target sequence.

Показано, что антисмысловые олигонуклеотиды являются эффективными и направленными ингибиторами белкового синтеза и, следовательно, могут применяться для специфичного ингибирования синтеза белка целевым геном. Эффективность антисмысловых олигонуклеотидов для ингибирования белкового синтеза хорошо установлена. Например, синтез полигалактоуроназы и мускаринового ацетилхолинового рецептора 2 типа ингибируется антисмысловыми олигонуклеотидами, направленными на соответствующие им последовательности мРНК (патенты США № 5739119 и 5759829). Дополнительно, примеры ингибирования антисмысловыми последовательностями были показаны для ядерного белка циклина, гена множественной лекарственной устойчивости (MDG1), ICAM-1, Е-селектина, STK-1, стриарного рецептора ГАМКА и ЭФР человека (Jaskulski et al., Science. 1988 Jun 10; 240(4858):1544-6; Vasanthakumar and Ahmed, Cancer Commun. 1989; 1(4):225-32; Peris et al., Brain. Res. Mol. Brain. Res. 1998 Jun 15; 57(2):310-20; патенты США № 5801154; 5789573; 5718709 и 5610288). Дополнительно, были описаны антисмысловые конструкции, которые способны к ингибированию и могут применяться для лечения различных аномалий клеточной пролиферации, например рака (патенты США № 5747470; 5591317 и 5783683).Antisense oligonucleotides have been shown to be effective and targeted inhibitors of protein synthesis and, therefore, can be used to specifically inhibit protein synthesis by a target gene. The effectiveness of antisense oligonucleotides in inhibiting protein synthesis is well established. For example, the synthesis of polygalactouronase and muscarinic acetylcholine receptor type 2 is inhibited by antisense oligonucleotides targeting their corresponding mRNA sequences (US patents No. 5,739,119 and 5,759,829). Additionally, examples of inhibition by antisense sequences have been shown for the nuclear protein cyclin, multidrug resistance gene (MDG1), ICAM-1, E-selectin, STK-1, striatal GABAA receptor and human EGF (Jaskulski et al., Science. 1988 Jun 10 ; 240(4858):1544-6; Cancer Commun. 1989; Peris et al. ):310-20; US patents No. 5801154; 5789573; 5718709 and 5610288). Additionally, antisense constructs have been described that are capable of inhibition and can be used to treat various abnormalities of cell proliferation, such as cancer (US Pat. Nos. 5,747,470; 5,591,317 and 5,783,683).

Способы получения антисмысловых олигонуклеотидов известны специалистам в данной области и могут быть легко адаптированы для получения антисмыслового олигонуклеотида, направленного на любую полинуклеотидную последовательность. Выбор последовательности антисмыслового олигонуклеотида, специфичной к данной целевой последовательности, основан на анализе выбранной целевой последовательности и определении вторичной структуры, Tm, энергии связывания и относительной стабильности. Антисмысловые олигонуклеотиды могут быть выбраны на основе их относительной неспособности формировать димеры, шпильки или другие вторичные структуры, которые снижали бы или делали невозможным специфичное связывание с целевой мРНК в клетке-хозяине. В высокой степени предпочтительные целевые области мРНК включают области, содержащие или расположенные рядом с кодоном инициации трансляции AUG, и последовательности, которые в существенной мере комплементарны 5' областям мРНК. Эти соображения относительно анализа вторичной структуры и выбора целевого сайта могут быть реализованы, например, с помощью программного обеспечения OLIGO primer analysis, верс. 4 (Molecular Biology Insights) и/или программного обеспечения на основе алгоритма BLASTN 2.0.5 (Altschul et al., Nucleic Acids Res. 1997, 25(17):3389-402).Methods for producing antisense oligonucleotides are known to those skilled in the art and can be easily adapted to produce an antisense oligonucleotide directed to any polynucleotide sequence. The selection of an antisense oligonucleotide sequence specific for a given target sequence is based on analysis of the selected target sequence and determination of secondary structure, T m , binding energy and relative stability. Antisense oligonucleotides may be selected based on their relative inability to form dimers, hairpins, or other secondary structures that would reduce or prevent specific binding to the target mRNA in the host cell. Highly preferred mRNA target regions include regions containing or adjacent to the AUG translation initiation codon and sequences that are substantially complementary to the 5' regions of the mRNA. These considerations regarding secondary structure analysis and target site selection can be implemented, for example, using the OLIGO primer analysis software, ver. 4 (Molecular Biology Insights) and/or software based on the BLASTN 2.0.5 algorithm (Altschul et al., Nucleic Acids Res. 1997, 25(17):3389-402).

Антагомиры.Antagomirs.

Антагомиры являются РНК-подобными олигонуклеотидами, в которые включены различные модификации для защиты от РНКаз и придания фармакологических свойств, таких как повышенное поглощение тканями и клетками. Они отличаются от нормальной РНК наличием, например, полного 2-О-метилирования сахара, фосфоротиоатного остова и, например, остатка холестерина на 3'-конце. Антагомиры могут применяться для эффективного сайленсинга эндогенных ш1РНК путем формирования дуплексов, состоящих из антагомира и эндогенной шгРНК, что предотвращает индуцируемый ш1РНК сайленсинг генов. Примером опосредованного антагомиром сайленсинга шгРНК служит сайленсинг miR122, описанный в работе Krutzfeldt et al., Nature, 2005, 438:685-689, содержание которой специально целиком включено в описание в качестве ссылки. РНК-антагомиры могут быть синтезированы с применением стандартных протоколов твердофазного синтеза олигонуклеотидов. См. заявки на патент США сер. № 11/502158 и 11/657341 (раскрытие каждой из которых включено в описание в качестве ссылок).Antagomirs are RNA-like oligonucleotides that incorporate various modifications to protect against RNases and impart pharmacological properties such as increased uptake into tissues and cells. They differ from normal RNA by having, for example, complete 2-O-methylation of the sugar, phosphorothioate backbone and, for example, a cholesterol residue at the 3' end. Antagomirs can be used for efficient silencing of endogenous sh1RNAs by forming duplexes consisting of an antagomir and endogenous shRNA, which prevents sh1RNA-induced gene silencing. An example of antagomir-mediated shRNA silencing is the silencing of miR122 described in Krutzfeldt et al., Nature, 2005, 438:685-689, the contents of which are expressly incorporated by reference in their entirety. RNA antagomirs can be synthesized using standard solid-phase oligonucleotide synthesis protocols. See US Patent Application Ser. No. 11/502158 and 11/657341 (the disclosure of each of which is incorporated by reference).

Антагомир может содержать субъединицы конъюгированного с лигандом мономера и мономеры для синтеза олигонуклеотидов. Примеры мономеров описаны в заявке на патент США № 10/916185, поданной 10 августа 2004 г. Антагомир может иметь структуру ZXY, такую как описана в заявке на патент PCT № PCT/US2004/07070, поданной 8 марта 2004 г. Антагомир может находиться в комплексе с амфиThe antagomir may contain subunits of a ligand-conjugated monomer and monomers for the synthesis of oligonucleotides. Examples of monomers are described in US patent application No. 10/916185, filed August 10, 2004. Antagomir may have a ZXY structure, such as described in PCT patent application No. PCT/US2004/07070, filed March 8, 2004. Antagomir may be in complex with amphi

- 23 046694 патическим остатком. Примеры амфипатических остатков для применения с олигонуклеотидными агентами описаны в заявке на патент PCT № PCT/US2004/07070, поданной 8 марта 2004 г.- 23 046694 pathetic remainder. Examples of amphipathic residues for use with oligonucleotide agents are described in PCT patent application No. PCT/US2004/07070, filed March 8, 2004.

Аптамеры.Aptamers.

Аптамеры являются молекулами нуклеиновой кислоты или пептидными молекулами, которые связываются с конкретной рассматриваемой молекулой с высокой аффинностью и специфичностью (Tuerk and Gold, Science, 249:505 (1990); Ellington and Szostak, Nature, 346:818 (1990)). Были успешно получены ДНК- или РНК-аптамеры, которые связываются со многими различными структурами - от крупных белков до малых органических молекул. См. Eaton, Curr. Opin. Chem. Biol. 1:10-16 (1997), Famulok, Curr. Opin. Struct. Biol. 9:324-9(1999) и Hermann and Patel, Science, 287:820-5 (2000). Аптамеры могут быть на основе РНК или ДНК и могут содержать рибопереключатель. Рибопереключатель представляет собой часть молекулы мРНК, которая непосредственно связывается с малой целевой молекулой, и чье связывание с целевой молекулой влияет на активность гена. Таким образом, мРНК, содержащая рибопереключатель, напрямую вовлечена в регуляцию собственной активности, в зависимости от присутствия или отсутствия ее целевой молекулы. В общем случае аптамеры конструируют с помощью повторяющихся раундов отбора in vitro или, в равной степени, с помощью SELEX (систематической эволюции лигандов при экспоненциальном обогащении) таким образом, чтобы они связывались с различными молекулярными мишенями, такими как малые молекулы, белки, нуклеиновые кислоты и даже клетки, ткани и организмы. Аптамер может быть получен с применением любого известного способа, включая синтетические, рекомбинантные способы и способы очистки, и может применяться отдельно или в сочетании с другими аптамерами, специфичными к той же мишени. Дополнительно, как описано более полно в этом документе, термин аптамер определенно включает вторичные аптамеры, которые содержат консенсусную последовательность, полученную сравнением двух или нескольких известных аптамеров с данной мишенью.Aptamers are nucleic acid molecules or peptide molecules that bind to the particular molecule in question with high affinity and specificity (Tuerk and Gold, Science, 249:505 (1990); Ellington and Szostak, Nature, 346:818 (1990)). DNA or RNA aptamers have been successfully prepared that bind to many different structures, from large proteins to small organic molecules. See Eaton, Curr. Opin. Chem. Biol. 1:10-16 (1997), Famulok, Curr. Opin. Struct. Biol. 9:324-9(1999) and Hermann and Patel, Science, 287:820-5 (2000). Aptamers may be RNA or DNA based and may contain a riboswitch. A riboswitch is a part of an mRNA molecule that directly binds to a small target molecule, and whose binding to the target molecule affects the activity of a gene. Thus, the riboswitch-containing mRNA is directly involved in regulating its own activity, depending on the presence or absence of its target molecule. In general, aptamers are designed through repeated rounds of in vitro selection or, equally, through SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment) so that they bind to various molecular targets such as small molecules, proteins, nucleic acids and even cells, tissues and organisms. The aptamer can be produced using any known method, including synthetic, recombinant and purification methods, and can be used alone or in combination with other aptamers specific for the same target. Additionally, as described more fully herein, the term aptamer specifically includes secondary aptamers that contain a consensus sequence obtained by comparing two or more known aptamers to a given target.

Рибозимы.Ribozymes.

В соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения, липидо-нуклеиновые частицы ассоциированы с рибозимами. Рибозимы являются комплексами РНК и белка, имеющими специфичный каталитический домен, который обладает эндонуклеазной активностью (Kim and Cech, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987 Dec; 84(24):8788-92; Forster and Symons, Cell. 1987 Apr 24; 49(2):211-20). Например, большое число рибозимов ускоряют реакции переноса на фосфоэфирную группу с высокой степенью специфичности, часто расщепляя только одну из нескольких фосфоэфирных связей в олигонуклеотидном субстрате (Cech et al., Cell. 1981 Dec; 27(3 Pt 2):487-96; Michel and Westhof, J. Mol. Biol. 1990 Dec 5; 216(3):585-610; Reinhold-Hurek and Shub, Nature. 1992 May 14; 357(6374):173-6). Эта специфичность была связана с требованием, чтобы субстрат связывался посредством специфичных взаимодействий спаривания оснований с внутренней адапторной последовательностью (IGS) рибозима перед осуществлением химической реакции.In accordance with another embodiment of the present invention, lipid-nucleic acid particles are associated with ribozymes. Ribozymes are complexes of RNA and protein that have a specific catalytic domain that has endonuclease activity (Kim and Cech, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987 Dec; 84(24):8788-92; Forster and Symons, Cell. 1987 Apr 24;49(2):211-20). For example, a large number of ribozymes accelerate phosphoester transfer reactions with a high degree of specificity, often cleaving only one of several phosphoester bonds in an oligonucleotide substrate (Cech et al., Cell. 1981 Dec; 27(3 Pt 2):487-96; Michel and Westhof, J. Mol. Biol. 1990 Dec 5; 216(3):585-610; Reinhold-Hurek and Shub, Nature 1992; This specificity was due to the requirement that the substrate bind through specific base-pairing interactions to the internal adapter sequence (IGS) of the ribozyme before the chemical reaction occurs.

В настоящее время известны по меньшей мере шесть основных типов ферментативных РНК естественного происхождения. Каждая может катализировать гидролиз фосфодиэфирных связей в РНК in trans (и таким образом может расщеплять другие молекулы РНК) в физиологических условиях. В общем случае ферментативные нуклеиновые кислоты действуют посредством первоначального связывания с целевой РНК. Такое связывание происходит через часть каталитической нуклеиновой кислоты, предназначенную для связывания с мишенью и расположенную в тесной близости от ферментативной части молекулы, которая осуществляет расщепление целевой РНК. Таким образом, ферментативная нуклеиновая кислота сперва распознает и после этого связывается с целевой РНК посредством комплементарного спаривания оснований и после связывания с правильным сайтом осуществляет каталитическое расщепление целевой РНК. Рациональное расщепление такой целевой РНК приведет к нарушению способности осуществлять синтез кодируемого белка. После того как ферментативная нуклеиновая кислота связала и расщепила свою РНК-мишень, она высвобождается из взаимодействия с РНК для того, чтобы найти следующую мишень, и может многократно связывать и расщеплять новые мишени.At least six major types of naturally occurring enzymatic RNAs are currently known. Each can catalyze the hydrolysis of phosphodiester bonds in RNA in trans (and thus can cleave other RNA molecules) under physiological conditions. In general, enzymatic nucleic acids act by initially binding to a target RNA. This binding occurs through the part of the catalytic nucleic acid designed to bind to the target and located in close proximity to the enzymatic part of the molecule, which cleaves the target RNA. Thus, the enzymatic nucleic acid first recognizes and then binds to the target RNA through complementary base pairing and upon binding to the correct site, carries out catalytic cleavage of the target RNA. Rational cleavage of such target RNA will lead to disruption of the ability to synthesize the encoded protein. After an enzymatic nucleic acid has bound and cleaved its RNA target, it is released from the RNA to find its next target and can repeatedly bind and cleave new targets.

Молекула ферментативной нуклеиновой кислоты может иметь вид структуры типа головка молотка, шпильки, РНК вируса гепатита δ, интрона I группы или РНК в составе РНКазы Р (в ассоциации с адапторной последовательностью РНК) или мотива VS РНК Neurospora, например. Конкретные примеры мотивов типа головка молотка описаны в работе Rossi et al., Nucleic Acids Res. 1992 Sep 11; 20(17):4559-65. Примеры шпилечных мотивов описаны в работе Hampel et al. (Eur. Pat. Appl. Publ. No. EP 0360257), Hampel and Tritz, Biochemistry 1989 Jun 13; 28(12):4929-33; Hampel et al., Nucleic Acids Res. 1990 Jan 25; 18(2):299-304 и патент США № 5631359. Пример мотива вируса гепатита δ описан в работе Perrotta and Been, Biochemistry. 1992 Dec 1; 31(47):11843-52; пример мотива РНКазы P описан в работе Guerrier-Takada et al., Cell. 1983 Dec; 35(3 Pt 2):849-57; мотив VS РНК-рибозима Neurospora описан в работе Collins (Saville and Collins, Cell. 1990 May 18; 61(4):685-96; Saville and Collins, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991 Oct 1; 88(19):8826-30; Collins and Olive, Biochemistry. 1993 Mar 23; 32(11):2795-9); и пример интрона I группы описан в патенте США № 4987071. Важными особенностями молекул ферментативных нуклеиновых кислот, применяемых в соответствии с настоящим изобретением, является то, что ониThe enzymatic nucleic acid molecule may take the form of a hammerhead structure, a hairpin structure, hepatitis δ virus RNA, a group I intron, or RNA within RNase P (in association with an RNA adapter sequence) or a Neurospora VS RNA motif, for example. Specific examples of hammerhead motifs are described in Rossi et al., Nucleic Acids Res. 1992 Sep 11; 20(17):4559-65. Examples of hairpin motifs are described in Hampel et al. (Eur. Pat. Appl. Publ. No. EP 0360257), Hampel and Tritz, Biochemistry 1989 Jun 13; 28(12):4929-33; Hampel et al., Nucleic Acids Res. 1990 Jan 25; 18(2):299-304 and US Patent No. 5631359. An example of the hepatitis δ virus motif is described in Perrotta and Been, Biochemistry. 1992 Dec 1; 31(47):11843-52; an example of an RNase P motif is described in Guerrier-Takada et al., Cell. 1983 Dec; 35(3 Pt 2):849-57; the VS motif of the Neurospora RNA ribozyme is described by Collins (Saville and Collins, Cell. 1990 May 18; 61(4):685-96; Saville and Collins, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991 Oct 1; 88( 19):8826-30; Collins and Olive, Biochemistry 1993 Mar 23; 32(11):2795-9); and an example of a group I intron is described in US Pat. No. 4,987,071. Important features of the enzymatic nucleic acid molecules used in accordance with the present invention are that they

- 24 046694 имеют специфичный сайт связывания субстрата, который комплементарен одной или нескольким областям ДНК или РНК целевого гена, и что они имеют нуклеотидную последовательность внутри или вокруг этого сайта связывания субстрата, которая придает молекуле активность расщепления РНК. Таким образом, конструкции рибозимов не следует ограничивать специфичными мотивами, упомянутыми в этом документе.- 24 046694 have a specific substrate binding site that is complementary to one or more regions of the DNA or RNA of the target gene, and that they have a nucleotide sequence within or around this substrate binding site that imparts RNA cleavage activity to the molecule. Thus, ribozyme designs should not be limited to the specific motifs mentioned in this document.

Способы получения рибозимов, направленных на любую полинуклеотидную последовательность, известны специалистам в данной области. Рибозимы могут быть сконструированы, как описано в международной публикации заявки на патент № WO 93/23569 и в международной публикации заявки на патент № WO 94/02595, каждая из которых специально включена в этот документ в качестве ссылки, и синтезированы для проверки in vitro и in vivo, как описано в этом документе.Methods for producing ribozymes directed to any polynucleotide sequence are known to those skilled in the art. Ribozymes can be designed as described in International Patent Application Publication No. WO 93/23569 and International Patent Application Publication No. WO 94/02595, each of which is specifically incorporated herein by reference, and synthesized for in vitro and in vivo as described herein.

Активность рибозима может быть оптимизирована путем изменения длины связывающего плеча рибозима или химического синтеза рибозимов с модификациями, которые предотвращают их деградацию рибонуклеазами сыворотки (см., например, международную публикацию заявки на патент № WO 92/07065; международную публикацию заявки на патент № WO 93/15187; международную публикацию заявки на патент № WO 91/03162; европейскую публикацию заявки на патент № 92110298.4; патент США 5334711; и международную публикацию заявки на патент № WO 94/13688, которые описывают различные химические модификации, которые могут быть осуществлены в отношении остатков сахара в молекуле ферментативной РНК), модификациями, которые усиливают их эффективность в клетках, и с удалением оснований стебля II для уменьшения времени синтеза РНК и снижения химических требований.Ribozyme activity can be optimized by varying the length of the ribozyme binding arm or by chemically synthesizing ribozymes with modifications that prevent their degradation by serum ribonucleases (see, for example, International Patent Application Publication No. WO 92/07065; International Patent Application Publication No. WO 93/ 15187; International Patent Application Publication No. WO 91/03162; European Patent Application Publication No. 92110298.4; US Patent Application Publication No. WO 94/13688, which describe various chemical modifications that can be made to the residues. sugars in the enzymatic RNA molecule), modifications that enhance their effectiveness in cells, and with the removal of stem II bases to reduce RNA synthesis time and chemical requirements.

Дополнительные последовательности олигонуклеотидов (ODN) специфичных нуклеиновых кислот, пригодные для применения в композициях и способах согласно изобретению, описаны в заявке на патент США № 60/379 343, заявке на патент США № 09/649527; международной публикации WO 02/069369; международной публикации № WO 01/15726; патенте США № 6406705 и в работе Raney et al., Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 298:1185-1192 (2001). В некоторых воплощениях ODN, применяемые в композициях и способах по настоящему изобретению, имеют фосфодиэфирный (РО) остов или фосфоротиоатный (PS) остов и/или по меньшей мере один метилированный остаток цитозина в составе мотива CpG.Additional oligonucleotide sequences (ODN) of specific nucleic acids suitable for use in the compositions and methods of the invention are described in US Patent Application No. 60/379,343, US Patent Application No. 09/649527; international publication WO 02/069369; international publication No. WO 01/15726; US Pat. No. 6,406,705 and Raney et al., Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 298:1185-1192 (2001). In some embodiments, the ODNs used in the compositions and methods of the present invention have a phosphodiester (PO) backbone or a phosphorothioate (PS) backbone and/or at least one methylated cytosine residue within a CpG motif.

Модификации нуклеиновых кислот.Modifications of nucleic acids.

В 1990-х гг. антисмысловые олигодеоксинуклеотиды (ODN) на основе ДНК и рибозимы (РНК) представляли собой многообещающую новую парадигму для создания и разработки лекарственных средств, но их применению in vivo мешала эндо- и экзонуклеазная активность, а также отсутствие способов успешной доставки внутрь клетки. Проблема, связанная с деградацией, была эффективно решена после всестороннего исследования химических модификаций, которые предотвращают распознавание олигонуклеотидных (олиго) лекарственных препаратов ферментами нуклеазами, но не ингибируют их механизм действия. Это исследование было настолько успешным, что разрабатываемые сейчас лекарственные препараты на основе антисмысловых ODN остаются интактными in vivo в течение нескольких дней по сравнению с несколькими минутами в случае немодифицированных молекул (Kurreck, J. 2003. Antisense technologies. Improvement through novel chemical modifications. Eur. J. Biochem. 270:1628-44). Однако проблемы с доставкой внутрь клетки и механизмами действия до сих пор сдерживали превращение антисмысловых ODN и рибозимов в клинические продукты.In the 1990s. DNA-based antisense oligodeoxynucleotides (ODNs) and ribozymes (RNAs) represented a promising new paradigm for drug discovery and development, but their in vivo application was hampered by endo- and exonuclease activity and a lack of methods for successful intracellular delivery. The problem associated with degradation has been effectively addressed following extensive research into chemical modifications that prevent the recognition of oligonucleotide (oligo) drugs by nuclease enzymes but do not inhibit their mechanism of action. This research has been so successful that drugs currently in development based on antisense ODNs remain intact in vivo for several days, compared with several minutes for unmodified molecules (Kurreck, J. 2003. Antisense technologies. Improvement through novel chemical modifications. Eur. J Biochem 270:1628-44). However, problems with intracellular delivery and mechanisms of action have so far hampered the development of antisense ODNs and ribozymes into clinical products.

Дуплексам РНК свойственна более высокая стабильность к действию нуклеаз, чем у одноцепочечной ДНК или РНК, и в отличие от антисмысловых ODN немодифицированная siPHK демонстрирует достаточную активность при попадании в цитоплазму. Несмотря на это, химические модификации, разработанные для стабилизации антисмысловых ODN и рибозимов, также систематически применяли к siPHK, чтобы определить, насколько химическая модификация может быть переносима и можно ли улучшить фармакокинетическую и фармакодинамическую активность. РНК-интерференция, вызванная дуплексами siPHK, требует наличия антисмысловой и смысловой цепи, которые выполняют разные функции. Обе цепи необходимы, чтобы siPНК могла войти в RISC, но после загрузки две цепи разделяются и смысловая цепь деградирует, в то время как антисмысловая цепь остается, чтобы направлять RISC к целевой мРНК. Вход в состав RISC - это структурно менее строгий процесс, чем распознавание и расщепление целевой мРНК. Следовательно, возможно множество различных химических модификаций смысловой цепи, но допустимы лишь ограниченные изменения антисмысловой цепи (Zhang et al., 2006).RNA duplexes are more stable to nucleases than single-stranded DNA or RNA, and unlike antisense ODNs, unmodified siRNA exhibits sufficient activity when released into the cytoplasm. Despite this, chemical modifications developed to stabilize antisense ODNs and ribozymes have also been systematically applied to siRNAs to determine how tolerable the chemical modification can be and whether pharmacokinetic and pharmacodynamic activity can be improved. RNA interference caused by siRNA duplexes requires the presence of an antisense and a sense strand, which have different functions. Both strands are required for siRNA to enter RISC, but once loaded the two strands separate and the sense strand is degraded while the antisense strand remains to guide RISC to the target mRNA. Entry into RISC is a structurally less stringent process than recognition and cleavage of target mRNA. Therefore, many different chemical modifications of the sense strand are possible, but only limited changes to the antisense strand are allowed (Zhang et al., 2006).

Как известно специалистам в данной области, нуклеозид - это комбинация основания и сахара. Нуклеотиды - это нуклеозиды, которые дополнительно содержат фосфатную группу, ковалентно присоединенную к частице сахара в составе нуклеозида. В случае нуклеозидов, которые содержат пентофуранозный сахар, фосфатная группа может быть присоединена к любой из 2', 3' или 5' гидроксильных групп сахара. При образовании олигонуклеотидов фосфатные группы ковалентно связывают соседние нуклеозиды друг с другом с образованием линейного полимерного соединения. В свою очередь, соответствующие концы этой линейной полимерной структуры могут дополнительно соединяться с образованием кольцевой структуры. В пределах структуры олигонуклеотида о фосфатных группах обычно говорят, что они образуют межнуклеозидный остов олигонуклеотида. Нормальное соединение или остов для РНК иAs is known to those skilled in the art, a nucleoside is a combination of a base and a sugar. Nucleotides are nucleosides that additionally contain a phosphate group covalently attached to a sugar moiety within the nucleoside. In the case of nucleosides that contain a pentofuranose sugar, a phosphate group may be attached to any of the 2', 3' or 5' hydroxyl groups of the sugar. When oligonucleotides are formed, phosphate groups covalently link adjacent nucleosides to each other to form a linear polymer compound. In turn, the corresponding ends of this linear polymer structure can be further connected to form a ring structure. Within the structure of an oligonucleotide, phosphate groups are usually said to form the internucleoside backbone of the oligonucleotide. Normal junction or backbone for RNA and

- 25 046694- 25 046694

ДНК - это фосфодиэфирное соединение 3'-5'.DNA is a 3'-5' phosphodiester compound.

Нуклеиновая кислота, применяемая в липидо-нуклеиновой кислотной частице в соответствии с настоящим изобретением, включает любую известную форму нуклеиновой кислоты. Таким образом, нуклеиновая кислота может являться модифицированной нуклеиновой кислотой типа, применявшегося ранее для повышения устойчивости к нуклеазам и стабильности в сыворотке. Примечательно, однако, что приемлемые терапевтические продукты также могут быть получены с применением способа согласно изобретению для составления смеси липидо-нуклеиновых кислотных частиц из нуклеиновых кислот, которые не несут модификаций в фосфодиэфирных связях природных полимеров нуклеиновых кислот, и применение нуклеиновых кислот с немодифицированными фосфодиэфирными связями (т.е. нуклеиновых кислот, в которых все межнуклеозидные связи представлены фосфодиэфирными связями) является предпочтительным воплощением настоящего изобретения.The nucleic acid used in the lipid-nucleic acid particle in accordance with the present invention includes any known form of nucleic acid. Thus, the nucleic acid may be a modified nucleic acid of a type previously used to improve nuclease resistance and serum stability. It is noteworthy, however, that suitable therapeutic products can also be obtained using the method of the invention to formulate a mixture of lipid-nucleic acid particles from nucleic acids that do not carry modifications in the phosphodiester linkages of natural nucleic acid polymers, and the use of nucleic acids with unmodified phosphodiester linkages ( i.e. nucleic acids in which all internucleoside linkages are phosphodiester bonds) is a preferred embodiment of the present invention.

Модификации остова.Frame modifications.

Антисмысловые РНК, siРНК и другие олигонуклеотиды, полезные для настоящего изобретения, включают в качестве неограничивающих примеров олигонуклеотиды, содержащие модифицированные остовы или неприродные межнуклеозидные связи. Олигонуклеотиды, имеющие модифицированные остовы, включают таковые с сохранением атома фосфора в остове и таковые без сохранения атома фосфора в остове. Модифицированные олигонуклеотиды, которые не содержат атом фосфора в их межнуклеозидном остове, также могут считаться олигонуклеозидами. Остовы модифицированных олигонуклеотидов содержат, например, фосфоротиоаты, хиральные фосфоротиоаты, фосфородитиоаты, фосфотриэфиры, аминоалкилфосфотриэфиры, метил- и другие алкилфосфонаты, включая 3'-алкиленфосфонаты и хиральные фосфонаты, фосфинаты, фосфорамидаты, включая 3'-аминофосфорамидат и аминоалкилфосфорамидаты, тионофосфорамидаты, тионоалкилфосфонаты, тионоалкилфосфотриэфиры, фосфороселенат, метилфосфонат или О-алкилфосфотриэфир в качестве межнуклеозидных соединений, и боранофосфаты, содержащие нормальные соединения 3'-5', их аналоги с соединением 2'-5' и таковые с инвертированной полярностью, где соседние пары нуклеозидных единиц соединены 3'-5' к 5'-3' или 2'-5' к 5'-2'. Некоторые неограничивающие примеры некоторых модификаций, которые могут присутствовать в нуклеиновой кислоте согласно изобретению, показаны в табл. 2.Antisense RNAs, siRNAs, and other oligonucleotides useful in the present invention include, but are not limited to, oligonucleotides containing modified backbones or unnatural internucleoside linkages. Oligonucleotides having modified backbones include those with a phosphorus atom retained in the backbone and those without a phosphorus atom retained in the backbone. Modified oligonucleotides that do not contain a phosphorus atom in their internucleoside backbone can also be considered oligonucleosides. The backbones of the modified oligonucleotides contain, for example, phosphorothioates, chiral phosphorothioates, phosphorodithioates, phosphotriesters, aminoalkyl phosphotriesters, methyl and other alkylphosphonates, including 3'-alkylenephosphonates and chiral phosphonates, phosphinates, phosphoramidates, including 3'-aminophosphoramidate and aminoalkylphosphoramidates, phosphoramidates, thionoalkylphosphonates, thionoalkylphosphotriesters , phosphoroselenate, methylphosphonate or O-alkyl phosphotriester as internucleoside compounds, and boranophosphates containing normal 3'-5' compounds, their analogues with a 2'-5' connection and those with inverted polarity, where adjacent pairs of nucleoside units are connected 3'-5 ' to 5'-3' or 2'-5' to 5'-2'. Some non-limiting examples of some modifications that may be present in the nucleic acid according to the invention are shown in table. 2.

Включены также различные соли, смеси солей и формы свободных кислот. Примеры патентов США, которые описывают получение вышеназванных межнуклеозидных связей, включают в качестве неограничивающих примеров патенты США № 3687808; 4469863; 4476301; 5023243; 5177196; 5188897; 5264423; 5276019; 5278302; 5286717; 5321131; 53999676; 5405939; 5453496; 5455233; 5466677; 5476925; 5519126; 5536821; 5541306;5550111;5563253;5571799;5587361 и 5625050.Also included are various salts, mixtures of salts and free acid forms. Examples of US patents that describe the preparation of the above internucleoside linkages include, but are not limited to, US Patent No. 3,687,808; 4469863; 4476301; 5023243; 5177196; 5188897; 5264423; 5276019; 5278302; 5286717; 5321131; 53999676; 5405939; 5453496; 5455233; 5466677; 5476925; 5519126; 5536821; 5541306;5550111;5563253;5571799;5587361 and 5625050.

В некоторых воплощениях остовы модифицированных олигонуклеотидов, которые не содержат атома фосфора, имеют остовы, образованные межнуклеозидными связями из короткоцепочечных алкила или циклоалкила, смешанными гетероатомными и алкильными или циклоалкильными межнуклеозидными связями, или одной или несколькими короткоцепочечными гетероатомными или гетероциклическими межнуклеозидными связями. Сюда относятся, например, таковые с морфолино-связями (образованными частично с участием остатка сахара в составе нуклеозида); силоксановыми остовами; сульфидными, сульфоксидными и сульфоновыми остовами; формацетильными и тиоформацетильными остовами; метиленформацетильными и тиоформацетильными остовами; алкенсодержащими остовами; сульфаматные остовы; метилениминовые и метиленгидразиновые остовы; сульфонатные и сульфонамидные остовы; амидные остовы и другие, имеющие в качестве компонентов сочетания N, О, S и CH2. Примеры патентов США, которые описывают вышеназванные олигонуклеозиды, включают в качестве неограничивающих примеров патенты США № 5034506; 5166315; 5185444; 5214134; 5216141; 5235033; 5264562; 5264564; 5405938; 5434257; 5466677; 5470967; 5489677; 5541307; 5561225; 5596086; 5602240; 5610289; 5602240; 5608046; 5610289; 5618704;5623070;5663312;5633360;5677437 и 5677439.In some embodiments, modified oligonucleotide backbones that do not contain a phosphorus atom have backbones formed by short-chain alkyl or cycloalkyl internucleoside linkages, mixed heteroatom and alkyl or cycloalkyl internucleoside linkages, or one or more short-chain heteroatom or heterocyclic internucleoside linkages. This includes, for example, those with morpholino bonds (formed in part with the participation of a sugar residue in the nucleoside); siloxane backbones; sulfide, sulfoxide and sulfone skeletons; formacetyl and thioformacetyl backbones; methyleneformacetyl and thioformacetyl backbones; alkene-containing skeletons; sulfamate backbones; methylene imine and methylene hydrazine backbones; sulfonate and sulfonamide backbones; amide backbones and others, having combinations of N, O, S and CH2 as components. Examples of US patents that describe the above oligonucleosides include, but are not limited to, US Patent No. 5,034,506; 5166315; 5185444; 5214134; 5216141; 5235033; 5264562; 5264564; 5405938; 5434257; 5466677; 5470967; 5489677; 5541307; 5561225; 5596086; 5602240; 5610289; 5602240; 5608046; 5610289; 5618704;5623070;5663312;5633360;5677437 and 5677439.

Фосфоротиоатная модификация остова (табл. 2, № 1), где не входящий в состав мостиков атом кислорода в фосфодиэфирной связи замещен на атом серы, является самым первым и наиболее распространенным способом, применяемым для стабилизации лекарственных препаратов на основе нуклеиновых кислот против деградации нуклеазами. В общем случае полагают, что PS-модификации могут широко осуществляться в обеих цепях siPHK без существенного влияния на активность (Kurreck, J., Eur. J. Biochem. 270:1628-44, 2003). Однако известно, что PS-олиго ассоциируют с белками в существенной степени неспецифично, приводя к токсическим явлениям, особенно при внутривенном введении. Следовательно, PS-модификации обычно ограничены одним или двумя основаниями на 3' и 5' концах. Боранофосфатная межнуклеозидная связь (табл. 2, № 2) является недавно разработанной модификацией, которая очевидно более стабильна, чем PS, усиливает активность siРНК и имеет низкую токсичность (Hall et al., Nucleic Acids Res. 32:5991-6000, 2004).Phosphorothioate modification of the backbone (Table 2, No. 1), where the non-bridged oxygen atom in the phosphodiester bond is replaced by a sulfur atom, is the very first and most common method used to stabilize nucleic acid-based drugs against degradation by nucleases. It is generally believed that PS modifications can be carried out widely on both siRNA strands without significantly affecting activity (Kurreck, J., Eur. J. Biochem. 270:1628-44, 2003). However, PS oligos are known to associate with proteins in a largely nonspecific manner, leading to toxic effects, especially when administered intravenously. Therefore, PS modifications are usually limited to one or two bases at the 3' and 5' ends. The boranophosphate internucleoside linkage (Table 2, no. 2) is a recently developed modification that is apparently more stable than PS, enhances siRNA activity, and has low toxicity (Hall et al., Nucleic Acids Res. 32:5991-6000, 2004).

- 26 046694- 26 046694

Таблица 2table 2

Химические модификации, применяемые к siPHK и другим нуклеиновым кислотамChemical modifications applied to siRNA and other nucleic acids

No. Аббревиатура Abbreviation Название Name Сайт модификации Website modifications Структура Structure 1 1 PS PS Фосфоротиоат Phosphorothioate Остов skeleton ’—О w он 1 о X vG он '—O w he 1 o X v G he 2 2 РВ RV Боранофосфат Boranophosphate Остов skeleton W К/ ш - W K/w ,g - 3 3 N3-MU N3-MU N 3 -метилурид ин N 3 -methyl uride in Основание Base «А/** н, ( X W ’:>Εί «A/** n, ( X W ':>Εί 4 4 5-BU 5-BU 5'-бромоурацил 5'-bromouracil Основание Base о Гу V4, V O Gu V4, V 5 5 5'-Ш 5'-SH 5'-йодоурацил 5'-iodouracil Основание Base X А, L s 0 Ой X A, L s 0 Oh 6 6 2,6-DP 2.6-DP 2,6- диаминопурин 2.6- diaminopurine Основание Base . X Ί * . X Ί *

- 27 046694- 27 046694

7 7 2-F 2-F 2'-фторо- 2'-fluoro- Сахар Sugar о 1 \ Esse W o 1 \Esse W 8 8 2-ОМЕ 2-OME 2”-О-метил 2”-O-methyl Сахар Sugar о G-CHs O G-CHs 9 9 2-О-МОЕ 2-O-MY 2'-О-(2метоксилэтил) 2'-O-(2methoxyethyl) Сахар Sugar i—А 1 \ Зк? ы , о А - < <: g- chj i—A 1 \ Zk? ы, о А - <<: g- chj 10 10 2-DNP 2-DNP 2'-О-(2,4- динитрофенил) 2'-O-(2,4- dinitrophenyl) Сахар Sugar W W 11 eleven LNA LNA Запертая нуклеиновая кислота (метиленовый мостик, соединяющий атом 2'-кислорода с атомом 4'углерода в рибозном кольце) Locked nucleic acid (methylene bridge connecting the 2'-oxygen atom to the 4'-carbon atom in ribose ring) Сахар Sugar 1__ Ьзл G—?=О 1__ bzl G—?=O 12 12 2'-амино 2'-amino 2'-амино 2'-amino Сахар Sugar ? \ Ssie X ? \Ssie X 13 13 2'-дезокси 2'-deoxy 2'-дезокси 2'-deoxy Сахар Sugar 14 14 4'-тио 4'-thio 4'- тиорибонуклеоти Д 4'- thioribonucleotide D Сахар Sugar 1 У Bits W «Η 1 U Bits W "Η

Другие полезные производные нуклеиновых кислот включают такие молекулы нуклеиновых кислот, в которых образующие мостики атомы кислорода (таковые, образующие фосфоэфирные связи) были заменены на -S-, -NH-, -CH2- и им подобные. В некоторых воплощениях примененные изменения антисмысловых, siРНК, или других нуклеиновых кислот не окажут полного влияния на отрицательные заряды, ассоциированные с нуклеиновыми кислотами. Таким образом, настоящее изобретение рассматривает применение антисмысловых, siРНК, и других нуклеиновых кислот, в которых часть межнуклеозидных связей заменены, например, на нейтральные метилфосфонатные или фосфорамидатные связи. Когда применяются нейтральные межнуклеозидные связи, как в некоторых воплощениях, менее чем 80% межнуклеозидных связей в нуклеиновой кислоте заменены таким образом или менее чем 50% межнуклеозидных связей в нуклеиновой кислоте заменены таким образом.Other useful nucleic acid derivatives include those nucleic acid molecules in which the bridging oxygen atoms (those forming phosphoester bonds) have been replaced by -S-, -NH-, -CH2- and the like. In some embodiments, applied changes to antisense, siRNA, or other nucleic acids will not have a complete effect on the negative charges associated with the nucleic acids. Thus, the present invention contemplates the use of antisense, siRNA, and other nucleic acids in which some of the internucleoside bonds are replaced, for example, by neutral methylphosphonate or phosphoramidate bonds. When neutral internucleoside linkages are used, as in some embodiments, less than 80% of the internucleoside linkages in the nucleic acid are replaced in this way, or less than 50% of the internucleoside linkages in the nucleic acid are replaced in this way.

Модификации основания.Modifications to the base.

Модификации оснований встречаются реже, чем модификации остова и сахара. Все модификации, показанные в 0.3-6, по-видимому, стабилизируют siРНК против действия нуклеаз и оказывают незначительный эффект на активность (Zhang, H.Y., Du, Q., Wahlestedt, C., Liang, Z. 2006. RNA Interference with chemically modified siRNA. Curr. Top. Med. Chem. 6:893-900).Base modifications are less common than backbone and sugar modifications. All modifications shown in 0.3-6 appear to stabilize siRNA against nuclease action and have little effect on activity (Zhang, H.Y., Du, Q., Wahlestedt, C., Liang, Z. 2006. RNA Interference with chemically modified siRNA Top Chem 6:893-900.

Соответственно, олигонуклеотиды также могут содержать модификации или замены нуклеооснований (часто называемых специалистами просто основаниями). При использовании в этом документе немодифицированные или природные нуклеооснования включают пуриновые основания аденин (А) и гуанин (G) и пиримидиновые основания тимин (Т), цитозин (С) и урацил (U). Модифицированные нукAccordingly, oligonucleotides may also contain modifications or substitutions of nucleobases (often referred to in the art as simply bases). As used herein, unmodified or natural nucleobases include the purine bases adenine (A) and guanine (G) and the pyrimidine bases thymine (T), cytosine (C), and uracil (U). Modified Nuk

- 28 046694 леооснования включают другие синтетические и природные нуклеооснования, такие как 5-метилцитозин (5-me-C или m5c), 5-гидроксиметилцитозин, ксантин, гипоксантин, 2-аминоаденин, 6-метил и другие алкильные производные аденина и гуанина, 2-пропил и другие алкильные производные аденина и гуанина, 2-тиоурацил, 2-тиотимин и 2-тиоцитозин, 5-гало-урацил и цитозин, 5-пропинил-урацил и цитозин, 6-азоурацил, цитозин и тимин, 5-урацил (псевдоурацил), 4-тиоурацил, 8-гало-, 8-амино-, 8-тиол-, 8-тиоалкил-, 8-гидроксил- и другие замещенные по 8 положению аденины и гуанины, 5-гало-, в частности 5-бромо-, 5-трифторметил и другие замещенные по 5 положению урацилы и цитозины, 7-метилгуанин и 7-метиладенин, 8-азагуанин и 8-азааденин, 7-деазагуанин и 7-деазааденин и 3-деазагуанин и 3-деазааденин.- 28 046694 leobases include other synthetic and natural nucleobases such as 5-methylcytosine (5-me-C or m5c), 5-hydroxymethylcytosine, xanthine, hypoxanthine, 2-aminoadenine, 6-methyl and other alkyl derivatives of adenine and guanine, 2 -propyl and other alkyl derivatives of adenine and guanine, 2-thiouracil, 2-thiothymine and 2-thiocytosine, 5-halo-uracil and cytosine, 5-propynyl-uracil and cytosine, 6-azouracil, cytosine and thymine, 5-uracil ( pseudouracil), 4-thiouracil, 8-halo-, 8-amino-, 8-thiol-, 8-thioalkyl-, 8-hydroxyl- and other 8-substituted adenines and guanines, 5-halo-, in particular 5- bromo-, 5-trifluoromethyl and other uracils and cytosines substituted at the 5th position, 7-methylguanine and 7-methyladenine, 8-azaguanine and 8-azaadenine, 7-deazaguanine and 7-deazaadenine and 3-deazaguanine and 3-deazaadenine.

Определенные нуклеооснования особенно полезны для увеличения аффинности связывания олигомерных соединений согласно изобретению, включая замещенные по 5 положению пиримидины, 6-азапиримидины и N-2, N-6 и О-6-замещенные пурины, в том числе 2-аминопропиладенин, 5-пропинилурацил и 5-пропинилцитозин. Показано, что замены на 5-метилцитозин повышают стабильность дуплекса нуклеиновой кислоты на 0,6-1,2°С (Sanghvi, Y.S., Crooke, S.T. and Lebleu, В., eds., Antisense Research and Applications 1993, CRC Press, Boca Raton, pages 276-278). Они могут сочетаться, в некоторых воплощениях, с 2'-О-метоксиэтил-модификациями сахара. Патенты США, которые описывают получение некоторых из этих модифицированных нуклеооснований, а также других модифицированных нуклеооснований, включают в качестве неограничивающих примеров вышеназванный патент США № 3687808, а также патенты США № 4845205; 5130302; 5134066; 5175273; 5367066; 5432272; 5457187; 5459255;5484908;5502177;5525711;5552540;5587469;5594121,5596091;5614617 и 5681941.Certain nucleobases are particularly useful for increasing the binding affinity of the oligomeric compounds of the invention, including 5-substituted pyrimidines, 6-azapyrimidines and N-2, N-6 and O-6 substituted purines, including 2-aminopropyladenine, 5-propynyluracil and 5-propynylcytosine. Substitutions to 5-methylcytosine have been shown to increase the stability of the nucleic acid duplex by 0.6-1.2°C (Sanghvi, Y.S., Crooke, S.T. and Lebleu, B., eds., Antisense Research and Applications 1993, CRC Press, Boca Raton, pages 276-278). They can be combined, in some embodiments, with 2'-O-methoxyethyl sugar modifications. US patents that describe the preparation of some of these modified nucleobases, as well as other modified nucleobases, include, by way of non-limiting examples, the above-mentioned US Patent No. 3,687,808, as well as US Patent No. 4,845,205; 5130302; 5134066; 5175273; 5367066; 5432272; 5457187; 5459255;5484908;5502177;5525711;5552540;5587469;5594121,5596091;5614617 and 5681941.

Модификации сахара.Sugar modifications.

Большинство модификаций групп сахара происходят по 2'-ОН группе кольца сахара в РНК, которая является стандартным химически реактивным сайтом (Manoharan, M. 2004. RNA interference and chemically modified small interfering RnAs. Curr. Opin. Chem. Biol. 8:570-9; Zhang, H.Y., Du, Q., Wahlestedt, C., Liang, Z. 2006. RNA Interference with chemically modified siRNA. Curr. Top. Med. Chem. 6:893-900). Модификации 2'-F и 2'-ОМЕ (0.7 и 8) являются распространенными, и обе повышают стабильность, модификация 2'-ОМЕ не снижает активность, если ее распространение ограничено на менее чем 4 нуклеотида на цепь (Holen, Т., Amarzguioui, M., Babaie, E., Prydz, H. 2003. Схожее поведение одноцепочечных и двухцепочечных siPHK предполагает, что они действуют через стандартный путь РНКг Nucleic Acids Res. 31:2401-7). Модификация 2'-О-МОЕ (0.9) наиболее эффективна для siРНК, когда расположение модифицированных оснований ограничено центральной областью молекулы (Prakash, T.P., Allerson, C.R., Dande, P., Vickers, T.A., Sioufi, N., Jarres, R., Baker, B.F., Swayze, E.E., Griffey, R.H., Bhat, B. 2005. Positional effect of chemical modifications on short interference RNA activity in mammalian cells. J. Med. Chem. 48:4247-53). Другие модификации, для которых обнаружено, что они стабилизируют siРНК без потери активности, показаны в 0.10-14.Most modifications of sugar groups occur at the 2'-OH group of the sugar ring in RNA, which is a standard chemically reactive site (Manoharan, M. 2004. RNA interference and chemically modified small interfering RnAs. Curr. Opin. Chem. Biol. 8:570- 9; Zhang, H.Y., Du, C., Liang, Z. 2006. RNA Interference with chemically modified siRNA. Chem. The 2'-F and 2'-OME modifications (0.7 and 8) are common and both increase stability; the 2'-OME modification does not reduce activity if it is limited to less than 4 nucleotides per strand (Holen, T., Amarzguioui , M., Babaie, E., Prydz, H. 2003. Similar behavior of single- and double-stranded siRNAs suggests they act through the standard RNAg pathway Nucleic Acids Res 31:2401-7). The 2'-O-MOE (0.9) modification is most effective for siRNA when the location of the modified bases is limited to the central region of the molecule (Prakash, T.P., Allerson, C.R., Dande, P., Vickers, T.A., Sioufi, N., Jarres, R. , Baker, B.F., Swayze, E.E., Griffey, R.H., Bhat, B. 2005. Positional effect of chemical modifications on short interference of RNA activity in mammalian cells. J. Chem. Other modifications found to stabilize siRNA without loss of activity are shown in 0.10-14.

Модифицированные олигонуклеотиды могут также содержать один или несколько замещенных остатков сахара. Например, настоящее изобретение включает олигонуклеотиды, которые содержат один из следующих остатков в положении 2': ОН; F; O-, S-, или N-алкил, О-алкил-О-алкил, О-, S-, или N-алкенил, или О-, S- или N-алкинил, при этом алкил, алкенил и алкинил могут быть замещенными или незамещенными Q-Сю-алкилом или С210-алкенилом или алкинилом. Особенно предпочтительно O|(CH2)nO|mCH;, O(CH2)nOCH3, O(CH2)2ON(CH3)2, O(CH2)nNH2, О(СН2)пСНз, O(CH2)nONH2 и O(CH2)nON[(CH2)nCH3)]2, где n и m равны от 1 до примерно 10. Другие предпочтительные олигонуклеотиды содержат один из следующих остатков в положении 2': С110-низший алкил, замещенный низший алкил, алкарил, аралкил, О-алкарил или О-аралкил, SH, SCH3, OCN, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, SOCH3, SO2CH3, ONO2, NO2, N3, NH2, гетероциклоалкил, гетероциклоалкарил, аминоалкиламино, полиалкиламино, замещенный силил, расщепляющую РНК группу, репортерную группу, интеркалятор, группу для улучшения фармакокинетических свойств олигонуклеотида или группу для улучшения фармакодинамических свойств олигонуклеотида и другие заместители, имеющие схожие свойства. Одна модификация включает 2'-метоксиэтокси (2'-О-СН2СН2ОСН3, также известную как 2'-О-(2-метоксиэтил) или 2'-МОЕ) (Martin et al., Helv. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504), т.е. алкоксиалкокси группу. Другие модификации включают 2'-диметиламинооксиэтокси, т.е. группу O(CH2)2ON(CH3)2, известную также как 2'-DMAOE и 2'-диметиламиноэтоксиэтокси (2'-DMAEOE).Modified oligonucleotides may also contain one or more substituted sugar residues. For example, the present invention includes oligonucleotides that contain one of the following residues at the 2' position: OH; F; O-, S-, or N-alkyl, O-alkyl-O-alkyl, O-, S-, or N-alkenyl, or O-, S-, or N-alkynyl, wherein alkyl, alkenyl and alkynyl may be substituted or unsubstituted with Q-Cu-alkyl or C 2 -C 10 -alkenyl or alkynyl. Particularly preferred is O|(CH2)nO|mCH ; , O(CH2)nOCH3, O(CH2)2ON(CH3)2, O ( CH2)nNH2, O(CH2)nCH3, O(CH2)nONH2 and O( CH2 ) nON [( CH2 ) nCH3 )] 2 where n and m are from 1 to about 10. Other preferred oligonucleotides contain one of the following residues at the 2' position: C 1 -C 10 -lower alkyl, substituted lower alkyl, alkaryl, aralkyl, O-alkaryl or O -aralkyl, SH, SCH3, OCN, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, SOCH3, SO2CH3, ONO2, NO2, N3, NH2, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkylamino, polyalkylamino, substituted silyl, RNA-cleaving group, reporter group, intercalator , a group for improving the pharmacokinetic properties of the oligonucleotide or a group for improving the pharmacodynamic properties of the oligonucleotide and other substituents having similar properties. One modification includes 2'-methoxyethoxy (2'-O-CH 2 CH 2 OCH 3 , also known as 2'-O-(2-methoxyethyl) or 2'-MOE) (Martin et al., Helv. Chim. Acta , 1995, 78, 486-504), i.e. alkoxyalkoxy group. Other modifications include 2'-dimethylaminooxyethoxy, i.e. the O(CH 2 ) 2 ON(CH 3 ) 2 group, also known as 2'-DMAOE and 2'-dimethylaminoethoxyethoxy (2'-DMAEOE).

Дополнительные модификации включают 2'-метокси (2'-О-СНз), 2'-аминопропокси (2'-OCH2CH2CH2NH2) и 2'-фторо (2'-F). Похожие модификации также могут быть введены в другие позиции в составе олигонуклеотида, в частности в позиции 3' сахара З'-концевого нуклеотида или соединенных 2'-5' олигонуклеотидов и в позиции 5' у 5'-концевого нуклеотида. Олигонуклеотиды также могут содержать миметики сахаров, такие как остатки циклобутила вместо пентофуранозила сахара. Примеры патентов США, которые описывают получение структур таких модифицированных сахаров, включают в качестве неограничивающих примеров патенты США № 4981957; 5118800; 5319080; 5359044; 5393878; 5446137; 5466786; 5514785; 5519134; 5567811; 5576427; 5591722; 5597909; 5610300; 5627053; 5639873; 5646265; 5658873;5670633 и 5700920.Additional modifications include 2'-methoxy (2'-O- CH3 ), 2'-aminopropoxy (2'-OCH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ) and 2'-fluoro (2'-F). Similar modifications can also be introduced at other positions within the oligonucleotide, particularly at the 3' position of the sugar of the 3'-terminal nucleotide or linked 2'-5' oligonucleotides and at the 5' position of the 5'-terminal nucleotide. Oligonucleotides may also contain sugar mimetics, such as cyclobutyl moieties in place of the pentofuranosyl sugar. Examples of US patents that describe the preparation of structures of such modified sugars include, but are not limited to, US Patent No. 4,981,957; 5118800; 5319080; 5359044; 5393878; 5446137; 5466786; 5514785; 5519134; 5567811; 5576427; 5591722; 5597909; 5610300; 5627053; 5639873; 5646265; 5658873;5670633 and 5700920.

В других миметиках олигонуклеотидов как сахар, так и межнуклеозидные связи, т.е. остов, нуклеоIn other oligonucleotide mimetics, both sugar and internucleoside bonds, e.g. skeleton, nucleo

- 29 046694 тидных единиц, заменены новыми группами, хотя основания сохраняются для гибридизации с соответствующим целевым соединением - нуклеиновой кислотой. Одно такое олигомерное соединение, миметик олигонуклеотида, для которого было показано, что он обладает превосходными гибридизационными свойствами, называют пептидо-нуклеиновой кислотой (PNA). В соединении PNA сахарный остов олигонуклеотида заменен амидосодержащим остовом, в частности аминоэтилглициновым остовом, нуклеооснования сохранены и связаны непосредственно или опосредованно с атомами азота азогрупп амидной части остова. Примеры патентов США, которые описывают получение соединений PNA, включают в качестве неограничивающих примеров патенты США № 5539082, 5714331 и 5719262. Дополнительные идеи по поводу соединений PNA можно найти в Nielsen et al. (Science, 1991, 254, 1497-1500).- 29 046694 tide units are replaced by new groups, although the bases are retained for hybridization with the corresponding target nucleic acid compound. One such oligomeric compound, an oligonucleotide mimetic that has been shown to have excellent hybridization properties, is called a peptide nucleic acid (PNA). In the PNA compound, the sugar backbone of the oligonucleotide is replaced by an amide-containing backbone, in particular an aminoethylglycine backbone, the nucleobases are retained and are linked directly or indirectly to the nitrogen atoms of the azo groups of the amide part of the backbone. Examples of US patents that describe the preparation of PNA compounds include, but are not limited to, US Patent Nos. 5,539,082, 5,714,331, and 5,719,262. Additional ideas regarding PNA compounds can be found in Nielsen et al. (Science, 1991, 254, 1497-1500).

Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения являются олигонуклеотидами с фосфоротиоатными остовами и олигонуклеозидами с гетероатомными остовами, и, в частности, -CH2-NH-O-CH2-, -CH2-N(CH3)-O-CH2- (называемым метилен (метиламино) или MMI-остовом), -CH2-O-N(CH3)-CH2-, -CH2-N(CH3)-N(CH3)-CH2- и -O-N(CH3)-CH2-CH2- (где природный фосфодиэфирный остов представлен в виде -О-Р-О-СН2-) по вышеуказанному патенту США № 5489677, и амидными остовами по вышеуказанному патенту США № 5602240. Также предпочтительными являются олигонуклеотиды, имеющие морфолиновую структуру остова по вышеуказанному патенту США № 5034506.Some embodiments of the present invention are oligonucleotides with phosphorothioate backbones and oligonucleosides with heteroatomic backbones, and in particular -CH2-NH-O-CH2-, -CH 2 -N(CH 3 )-O-CH 2 - (called methylene ( methylamino) or MMI-backbone), -CH 2 -ON(CH 3 )-CH 2 -, -CH2-N(CH 3 )-N(CH 3 )-CH2- and -ON(CH 3 )-CH 2 - CH 2 - (where the natural phosphodiester backbone is represented as -O-P-O-CH2-) according to the above US patent No. 5489677, and amide backbones according to the above US patent No. 5602240. Also preferred are oligonucleotides having the morpholine backbone structure according to the above patent US No. 5034506.

Остаток сахара также может содержать один или несколько атомов углерода, которые обладают стереохимической конфигурацией, противоположной таковой соответствующего атома углерода в составе рибозы. Таким образом, олигонуклеотид может включать нуклеотиды, содержащие, например, арабинозу, в качестве сахара. Мономер может иметь α-соединение в 1' позиции сахара, например α-нуклеозиды. Олигонуклеотиды могут также включать лишенные азотистого основания сахара, у которых отсутствует азотистое основание у атома С-1'. Эти лишенные азотистого основания сахара могут дополнительно содержать модификации по одному или нескольким составляющим атомам сахара. Олигонуклеотиды могут также содержать один или несколько сахаров, находящихся в L-форме, например L-нуклеозиды.The sugar moiety may also contain one or more carbon atoms that have a stereochemical configuration opposite that of the corresponding carbon atom in the ribose. Thus, the oligonucleotide may include nucleotides containing, for example, arabinose as a sugar. The monomer may have an α-linkage at the 1' position of the sugar, such as α-nucleosides. Oligonucleotides may also include baseless sugars that lack a nitrogenous base at the C-1' atom. These baseless sugars may further contain modifications on one or more of the constituent sugar atoms. Oligonucleotides may also contain one or more sugars present in the L-form, for example L-nucleosides.

Химерные олигонуклеотиды.Chimeric oligonucleotides.

Не требуется, чтобы все позиции в данном соединении были однородно модифицированы, и фактически более одной из вышеупомянутых модификаций может быть вовлечено в одном соединении или даже в одном нуклеозиде в пределах олигонуклеотида. Некоторые предпочтительные олигонуклеотиды по настоящему изобретению являются химерными олигонуклеотидами. Химерные олигонуклеотиды или химеры в контексте настоящего изобретения являются олигонуклеотидами, содержащими две или несколько химически различные области, каждая из которых состоит по меньшей мере из одного нуклеотида. Эти олигонуклеотиды в типичном случае содержат по меньшей мере одну область модифицированных нуклеотидов, которые придают одно или несколько полезных свойств (таких как, например, повышенная устойчивость к нуклеазам, повышенное поглощение клетками, повышенная аффинность связывания с РНК-мишенью), и область, которая является субстратом для расщепления РНКазой Н.It is not required that all positions in a given compound be uniformly modified, and in fact more than one of the above modifications may be involved in a single compound or even a single nucleoside within an oligonucleotide. Some preferred oligonucleotides of the present invention are chimeric oligonucleotides. Chimeric oligonucleotides or chimeras in the context of the present invention are oligonucleotides containing two or more chemically different regions, each of which consists of at least one nucleotide. These oligonucleotides typically contain at least one region of modified nucleotides that confer one or more beneficial properties (such as, for example, increased nuclease resistance, increased cellular uptake, increased binding affinity for target RNA), and a region that is substrate for RNase H digestion.

В одном из вариантов воплощения химерный олигонуклеотид содержит по меньшей мере одну область, модифицированную для повышения аффинности связывания с мишенью. Аффинность олигонуклеотида к его мишени стандартно определяют измерением показателя Tm пары олигонуклеотид/мишень, который равен температуре, при которой олигонуклеотид и мишень диссоциируют; диссоциацию определяют спектрофотометрически. Чем выше значение Tm, тем больше аффинность олигонуклеотида к мишени. В одном из вариантов воплощения область олигонуклеотида, которую модифицируют для повышения аффинности связывания с мРНК-мишенью, содержит по меньшей мере один нуклеотид, модифицированный по 2' позиции сахара, наиболее предпочтительно 2'-Ο-ηλκηλ, 2'-0^km-0^km или 2'-фторо-модифицированный нуклеотид. Такие модификации стандартно внедряют в олигонуклеотиды, и было показано, что эти олигонуклеотиды обладают более высокой Tm (т.е. более высокой аффинностью связывания с мишенью), чем 2'-дезоксиолигонуклеотиды, действующие против данной мишени. Эффект такой повышенной афинности заключается в значительном усилении ингибирования олигонуклеотидом экспрессии целевого гена.In one embodiment, the chimeric oligonucleotide contains at least one region modified to increase binding affinity to the target. The affinity of an oligonucleotide for its target is routinely determined by measuring the T m of the oligonucleotide/target pair, which is equal to the temperature at which the oligonucleotide and target dissociate; dissociation is determined spectrophotometrically. The higher the T m value, the greater the affinity of the oligonucleotide for the target. In one embodiment, the region of the oligonucleotide that is modified to increase binding affinity to the target mRNA contains at least one nucleotide modified at the 2' sugar position, most preferably 2'-Ο-ηλκηλ, 2'-0^km-0 ^km or 2'-fluoro-modified nucleotide. Such modifications are routinely incorporated into oligonucleotides, and these oligonucleotides have been shown to have a higher Tm (ie, higher target binding affinity) than 2'-deoxyoligonucleotides acting against that target. The effect of this increased affinity is to significantly enhance the oligonucleotide's inhibition of target gene expression.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения химерный олигонуклеотид содержит область, которая служит субстратом для РНКазы Н. Естественно, при этом понимается, что олигонуклеотиды могут включать любую комбинацию различных модификаций, описанных в этом документе.In another embodiment of the present invention, the chimeric oligonucleotide contains a region that serves as a substrate for RNase H. Naturally, it is understood that the oligonucleotides may include any combination of the various modifications described herein.

Еще одна модификация олигонуклеотидов согласно изобретению включает химическое присоединение к олигонуклеотиду одного или нескольких остатков или конъюгатов, которые усиливают активность, распределение в клетке и поглощение клетками олигонуклеотида. Такие конъюгаты и способы их получения известны специалистам в данной области.Another modification of the oligonucleotides of the invention involves chemically attaching to the oligonucleotide one or more residues or conjugates that enhance the activity, cellular distribution, and cellular uptake of the oligonucleotide. Such conjugates and methods for their preparation are known to those skilled in the art.

Специалисту в данной области понятно, что для полезности in vivo, такой как терапевтическая эффективность, целесообразным эмпирическим правилом является то, что если тиол-модифицированная версия последовательности работает в свободной форме, то инкапсулированные частицы той же последовательности, любой химической природы, также будут эффективны. Инкапсулированные частицы могут также иметь более широкий диапазон полезности in vivo, демонстрируя эффективность в условиях иOne skilled in the art will appreciate that for in vivo utility, such as therapeutic efficacy, a good rule of thumb is that if a thiol-modified version of a sequence works in free form, then encapsulated particles of the same sequence, of any chemical nature, will also be effective. Encapsulated particles may also have a wider range of in vivo usefulness, demonstrating effectiveness in conditions and

- 30 046694 модельных системах, для которых известно, что они не отвечают на другие способы терапии с применением антисмысловых олигонуклеотидов. Специалисту в данной области известно, что применяя настоящее изобретение, можно обнаружить, что старые модельные системы начнут давать ответ на терапию с применением антисмысловых олигонуклеотидов. Дополнительно, могут быть пересмотрены ранее отброшенные антисмысловые последовательности или химические соединения, и обнаружено, что они являются эффективными в случае применения настоящего изобретения.- 30 046694 model systems that are known not to respond to other antisense oligonucleotide therapies. One skilled in the art will recognize that by using the present invention, it may be found that older model systems will begin to respond to antisense oligonucleotide therapy. Additionally, previously discarded antisense sequences or chemical compounds may be reviewed and found to be effective in the application of the present invention.

Олигонуклеотиды, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть удобно и стандартно получены с помощью хорошо известного способа твердофазного синтеза. Оборудование для такого синтеза продают несколько поставщиков, в том числе компания Applied Biosystems. Также может быть применен любой другой способ такого синтеза; фактический синтез олигонуклеотидов зависит от потенциальных возможностей выполняющего его специалиста. Также хорошо известно, что можно применять схожие способы для получения других олигонуклеотидов, таких как фосфоротиоатные и алкилированные производные.The oligonucleotides used in accordance with the present invention can be conveniently and routinely prepared using a well-known solid phase synthesis method. Equipment for this synthesis is sold by several suppliers, including Applied Biosystems. Any other method for such synthesis may also be used; the actual synthesis of oligonucleotides depends on the potential capabilities of the specialist performing it. It is also well known that similar methods can be used to prepare other oligonucleotides, such as phosphorothioate and alkylated derivatives.

Иммуностимулирующие олигонуклеотиды.Immunostimulatory oligonucleotides.

Нуклеиновые кислоты, ассоциированные с липидными частицами по настоящему изобретению, могут быть иммуностимулирующими, в том числе иммуностимулирующими олигонуклеотидами (ISS; одно- или двухцепочечными), способными индуцировать иммунный ответ при введении субъекту, который может являться млекопитающим или другим пациентом. ISS включают, например, некоторые палиндромные последовательности, приводящие к образованию шпилечных вторичных структур (см. Yamamoto S., et al. (1992), J. Immunol. 148:4072-4076), или CpG-мотивы, а также другие известные характерные элементы ISS (такие как мульти-G домены, см. WO 96/11266).The nucleic acids associated with the lipid particles of the present invention may be immunostimulatory, including immunostimulatory oligonucleotides (ISS; single- or double-stranded), capable of inducing an immune response when administered to a subject, which may be a mammal or other patient. ISS include, for example, certain palindromic sequences leading to the formation of hairpin secondary structures (see Yamamoto S., et al. (1992), J. Immunol. 148:4072-4076), or CpG motifs, as well as other known characteristic ISS elements (such as multi-G domains, see WO 96/11266).

Иммунный ответ может быть врожденным или адаптивным иммунным ответом. Иммунная система подразделяется в большей степени на врожденную иммунную систему и приобретенную адаптивную иммунную систему позвоночных, последняя из которых дополнительно подразделяется на гуморальный и клеточный компоненты. В некоторых вариантах воплощения иммунный ответ может быть мукозным.The immune response can be an innate or adaptive immune response. The immune system is divided largely into the innate immune system and the acquired adaptive immune system in vertebrates, the latter of which is further subdivided into humoral and cellular components. In some embodiments, the immune response may be mucosal.

В некоторых вариантах воплощения иммуностимулирующая нуклеиновая кислота является иммуностимулирующей только при введении в сочетании с липидной частицей и не является иммуностимулирующей при введении в ее свободной форме. В соответствии с настоящим изобретением такой олигонуклеотид считается иммуностимулирующим.In some embodiments, the immunostimulatory nucleic acid is immunostimulatory only when administered in combination with a lipid particle and is not immunostimulatory when administered in its free form. In accordance with the present invention, such an oligonucleotide is considered to be immunostimulatory.

Полагают, что иммуностимулирующие нуклеиновые кислоты являются не специфичными к последовательности, если для провоцирования иммунного ответа не требуется, чтобы они специфично связывались с целевым полинуклеотидом и снижали его экспрессию. Таким образом, некоторые иммуностимулирующие нуклеиновые кислоты могут содержать последовательность, соответствующую области гена или мРНК природного происхождения, но тем не менее считаться не специфичными к последовательности иммуностимулирующими нуклеиновыми кислотами.Immunostimulatory nucleic acids are considered to be non-sequence specific if they are not required to specifically bind to the target polynucleotide and reduce its expression in order to provoke an immune response. Thus, some immunostimulatory nucleic acids may contain a sequence corresponding to a region of a naturally occurring gene or mRNA, but still be considered non-sequence specific immunostimulatory nucleic acids.

В одном из вариантов воплощения, иммуностимулирующая нуклеиновая кислота или олигонуклеотид содержат по меньшей мере один динуклеотид CpG. Олигонуклеотид или динуклеотид CpG могут быть неметилированными или метилированными. В другом варианте воплощения настоящего изобретения иммуностимулирующая нуклеиновая кислота содержит по меньшей мере один динуклеотид CpG, имеющий метилированный цитозин. В одном из вариантов воплощения нуклеиновая кислота содержит один динуклеотид CpG, при этом цитозин в упомянутом динуклеотиде CpG метилирован. В конкретном примере воплощения нуклеиновая кислота содержит последовательность 5' TAACGTTGAGGGGCAT 3'.In one embodiment, the immunostimulatory nucleic acid or oligonucleotide contains at least one CpG dinucleotide. The CpG oligonucleotide or dinucleotide may be unmethylated or methylated. In another embodiment of the present invention, the immunostimulatory nucleic acid contains at least one CpG dinucleotide having a methylated cytosine. In one embodiment, the nucleic acid contains one CpG dinucleotide, wherein the cytosine in said CpG dinucleotide is methylated. In a specific embodiment, the nucleic acid contains the sequence 5' TAACGTTGAGGGGCAT 3'.

В соответствии с другим вариантом воплощения нуклеиновая кислота содержит по меньшей мере два динуклеотида CpG, при этом по меньшей мере один цитозин в динуклеотидах CpG метилирован. В дополнительном варианте воплощения каждый цитозин в динуклеотидах CpG, присутствующих в последовательности, метилирован. В другом варианте воплощения настоящего изобретения нуклеиновая кислота содержит множество динуклеотидов CpG, при этом по меньшей мере один из упомянутых динуклеотидов CpG содержит метилированный цитозин.According to another embodiment, the nucleic acid contains at least two CpG dinucleotides, wherein at least one cytosine in the CpG dinucleotides is methylated. In a further embodiment, each cytosine in the CpG dinucleotides present in the sequence is methylated. In another embodiment of the present invention, the nucleic acid contains a plurality of CpG dinucleotides, wherein at least one of said CpG dinucleotides contains methylated cytosine.

В конкретном примере воплощения нуклеиновая кислота содержит последовательность 5' TTCCATGACGTTCCTGACGT 3'.In a specific embodiment, the nucleic acid contains the sequence 5' TTCCATGACGTTCCCTGACGT 3'.

В еще одном конкретном примере воплощения последовательность нуклеиновой кислоты содержит последовательность 5' TCCATGACGTTCCTGACGT 3', при этом два цитозина, выделенные жирным шрифтом, метилированы. В некоторых вариантах воплощения ODN выбран из группы ODN, состоящей из ODN 1, ODN 2, ODN 3, ODN 4, ODN 5, ODN 6, ODN 7, ODN 8 и ODN 9, как показано ниже.In yet another specific embodiment, the nucleic acid sequence comprises the sequence 5' TCCATGACGTTCCCTGACGT 3', with the two cytosines in bold being methylated. In some embodiments, the ODN is selected from the group of ODNs consisting of ODN 1, ODN 2, ODN 3, ODN 4, ODN 5, ODN 6, ODN 7, ODN 8, and ODN 9, as shown below.

- 31 046694- 31 046694

Таблица 3Table 3

Примеры иммуностимулирующих олигонуклеотидов (ODN)Examples of immunostimulatory oligonucleotides (ODN)

НАЗВАНИЕ ODN ODN NAME EQ ID EQ ID ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ODN (5'-3'). ODN SEQUENCE (5'-3'). ODN 1 c-myc человека ODN 1 human c-myc 5 '-TAACGTTGAGGGGCAT-3 5 '-TAACGTTGAGGGGCAT-3 * ODN Im *ODN Im 5 '-TAAZGTTGAGGGGCAT-3 5 '-TAAZGTTGAGGGGCAT-3 ODN 2 ODN 2 5'-TCCATGACGTTCCTGACGTT-3 5'-TCCATGACGTTCCCTGACGTT-3 * ODN 2m *ODN 2m 5 '-ТСС ATGAZGTTCCTGAZGTT-3 5 '-TCS ATGAZGTTCCTGAZGTT-3 ODN3 ODN3 5 '-TAAGC ATACGGGGTGT-3 5'-TAAGC ATACGGGGTGT-3 ODN 5 ODN 5 5'-AACGTT-3 5'-AACGTT-3 ODN 6 ODN 6 5 '-GATGCTGTGTCGGGGTCTCCGGGC-31 5 '-GATGCTGTGTCGGGGTCTCCGGGC-3 1 ODN 7 ODN 7 5 '-TCGTCGTTTTGTCGTTTTGTCGTT-31 5 '-TCGTCGTTTTGTCGTTTTGTCGTT-3 1 ODN 7m ODN 7m 5 '-TZGTZGTTTTGTZGTTTTGTZGTT-31 5 '-TZGTZGTTTTGTZGTTTTGTZGTT-3 1 ODN 8 ODN 8 5 '-ТСС AGGACTTCTCTCAGGTT-3' 5 '-TCC AGGACTTCTCTCAGGTT-3' ODN 9 ODN 9 5 '-TCTCCCAGCGTGCGCC АТ-3' 5 '-TCTCCCAGCGTGCGCC AT-3' ODN 10 внутриклеточная молекула адгезии-1 мыши ODN 10 mouse intracellular adhesion molecule-1 5 '-TGC ATCCCCCAGGCCACCAT-3 5'-TGC ATCCCCCAGGCCACCAT-3 ODN 11 внутриклеточная молекула адгезии-1 человека ODN 11 intracellular adhesion molecule-1 person 5 '-GCCCAAGCTGGCATCCGTCA-3' 5'-GCCCAAGCTGGCATCCGTCA-3' ODN 12 внутриклеточная молекула адгезии-1 человека ODN 12 intracellular adhesion molecule-1 person 5 '-GCCCAAGCTGGCATCCGTCA-3' 5'-GCCCAAGCTGGCATCCGTCA-3' ODN 13 erb-B-2 человека ODN 13 erb-B-2 persons 5'-GGT GCTCACTGC GGC-3' 5'-GGT GCTCACTGC GGC-3' ODN 14 с-тус человека ODN 14 person's s-tus 5'-ААСС GTT GAG GGG САТ-3' 5'-AASS GTT GAG GGG CAT-3' ODN 15 с-тус человека ODN 15 s-tus person 5'-ТАТ GCT GTG CCG GGG ТСТ TCG Goes' 5'-TAT GCT GTG CCG GGG TCT TCG Goes' ODN 16 ODN 16 5'-GTGCCG GGGTCTTCGGGC-3' 5'-GTGCCG GGGTCTTTCGGGC-3' ODN 17 рецептор инсулиноподобного фактора роста 1 человека ODN 17 receptor human insulin-like growth factor 1 5'-GGACCCTCCTCCGGAGCC-3' 5'-GGACCCTCCTCCGGAGCC-3' ODN 18 рецептор инсулиноподобного фактора роста 1 человека ODN 18 receptor human insulin-like growth factor 1 5'-ТСС ТСС GGA GCC AGA CTT-3' 5'-TCS TCC GGA GCC AGA CTT-3' ODN 19 рецептор эпидермального фактора роста человека ODN 19 human epidermal growth factor receptor 5'-AAC GTT GAG GGG CAT-3' 5'-AAC GTT GAG GGG CAT-3' ODN 20 рецептор эпидермального фактора роста ODN 20 epidermal growth factor receptor 5'-CCGTGGTCA TGCTCC-3' 5'-CCGTGGTCA TGCTCC-3' ODN 21 фактор роста эндотелия сосудов человека ODN 21 vascular endothelial growth factor person 5'-CAG CCTGGCTCACCG CCTTGG-3' 5'-CAG CCTGGCTCACCG CCTTGG-3' ODN 22 Фосфокиназа С - а мыши ODN 22 Phosphokinase C - a mouse 5'-CAG CCA TGG TTC CCC CCA AC-3' 5'-CAG CCA TGG TTC CCC CCA AC-3' ODN23 ODN23 5'-GTT CTC GCT GGT GAG TTT CA-3' 5'-GTT CTC GCT GGT GAG TTT CA-3' ODN 24 Вс1-2 человека ODN 24 Sun1-2 people 5'-TCT CCCAGCGTGCGCCAT-3' 5'-TCT CCCAGCGTGCGCCAT-3' ODN 25 C-Raf-s человека ODN 25 C-Raf-s man 5'-GTG CTC CAT TGA TGC-3' 5'-GTG CTC CAT TGA TGC-3' ODN №26 рецептор-1 фактора роста эндотелия сосудов человека ODN No. 26 human vascular endothelial growth factor receptor-1 5 '-GAGUUCUGAUGAGGCCGAAAGGCCGAAAGUCUG-3' 5 '-GAGUUCUGAUGAGGCCGAAAGGCCGAAAGUCUG-3' ODN №27 ODN No. 27 5'-RRCGYY-3' 5'-RRCGYY-3' ODN №28 ODN No. 28 5 '-AACGTTGAGGGGCAT-3' 5'-AACGTTGAGGGGCAT-3' ODN №29 ODN No. 29 5 '-CAACGTTATGGGGAGA-3' 5'-CAACGTTATGGGGGAGA-3' ODN №30 с-тус человека ODN No. 30 human s-tus 5 '-TAACGTTGAGGGGCAT-3' 5 '-TAACGTTGAGGGGCAT-3'

Z обозначает метилированный остаток цитозина. ODN 14 является 15-мерным олигонуклеотидом, a ODN 1 является тем же олигонуклеотидом, содержащим тимидин, добавленный на 5'-конец, в результате чего ODN 1 становится 16-мером. Различий в биологической активности между ODN 14 и ODN 1 не обнаружено, и они оба проявляют схожую иммуностимулирующую активность (Mui et al., 2001).Z stands for methylated cytosine residue. ODN 14 is a 15-mer oligonucleotide, and ODN 1 is the same oligonucleotide containing thymidine added to the 5' end, resulting in ODN 1 becoming a 16-mer. No differences in biological activity were found between ODN 14 and ODN 1, and they both exhibit similar immunostimulatory activity (Mui et al., 2001).

- 32 046694- 32 046694

Дополнительные последовательности олигонуклеотидов (ODN) специфичных нуклеиновых кислот, пригодные для применения в композициях и способах согласно изобретению, описаны в Raney et al., Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 298:1185-1192 (2001). В некоторых воплощениях ODN, применяемые в композициях и способах по настоящему изобретению, имеют фосфодиэфирный (РО) остов или фосфоротиоатный (PS) остов и/или по меньшей мере один метилированный остаток цитозина в составе мотива CpG.Additional oligonucleotide sequences (ODN) of specific nucleic acids suitable for use in the compositions and methods of the invention are described in Raney et al., Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 298:1185-1192 (2001). In some embodiments, the ODNs used in the compositions and methods of the present invention have a phosphodiester (PO) backbone or a phosphorothioate (PS) backbone and/or at least one methylated cytosine residue within a CpG motif.

Олигонуклеотиды-ловушки.Decoy oligonucleotides.

Так как транскрипционные факторы распознают свои относительно короткие последовательности для связывания даже в отсутствие окружающей их геномной ДНК, то короткие олигонуклеотиды, несущие консенсусную последовательность связывания специфичного транскрипционного фактора, могут применяться в качестве инструмента для управления экспрессией гена в живых клетках. Эта стратегия включает внутриклеточную доставку таких олигонуклеотидов-ловушек, которые после этого распознаются и связываются своими целевыми факторами. Занятие ДНК-связывающего сайта транскрипционного фактора ловушкой делает транскрипционный фактор неспособным к последующему связыванию с промоторными областями целевых генов. Ловушки могут применяться в качестве терапевтических агентов, либо для ингибирования экспрессии генов, активируемых транскрипционным фактором, либо для повышения экспрессии генов, которые подавляются связыванием транскрипционного фактора. Примеры применения олигонуклеотидов-ловушек можно найти в работе Mann et al., J. Clin. Invest., 2000, 106: 1071-1075, содержание которой специально целиком включено в описание в качестве ссылки.Since transcription factors recognize their relatively short binding sequences even in the absence of surrounding genomic DNA, short oligonucleotides carrying a specific transcription factor binding consensus sequence can be used as a tool to control gene expression in living cells. This strategy involves the intracellular delivery of such decoy oligonucleotides, which are then recognized and bound by their target factors. Occupation of the DNA-binding site of a transcription factor by a decoy renders the transcription factor unable to subsequently bind to the promoter regions of target genes. Decoys can be used as therapeutic agents, either to inhibit the expression of genes that are activated by a transcription factor, or to increase the expression of genes that are suppressed by transcription factor binding. Examples of the use of decoy oligonucleotides can be found in Mann et al., J. Clin. Invest., 2000, 106: 1071-1075, the contents of which are specifically included in the description as a reference.

Супермир.Superworld.

Супермир обозначает одноцепочечный, двухцепочечный или частично двухцепочечный олигомер или полимер рибонуклеиновой кислоты (РНК) или дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или обеих или их модификаций, который имеет нуклеотидную последовательность, в существенной мере идентичную шгРНК и являющуюся антисмысловой относительно ее мишени. Этот термин включает олигонуклеотиды, состоящие из природного происхождения нуклеооснований, сахаров и ковалентных межнуклеозидных (остовных) связей и содержащие по меньшей мере одну часть неприродного происхождения, которая выполняет схожие функции. Такие модифицированные или замещенные олигонуклеотиды имеют превосходство над нативными формами благодаря требуемым свойствам, таким как, например, более интенсивное поглощение клетками, повышенная аффинность к целевой нуклеиновой кислоте и повышенная стабильность в присутствии нуклеаз. В предпочтительном воплощении супермир не содержит смысловой цепи, а в еще одном предпочтительном воплощении, супермир не обладает свойством самогибридизации в существенной степени. Супермир, являющийся особенностью настоящего изобретения, может иметь вторичную структуру, но он является в существенной мере одноцепочечным в физиологических условиях. Супермир, который является в существенной мере одноцепочечным, является одноцепочечным в такой степени, что менее чем примерно 50% (например, менее чем примерно 40, 30, 20, 10 или 5%) супермира образует дуплексы внутри молекулы. Супермир может содержать шпилечный сегмент, например последовательность, предпочтительно на З'-конце, может самогибридизоваться и образовывать дуплексную область, например дуплексную область длиной по меньшей мере 1, 2, 3 или 4 и предпочтительно менее чем 8, 7, 6 или n нуклеотидов, например 5 нуклеотидов. Дуплексная область может быть присоединена с помощью линкера, например нуклеотидного линкера, например, 3, 4, 5 или 6 остатков dT, например модифицированных остатков dT. В другом варианте воплощения настоящего изобретения супермир образует дуплекс с более коротким олиго, например длиной 5, 6, 7, 8, 9 или 10 нуклеотидов, например, на одном или обоих 3'- и 5'-концах или на одном конце и в не терминальной или срединной части супермира.Supermir refers to a single-stranded, double-stranded or partially double-stranded oligomer or polymer of ribonucleic acid (RNA) or deoxyribonucleic acid (DNA) or both or modifications thereof, which has a nucleotide sequence substantially identical to shgRNA and is antisense to its target. The term includes oligonucleotides consisting of naturally occurring nucleobases, sugars and covalent internucleoside (backbone) linkages and containing at least one non-naturally occurring moiety that performs similar functions. Such modified or substituted oligonucleotides are superior to native forms due to desirable properties such as, for example, increased cellular uptake, increased affinity for the target nucleic acid, and increased stability in the presence of nucleases. In a preferred embodiment, the superworld does not contain a semantic chain, and in yet another preferred embodiment, the superworld does not self-hybridize to a significant extent. The superworld, which is a feature of the present invention, may have a secondary structure, but it is substantially single-stranded under physiological conditions. A superworld that is substantially single-stranded is single-stranded to the extent that less than about 50% (eg, less than about 40, 30, 20, 10, or 5%) of the superworld forms duplexes within the molecule. The superworld may contain a hairpin segment, for example a sequence, preferably at the 3' end, which may self-hybridize to form a duplex region, for example a duplex region of at least 1, 2, 3 or 4 in length and preferably less than 8, 7, 6 or n nucleotides, for example 5 nucleotides. The duplex region can be attached by a linker, for example a nucleotide linker, for example 3, 4, 5 or 6 dT residues, for example modified dT residues. In another embodiment of the present invention, the superworld forms a duplex with a shorter oligo, for example 5, 6, 7, 8, 9 or 10 nucleotides in length, for example, at one or both 3' and 5' ends or at one end and not terminal or middle part of the superworld.

Миметики шгРНК.shRNA mimetics.

Миметики шгРНК представляют класс молекул, которые могут применяться для имитации способности одной или нескольких шГРНК вызывать сайленсинг генов. Таким образом, термин миметик микроРНК представляет синтетические некодирующие РНК (т.е. шгРНК получены не с помощью очистки из источника эндогенных шгРНК), которые способны вступать в сигнальный путь РНКг и регулировать экспрессию генов. Миметики шГРНК могут быть сконструированы в виде зрелых молекул (например, одноцепочечных) или предшественников миметиков (например, при- или пре-шГРНК). Миметики шгРНК могут состоять из нуклеиновой кислоты (модифицированных или немодифицированных нуклеиновых кислот), включая олигонуклеотиды, содержащие, но не ограничиваясь этим, РНК, модифицированную РНК, ДНК, модифицированную ДНК, запертые нуклеиновые кислоты или нуклеиновые кислоты с 2'-О,4'-С-этиленовыми мостиками (ENA) или любую комбинацию вышеуказанного (в том числе ДНК-РНК гибриды). Кроме того, миметики шгРНК могут содержать конъюгаты, влияющие на доставку, внутриклеточную компартментализацию, стабильность, специфичность, функциональность, предпочтительное использование цепи, и/или активность. В одном из вариантов конструкции миметики шгРНК являются двухцепочечными молекулами (например, с дуплексной областью длиной от примерно 16 до примерно 31 нуклеотида) и содержат одну или несколько последовательностей, обладающих идентичностью со зрелой цепью данной шгРНК. Модификации могут включать 2'-модификации (в том числе 2'-О-метил модификации и 2'-Е-модификации) на одной или обеих цепях молекулы и межнуклеотидныеShRNA mimics are a class of molecules that can be used to mimic the ability of one or more shRNAs to cause gene silencing. Thus, the term miRNA mimic represents synthetic non-coding RNAs (i.e., shRNAs not obtained by purification from an endogenous shRNA source) that are capable of entering into the RNAg signaling pathway and regulating gene expression. shGRNA mimics can be engineered as mature molecules (e.g., single-stranded) or mimic precursors (e.g., pri- or pre-shRNA). shRNA mimetics may consist of nucleic acid (modified or unmodified nucleic acids), including oligonucleotides containing, but not limited to, RNA, modified RNA, DNA, modified DNA, locked nucleic acids, or nucleic acids with 2'-O,4'- C-ethylene bridges (ENA) or any combination of the above (including DNA-RNA hybrids). In addition, shRNA mimics may contain conjugates that affect delivery, intracellular compartmentalization, stability, specificity, functionality, strand preference, and/or activity. In one design, shgRNA mimics are double-stranded molecules (eg, with a duplex region of about 16 to about 31 nucleotides in length) and contain one or more sequences with identity to the mature strand of the shgRNA. Modifications may include 2' modifications (including 2'-O-methyl modifications and 2'-E modifications) on one or both strands of the molecule and internucleotide

- 33 046694 модификации (например, фосфоротиоатные модификации), которые усиливают стабильность и/или специфичность нуклеиновой кислоты. Кроме того, миметики пиРНК могут содержать липкие концы. Липкие концы могут состоять из 1-6 нуклеотидов на любом из 3'- или 5'-концов любой цепи и могут быть модифицированы для повышения стабильности или усиления функциональности. В одном из вариантов воплощения миметик пиРНК содержит дуплексную область длиной от 16 до 31 нуклеотида и одну или несколько из следующих схем химических модификаций: смысловая цепь содержит 2'-О-метильные модификации нуклеотидов 1 и 2 (считая от 5'-конца смыслового олигонуклеотида) и всех остатков С и U; модификации антисмысловой цепи могут содержать 2'-Р-модификацию всех остатков С и U, фосфорилирование 5'-конца олигонуклеотида и стабилизированные межнуклеотидные связи, ассоциированные с липким концом 3' из 2 нуклеотидов.- 33 046694 modifications (for example, phosphorothioate modifications) that enhance the stability and/or specificity of the nucleic acid. In addition, piRNA mimics may contain sticky ends. Overhangs can consist of 1-6 nucleotides at either the 3' or 5' ends of any strand and can be modified to improve stability or enhance functionality. In one embodiment, the piRNA mimic contains a duplex region ranging from 16 to 31 nucleotides in length and one or more of the following patterns of chemical modifications: the sense strand contains 2'-O-methyl modifications of nucleotides 1 and 2 (counting from the 5' end of the sense oligonucleotide) and all C and U residues; antisense strand modifications may include 2'-P modification of all C and U residues, phosphorylation of the 5' end of the oligonucleotide, and stabilized internucleotide bonds associated with the 3' 2-nucleotide overhang.

Антимиры или ингибиторы пиРНК.Antimirs or piRNA inhibitors.

Термины антимир, ингибитор microРНК, ингибитор miR или ингибитор являются синонимами и означают олигонуклеотиды или модифицированные олигонуклеотиды, которые препятствуют активности специфичных пнРНК. В общем случае ингибиторы являются нуклеиновой кислотой или модифицированными нуклеиновыми кислотами по природе, включая олигонуклеотиды, содержащие РНК, модифицированную РНК, ДНК, модифицированную ДНК, запертые нуклеиновые кислоты (LNA) или любую комбинацию вышеуказанного. Модификации включают 2'-модификации (в том числе 2'-О-алкил модификации и 2'-Р-модификаци) и межнуклеотидные модификации (например, фосфоротиоатные модификации), которые могут влиять на доставку, стабильность, специфичность, внутриклеточную компартментализацию или активность. Кроме того, ингибиторы пиРНК могут содержать конъюгаты, влияющие на доставку, внутриклеточную компартментализацию, стабильность и/или активность. Ингибиторы могут принимать различные конфигурации, включая одноцепочечную, двухцепочечную (РНК/РНК или РНК/ДНК дуплексы) и шпилечную структуры, в общем случае, ингибиторы пиРНК содержат одну или несколько последовательностей или частей последовательностей, которые комплементарны или частично комплементарны зрелой цепи (или цепям) целевой Ш1РНК, кроме того, ингибитор ппРНК может также содержать дополнительные последовательности, расположенные с 5'- или 3'-стороны от последовательности, являющейся обратно-комплементарной для зрелой ппРНК. Дополнительные последовательности могут быть обратно-комплементарными последовательностям, которые расположены рядом со зрелой miРНК в цп-пиРНК. из которой происходит зрелая miРНК, или дополнительные последовательности могут быть случайными последовательностями (являющимися смесью остатков A, G, С или U). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения одна или обе дополнительные последовательности являются случайными последовательностями, способными образовывать шпильки. Таким образом, в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения, последовательность, являющаяся обратно-комплементарной к пиРНК, фланкирована с 5'-стороны и с 3'-стороны шпилечными структурами. Ингибиторы микроРНК, если они являются двухцепочечными, могут содержать пары с нарушением комплементарности между нуклеотидами в противонаправленных цепях. Дополнительно, ингибиторы микроРНК могут быть соединены с остатками конъюгатов для облегчения поглощения ингибитора клеткой. Например, ингибитор микроРНК может быть соединен с холестерил-5-(бис-(4-метоксифенил)(фенил)метокси)-3-гидроксипентилкарбаматом), который делает возможным пассивное поглощение ингибитора микроРНК клеткой. Ингибиторы микроРНК, включая шпилечные ингибиторы тРНК, подробно описаны в Vermeulen et al., Double-Stranded Regions Are Essential Design Components Of Potent Inhibitors of RISC Function, RNA, 13:723-730 (2007) и в WO 2007/095387 и WO 2008/036825, содержание каждой из которых целиком включено в описание в качестве ссылок. Специалист в данной области может выбрать последовательность из базы данных для требуемой ппРНК и сконструировать ингибитор, полезный для способов, описанных в этом документе.The terms antimir, microRNA inhibitor, miR inhibitor, or inhibitor are synonymous and refer to oligonucleotides or modified oligonucleotides that interfere with the activity of specific pnRNAs. In general, inhibitors are nucleic acid or modified nucleic acids in nature, including oligonucleotides containing RNA, modified RNA, DNA, modified DNA, locked nucleic acids (LNA), or any combination of the above. Modifications include 2'-modifications (including 2'-O-alkyl modifications and 2'-P modifications) and internucleotide modifications (eg, phosphorothioate modifications), which can affect delivery, stability, specificity, intracellular compartmentalization, or activity. In addition, piRNA inhibitors may contain conjugates that affect delivery, intracellular compartmentalization, stability and/or activity. Inhibitors can take on a variety of configurations, including single-stranded, double-stranded (RNA/RNA or RNA/DNA duplexes), and hairpin structures; in general, piRNA inhibitors contain one or more sequences or portions of sequences that are complementary or partially complementary to the mature strand(s) the target Sh1RNA; in addition, the ppRNA inhibitor may also contain additional sequences located on the 5' or 3' side of the sequence that is reverse complementary to the mature ppRNA. The additional sequences may be reverse complementary to sequences that are located adjacent to the mature miRNA in the cp-piRNA. from which the mature miRNA is derived, or the additional sequences may be random sequences (being a mixture of A, G, C or U residues). In some embodiments, one or both of the additional sequences are random sequences capable of forming hairpins. Thus, in some embodiments of the present invention, the sequence that is reverse complementary to the piRNA is flanked on the 5' side and 3' side by hairpin structures. MicroRNA inhibitors, if double-stranded, may contain mismatched pairs between nucleotides on opposing strands. Additionally, miRNA inhibitors can be coupled to conjugate moieties to facilitate uptake of the inhibitor into the cell. For example, the miRNA inhibitor can be coupled to cholesterol-5-(bis-(4-methoxyphenyl)(phenyl)methoxy)-3-hydroxypentylcarbamate), which allows passive uptake of the miRNA inhibitor into the cell. MicroRNA inhibitors, including hairpin tRNA inhibitors, are described in detail in Vermeulen et al., Double-Stranded Regions Are Essential Design Components Of Potent Inhibitors of RISC Function, RNA, 13:723-730 (2007) and in WO 2007/095387 and WO 2008 /036825, the contents of each of which are fully incorporated into the description as references. One skilled in the art can select a sequence from a database for the desired pRNA and design an inhibitor useful for the methods described herein.

Ш-адаптор.Sh-adapter.

Ш-адапторы ингибируют полиА-сайты и представляют собой бифункциональные олигонуклеотиды с целевым доменом, комплементарным сайту в составе терминального экзона целевого гена и Ш-домена, который связывается с U1 малой ядерной РНК, являющейся компонентом U1 мяРНК (Goraczniak, et al., 2008, Nature Biotechnology, 27(3), 257-263, содержание которой специально целиком включено в описание в качестве ссылки). U1 мяРНП является рибонуклеопротеиновым комплексом, который функционирует в основном при осуществлении ранних этапов образования сплайсосомы путем связывания с экзон-интронной границей пре-мРНК (Brown and Simpson, 1998, Annu Rev. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. 49:77-95). Нуклеотиды 2-11 на 5'-конце U1 мяРНК связываются путем спаривания оснований с 5'-одноцепочечным участком пре-мРНК. В одном из вариантов воплощения, олигонуклеотиды согласно изобретению являются Ш-адапгорами. В одном из вариантов воплощения, Ш-адаптер может вводиться в сочетании по меньшей мере с одним другим агентом, представленным iРНК.Sh-adaptors inhibit polyA sites and are bifunctional oligonucleotides with a target domain complementary to the site in the terminal exon of the target gene and the Sh-domain, which binds to U1 small nuclear RNA, which is a component of U1 snRNA (Goraczniak, et al., 2008, Nature Biotechnology, 27(3), 257-263, the contents of which are expressly incorporated by reference in their entirety). U1 snRNP is a ribonucleoprotein complex that functions primarily in the early steps of spliceosome formation by binding to the exon-intron boundary of pre-mRNA (Brown and Simpson, 1998, Annu Rev. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. 49:77- 95). Nucleotides 2-11 at the 5' end of U1 snRNA bind by base pairing to the 5' single-stranded region of the pre-mRNA. In one embodiment, the oligonucleotides of the invention are I-adapgors. In one embodiment, the III adapter may be administered in combination with at least one other iRNA agent.

Модификации олигонуклеотидов.Modifications of oligonucleotides.

Немодифицированные олигонуклеотиды могут быть не оптимальными для некоторых применений, например, немодифицированные олигонуклеотиды могут быть склонны к деградации, например, клеточными нуклеазами. Нуклеазы способны гидролизовать фосфодиэфирные связи нуклеиновых кислот. Однако химические модификации олигонуклеотидов могут придать улучшенные свойства и, например, моUnmodified oligonucleotides may not be optimal for some applications, for example, unmodified oligonucleotides may be prone to degradation, for example, by cellular nucleases. Nucleases are capable of hydrolyzing phosphodiester bonds of nucleic acids. However, chemical modifications of oligonucleotides can provide improved properties and, for example, can

- 34 046694 гут сделать олигонуклеотиды более стабильными к нуклеазам.- 34 046694 can make oligonucleotides more stable to nucleases.

Так как олигонуклеотиды являются полимерами, состоящими из субъединиц или мономеров, многие модификации, описанные ниже, происходят по позиции, которая повторяется в олигонуклеотиде, например, модификация основания, сахара, фосфатного остатка или не входящего в состав мостиков атома кислорода фосфатного остатка. Не требуется, чтобы все позиции в данном олигонуклеотиде были однородно модифицированы, и фактически более одной из вышеупомянутых модификаций может быть вовлечено в одном олигонуклеотиде или даже в одном нуклеозиде в пределах олигонуклеотида.Because oligonucleotides are polymers composed of subunits or monomers, many of the modifications described below occur at a position that is repeated in the oligonucleotide, such as modification of a base, sugar, phosphate moiety, or non-bridged oxygen atom of a phosphate moiety. It is not required that all positions in a given oligonucleotide be uniformly modified, and in fact more than one of the above modifications may be involved in a single oligonucleotide or even in a single nucleoside within an oligonucleotide.

В некоторых случаях модификация будет происходить по всем рассматриваемым позициям в олигонуклеотиде, но во многих, фактически в большинстве, случаев этого происходить не будет. В качестве примера модификация может происходить только по 3'- или 5'-терминальной позиции, может происходить только во внутренней области, может происходить только в терминальных областях, например, в позиции терминального нуклеотида или в крайних 2, 3, 4, 5 или 10 нуклеотидах олигонуклеотида. Модификация может происходить в двухцепочечной области, одноцепочечной области или в обеих.In some cases, modification will occur at all positions in the oligonucleotide under consideration, but in many, in fact most, cases this will not occur. As an example, modification may occur only at the 3' or 5' terminal position, may occur only in the internal region, may occur only in terminal regions, for example, at the terminal nucleotide position or at the extreme 2, 3, 4, 5 or 10 nucleotides of the oligonucleotide. The modification may occur in the double-stranded region, single-stranded region, or both.

Модификация может происходить только в области, охватывающей две цепи двухцепочечного олигонуклеотида, или может происходить только в области, охватывающей одну цепь двухцепочечного олигонуклеотида. Например, фосфоротиоатная модификация в позиции не входящего в состав мостиков атома кислорода может происходить только на одном или на обоих концах, может происходить только в терминальных областях, например в позиции на терминальном нуклеотиде или в последних 2, 3, 4, 5 или 10 нуклеотидах цепи, или может происходить в областях, охватывающих две цепи или одну цепь, в частности, на концах; 5'-конец или концы могут быть фосфорилированы.The modification may occur only in a region spanning two strands of a double-stranded oligonucleotide, or may occur only in a region spanning one strand of a double-stranded oligonucleotide. For example, phosphorothioate modification at the position of the non-bridged oxygen atom can occur only at one or both ends, and can occur only in terminal regions, for example, at a position on the terminal nucleotide or in the last 2, 3, 4, 5 or 10 nucleotides of the chain , or may occur in regions spanning two chains or one chain, particularly at the ends; The 5' end or ends may be phosphorylated.

Модификация, описанная в этом документе, может являться единственной модификацией или единственным типом модификации, включенной во множество нуклеотидов, или модификация может сочетаться с одной или несколькими другими модификациями, описанными в этом документе. Модификации, описанные в этом документе, могут также сочетаться в олигонуклеотиде, например различные нуклеотиды одного олигонуклеотида могут иметь различные модификации, описанные в этом документе.A modification described herein may be a single modification or a single type of modification included in a plurality of nucleotides, or a modification may be combined with one or more other modifications described herein. The modifications described herein may also be combined in an oligonucleotide, for example, different nucleotides of the same oligonucleotide may have different modifications described herein.

В некоторых вариантах воплощения особенно предпочтительно, например, для повышения стабильности включать некоторые нуклеооснования в липкие концы или включать модифицированные нуклеотиды или заменители нуклеотидов в одноцепочечные липкие концы, например в 5' или 3' липкий конец или в оба. Например, может быть желательно включение пуриновых нуклеотидов в липкие концы. В некоторых вариантах воплощения все или некоторые основания в 3' или 5' липком конце будут модифицированы, например, с участием модификации, описанной в этом документе. Модификации могут включать, например, применение модификаций по 2' ОН-группе сахара рибозы, например применение дезоксирибонуклеотидов, например дезокситимидина, вместо рибонуклеотидов, и модификаций фосфатной группы, например фосфоротиоатных модификаций. Липкие концы могут быть не гомологичны целевой последовательности.In some embodiments, it is particularly preferred, for example, to increase stability, to include some nucleobases in the overhanging ends or to include modified nucleotides or nucleotide substitutes in single-stranded overhanging ends, for example, in the 5' or 3' overhanging end or both. For example, it may be desirable to include purine nucleotides in the overhangs. In some embodiments, all or some of the bases at the 3' or 5' overhang will be modified, for example, involving modification described herein. Modifications may include, for example, the use of modifications at the 2' OH group of the ribose sugar, such as the use of deoxyribonucleotides, such as deoxythymidine, instead of ribonucleotides, and modifications of the phosphate group, such as phosphorothioate modifications. Sticky ends may not be homologous to the target sequence.

Специфичные модификации обсуждаются более подробно ниже.Specific modifications are discussed in more detail below.

Фосфатная группа.Phosphate group.

Фосфатная группа несет отрицательный заряд. Заряд равномерно распределен между двумя не входящими в состав мостика атомами кислорода. Однако фосфатная группа может быть модифицирована путем замены одного из атомов кислорода другим заместителем. Одним из результатов такой модификации может быть повышенная устойчивость фосфатных остовов РНК олигорибонуклеотида к нуклеолитической деградации. Таким образом, не следуя какой-то определенной теории, в некоторых вариантах воплощения может быть желательным введение изменений, приводящих либо к незаряженным линкерам, либо к заряженным линкерам с несимметричным распределением заряда.The phosphate group carries a negative charge. The charge is evenly distributed between two oxygen atoms that are not part of the bridge. However, the phosphate group can be modified by replacing one of the oxygen atoms with another substituent. One of the results of this modification may be increased resistance of the phosphate backbones of the RNA oligoribonucleotide to nucleolytic degradation. Thus, without being bound by any particular theory, in some embodiments it may be desirable to introduce changes resulting in either uncharged linkers or charged linkers with an asymmetrical charge distribution.

Примеры модифицированных фосфатных групп включают фосфоротиоат, фосфороселенаты, боранофосфаты, боранофосфатные эфиры, Н-фосфонаты, фосфорамидаты, алкил- или арилфосфонаты и фосфотриэфиры. В некоторых воплощениях один из не входящих в состав мостика атомов кислорода фосфатной группы в остатке фосфатного остова может быть замещен любым из следующих остатков: S, Se, BR3 (R - атом водорода, алкил, арил), С (т.е. алкильной группой, арильной группой и т.д.), Н, NR2 (R - атом водорода, алкил, арил) или OR (R - алкил или арил). Атом фосфора в немодифицированной фосфатной группе не является хиральным. Однако замена одного из не входящих в состав мостика атомов кислорода одним из перечисленных выше атомов или групп атомов превращает атом фосфора в хиральный; иначе говоря, атом фосфора в фосфатной группе, модифицированной таким способом, является стереогенным центром. Стереогенный атом фосфора может обладать либо R''-конфигурацией (в этом документе - Rp), либо S''-конфигурацией (в этом документе - Sp).Examples of modified phosphate groups include phosphorothioate, phosphoroselenates, boranophosphates, boranophosphate esters, H-phosphonates, phosphoramidates, alkyl or arylphosphonates, and phosphotriesters. In some embodiments, one of the non-bridged oxygen atoms of the phosphate group in the phosphate backbone moiety may be replaced by any of the following moieties: S, Se, BR3 (R = hydrogen, alkyl, aryl), C (i.e., an alkyl group , aryl group, etc.), H, NR 2 (R - hydrogen atom, alkyl, aryl) or OR (R - alkyl or aryl). The phosphorus atom in an unmodified phosphate group is not chiral. However, replacing one of the non-bridged oxygen atoms with one of the atoms or groups of atoms listed above converts the phosphorus atom into a chiral one; in other words, the phosphorus atom in a phosphate group modified in this way is a stereogenic center. A stereogenic phosphorus atom can have either an R'' configuration (herein referred to as Rp) or an S'' configuration (herein referred to as Sp).

В фосфородитиоатах оба не входящие в состав мостика атома кислорода заменены на серу. Центральный атом фосфора в фосфородитиоатах не является хиральным, что предотвращает образование диастереомеров олигорибонуклеотидов. Таким образом, не следуя какой-то определенной теории, модификации обоих не входящих в состав мостика атомов кислорода, при которых не появляется хиральный центр, например, образование фосфородитиоатов, могут быть желательны благодаря тому, что при этом не будут получаться смеси диастереомеров. Таким образом, не входящие в состав мостика атомы кислоIn phosphorodithioates, both oxygen atoms that are not part of the bridge are replaced by sulfur. The central phosphorus atom in phosphorodithioates is not chiral, which prevents the formation of oligoribonucleotide diastereomers. Thus, without following any particular theory, modifications of both non-bridge oxygen atoms that do not introduce a chiral center, for example, the formation of phosphorodithioates, may be desirable due to the fact that mixtures of diastereomers will not be obtained. Thus, atoms not included in the bridge are acidic

- 35 046694 рода могут быть независимо заменены на любой атом или группу из S, Se, В, С, Н, N или OR (R - алкил или арил).- 35 046694 kind can be independently replaced by any atom or group from S, Se, B, C, H, N or OR (R - alkyl or aryl).

Фосфатный линкер также может быть модифицирован путем замены входящего в состав мостика атома кислорода (т.е. атома кислорода, соединяющего фосфат с нуклеозидом) на атом азота (образующие мостик фосфорамидаты), атом серы (образующие мостик фосфоротиоаты) и атом углерода (образующие мостик метиленофосфонаты). Может происходить замена как любого из входящих в состав мостика атомов кислорода, так и обоих входящих в состав мостика атомов кислорода. Когда входящий в состав мостика атом кислорода является 3'-атомом кислорода нуклеозида, предпочтительной является замена на атом углерода. Когда входящий в состав мостика атом кислорода является 5'-атомом кислорода нуклеозида, предпочтительной является замена на атом азота.The phosphate linker can also be modified by replacing the bridged oxygen atom (i.e., the oxygen atom connecting the phosphate to the nucleoside) with a nitrogen atom (bridged phosphoramidates), a sulfur atom (bridged phosphorothioates), and a carbon atom (bridged methylenophosphonates). ). Replacement of either of the oxygen atoms included in the bridge, or of both oxygen atoms included in the bridge, can occur. When the bridged oxygen atom is the 3' oxygen atom of a nucleoside, replacement by a carbon atom is preferred. When the bridged oxygen atom is the 5' oxygen atom of the nucleoside, replacement by a nitrogen atom is preferred.

Замена фосфатной группы.Replacement of phosphate group.

Фосфатная группа может быть заменена на соединяющие группы, не содержащие атом фосфора. Не следуя какой-то определенной теории, полагают, что так как заряженная фосфодиэфирная группа является реакционным центром при нуклеолитической деградации, то ее замена на нейтральный структурный миметик должна придать повышенную стабильность к нуклеазам. С другой стороны, не следуя какой-то определенной теории, может быть желательно в некоторых вариантах воплощения ввести изменения, при которых заряженную фосфатную группу заменяют на нейтральный остаток.The phosphate group can be replaced by connecting groups that do not contain a phosphorus atom. Without following any particular theory, it is believed that since the charged phosphodiester group is the reaction center for nucleolytic degradation, its replacement with a neutral structural mimetic should provide increased stability to nucleases. On the other hand, without being bound by any particular theory, it may be desirable in some embodiments to introduce changes in which a charged phosphate group is replaced by a neutral moiety.

Примеры остатков, которые могут заменять фосфатную группу, включают метилфосфонат, гидроксиламино, силоксан, карбонат, карбоксиметил, карбамат, амид, тиоэфир, этиленоксидный линкер, сульфонат, сульфонамид, тиоформацеталь, формацеталь, оксим, метиленимино, метиленметилимино, метиленгидразо, метилендиметилгидразо и метиленоксиметилимино. Предпочтительные замены включают метиленкарбониламино и метиленметилимино группы.Examples of residues that can replace the phosphate group include methylphosphonate, hydroxylamino, siloxane, carbonate, carboxymethyl, carbamate, amide, thioether, ethylene oxide linker, sulfonate, sulfonamide, thioformacetal, formoacetal, oxime, methyleneimino, methylenemethylimino, methylenehydrazo, methylenedimethylhydrazo, and methyleneoxymethylimino . Preferred substitutions include methylenecarbonylamino and methylenemethylimino groups.

Модифицированные фосфатные межнуклеозидные связи, где по меньшей мере один из атомов кислорода, присоединенных к фосфату, был заменен или фосфатная группа была заменена на не содержащую фосфор группу, также называют не фосфодиэфирные связи остова.Modified phosphate internucleoside linkages, where at least one of the oxygen atoms attached to the phosphate has been replaced or the phosphate group has been replaced by a non-phosphorus group, are also called non-phosphodiester backbone linkages.

Замена рибофосфатного остова.Replacement of the ribophosphate backbone.

Могут также быть сконструированы остовы, имитирующие структуру олигонуклеотида, где фосфатный линкер и сахар рибоза заменены на устойчивые к нуклеазам заменители нуклеозидов или нуклеотидов. Не следуя какой-то определенной теории, полагают, что отсутствие повторяющихся заряженных групп в остове снижает связывание с белками, которые распознают полианионы (например, с нуклеазами). С другой стороны, не следуя какой-то определенной теории, может быть желательно в некоторых вариантах воплощения ввести изменения, при которых основания соединены нейтральным остовом из заменителей. Примеры включают мофилино, циклобутил, пирролидин-заменители нуклеозидов и заменитель на основе пептидо-нуклеиновой кислоты (PNA). Предпочтительным является заменитель на основе PNA.Backbones can also be designed to mimic the structure of an oligonucleotide, where the phosphate linker and ribose sugar are replaced with nuclease-resistant nucleoside or nucleotide substitutes. Without following any particular theory, it is believed that the absence of repeating charged groups in the backbone reduces binding to proteins that recognize polyanions (eg, nucleases). On the other hand, without being bound by any particular theory, it may be desirable in some embodiments to introduce variations in which the bases are connected by a neutral backbone of substitutes. Examples include mofilino, cyclobutyl, pyrrolidine nucleoside substitutes, and peptide nucleic acid (PNA) substitute. A PNA based substitute is preferred.

Модификации концов молекулы.Modifications to the ends of the molecule.

3' и 5'-концы олигонуклеотида могут быть модифицированы. Такие модификации могут происходить по 3'-концу, 5'-концу или по обоим концам молекулы. Они включают модификацию или замену концевого фосфата целиком или одного или нескольких атомов фосфатной группы. Например, 3'- и 5'-концы олигонуклеотида могут быть конъюгированы с другими функциональными молекулами, такими как остатки для мечения, например флуорофоры (например, пирен, TAMRA, флуоресцеин, красители Cy3 или Су5), или защитные группы (на основе например, серы, силикона, бора или сложного эфира). Функциональные молекулы могут быть присоединены к сахару через фосфатную группу и/или линкер. Концевой атом линкера может присоединяться к соединительному атому фосфатной группы или С-3', или С-5' О, N, S, или С групп сахара или замещать их. В соответствии с другим вариантом линкер может присоединяться к концевому атому заменителя нуклеотида (например, PNA) или замещать его.The 3' and 5' ends of the oligonucleotide can be modified. Such modifications can occur at the 3' end, 5' end, or both ends of the molecule. These involve modification or replacement of the entire terminal phosphate or one or more atoms of the phosphate group. For example, the 3' and 5' ends of the oligonucleotide can be conjugated to other functional molecules, such as labeling moieties such as fluorophores (e.g., pyrene, TAMRA, fluorescein, Cy3 or Cy5 dyes), or protecting groups (based on e.g. sulfur, silicone, boron or ester). Functional molecules can be attached to the sugar through a phosphate group and/or a linker. The terminal linker atom may attach to or replace the connecting atom of the phosphate group of either the C-3' or C-5' O, N, S, or C sugar groups. In another embodiment, the linker may be attached to or replace the terminal atom of a nucleotide substitute (eg, PNA).

Если соединенные в ряд линкер/фосфат-функциональная молекула-линкер/фосфат расположены между двумя цепями двухцепочечной РНК, этот ряд может заменить петлю РНК-шпильки в РНК-агенте со структурой типа шпилька.If a linker/phosphate-functional linker/phosphate molecule array is located between two strands of double-stranded RNA, the array can replace the RNA hairpin loop in a hairpin RNA agent.

Модификации концов молекулы, полезные для модуляции активности, включают модификацию 5'-конца фосфатом или аналогами фосфата. Например, в предпочтительных вариантах воплощения антисмысловые цепи двухцепочечной РНК являются фосфорилированными по 5'-концу или содержат фосфорильный аналог на 5'-конце. 5'-Фосфатные модификации включают модификации, которые совместимы с опосредованным RISC сайленсингом генов. Пригодные модификации включают 5'-монофосфат ((НО)2(О)Р-О-5'); 5'-дифосфат ((НО)2(О)Р-О-Р(НО)(О)-О-5'); 5'-трифосфат ((НО)2(О)Р-О-(НО)(О)Р-О-Р(НО)(О)-О-5'); 5'-гуанозиновый кэп (7-метилированный или неметилированный) (7m-G-0-5'-(H0)(0)P-0-(H0)(0)P-0-Р(Н0)(0)-0-5'); 5'-аденозиновый кэп (Аррр) или любую структуру кэпа из модифицированного или немодифицированного нуклеотида (N-O-5'-(HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5'); 5'-монотиофосфат (фосфоротиоат; (HO)2(S)P-O-5'); 5'-монодитиофосфат (фосфородитиоат; (HO)(HS)(S)P-O-5'), 5'-фосфоротиолат ((HO)2(O)P-S-5'); любую дополнительную комбинацию замены атомов кислорода/серы в монофосфате, дифосфате или трифосфате (например, 5'-а-тиотрифосфат, 5'-у-тиотрифосфат и т.д.), 5'-фосфорамидаты ((HO)2(O)P-NH-5',Modifications to the ends of the molecule useful for modulating activity include modification of the 5' end with phosphate or phosphate analogs. For example, in preferred embodiments, the double-stranded RNA antisense strands are phosphorylated at the 5' end or contain a phosphoryl analog at the 5' end. 5'-Phosphate modifications include modifications that are compatible with RISC-mediated gene silencing. Suitable modifications include 5'-monophosphate ((HO)2(O)P-O-5'); 5'-diphosphate ((HO)2(O)P-O-P(HO)(O)-O-5'); 5'-triphosphate ((HO)2(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5'); 5'-guanosine cap (7-methylated or unmethylated) (7m-G-0-5'-(H0)(0)P-0-(H0)(0)P-0-P(H0)(0)- 0-5'); 5'-adenosine cap (App) or any modified or unmodified nucleotide cap structure (N-O-5'-(HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5') ; 5'-monothiophosphate (phosphorothioate; (HO)2(S)P-O-5'); 5'-monodithiophosphate (phosphorodithioate; (HO)(HS)(S)P-O-5'), 5'-phosphorothiolate ((HO)2(O)P-S-5'); any additional combination of oxygen/sulfur substitutions in a monophosphate, diphosphate or triphosphate (e.g. 5'-a-thiotriphosphate, 5'-y-thiotriphosphate, etc.), 5'-phosphoramidates ((HO)2(O)P -NH-5',

- 36 046694 (HO)(NH2)(O)P-O-5‘), 5'-алкилфосфонаты (R = алкил = метил, этил, изопропил, пропил и т.д., например, RP(OH)(O)-O-5'-, (ОН)2(О)Р-5'-СН2-), 5'-алкилэфирные фосфонаты (R = алкилэфир = метоксиметил (MeOCH2-), этоксиметил и т.д., например RP(OH)(O)-O-5'-).- 36 046694 (HO)(NH2)(O)P-O-5'), 5'-alkylphosphonates (R = alkyl = methyl, ethyl, isopropyl, propyl, etc., e.g. RP(OH)(O)- O-5'-, (OH)2(O)P-5'-CH2-), 5'-alkyl ether phosphonates (R = alkyl ether = methoxymethyl (MeOCH2-), ethoxymethyl, etc., e.g. RP(OH) (O)-O-5'-).

Модификации концов молекулы также могут быть полезны для проведения мониторинга распределения, и в таких случаях предпочтительные для добавления группы включают флуорофоры, например флуоресцеин или краситель Alexa, например Alexa 488. Модификации концов молекулы также могут быть полезны для повышения поглощения, полезные для этого модификации включают холестерин. Модификации концов молекулы также могут быть полезны для поперечной сшивки РНК-агента с другим остатком; полезные для этого модификации включают митомицин С.Modifications to the ends of the molecule can also be useful for monitoring distribution, and in such cases, preferred groups to add include fluorophores, such as fluorescein or an Alexa dye, such as Alexa 488. Modifications to the ends of the molecule can also be useful to increase absorption; useful modifications for this include cholesterol . Modifications to the ends of the molecule can also be useful for cross-linking an RNA agent to another residue; Modifications useful for this include mitomycin C.

Нуклеооснования.Nucleobases.

Аденин, гуанин, цитозин и урацил являются самыми распространенными основаниями, обнаруженными в РНК. Эти основания могут быть модифицированы или заменены для придания РНК улучшенных свойств. Например, устойчивые к нуклеазам олигорибонуклеотиды можно приготовить с применением этих оснований или синтетических и природных нуклеооснований (например, инозина, тимина, ксантина, гипоксантина, нубуларина, изогуанизина или туберцидина) и любой из вышеуказанных модификаций. В соответствии с другим вариантом может применяться замещенный или модифицированный аналог любого из вышеупомянутых оснований, например нестандартные основания, модифицированные основания, неприродные основания и универсальные основания, описанные в этом документе. Неограничивающие примеры включают 2-аминоаденин, 6-метил и другие алкильные производные аденина и гуанина, 2-пропил и другие алкильные производные аденина и гуанина, 5-галоурацил и цитозин, 5-пропинил-урацил и цитозин, 6-азоурацил, цитозин и тимин, 5-урацил (псевдоурацил), 4-тиоурацил, 5-галоурацил, 5-(2-аминопропил)урацил, 5-аминоаллилурацил, 8-гало-, амино-, тиол-, тиоалкил-, гидроксил- и другие замещенные по 8 положению аденины и гуанины, 5-трифторометил- и другие замещенные по 5 положению урацилы и цитозины, 7-метилгуанин, замещенные по 5 положению пиримидины, 6-азапиримидины и N-2, N-6 и О-6-замещенные пурины, в том числе 2-аминопропиладенин, 5-пропинилурацил и 5-пропинилцитозин, дигидроурацил, 3-деаза-5-азацитозин, 2-аминопурин, 5-алкилурацил, 7-алкилгуанин, 5-алкилцитозин, 7-деазааденин, №,№-диметиладенин, 2,6-диаминопурин, 5-аминоаллилурацил, Ы3-метилурацил, замещенные 1,2,4-триазолы, 2-пиридинон, 5-нитроиндол, 3-нитропиррол, 5-метоксиурацил, урацил-5-оксиуксусная кислота, 5-метоксикарбонилметилурацил, 5-метил-2-тиоурацил, 5-метоксикарбонилметил-2-тиоурацил, 5-метиламинометил-2-тиоурацил, 3-(3-амино-3-карбоксипропил)урацил, 3-метилцитозин, 5-метилцитозин, N'4-ацетилцитозин. 2-тиоцитозин, М6-метиладенин, ^-изопентиладенин, 2-метилтио-^3-изопентениладенин, N-метилгуанины или О-алкилированные основания. Дополнительные пурины и пиримидины включают таковые, описанные в патенте США № 3687808, таковые, описанные в Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering, pages 858-859, Kroschwitz, J.I., ed. John Wiley & Sons, 1990, и таковые, описанные в работе Englisch et al., Angewandte Chemie, International Edition, 1991, 30, 613.Adenine, guanine, cytosine and uracil are the most common bases found in RNA. These bases can be modified or replaced to give the RNA improved properties. For example, nuclease-resistant oligoribonucleotides can be prepared using these bases or synthetic and natural nucleobases (eg, inosine, thymine, xanthine, hypoxanthine, nubularine, isoguanisine or tubercidin) and any of the above modifications. In another embodiment, a substituted or modified analogue of any of the above bases may be used, such as non-standard bases, modified bases, non-natural bases and universal bases described herein. Non-limiting examples include 2-aminoadenine, 6-methyl and other alkyl derivatives of adenine and guanine, 2-propyl and other alkyl derivatives of adenine and guanine, 5-halouracil and cytosine, 5-propynyl-uracil and cytosine, 6-azouracil, cytosine and thymine , 5-uracil (pseudouracil), 4-thiouracil, 5-halouracil, 5-(2-aminopropyl)uracil, 5-aminoallyluracyl, 8-halo-, amino-, thiol-, thioalkyl-, hydroxyl- and other substituted 8 adenine and guanine, 5-trifluoromethyl- and other 5-substituted uracils and cytosines, 7-methylguanine, 5-substituted pyrimidines, 6-azapyrimidines and N-2, N-6 and O-6-substituted purines, including including 2-aminopropyladenine, 5-propynyluracil and 5-propynylcytosine, dihydrouracil, 3-deaza-5-azacytosine, 2-aminopurine, 5-alkyluracil, 7-alkylguanine, 5-alkylcytosine, 7-deazaadenine, N,N-dimethyladenine, 2 ,6-diaminopurine, 5-aminoallyluracyl, N3-methyluracil, substituted 1,2,4-triazoles, 2-pyridinone, 5-nitroindole, 3-nitropyrrole, 5-methoxyuracil, uracil-5-hydroxyacetic acid, 5-methoxycarbonylmethyluracil, 5 -methyl-2-thiouracil, 5-methoxycarbonylmethyl-2-thiouracil, 5-methylaminomethyl-2-thiouracil, 3-(3-amino-3-carboxypropyl)uracil, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N'4-acetylcytosine. 2-thiocytosine, M 6 -methyladenine, ^-isopentyladenine, 2-methylthio-^ 3 -isopentenyladenine, N-methylguanines or O-alkylated bases. Additional purines and pyrimidines include those described in US Pat. No. 3,687,808, those described in Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering, pages 858-859, Kroschwitz, JI, ed. John Wiley & Sons, 1990, and those described in Englisch et al., Angewandte Chemie, International Edition, 1991, 30, 613.

Катионные группы.Cationic groups.

Модификации олигонуклеотидов также могут включать присоединение одной или нескольких катионных групп к сахару, основанию и/или атому фосфора в составе фосфата или остатка модифицированного фосфатного остова. Катионная группа может быть присоединена к любому атому, способному к замещению, в составе природного, нестандартного или универсального основания. Предпочтительной позицией является позиция, которая не препятствует гибридизации, т.е. не препятствует образованию взаимодействий в виде водородных связей, необходимых для образования пар оснований. Катионная группа может быть присоединена, например, через С2'-позицию сахара или аналогичную позицию в циклическом или ациклическом заменителе сахара. Катионные группы могут включать, например, протонированные аминогруппы, производные например O-AMINE (AMINE = NH2; алкиламино, диалкиламино, гетероциклил, ариламино, диариламино, гетероариламино или дигетероариламино, этилендиамин, полиамино); аминоалкокси, например O(CH2)nAMINE, (например, AMINE = NH2; алкиламино, диалкиламино, гетероциклил, ариламино, диариламино, гетероариламино или дигетероариламино, этилендиамин, полиамино); амино (например, NH2; алкиламино, диалкиламино, гетероциклил, ариламино, диариламино, гетероариламино, дигетероариламино или аминокислота) или NH(CH2CH2NH)nCH2CH2-AMINE (AMINE = NH2; алкиламино, диалкиламино, гетероциклил, ариламино, диариламино, гетероариламино или дигетероариламино).Modifications of oligonucleotides may also include the addition of one or more cationic groups to a sugar, base, and/or phosphorus atom of the phosphate or modified phosphate backbone moiety. The cationic group can be attached to any substitutable atom in a natural, non-standard or universal base. The preferred position is one that does not interfere with hybridization, i.e. does not interfere with the formation of interactions in the form of hydrogen bonds necessary for the formation of base pairs. The cationic group can be attached, for example, through the C2' position of a sugar or similar position in a cyclic or acyclic sugar substitute. Cationic groups may include, for example, protonated amino groups, derivatives such as O-AMINE (AMINE = NH2; alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl, arylamino, diarylamino, heteroarylamino or diheteroarylamino, ethylenediamine, polyamino); aminoalkoxy, for example O(CH 2 ) n AMINE, (for example, AMINE = NH2; alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl, arylamino, diarylamino, heteroarylamino or diheteroarylamino, ethylenediamine, polyamino); amino (for example, NH 2 ; alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl, arylamino, diarylamino, heteroarylamino, diheteroarylamino or amino acid) or NH(CH 2 CH 2 NH) n CH 2 CH 2 -AMINE (AMINE = NH 2 ; alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl , arylamino, diarylamino, heteroarylamino or diheteroarylamino).

Расположение в пределах олигонуклеотида.Location within an oligonucleotide.

Некоторые модификации могут предпочтительно включаться в состав олигонуклеотида в определенных положениях, например во внутренней части цепи или на 5'- или З'-конце олигонуклеотида. Предпочтительное положение модификации в составе олигонуклеотида может придавать предпочтительные свойства агенту. Например, предпочтительные места расположения некоторых модификаций могут придавать оптимальные свойства в обеспечении сайленсинга генов или повышенную устойчивость к эндонуклеазной или экзонуклеазной активности.Certain modifications may be preferentially included in the oligonucleotide at certain positions, such as in the interior of the strand or at the 5' or 3' end of the oligonucleotide. The preferred position of the modification within the oligonucleotide may impart preferred properties to the agent. For example, preferred locations of certain modifications may confer optimal gene silencing properties or increased resistance to endonuclease or exonuclease activity.

Один или несколько нуклеотидов в составе олигонуклеотида могут иметь соединение 2'-5'. Один или несколько нуклеотидов в составе олигонуклеотида могут иметь инвертированное соединение, наOne or more nucleotides within an oligonucleotide may have a 2'-5' junction. One or more nucleotides in an oligonucleotide may have an inverted connection,

- 37 046694 пример соединение 3'-3', 5'-5', 2'-2' или 2'-3'.- 37 046694 example connection 3'-3', 5'-5', 2'-2' or 2'-3'.

Двухцепочечные олигонуклеотиды могут включать по меньшей мере один динуклеотид 5'-уридинаденин-3' (5'-UA-3'), при этом уридин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-уридин-гуанин-3' (5'-UG-3'), при этом 5'-уридин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-цитидин-аденин-3' (5'-СА-3'), при этом 5'-цитидин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-уридин-уридин-3' (5'-UU-3'), при этом 5'-уридин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-цитидин-цитидин3' (5'-СС-3'), при этом 5'-цитидин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-цитидин-уридин-3' (5'-CU-3'), при этом 5'-цитидин является 2'-модифицированным нуклеотидом, или концевой динуклеотид 5'-уридин-цитидин-3' (5'-UC-3'), при этом 5'-уридин является 2'-модифицированным нуклеотидом. Двухцепочечные олигонуклеотиды, содержащие эти модификации, особенно стабильны к эндонуклеазной активности.Double-stranded oligonucleotides may include at least one dinucleotide 5'-uridine adenine-3' (5'-UA-3'), where uridine is a 2'-modified nucleotide, or a terminal dinucleotide 5'-uridine-guanine-3' (5 '-UG-3'), with 5'-uridine being a 2'-modified nucleotide, or terminal dinucleotide 5'-cytidine-adenine-3' (5'-CA-3'), with 5'-cytidine being 2'-modified nucleotide, or terminal dinucleotide 5'-uridine-uridine-3' (5'-UU-3'), with 5'-uridine being a 2'-modified nucleotide, or terminal dinucleotide 5'-cytidine-cytidine3 ' (5'-CC-3'), wherein 5'-cytidine is a 2'-modified nucleotide, or terminal dinucleotide 5'-cytidine-uridine-3' (5'-CU-3'), wherein 5' -cytidine is a 2'-modified nucleotide, or terminal dinucleotide 5'-uridine-cytidine-3' (5'-UC-3'), with 5'-uridine being a 2'-modified nucleotide. Double-stranded oligonucleotides containing these modifications are particularly stable to endonuclease activity.

Общие ссылки.General links.

Олигорибонуклеотиды и олигорибонуклеозиды, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть синтезированы с применением твердофазного синтеза, см., например, Oligonucleotide synthesis, a practical approach, Ed. M.J. Gait, IRL Press, 1984; Oligonucleotides and Analogues, A Practical Approach, Ed. F. Eckstein, IRL Press, 1991 (особенно Глава 1, Modern machine-aided methods of oligodeoxyribonucleotide synthesis, Глава 2, Oligoribonucleotide synthesis, Глава 3, 2'-O-Methyloligoribonucleotides: synthesis and applications, Глава 4, Phosphorothioate oligonucleotides, Глава 5, Synthesis of oligonucleotide phosphorodithioates, Глава 6, Synthesis of oligo-2'-deoxyribonucleoside methylphosphonates, и Глава 7, Oligodeoxynucleotides containing modified bases. Другие, особенно полезные способы синтеза, реагенты, блокирующие группы и условия проведения реакций описаны в Martin, P., Helv. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504; Beaucage, S.L. and Iyer, R.P., Tetrahedron, 1992, 48, 2223-2311 and Beaucage, S.L. and Iyer, R.P., Tetrahedron, 1993, 49, 6123-6194, или работах, на которые даны ссылки в этих публикациях. Модификации, описанные в WO 00/44895, WO 01/75164 или WO 02/44321, могут применяться в этом документе. Раскрытие всех публикаций, патентов и опубликованных заявок на патент, перечисленных в этом документе, включено в описание в качестве ссылок.Oligoribonucleotides and oligoribonucleosides used in accordance with the present invention can be synthesized using solid phase synthesis, see, for example, Oligonucleotide synthesis, a practical approach, Ed. M.J. Gait, IRL Press, 1984; Oligonucleotides and Analogues, A Practical Approach, Ed. F. Eckstein, IRL Press, 1991 (especially Chapter 1, Modern machine-aided methods of oligodeoxyribonucleotide synthesis, Chapter 2, Oligoribonucleotide synthesis, Chapter 3, 2'-O-Methyloligoribonucleotides: synthesis and applications, Chapter 4, Phosphorothioate oligonucleotides, Chapter 5 , Synthesis of oligonucleotide phosphorodithioates, Chapter 6, Synthesis of oligo-2'-deoxyribonucleoside methylphosphonates, and Chapter 7, Oligodeoxynucleotides containing modified bases. Other particularly useful synthetic routes, reagents, blocking groups, and reaction conditions are described in Martin, P., Helv. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504; or works referred to in these publications. Modifications described in WO 00/44895, WO 01/75164 or WO 02/44321 may apply in this document. Disclosure of all publications, patents and published patent applications listed in this document. document, included in the description as references.

Ссылки по фосфатным группам.Links to phosphate groups.

Получение фосфинатных олигорибонуклеотидов описано в патенте США № 5508270. Получение алкилфосфонатных олигорибонуклеотидов описано в патенте США № 4469863. Получение фосфорамидитных олигорибонуклеотидов описано в патентах США № 5256775 или 5366878. Получение фосфотриэфирных олигорибонуклеотидов описано в патенте США № 5023243. Получение боранофосфатных олигорибонуклеотидов описано в патентах США № 5130302 и 5177198. Получение 3'-дезокси-3'-амино фосфорамидатных олигорибонуклеотидов описано в патенте США № 5476925. 3'-Дезокси-3'метиленфосфонатные олигорибонуклеотиды описаны в An, H., et al., J. Org. Chem. 2001, 66, 2789-2801. Получение соединенных серосодержащими мостиками нуклеотидов описано в Sproat et al. Nucleosides Nucleotides 1988, 7, 651 и Crosstick et al. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 4693.The preparation of phosphinate oligoribonucleotides is described in US Patent No. 5508270. The preparation of alkylphosphonate oligoribonucleotides is described in US Patent No. 4469863. The preparation of phosphoramidite oligoribonucleotides is described in US Patent No. 5256775 or 5366878. The preparation of phosphotriester oligoribonucleotides is described in US Patent No. 50 23243. The preparation of boranophosphate oligoribonucleotides is described in US Pat. No. 5,130,302 and 5,177,198. The preparation of 3'-deoxy-3'-amino phosphoramidate oligoribonucleotides is described in US Pat. No. 5,476,925. 3'-Deoxy-3'-methylenephosphonate oligoribonucleotides are described in An, H., et al., J. Org. Chem. 2001, 66, 2789-2801. The preparation of sulfur-bridged nucleotides is described in Sproat et al. Nucleosides Nucleotides 1988, 7, 651 and Crosstick et al. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 4693.

Ссылки по группам сахара.Links to sugar groups.

Модификации, относящиеся к 2'-модификациям, можно найти в Verma, S. et al. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 99-134 и ссылках, приведенных в этой работе. Специфичные модификации рибозы можно найти в следующих работах: 2'-фторо- (Kawasaki et. al., J. Med. Chem., 1993, 36, 831-841), 2'-MOE (Martin, P. Helv. Chim. Acta, 1996, 79, 1930-1938), LNA (Wengel, J. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 301-310).Modifications related to 2' modifications can be found in Verma, S. et al. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 99-134 and references given in this work. Specific modifications of ribose can be found in the following works: 2'-fluoro- (Kawasaki et. al., J. Med. Chem., 1993, 36, 831-841), 2'-MOE (Martin, P. Helv. Chim. Acta, 1996, 79, 1930-1938), LNA (Wengel, J. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 301-310).

Ссылки по замене фосфатной группы.Phosphate Group Substitution Links.

Метиленметилимино-сшитые олигорибонуклеозиды, также называемые в этом документе MMI-сшитыми олигорибонуклеозидами, метилендиметилгидразо-сшитые олигорибонуклеозиды, также называемые в этом документе MDH-сшитыми олигорибонуклеозидами, и метиленкарбониламиносшитые олигонуклеозиды, также называемые в этом документе амидо-3-сшитыми олигорибонуклеозидами, и метиленаминокарбонил-сшитые олигонуклеозиды, также называемые в этом документе амидо-4-сшитыми олигорибонуклеозидами, а также соединения со смешанным остовом, содержащие, например, чередующиеся MMI и РО или PS связи, могут быть получены, как описано в патентах США № 5378825, 5386023, 5489677 и в опубликованных PCT заявках на патент PCT/US92/04294 и PCT/US92/04305 (опубликованных как WO 92/20822 и WO 92/20823 соответственно). Формацеталь- и тиоформацеталь-сшитые олигорибонуклеозиды могут быть получены, как описано в патентах США № 5264562 и 5264564. Этиленоксид-сшитые олигорибонуклеозиды могут быть получены, как описано в патентах США № 5223618. Замены на силоксан описаны в Cormier, J.F. et al., Nucleic Acids Res. 1988, 16, 4583. Замены на карбонат описаны в Tittensor, J.R. J. Chem. Soc. p. 1971, 1933. Замены на карбоксиметил описаны в Edge, M.D. et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1972, 1991. Замены на карбамат описаны в Stirchak, E.P. Nucleic Acids Res. 1989, 17, 6129.Methylenemethylimino-crosslinked oligoribonucleosides, also referred to herein as MMI-linked oligoribonucleosides, methylenedimethylhydrazo-crosslinked oligoribonucleosides, also referred to herein as MDH-linked oligoribonucleosides, and methylenecarbonylamine-linked oligonucleosides, also referred to herein as amido-3-linked oligoribonucleosides, and methyleneaminocarbonyl-crosslinked Oligonucleosides, also referred to herein as amido-4-cross-linked oligoribonucleosides, as well as mixed-backbone compounds containing, for example, alternating MMI and PO or PS linkages, can be prepared as described in US Pat. Nos. 5,378,825, 5,386,023, 5,489,677, and PCT published patent applications PCT/US92/04294 and PCT/US92/04305 (published as WO 92/20822 and WO 92/20823 respectively). Formoacetal and thioformacetal cross-linked oligoribonucleosides can be prepared as described in US Patent Nos. 5,264,562 and 5,264,564. Ethylene oxide cross-linked oligoribonucleosides can be prepared as described in US Patent No. 5,223,618. Substitutions to siloxane are described in Cormier, J.F. et al., Nucleic Acids Res. 1988, 16, 4583. Carbonate substitutions are described in Tittensor, J.R. J. Chem. Soc. p. 1971, 1933. Substitutions to carboxymethyl are described in Edge, M.D. et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1972, 1991. Carbamate substitutions are described in Stirchak, E.P. Nucleic Acids Res. 1989, 17, 6129.

Ссылки по замене фосфато-рибозного остова.Phosphate-ribose backbone replacement links.

Соединения циклобутилового заменителя сахара могут быть получены, как описано в патенте США № 5359044. Пирролидиновый заменитель сахара может быть получен, как описано в патенте США № 5519134. Морфолиновый заменитель сахара может быть получен, как описано в патентах СШАCyclobutyl sweetener compounds can be prepared as described in U.S. Patent No. 5,359,044. Pyrrolidine sweetener can be prepared as described in U.S. Patent No. 5,519,134. Morpholine sweetener can be prepared as described in U.S. Patents

- 38 046694 № 5142047 и 5235033, и в раскрытиях других родственных патентов. Пептидо-нуклеиновые кислоты (PNA) известны как таковые и могут быть получены в соответствии с любым из множества способов, указанных в Peptide Nucleic Acids (PNA): Synthesis, Properties and Potential Applications, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 1996, 4, 5-23. Они также могут быть получены в соответствии с патентом США № 5539083.- 38 046694 No. 5142047 and 5235033, and in the disclosures of other related patents. Peptide Nucleic Acids (PNAs) are known as such and can be prepared according to any of a variety of methods outlined in Peptide Nucleic Acids (PNA): Synthesis, Properties and Potential Applications, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 1996, 4, 5-23 . They may also be obtained in accordance with US Patent No. 5,539,083.

Ссылки по модификациям концов молекул.Links to modifications to the ends of molecules.

Модификации концов молекул описаны в Manoharan, M. et al. Antisense and Nucleic Acid Drug Development, 12, 103-128 (2002) и ссылках, приведенных в этой работе.Modifications to the ends of the molecules are described in Manoharan, M. et al. Antisense and Nucleic Acid Drug Development, 12, 103-128 (2002) and references cited in this work.

Ссылки по нуклеооснованиям.Nucleobase Links.

N-2-Замещенные пуриновые нуклеозид амидиты могут быть получены, как описано в патенте США № 5459255. 3-Деазапуриновые нуклеозид амидиты могут быть получены, как описано в патенте США № 5457191. 5,6-Замещенные пиримидиновые нуклеозид амидиты могут быть получены, как описано в патенте США № 5614617. 5-Пропинил пиримидиновые нуклеозид амидиты могут быть получены, как описано в патенте США № 5484908.N-2-Substituted purine nucleoside amidites can be prepared as described in US Pat. No. 5,459,255. 3-Deazapurine nucleoside amidites can be prepared as described in US Pat. No. 5,457,191. 5,6-Substituted pyrimidine nucleoside amidites can be prepared as described in US Pat. No. 5,614,617. 5-Propynyl pyrimidine nucleoside amidites can be prepared as described in US Pat. No. 5,484,908.

Линкеры.Linkers.

Термин линкер означает органический остаток, который соединяет две части соединения. В типичном случае линкеры содержат прямую связь или атом, такой как атом кислорода или атом серы, структурную единицу, такую как NR1, C(O), C(O)NH, SO, SO2, SO2NH или цепочку атомов, такую как замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный алкенил, замещенный или незамещенный акинил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, гетероарилалкил, гетероарилалкенил, гетероарилалкинил, гетероциклилалкил, гетероциклилалкенил, гетероциклилалкинил, арил, гетероарил, гетероциклил, циклоалкил, циклоалкенил, алкиларилалкил, алкиларилалкенил, алкиларилалкинил, алкениларилалкил, алкениларилалкенил, алкениларилалкинил, алкиниларилалкил, алкиниларилалкенил, алкиниларилалкинил, алкилгетероарилалкил, алкилгетероарилалкенил, алкилгетероарилалкинил, алкенилгетероарилалкил, алкенилгетероарилалкенил, алкенилгетероарилалкинил, алкинилгетероарилалкил, алкинилгетероарилалкенил, алкинилгетероарилалкинил, алкилгетероциклилалкил, алкилгетероциклилалкенил, алкилгетероциклилалкинил, алкенилгетероциклилалкил, алкенилгетероциклилалкенил, алкенилгетероциклилалкинил, алкинилгетероциклилалкил, алкинилгетероциклилалкенил, алкинилгетероциклилалкинил, алкиларил, алкениларил, алкиниларил, алкилгетероарил, алкенилгетероарил, алкинилгетероарил, где один или несколько остатков метилена могут прерываться или заканчиваться атомом или группой О, S, S(O), SO2, N(R1)2, C(O), расщепляемой линкерной группой, замещенным или незамещенным арилом, замещенным или незамещенным гетероарилом, замещенным или незамещенным гетероциклом; где R1 - это атом водорода, ацил, алифатическая или замещенная алифатическая группа.The term linker means an organic moiety that connects two parts of a compound. Typically, linkers contain a direct bond or atom such as an oxygen atom or a sulfur atom, a structural unit such as NR 1 , C(O), C(O)NH, SO, SO2, SO2NH, or a chain of atoms such as a substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted alkenyl, substituted or unsubstituted akinyl, arylalkyl, arylalkenyl, arylalkynyl, heteroarylalkyl, heteroarylalkyl, heteroarylalkynyl, heterocyclylalkenyl, heterocyclylalkenyl, heterocyclylalkynyl, aryl, heteroaryl, heterocyclyl, cycloalkenyl, cycloalkenyl, kyl, alkylarylalkenyl, alkylarylalkynyl, alkenylarylalkyl, alkenylarylalkenyl , alkenylarylalkynyl, alkynylarylalkyl, alkynylarylalkenyl, alkynylarylalkynyl, alkylheteroarylalkyl, alkylheteroarylalkynyl, alkylheteroarylalkynyl, alkenylheteroarylalkyl, alkenylheteroarylalkynyl, alkenylheteroarylalkynyl, alkynylheteroarylalkyl, alkynylheteroaryl alkenyl, alkynylheteroarylalkynyl, alkylheterocyclylalkyl, alkylheterocyclylalkenyl, alkylheterocyclylalkenyl, alkenylheterocyclylalkyl, alkenylheterocyclylalkenyl, alkenylheterocyclylalkynyl, alkynylheterocyclylalkyl, alkynylheterocyclylalkenyl, alkynylheterocyclylalkynyl, alkylaryl , alkenyl aryl, alkynylaryl , alkylheteroaryl, alkenylheteroaryl, alkynylheteroaryl, where one or more methylene residues may be interrupted or terminated by an O, S, S(O), SO2, N(R 1 )2, C(O) atom or group, cleavable by a linker group, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted heterocycle; where R 1 is a hydrogen atom, acyl, aliphatic or substituted aliphatic group.

В одном из вариантов воплощения линкер являетсяIn one embodiment, the linker is

-[(P-Q-R)q-X-(P'-Q'-R')q]q-T-, где Р, R, Т, Р', R' и Т каждый независимо для каждого случая отсутствует, является СО, NH, О, S,-[(P-Q-R)q-X-(P'-Q'-R')q]q-T-, where P, R, T, P', R' and T are each independently absent for each case, is CO, NH, O, S,

ОС(О), NHC(O), СН2, CH2NH, СН2О; NHCH(Ra)C(O), -C(O)-CH(Ra)-, NH-, CH=N-O, о ,s—s.OS(O), NHC(O), CH2, CH2NH, CH2O; NHCH(R a )C(O), -C(O)-CH(R a )-, NH-, CH=NO, o ,s—s.

A или гетероциклил;A or heterocyclyl;

,s—s, ,s—s.,s—s, ,s—s.

Q и Q' каждый независимо для каждого случая отсутствует, является -(СН2)п-, -С^Х^ХСНгХ-, -(CH2)nC(R1)(R2)-, -(CH2CH2OXCH2CH2-, или -(CH2CH2OXCH2CH2NH-;Q and Q' are each independently absent for each case, is -(CH 2 ) n -, -C^X^XCH2H-, -(CH2)nC(R1)(R 2 )-, -(CH2CH2OXCH2CH2-, or -( CH2CH2OXCH2CH2NH-;

X - отсутствует или является расщепляемой линкерной группой;X - absent or a cleavable linker group;

Ra является Н или боковой цепью аминокислоты;R a is H or a side chain of an amino acid;

R1 и R2 каждый независимо для каждого случая является Н, CH3, ОН, SH или N(Rn)2;R 1 and R 2 are each independently for each case H, CH3, OH, SH or N(R n )2;

Rn независимо для каждого случая является Н, метилом, этилом, пропилом, изопропилом, бутилом или бензилом;R n is independently for each case H, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl or benzyl;

q, q' и q каждый независимо для каждого случая равняется 0-20, и при этом повторяющаяся единица может быть той же самой или иной;q, q' and q are each independently equal to 0-20 in each case, and the repeating unit may be the same or different;

n независимо для каждого случая равняется 1-20;n independently for each case is equal to 1-20;

m независимо для каждого случая равняется 0-50.m independently for each case is equal to 0-50.

В одном из вариантов воплощения линкер содержит по меньшей мере одну расщепляемую линкерную группу.In one embodiment, the linker contains at least one cleavable linker group.

В некоторых воплощениях линкер является разветвленным линкером. Точка ветвления разветвленного линкера может являться по меньшей мере трехвалентным, но может быть тетравалентным, пентавалентным или гексавалентным атомом или группой, обеспечивающей такие множественные валентности. В некоторых воплощениях точка ветвления представлена -N, -N(Q)-C, -О-С, -S-C, -SS-C, -C(O)N(Q)-C, -OC(O)N(Q)-C, -N(Q)C(O)-C или -N(Q)C(O)O-C; где Q независимо для каждого случая является Н или необязательно замещенным алкилом. В другом варианте воплощения точка ветвления является глицерином или производным глицерина.In some embodiments, the linker is a branched linker. The branch point of a branched linker may be at least trivalent, but may be a tetravalent, pentavalent or hexavalent atom or group providing such multiple valencies. In some embodiments, the branch point is -N, -N(Q)-C, -O-C, -S-C, -SS-C, -C(O)N(Q)-C, -OC(O)N(Q )-C, -N(Q)C(O)-C or -N(Q)C(O)O-C; where Q is independently in each case H or optionally substituted alkyl. In another embodiment, the branch point is glycerol or a glycerol derivative.

Расщепляемые линкерные группы.Cleavable linker groups.

Расщепляемая линкерная группа - это группа, которая в существенной мере стабильна вне клетки,A cleavable linker group is a group that is substantially stable outside the cell,

- 39 046694 но при попадании в целевую клетку расщепляется с высвобождением двух частей, которые линкер удерживает вместе. В предпочтительном воплощении расщепляемая линкерная группа расщепляется по меньшей мере в 10 раз или более, предпочтительно по меньшей мере в 100 раз быстрее в целевой клетке или при первом стандартном условии (которое может, например, быть выбрано для моделирования или создания образца внутриклеточных условий), чем в крови субъекта, или при втором стандартном условии (которое может, например, быть выбрано для моделирования или создания образца условий, обнаруженных в крови или сыворотке).- 39 046694 but when it enters the target cell, it splits, releasing two parts that the linker holds together. In a preferred embodiment, the cleavable linker group is cleaved at least 10 times or more, preferably at least 100 times faster in the target cell or under a first standard condition (which may, for example, be selected to simulate or sample intracellular conditions) than in the subject's blood, or under a second standard condition (which may, for example, be selected to simulate or sample conditions found in blood or serum).

Расщепляемые линкерные группы чувствительны к расщепляющим агентам, например рН, окислительно-восстановительному потенциалу или присутствию способствующих деградации молекул. В общем случае расщепляющие агенты или в большей степени преобладают или обнаруживаются с более высоким уровнем содержания или активностей внутри клетки, чем в сыворотке или крови. Примеры таких деградирующих агентов включают: окислительно-восстановительные агенты, которые выбраны для конкретных субстратов или которые не имеют субстратной специфичности, включая, например, окислительные или восстановительный ферменты или восстановительные агенты, такие как меркаптаны, присутствующие в клетке, которые могут деградировать чувствительную к окислительновосстановительному потенциалу расщепляемую линкерную группу путем восстановления; эстеразы; эндосомы или агенты, способные создавать кислые условия окружающей среды, например таковые, приводящие к показателю рН пять или ниже; ферменты, способные гидролизовать или деградировать расщепляемую в кислых условиях линкерную группу по механизму общего кислотного катализа, пептидазы (которые могут быть субстрат-специфичными) и фосфатазы.Cleavable linker groups are sensitive to cleavage agents, such as pH, redox potential, or the presence of degradation molecules. In general, degrading agents are either more prevalent or found at higher levels or activities within the cell than in serum or blood. Examples of such degrading agents include: redox agents that are selected for specific substrates or that do not have substrate specificity, including, for example, oxidative or reductive enzymes or reducing agents such as mercaptans present in the cell that can degrade redox-sensitive a cleavable linker group by reduction; esterase; endosomes or agents capable of creating acidic environmental conditions, such as those resulting in a pH of five or lower; enzymes capable of hydrolyzing or degrading a linker group cleaved under acidic conditions by the mechanism of general acid catalysis, peptidases (which can be substrate-specific) and phosphatases.

Расщепляемая линкерная группа, такая как дисульфидная связь, может быть чувствительной к рН. Сыворотка человека имеет рН 7,4, в то время как среднее значение рН внутри клетки немного ниже, в диапазоне примерно 7,1-7,3. В эндосомах значение рН более кислое, в диапазоне 5,5-6,0, а лизосомы имеют еще более кислый рН со значением около 5,0. Некоторые линкеры содержат расщепляемую линкерную группу, которая расщепляется при предпочтительном значении рН, посредством этого высвобождая катионный липид от лиганда внутри клетки или внутри требуемого компартмента клетки.The cleavable linker group, such as a disulfide bond, may be pH sensitive. Human serum has a pH of 7.4, while the average intracellular pH is slightly lower, ranging from about 7.1-7.3. Endosomes have a more acidic pH value, ranging from 5.5-6.0, and lysosomes have an even more acidic pH value around 5.0. Some linkers contain a cleavable linker group that cleaves at a preferred pH, thereby releasing the cationic lipid from the ligand within the cell or within the desired cell compartment.

Линкер может включать расщепляемую линкерную группу, которая расщепляется конкретным ферментом. Тип расщепляемой линкерной группы, внедренной в линкер, может зависеть от целевой клетки. Например, лиганды направленного действия на клетки печени могут быть присоединены к катионным липидам через линкер, который содержит сложноэфирную группу. В клетках печени содержится много эстераз, по этой причине линкер будет расщепляться более эффективно в клетках печени, чем в типах клеток, не богатых содержанием эстераз. Другие типы клеток, богатых эстеразами, включают клетки легкого, коркового вещества почки и семенников.The linker may include a cleavable linker group that is cleaved by a particular enzyme. The type of cleavable linker group incorporated into the linker may depend on the target cell. For example, liver cell-targeting ligands can be attached to cationic lipids through a linker that contains an ester group. Liver cells contain a lot of esterases, for this reason the linker will be degraded more efficiently in liver cells than in cell types that are not rich in esterases. Other cell types rich in esterases include cells of the lung, renal cortex, and testes.

Линкеры, содержащие пептидные связи, могут применяться, если направленное действие осуществляется на типы клеток, богатые пептидазами, такие как клетки печени и синовиоциты.Linkers containing peptide bonds can be used when targeting cell types rich in peptidases, such as liver cells and synoviocytes.

В общем случае пригодность кандидатной расщепляемой линкерной группы можно оценить с помощью испытания способности деградирующего агента (или условия) расщеплять кандидатную линкерную группу. Также желательно дополнительно испытать кандидатную расщепляемую линкерную группу на способность быть устойчивой к расщеплению в крови или при контакте с другими не целевыми тканями. Таким образом, можно определить относительную чувствительность к расщеплению при первом и втором условии, при этом первое выбрано так, чтобы оно моделировало расщепление в целевой клетке, а второе выбрано таким образом, чтобы оно моделировало расщепление в других тканях или биологических жидкостях, например в крови или сыворотке. Оценку можно проводить в бесклеточных системах, в клетках, в культуре клеток, в органной или тканевой культуре или на целом организме животного. Может оказаться полезным провести начальную оценку в условиях бесклеточной системы или культуры и подтвердить ее путем дополнительной оценки на целом организме животного. В предпочтительных воплощениях полезные кандидатные соединения расщепляются по меньшей мере в 2, 4, 10 или 100 раз быстрее в клетке (или в условиях in vitro, выбранных так, чтобы они моделировали внутриклеточные условия) по сравнению с кровью или сывороткой (или в условиях in vitro, выбранных так, чтобы они моделировали условия внеклеточной среды).In general, the suitability of a candidate cleavable linker group can be assessed by testing the ability of a degradant agent (or condition) to cleave the candidate linker group. It is also desirable to further test the candidate cleavable linker group for its ability to resist cleavage in the blood or upon contact with other non-target tissues. Thus, the relative sensitivities to cleavage under the first and second conditions can be determined, with the first chosen to model cleavage in the target cell and the second chosen to model cleavage in other tissues or biological fluids, such as blood or serum. The assessment can be carried out in cell-free systems, in cells, in cell culture, in organ or tissue culture, or in the whole animal body. It may be useful to conduct an initial assessment in a cell-free system or culture and confirm this by further assessment in the whole animal. In preferred embodiments, the useful candidate compounds are degraded at least 2-, 4-, 10-, or 100-fold faster in a cell (or in vitro conditions selected to simulate intracellular conditions) compared to blood or serum (or in vitro conditions). , selected so that they simulate the conditions of the extracellular environment).

Чувствительные к окислительно-восстановительному потенциалу расщепляемые линкерные группы.Redox-sensitive cleavable linker groups.

Один класс расщепляемых линкерных групп представлен чувствительными к окислительновосстановительному потенциалу расщепляемыми линкерными группами, которые расщепляются при восстановлении или окислении. Примером расщепляемой при восстановлении линкерной группы является дисульфидная линкерная группа (-S-S-). Чтобы определить, является ли кандидатная расщепляемая линкерная группа пригодной расщепляемой при восстановлении линкерной группой или, например, пригодной для применения с конкретным остатком интерферирующей РНК и конкретным агентом направленного действия, можно ориентироваться на способы, описанные в этом документе. Например, кандидатную группу можно оценить путем инкубирования с дитиотреитолом (DTT) или с другим восстанавливающим агентом, применяя известные специалисту в данной области реагенты, что воспроизводит скорость расщепления, которая наблюдалась бы в клетке, например в целевой клетке. КандидатнуюOne class of cleavable linker groups is represented by redox-sensitive cleavable linker groups, which are cleaved upon reduction or oxidation. An example of a reduction-cleavable linker group is a disulfide linker group (-S-S-). To determine whether a candidate cleavable linker group is a suitable reduction cleavable linker group or, for example, suitable for use with a particular interfering RNA moiety and a particular targeting agent, one can rely on the methods described herein. For example, a candidate moiety can be assessed by incubation with dithiothreitol (DTT) or another reducing agent using reagents known to one skilled in the art, which reproduces the rate of degradation that would be observed in a cell, such as a target cell. candidate

- 40 046694 группу также можно оценить в условиях, которые выбраны так, чтобы они моделировали условия в крови или сыворотке. В предпочтительном воплощении кандидатные соединения расщепляются в крови не более чем на 10%. В предпочтительных воплощениях полезные кандидатные соединения деградируют по меньшей мере в 2, 4, 10 или 100 раз быстрее в клетке (или в условиях in vitro, выбранных так, чтобы они моделировали внутриклеточные условия) по сравнению с кровью (или в условиях in vitro, выбранных так, чтобы они моделировали условия внеклеточной среды). Скорость расщепления кандидатных соединений можно определить с применением стандартного анализа ферментативной кинетики в условиях, выбранных так, чтобы они моделировали внутриклеточную среду, и в сравнении с условиями, выбранными таким образом, чтобы они моделировали внеклеточную среду.- 40 046694 group can also be assessed under conditions that are selected to simulate conditions in blood or serum. In a preferred embodiment, the candidate compounds are degraded in the blood by no more than 10%. In preferred embodiments, the useful candidate compounds degrade at least 2, 4, 10, or 100 times faster in a cell (or in vitro conditions selected to simulate intracellular conditions) compared to blood (or in vitro conditions selected so that they simulate the conditions of the extracellular environment). The rate of degradation of candidate compounds can be determined using standard enzyme kinetics analysis under conditions selected to simulate the intracellular environment and in comparison with conditions selected to simulate the extracellular environment.

Расщепляемые линкерные группы на основе фосфата.Phosphate-based cleavable linker groups.

Расщепляемые линкерные группы на основе фосфата расщепляются агентами, которые деградируют или гидролизуют фосфатную группу. Примером агента, расщепляющего фосфатные группы в клетках, являются ферменты, такие как клеточные фосфатазы. Примерами линкерных групп на основе фосфата являются -O-P(O)(ORk)-O-, -O-P(S)(ORk)-O-, -O-P(S)(SRk)-O-, -S-P(O)(ORk)-O-, -O-P(O)(ORk)-S-, -S-P(O)(ORk)-S-, -O-P(S)(ORk)-S-, -S-P(S)(ORk)-O-, -O-P(O)(Rk)-O-, -O-P(S)(Rk)-O-, -S-P(O)(Rk)-O-, -S-P(S)(Rk)-O-, -S-P(O)(Rk)-S-, -O-P(S)(Rk)-S-. Предпочтительными воплощениями являютсяPhosphate-based cleavable linker groups are cleaved by agents that degrade or hydrolyze the phosphate group. An example of an agent that cleaves phosphate groups in cells are enzymes such as cellular phosphatases. Examples of phosphate-based linker groups are -O-P(O)(ORk)-O-, -O-P(S)(ORk)-O-, -O-P(S)(SRk)-O-, -S-P(O)(ORk )-O-, -O-P(O)(ORk)-S-, -S-P(O)(ORk)-S-, -O-P(S)(ORk)-S-, -S-P(S)(ORk)- O-, -O-P(O)(Rk)-O-, -O-P(S)(Rk)-O-, -S-P(O)(Rk)-O-, -S-P(S)(Rk)-O- , -S-P(O)(Rk)-S-, -O-P(S)(Rk)-S-. Preferred embodiments are

-O-P(O)(OH)-O-, -O-P(S)(OH)-O-, -O-P(S)(SH)-O-, -S-P(O)(OH)-O-, -O-P(O)(OH)-S-, -S-P(O)(OH)-S-, -O-P(S)(OH)-S-, -S-P(S)(OH)-O-, -O-P(O)(H)-O-, -O-P(S)(H)-O-, -S-P(O)(H)-O-, -S-P(S)(H)-O-,-O-P(O)(OH)-O-, -O-P(S)(OH)-O-, -O-P(S)(SH)-O-, -S-P(O)(OH)-O-, -O-P (O)(OH)-S-, -S-P(O)(OH)-S-, -O-P(S)(OH)-S-, -S-P(S)(OH)-O-, -O-P(O )(H)-O-, -O-P(S)(H)-O-, -S-P(O)(H)-O-, -S-P(S)(H)-O-,

-S-P(O)(H)-S-, -O-P(S)(H)-S-. Предпочтительным воплощением является -О-Р(О)(ОН)-О-. Эти кандидатные соединения можно оценить с применением способов, аналогичных описанным выше.-S-P(O)(H)-S-, -O-P(S)(H)-S-. A preferred embodiment is -O-P(O)(OH)-O-. These candidate compounds can be assessed using methods similar to those described above.

Расщепляемые под действием кислоты линкерные группы.Linker groups that are cleavable by acid.

Расщепляемые под действием кислоты линкерные группы являются линкерными группами, которые расщепляются в кислых условиях. В предпочтительных воплощениях расщепляемые под действием кислоты линкерные группы расщепляются в кислой среде со значением рН около 6,5 или ниже (например, около 6,0, 5,5, 5,0 или ниже) или под действием агентов, таких как ферменты, которые могут действовать по общему кислотному механизму. В клетке специфичные органеллы с низким рН, такие как эндосомы и лизосомы, могут обеспечивать способствующее расщеплению окружение для расщепляемых под действием кислоты линкерных групп. Неограничивающие примеры расщепляемых под действием кислоты линкерных групп включают гидразоны, сложные эфиры и сложные эфиры аминокислот. Расщепляемые под действием кислоты группы могут иметь общую формулу -C=NN-, C(O)O или -ОС(О). В предпочтительном воплощении атом углерода, присоединенный к атому кислорода сложного эфира (алкоксигруппа), принадлежит арильной группе, замещенной алкильной группе или третичной алкильной группе, такой как диметилпентил или трет-бутил. Эти кандидатные соединения можно оценить с применением способов, аналогичных описанным выше.Acid-cleavable linker groups are linker groups that are cleaved under acidic conditions. In preferred embodiments, the acid-cleavable linker groups are cleaved in an acidic environment with a pH value of about 6.5 or lower (for example, about 6.0, 5.5, 5.0 or lower) or by the action of agents, such as enzymes, that may act by a general acid mechanism. In the cell, specific low-pH organelles such as endosomes and lysosomes may provide a cleavage-promoting environment for acid-cleavable linker groups. Non-limiting examples of acid-cleavable linker groups include hydrazones, esters, and amino acid esters. Acid-cleavable groups may have the general formula -C=NN-, C(O)O or -OC(O). In a preferred embodiment, the carbon atom attached to the oxygen atom of the ester (alkoxy group) belongs to an aryl group, a substituted alkyl group or a tertiary alkyl group such as dimethylpentyl or tert-butyl. These candidate compounds can be assessed using methods similar to those described above.

Линкерные группы на основе сложного эфира.Ester-based linker groups.

Линкерные группы на основе сложного эфира, которые подлежат расщеплению, расщепляются в клетках ферментами, такими как эстеразы и амидазы. Неограничивающие примеры расщепляемых линкерных групп на основе сложного эфира включают сложные эфиры алкиленовых, алкениленовых и алкиниленовых групп. Расщепляемые линкерные группы на основе сложного эфира имеют общую формулу -С(О)О- или -ОС(О)-. Эти кандидатные соединения можно оценить с применением способов, аналогичных описанным выше.Ester linker groups that are subject to cleavage are cleaved in cells by enzymes such as esterases and amidases. Non-limiting examples of cleavable ester linker groups include esters of alkylene, alkenylene and alkynylene groups. Cleavable ester linker groups have the general formula -C(O)O- or -OC(O)-. These candidate compounds can be assessed using methods similar to those described above.

Расщепляемые группы на основе пептида.Peptide-based cleavable groups.

Расщепляемые линкерные группы на основе пептида расщепляются в клетках ферментами, такими как пептидазы и протеазы. Расщепляемые линкерные группы на основе пептида представляют собой пептидные связи, сформированные между аминокислотами с образованием олигопептидов (например, дипептидов, трипептидов и т.д.) и полипептидов. Расщепляемые группы на основе пептида не включают амидогруппу (-C(O)NH-). Амидогруппа может образовываться между любым алкиленом, алкениленом или алкинеленом. Пептидная связь является особым типом амидной связи, сформированной между аминокислотами с образованием пептидов и белков. Расщепляемая группа на основе пептида в общем случае ограничена пептидной связью (т.е. амидной связью), сформированной между аминокислотами с образованием пептидов и белков, и не включает полностью функциональную амидогруппу. Расщепляемые линкерные группы на основе пептида имеют общую формулу -NHCHRAC(O)NHCHRBC(O)-, где RA и RB - R-группы двух соседних аминокислот. Эти кандидатные соединения можно оценить с применением способов, аналогичных описанным выше.Peptide-based cleavable linker groups are cleaved in cells by enzymes such as peptidases and proteases. Peptide-based cleavable linker groups are peptide bonds formed between amino acids to form oligopeptides (eg, dipeptides, tripeptides, etc.) and polypeptides. Peptide-based cleavable groups do not include an amido group (-C(O)NH-). The amido group can be formed between any alkylene, alkenylene or alkynene. A peptide bond is a special type of amide bond formed between amino acids to form peptides and proteins. A peptide-based cleavable group is generally limited to the peptide bond (ie, amide bond) formed between amino acids to form peptides and proteins, and does not include a fully functional amido group. The cleavable peptide-based linker groups have the general formula -NHCHR A C(O)NHCHR B C(O)-, where R A and R B are the R groups of two adjacent amino acids. These candidate compounds can be assessed using methods similar to those described above.

Лиганды.Ligands.

Широкое разнообразие молекул может быть присоединено к олигонуклеотидам и липидам по настоящему изобретению. Предпочтительными остатками являются лиганды, которые присоединяют, предпочтительно ковалентно, либо непосредственно, либо опосредованно через вставочный элемент.A wide variety of molecules can be attached to the oligonucleotides and lipids of the present invention. Preferred residues are ligands that are attached, preferably covalently, either directly or indirectly through an insertion element.

В предпочтительных воплощениях лиганд изменяет распределение, направление действия или время существования молекулы, в которую он внедрен. В предпочтительных воплощениях лиганд обеспечивает повышенную аффинность к выбранной мишени, например к молекуле, клетке или типу клеток, компартменту, например клеточному или органному компартменту, к ткани, органу или области тела,In preferred embodiments, the ligand modifies the distribution, direction of action, or lifetime of the molecule into which it is incorporated. In preferred embodiments, the ligand provides increased affinity for a selected target, e.g., a molecule, a cell or cell type, a compartment, e.g., a cellular or organ compartment, a tissue, organ, or region of the body,

- 41 046694 например, при сравнении с формой, лишенной такого лиганда. Лиганды, обеспечивающие повышенную аффинность к выбранной мишени, также называют нацеливающими лигандами. Предпочтительными лигандами для конъюгации с липидами по настоящему изобретению являются лиганды направленного действия.- 41 046694 for example, when compared with a form lacking such a ligand. Ligands that provide increased affinity for a selected target are also called targeting ligands. Preferred ligands for conjugation with lipids of the present invention are targeted ligands.

Некоторые лиганды могут обладать эндосомолитическими свойствами. Эндосомолитические лиганды способствуют лизису эндосомы и/или транспорту композиции согласно изобретению, или ее компонентов, из эндосомы в цитоплазму клетки. Эндосомолитический лиганд может являться полианионным пептидом или пептидомиметиком, демонстрирующим рН-зависимую мембранную активность и фузогенность. В некоторых воплощениях эндосомолитический лиганд приобретает свою активную конформацию при эндосомальном значении рН. Активная конформация - это конформация, при которой эндосомолитический лиганд обеспечивает лизис эндосомы и/или транспорт композиции согласно изобретению, или ее компонентов, из эндосомы в цитоплазму клетки. Примеры эндосомолитических лигандов включают GALA-пептид (Subbarao et al., Biochemistry, 1987, 26:2964-2972), EALA-пептид (Vogel et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118:1581-1586) и их производные (Turk et al., Biochem. Biophys. Acta, 2002, 1559:56-68). В некоторых воплощениях эндосомолитический компонент может содержать химическую группу (например, аминокислоту), которая будет претерпевать изменение заряда или протонирование в ответ на изменение рН. Эндосомолитический компонент может быть линейным или разветвленным. Примеры первичных последовательностей эндосомолитических лигандов на основе пептидов показаны в табл. 4.Some ligands may have endosomolytic properties. Endosomolytic ligands promote lysis of the endosome and/or transport of the composition according to the invention, or its components, from the endosome into the cytoplasm of the cell. The endosomolytic ligand may be a polyanionic peptide or a peptidomimetic exhibiting pH-dependent membrane activity and fusogenicity. In some embodiments, the endosomolytic ligand acquires its active conformation at the endosomal pH. An active conformation is a conformation in which the endosomolytic ligand ensures lysis of the endosome and/or transport of the composition according to the invention, or its components, from the endosome into the cytoplasm of the cell. Examples of endosomolytic ligands include GALA peptide (Subbarao et al., Biochemistry, 1987, 26:2964-2972), EALA peptide (Vogel et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118:1581-1586) and their derivatives (Turk et al., Biochem. Biophys. Acta, 2002, 1559:56-68). In some embodiments, the endosomolytic moiety may contain a chemical group (eg, an amino acid) that will undergo a charge change or protonation in response to a change in pH. The endosomolytic component can be linear or branched. Examples of primary sequences of peptide-based endosomolytic ligands are shown in Table. 4.

Таблица 4Table 4

Список пептидов, обладающих эндосомолитической активностьюList of peptides with endosomolytic activity

Название Name Последовательность (от N- к С-концу) Sequence (N- to C-terminus) Ссылка Link GALA GALA AALEALAEALEALAEALEALAEAAAAGGC AALEALAEALEALAEALEALAEAAAAGGC 1 1 EALA EALA AALAEALAEALAEALAEALAEALAAAAGGC AALAEALAEALAEALAEALAEALAAAAGGC 2 2 ALEALAEALEALAEA ALEALAEALEALAEA 3 3 INF-7 INF-7 GLFEAIEGFIENGWEGMIWDYG GLFEAIEGFIENGWEGMIWDYG 4 4 Inf НА-2 Inf NA-2 GLFGAIAGFIENGWEGMIDGWYG GLFGAIAGFIENGWEGMIDGWYG 5 5 diINF-7 diINF-7 GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGWYGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGWYGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGWYGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGWYGC 5 5 diINF3 diINF3 GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGGC GLF EAI EGFI ENGW EGMI DGGC 6 6 GLF GLF GLFGALAEALAEALAEHLAEALAEALEALAAGGSC GLFGALAEALAEALAEHLAEALAEALEALAAGGSC 6 6 GALA-INF3 GALA-INF3 GLFEAIEGFIENGWEGLAEALAEALEALAAGGSC GLFEAIEGFIENGWEGLAEALAEALEALAAGGSC 6 6 INF-5 INF-5 GLF EAI EGFI ENGW EGnl DG К GLF EAI EGFI ENGW EGnl DG GLF EAI EGFI ENGW EGnl DG K GLF EAI EGFI ENGW EGnl DG 4 4

n, норлейцин.n, norleucine.

Ссылки.Links.

1. Subbarao et al., Biochemistry, 1987, 26: 2964-2972.1. Subbarao et al., Biochemistry, 1987, 26: 2964-2972.

2. Vogel et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118: 1581 -15862. Vogel et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118: 1581 -1586

3. Turk, M. J., Reddy, J. A. et al. (2002). Characterization of a novel рН-sensitive peptide that enhances drug release from folate-targeted liposomes at endosomal pHs. Biochim. Biophys. Acta 1559, 56-68.3. Turk, M. J., Reddy, J. A. et al. (2002). Characterization of a novel pH-sensitive peptide that enhances drug release from folate-targeted liposomes at endosomal pHs. Biochim. Biophys. Acta 1559, 56-68.

4. Plank, C. Oberhauser, B. Mechtler, K. Koch, C. Wagner, E. (1994). The influence of endosome-disruptive peptides on gene transfer using synthetic virus-like gene transfer systems, J. Biol. Chem. 269 12918-12924.4. Plank, C. Oberhauser, B. Mechtler, K. Koch, C. Wagner, E. (1994). The influence of endosome-disruptive peptides on gene transfer using synthetic virus-like gene transfer systems, J. Biol. Chem. 269 12918-12924.

5. Mastrobattista, E., Koning, G. A. et al. (2002). Functional characterization of an endosome-disruptive peptide and its application in cytosolic delivery of immuno liposome-entrapped proteins. J. Biol. Chem. 277, 27135-43.5. Mastrobattista, E., Koning, G. A. et al. (2002). Functional characterization of an endosome-disruptive peptide and its application in cytosolic delivery of immuno liposome-entrapped proteins. J Biol. Chem. 277, 27135-43.

6. Oberhauser, B., Plank, C. et al. (1995). Enhancing endosomal exit of nucleic acids using рН-sensitive viral fusion peptides. Deliv. Strategies Antisense Oligonucleotide Ther. 247-66.6. Oberhauser, B., Plank, C. et al. (1995). Enhancing endosomal exit of nucleic acids using pH-sensitive viral fusion peptides. Deliv. Strategies Antisense Oligonucleotide Ther. 247-66.

Предпочтительные лиганды могут улучшать свойства, связанные с транспортом, гибридизацией и специфичностью, и также могут улучшать устойчивость к нуклеазам получившегося в результате природного или модифицированного олигорибонуклеотида или полимерной молекулы, содержащей любую комбинацию мономеров, описанных в этом документе, и/или природные или модифицированные рибонуклеотиды.Preferred ligands may improve properties associated with transport, hybridization, and specificity, and may also improve the nuclease resistance of the resulting natural or modified oligoribonucleotide or polymer molecule containing any combination of monomers described herein and/or natural or modified ribonucleotides.

В целом, лиганды могут содержать терапевтические модификаторы, например, для усиления поглощения; диагностические соединения или репортерные группы, например, для мониторинга распределения; агенты для поперечной сшивки и остатки, придающие устойчивость к нуклеазам. Основные примеры включают липиды, стероиды, витамины, сахара, белки, пептиды, полиамины и миметики пептидов.In general, ligands may contain therapeutic modifiers, for example to enhance absorption; diagnostic compounds or reporter groups, for example for distribution monitoring; cross-linking agents and nuclease resistance-conferring residues. Major examples include lipids, steroids, vitamins, sugars, proteins, peptides, polyamines, and peptide mimetics.

Лиганды могут включать субстанцию природного происхождения, такую как белок (например, сыLigands may include a naturally occurring substance such as a protein (for example, sulfur

- 42 046694 вороточный альбумин человека (HSA), липопротеин низкой плотности (ЛНП), липопротеин высокой плотности (ЛВП) или глобулин); углевод (например, декстран, пуллулан, хитин, хитозан, инулин, циклодекстрин или гиалуроновая кислота) или липид. Лиганд также может являться рекомбинантной или синтетической молекулой, такой как синтетический полимер, например синтетическая полиаминокислота или олигонуклеотид (например, аптамер). Примеры полиаминокислот включают полиаминокислоту полилизин (PLL), поли-Ь-аспарагиновую кислоту, поли-Ь-глутаминовую кислоту, сополимер стиреновой кислоты с малеиновым ангидридом, поли-(Ь-лактид-ко-гликолевый) сополимер, сополимер дивинилового эфира с малеиновым ангидридом, №(2-гидроксипропил)метакриламидный сополимер (НМРА), полиэтиленгликоль (PEG), поливиниловый спирт (PVA), полиуретан, поли-(2-этилакриловую кислоту), N-изопропилакриламидные полимеры или полифосфазин. Примеры полиаминов включают полиэтиленимин, полилизин (PLL), спермин, спермидин, полиамин, псевдопептид-полиамин, пептидомиметический полиамин, дендримерный полиамин, аргинин, амидин, протамин, катионный липид, катионный порфирин, четвертичную соль полиамина или α-спиральный пептид.- 42 046694 human serum albumin (HSA), low-density lipoprotein (LDL), high-density lipoprotein (HDL) or globulin); carbohydrate (eg dextran, pullulan, chitin, chitosan, inulin, cyclodextrin or hyaluronic acid) or lipid. The ligand may also be a recombinant or synthetic molecule, such as a synthetic polymer, such as a synthetic polyamino acid or oligonucleotide (eg, an aptamer). Examples of polyamino acids include polyamino acid polylysine (PLL), poly-L-aspartic acid, poly-L-glutamic acid, styrene-maleic anhydride copolymer, poly-(L-lactide-co-glycolic) copolymer, divinyl ether-maleic anhydride copolymer, N(2-hydroxypropyl)methacrylamide copolymer (HMPA), polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane, poly(2-ethyl acrylic acid), N-isopropylacrylamide polymers, or polyphosphazine. Examples of polyamines include polyethylenimine, polylysine (PLL), spermine, spermidine, polyamine, pseudopeptide polyamine, peptidomimetic polyamine, dendrimeric polyamine, arginine, amidine, protamine, cationic lipid, cationic porphyrin, polyamine quaternary salt, or α-helical peptide.

Лиганды также могут включать группы направленного действия, например, агенты направленного действия на клетку или ткань, например, лектин, гликопротеин, липид или белок, например, антитело, связывающееся с определенным типом клеток, таким как клетки почки. Группа направленного действия может являться тиротропином, меланотропином, лектином, гликопротеином, сурфактантным белком А, углеводом муцина, мультивалентной лактозой, мультивалентной галактозой, N-ацетил-галактозамином, N-ацетил-глюкозамином, мультивалентной маннозой, мультивалентной фукозой, гликозилированными полиаминокислотами, мультивалентной галактозой, трансферрином, бисфосфонатом, полиглутаматом, полиаспартатом, липидом, холестерином, стероидом, жёлчной кислотой, фолатом, витамином В12, биотином, RGD-пептидом, миметиком RGD-пептида или аптамером. В табл. 5 показаны некоторые примеры лигандов направленного действия и ассоциированных с ними рецепторов.Ligands may also include targeting moieties, such as cell or tissue targeting agents, such as a lectin, glycoprotein, lipid, or protein, such as an antibody, that binds to a specific cell type, such as kidney cells. The targeted group can be thyrotropin, melanotropin, lectin, glycoprotein, surfactant protein A, mucin carbohydrate, multivalent lactose, multivalent galactose, N-acetyl-galactosamine, N-acetyl-glucosamine, multivalent mannose, multivalent fucose, glycosylated polyamino acids, multivalent galactose, transferrin, bisphosphonate, polyglutamate, polyaspartate, lipid, cholesterol, steroid, bile acid, folate, vitamin B12, biotin, RGD peptide, RGD peptide mimetic or aptamer. In table Figure 5 shows some examples of targeting ligands and their associated receptors.

- 43 046694- 43 046694

Таблица 5Table 5

Лиганды направленного действия и ассоциированные с ними рецепторыTargeting ligands and associated receptors

Клетки печени Liver cells Лиганд Ligand Рецептор Receptor 1) Паренхимная клетка (PC) (гепатоциты) 1) Parenchyma cell (PC) (hepatocytes) Галактоза Galactose ASGP-R (рецептор асиологликопротеинов) ASGP-R (receptor asiologlycoproteins) Gal NAc (N -ацетил-галактозамин) Gal NAc (N-acetyl-galactosamine) ASPG-R Рецептор Gal NAc ASPG-R Gal NAc receptor Лактоза Lactose Асиалофетуин Asialofetuin ASPG-r ASPG-r 2) Синусоидальная эндотелиальная клетка (SEC) 2) Sinusoidal endothelial cell (SEC) Гиалуроновая кислота Hyaluronic acid Рецептор гиалуроновой кислоты Hyaluronic acid receptor Про-коллаген Pro-collagen Рецептор про-коллагена Pro-collagen receptor Отрицательно заряженные молекулы Negatively charged molecules Фагоцитарные рецепторы Phagocytic receptors Манноза Mannose Рецепторы маннозы Mannose receptors N -ацетил-глюкозамин N-acetyl-glucosamine Фагоцитарные рецепторы Phagocytic receptors Иммуноглобулины Immunoglobulins Рецептор Fc Fc receptor Липополисахарид Lipopolysaccharide Рецептор CD 14 CD 14 receptor Инсулин Insulin Рецептор-опосредованный трансцитоз Receptor-mediated transcytosis Трансферрин Transferrin Рецептор-опосредованный трансцитоз Receptor-mediated transcytosis Альбумины Albumin Неспе цифичные Non-specific Конъюгаты сахаров с альбуминами Conjugates of sugars with albumins Маннозо-6-фосфат Mannose 6-phosphate Рецептор маннозо-6- фосфата Mannose-6-receptor phosphate 3) Клетка Купффера (КС) 3) Kupffer cell (KC) Манноза Mannose Рецепторы маннозы Mannose receptors Фукоза Fucose Рецепторы фукозы Fucose receptors Альбумины Albumin Неспе цифичные Non-specific Конъюгаты маннозы с альбуминами Mannose conjugates albumins

Другие примеры лигандов включают красители, интеркалирующие агенты (например, акридины), поперечные сшивки (например, псорален, митомицин С), порфирины (ТРРС4, тексафирин, сапфирин), полициклические ароматические углеводороды (например, феназин, дигидрофеназин), не природные эндонуклеазы (например, ЭДТА), липофильные молекулы, например холестерин, холевую кислоту, адамантан-уксусную кислоту, 1-пирен-масляную кислоту, дигидротестостерон, 1,3-бис-О(гексадецил)глицерин, геранилоксигексильную группу, гексадецилглицерин, борнеол, ментол, 1,3-пропандиол, гептадецильную группу, пальмитиновую кислоту, миристиновую кислоту, О3-(олеоил)литохолевую кислоту, О3-(олеоил)холевую кислоту, конъюгаты диметокситритила или феноксазина с пептидом (например, пептидом antennapedia, Tat-пептидом), алкилирующие агенты, фосфат, амино-, меркапто-, ПЭГ (например, ПЭГ-40К), МПЭГ, [МПЭГ]2, полиамино-, алкил, замещенный алкил, радиоактивно меченые маркеры, ферменты, гаптены (например, биотин), соединения, способствующие транспорту/всасыванию (например, аспирин, витамин Е, фолевую кислоту), синтетические рибонуклеазы (например, имидазол, бисимидазол, гистамин, кластеры имидазола, конъюгаты акридина и имидазола, Eu3+ комплексы тетраазамакроциклов), динитрофенил, HRP или АР.Other examples of ligands include dyes, intercalating agents (eg, acridines), cross-linkers (eg, psoralen, mitomycin C), porphyrins (TPPC4, texaphyrin, sapphirin), polycyclic aromatic hydrocarbons (eg, phenazine, dihydrophenazine), non-natural endonucleases (eg , EDTA), lipophilic molecules, for example cholesterol, cholic acid, adamantane acetic acid, 1-pyrene-butyric acid, dihydrotestosterone, 1,3-bis-O(hexadecyl)glycerol, geranyloxyhexyl group, hexadecylglycerol, borneol, menthol, 1, 3-propanediol, heptadecyl group, palmitic acid, myristic acid, O3-(oleoyl)lithocholic acid, O3-(oleoyl)cholic acid, dimethoxytrityl or phenoxazine peptide conjugates (e.g. antennapedia peptide, Tat peptide), alkylating agents, phosphate , amino-, mercapto-, PEG (e.g. PEG-40K), MPEG, [MPEG]2, polyamino-, alkyl, substituted alkyl, radiolabeled markers, enzymes, haptens (e.g. biotin), transport/absorption compounds (eg, aspirin, vitamin E, folic acid), synthetic ribonucleases (eg, imidazole, bisimidazole, histamine, imidazole clusters, acridine-imidazole conjugates, Eu3+ tetraazamacrocycle complexes), dinitrophenyl, HRP or AP.

Лиганды могут быть белками, например гликопротеинами, или пептидами, например молекулами, имеющими специфичную аффинность к ко-лиганду, или антителами, например антителом, связываюLigands may be proteins, such as glycoproteins, or peptides, such as molecules having a specific affinity for a co-ligand, or antibodies, such as an antibody that binds

- 44 046694 щимся со специфичным типом клеток, таким как раковая клетка, эндотелиальная клетка или клетка кости. Лиганды также могут включать гормоны и рецепторы гормонов. Они также могут включать непептидные молекулы, такие как липиды, лектины, углеводы, витамины, кофакторы, мультивалентная лактоза, мультивалентная галактоза, N-ацетил-галактозамин, N-ацетил-глюкозамин, мультивалентная манноза, мультивалентная фукоза или аптамеры. Лиганд может являться, например, липополисахаридом, активатором р38 МАР-киназы или активатором NF-kB.- 44 046694 with a specific cell type, such as a cancer cell, endothelial cell or bone cell. Ligands may also include hormones and hormone receptors. They may also include non-peptide molecules such as lipids, lectins, carbohydrates, vitamins, cofactors, multivalent lactose, multivalent galactose, N-acetyl-galactosamine, N-acetyl-glucosamine, multivalent mannose, multivalent fucose or aptamers. The ligand may be, for example, a lipopolysaccharide, a p38 MAP kinase activator, or an NF-kB activator.

Лиганд может быть субстанцией, например лекарственным веществом, которое может повышать поглощение агента, участвующего в РНК1, клеткой, например, путем разрушения цитоскелета клетки, например, посредством разрушения клеточных микротрубочек, микрофиламентов и/или промежуточных филаментов. Лекарственное вещество может быть, например, таксоном, винкристином, винбластином, цитохалазином, нокодазолом, ясплакинолидом, латрункулином А, фаллоидином, свинхолидом А, инданоцином или миосервином.The ligand may be a substance, eg a drug, that can enhance the uptake of the RNA1 agent into the cell, eg by disrupting the cell's cytoskeleton, eg by disrupting cellular microtubules, microfilaments and/or intermediate filaments. The drug substance may be, for example, taxon, vincristine, vinblastine, cytochalasine, nocodazole, jasplakinolide, latrunculin A, phalloidin, swincholide A, indanocin or myoservin.

Лиганд может повышать поглощение агента, участвующего в РНК1, клеткой путем, например, активации воспалительного ответа. Примеры лигандов, которые могли бы оказывать такое действие, включают фактор некроза опухолей α (TNF-α), интерлейкин-1в или γ-интерферон.The ligand may enhance the uptake of the RNA1 agent into the cell by, for example, activating an inflammatory response. Examples of ligands that could have such an effect include tumor necrosis factor α (TNF-α), interleukin-1b or interferon-γ.

В одном из вариантов настоящего изобретения, лиганд является липидом или молекулой на основе липида. Такой липид или молекула на основе липида предпочтительно связываются с белком сыворотки, например сывороточным альбумином человека (HSA). HSA-связывающий лиганд делает возможным распределение конъюгата к целевой ткани, например, не входящей в состав почек целевой ткани организма. Например, целевая ткань может быть тканью печени, включая паренхимные клетки печени. Другие молекулы, связывающиеся с HSA, также могут применяться в качестве лигандов. Например, могут применяться непроксин или аспирин. Липид или лиганд на основе липида может (а) повышать устойчивость конъюгата к деградации, (б) усиливать направленное действие или транспорт в целевую клетку или к клеточной мембране и/или (в) может применяться для регулировки связывания с белком сыворотки, например HSA.In one embodiment of the present invention, the ligand is a lipid or a lipid-based molecule. Such a lipid or lipid-based molecule preferentially binds to a serum protein, such as human serum albumin (HSA). The HSA-binding ligand allows distribution of the conjugate to a target tissue, for example, a non-kidney target tissue of the body. For example, the target tissue may be liver tissue, including liver parenchyma cells. Other molecules that bind to HSA can also be used as ligands. For example, Neproxin or aspirin may be used. The lipid or lipid-based ligand can (a) increase the resistance of the conjugate to degradation, (b) enhance targeting or transport to the target cell or cell membrane, and/or (c) can be used to regulate binding to a serum protein, such as HSA.

Лиганд на основе липида может применяться для модуляции, например, для контроля связывания конъюгата с целевой тканью. Например, липид или лиганд на основе липида, который связывается с HSA более сильно, с меньшей вероятностью будет направлен на почки и, следовательно, с меньшей вероятностью будет выводиться из организма. Липид или лиганд на основе липида, который связывается с HSA менее сильно, может применяться для направленного действия конъюгата на почки.The lipid-based ligand can be used for modulation, for example to control the binding of the conjugate to the target tissue. For example, a lipid or lipid-based ligand that binds to HSA more strongly is less likely to be targeted to the kidneys and therefore less likely to be excreted from the body. A lipid or lipid-based ligand that binds less strongly to HSA can be used to target the conjugate to the kidneys.

В предпочтительном воплощении лиганд на основе липида связывается с HSA. Предпочтительно он связывается с HSA с существенной аффинностью таким образом, что конъюгат будет предпочтительно распределяться к не входящим в состав почек тканям. Однако предпочтительно, чтобы аффинность не была настолько сильной, что связывание HSA с лигандом было бы необратимым.In a preferred embodiment, the lipid-based ligand binds to HSA. Preferably, it binds to HSA with significant affinity such that the conjugate will preferentially distribute to non-renal tissues. However, it is preferable that the affinity is not so strong that the binding of HSA to the ligand is irreversible.

В другом предпочтительном воплощении лиганд на основе липида связывается с HSA слабо или не связывается вовсе таким образом, что конъюгат будет предпочтительно распределяться к почкам. Другие остатки, направленные к клеткам почек, также могут применяться вместо или совместно с лигандом на основе липида.In another preferred embodiment, the lipid-based ligand binds weakly or not at all to HSA such that the conjugate will preferentially distribute to the kidneys. Other renal cell-targeting moieties may also be used instead of or in conjunction with a lipid-based ligand.

Еще одной особенностью является то, что лиганд представлен остатком, например витамином, который захватывается целевой клеткой, например пролиферирующей клеткой. Это, в частности, полезно для лечения нарушений, характеризующихся нежелательной пролиферацией клеток, например, злокачественного или не злокачественного типа, например опухолевых клеток. Примеры витаминов включают витамины А, Е и K. Другие примеры витаминов включают витамины группы В, например фолевую кислоту, В12, рибофлавин, биотин, пиридоксаль или другие витамины или питательные вещества, поглощаемые опухолевыми клетками. Сюда также относятся HAS, липопротеин низкой плотности (ЛНП) и липопротеин высокой плотности (ЛВП).Another feature is that the ligand is a moiety, such as a vitamin, that is taken up by a target cell, such as a proliferating cell. This is particularly useful for the treatment of disorders characterized by unwanted proliferation of cells, for example of a malignant or non-malignant type, such as tumor cells. Examples of vitamins include vitamins A, E, and K. Other examples of vitamins include B vitamins, such as folic acid, B12, riboflavin, biotin, pyridoxal, or other vitamins or nutrients taken up by tumor cells. This also includes HAS, low-density lipoprotein (LDL) and high-density lipoprotein (HDL).

Еще одной особенностью является то, что лиганд представлен проникающим в клетку агентом, предпочтительно спиральным проникающим в клетку агентом. Предпочтительно агент является амфипатичным. Примером агента служит пептид, такой как tat или antennopedia. Если агент является пептидом, он может быть модифицирован, в том числе, пептидилмиметиком, инвертомерами, непептидными или псевдопептидными линкерами или применением D-аминокислот. Спиральный агент предпочтительно является α-спиральным агентом, который предпочтительно имеет липофильную и липофобную фазу.Another feature is that the ligand is a cell penetrating agent, preferably a helical cell penetrating agent. Preferably the agent is amphipathic. An example of an agent is a peptide such as tat or antennopedia. If the agent is a peptide, it may be modified, including by peptidyl mimetic, invertomers, non-peptide or pseudo-peptide linkers, or the use of D-amino acids. The helical agent is preferably an α-helical agent, which preferably has a lipophilic and lipophobic phase.

Лиганд может быть пептидом или пептидомиметиком. Пептидомиметик (также называемый в этом документе олигопептидомиметиком) - это молекула, способная сворачиваться в определенную трехмерную структуру, схожую со структурой природного пептида. Остаток пептида или пептидомиметика может иметь длину примерно 5-50 аминокислот, например длину около 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 или 50 аминокислот (например, см. табл. 6).The ligand may be a peptide or a peptidomimetic. A peptidomimetic (also referred to herein as an oligopeptidomimetic) is a molecule capable of folding into a specific three-dimensional structure similar to that of a natural peptide. The peptide or peptidomimetic residue may be about 5-50 amino acids in length, such as about 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50 amino acids in length (for example, see Table 6).

- 45 046694- 45 046694

Таблица 6Table 6

Примеры проникающих в клетку пептидовExamples of cell-penetrating peptides

Проникающий в клетку пептид Penetrating into cell peptide Аминокислотная последовательность Amino acid sequence Ссылка Link Пенетратин Penetratin RQIKIWFQNRRMKWKK RQIKIWFQNRRMKWKK Derossi et al., J. Biol. Chern. 269:10444, 1994 Derossi et al., J. Biol. Chern. 269:10444, 1994 Tat-фрагмент (48-60) Tat fragment (48-60) GRKKRRQRRRPPQC GRKKRRQRRRPPQC Vives et al., J. Biol. Chern., 272:16010, 1997 Vives et al., J. Biol. Chern., 272:16010, 1997 Пептид на основе сигнальной последовательности Signal sequence-based peptide GALFLGWLG A AGS TMG A WS QPKKKR KV GALFLGWLG A AGS TMG A WS QPKKKR KV Chaloin et al., Biochem. Biophys. Res. Commun, 243:601, 1998 Chaloin et al., Biochem. Biophys. Res. Commun, 243:601, 1998 PVEC PVEC LLIILRRRIRKQ АН АН S К LLIILRRRIRKQ AN AN S K Elmquist et al., Exp. Cell Res., 269:237, 2001 Elmquist et al., Exp. Cell Res., 269:237, 2001 Транспортан Transportan GWTLNSAGYLLKINLKALAALAKKIL GWTLNSAGYLLKINLKALAAALAKKIL Pooga et al., FASEB J., 12:67, 1998 Pooga et al., FASEB J., 12:67, 1998 Амфифильный модельный пептид Amphiphilic model peptide KLALKLALKALKAALKLA KLALKLALKALKAALKLA Oehlke et al., Mol. Then, 2:339,2000 Oehlke et al., Mol. Then, 2:339,2000 Argg Argg RRRRRRRRR RRRRRRRRR Mitchell et al., J. Pept. Res., 56:318, 2000 Mitchell et al., J. Pept. Res., 56:318, 2000 Проникающий через бактериальную клеточную стенку Penetrating the bacterial cell wall KFFKFFKFFK KFFKFFKFFK LL-37 LL-37 LLGDFFRKS KEKIGKEFKRIVQRIKDFL RNLVPRTES LLGDFFRKS KEKIGKEFKRIVQRIKDFL RNLVPRTES Цекропин Р1 Cecropin P1 SWLSKTAKKLENSAKKRISEGIAIAIQGGPR SWLSKTAKKLENSAKKRISEGIAIAIQGGPR а-дефенсин a-defensin ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWA FCC ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWA FCC β-дефенсин β-defensin DHYNCVSSGGQCLYSACPIFTKIQGTC YRGKAKCCK DHYNCVSSGGQCLYSACPIFTKIQGTC YRGKAKCCK Бактенецин Bactenecin RKCRIVVIRVCR RKCRIVVIRVCR PR-39 PR-39 RRRPRPPYLPRPRPPPFFPPRLPPRIPPGF PPRFPPRFPGKR-NH2 RRRPRPPYLPRPRPPPFFPPRLPPRIPPGF PPRFPPRFPGKR-NH 2 Индолицидин Indolicidin ILPWKWPWWPWRR-NH2 ILPWKWPWWPWRR-NH2

Пептид или пептидомиметик может являться, например, проникающим в клетку пептидом, катионным пептидом, амфипатическим пептидом или гидрофобным пептидом (например, состоящим в основном из Tyr, Trp или Phe). Пептидный остаток может быть дендримерным пептидом, пептидом с ограниченной конформационной свободой или пептидом с поперечной сшивкой. В соответствии с другим вариантом пептидный остаток может включать гидрофобную последовательность для транслокации через мембрану (MTS). Примером пептида, содержащего гидрофобную MTS, является RFGF, имеющий аминокислотную последовательность AAVALLPAVLLALLAP.The peptide or peptidomimetic may be, for example, a cell penetrating peptide, a cationic peptide, an amphipathic peptide, or a hydrophobic peptide (eg, consisting primarily of Tyr, Trp, or Phe). The peptide residue may be a dendrimeric peptide, a peptide with limited conformational freedom, or a cross-linked peptide. In another embodiment, the peptide residue may include a hydrophobic membrane translocation sequence (MTS). An example of a peptide containing a hydrophobic MTS is RFGF, which has the amino acid sequence AAVALLPAVLLALLAP.

Аналог RFGF (например, аминокислотная последовательность AALLPVLLAAP), содержащий гидрофобную MTS, может также быть остатком направленного действия. Пептидный остаток может являться пептидом доставки, который переносит крупные полярные молекулы, в том числе пептиды, олигонуклеотиды и белки, через клеточные мембраны.An RFGF analog (eg, the amino acid sequence AALLPVLLAAP) containing a hydrophobic MTS may also be a targeting moiety. The peptide moiety may be a delivery peptide that transports large polar molecules, including peptides, oligonucleotides and proteins, across cell membranes.

Например, было обнаружено, что последовательности из Tat-белка ВИЧ (GRKKRRQRRRPPQ) и белка Antennapedia дрозофилы (RQIKIWFQNRRMKWKK) способны функционировать в качестве пептидов доставки. Пептид или пептидомиметик может кодироваться случайной последовательностью ДНК, например, пептид, идентифицированный в составе библиотеки на основе фагового дисплея, или комбинаторной библиотеки один-шарик-одно-соединение (ОВОС) (Lam et al., Nature, 354:82-84, 1991). Предпочтительно пептид или пептидомиметик, присоединенный к агенту, участвующему в РНК1, через внедренную мономерную единицу, является пептидом направленного действия, таким как пептид аргининглицин-аспарагиновая кислота (RGD) или миметик RGD. Пептидный остаток может иметь длину в диапазоне от примерно 5 до примерно 40 аминокислот. Пептидные остатки могут иметь структурную модификацию, такую, которая повышает стабильность или влияет на конформационные свойства. Могут применяться любые структурные модификации, описанные ниже.For example, sequences from the HIV Tat protein (GRKKRRQRRRPPQ) and the Drosophila Antennapedia protein (RQIKIWFQNRRMKWKK) have been found to function as delivery peptides. A peptide or peptidomimetic may be encoded by a random DNA sequence, such as a peptide identified in a phage display library or a one-bead-one-compound (SOC) combinatorial library (Lam et al., Nature, 354:82-84, 1991 ). Preferably, the peptide or peptidomimetic attached to the RNA1 agent via an inserted monomer unit is a targeting peptide such as an arginine glycine aspartic acid (RGD) peptide or an RGD mimetic. The peptide residue may have a length ranging from about 5 to about 40 amino acids. Peptide residues may have a structural modification such that it increases stability or affects conformational properties. Any of the structural modifications described below may be used.

Остаток RGD-пептида может применяться для направленного действия на опухолевую клетку, такую как эндотелиальная опухолевая клетка или клетка раковой опухоли груди (Zitzmann et al., CancerThe RGD peptide moiety can be used to target a tumor cell, such as an endothelial tumor cell or a breast cancer cell (Zitzmann et al., Cancer

- 46 046694- 46 046694

Res., 62:5139-43, 2002). RGD-пептид может облегчать направление действия агента, участвующего в PHKi, на опухоли множества других тканей, включая легкие, почки, селезенку или печень (Aoki et al., Cancer Gene Therapy, 8:783-787, 2001). Предпочтительно RGD-пептид будет облегчать направленеие действия агента, участвующего в РНК|. на почку. RGD-пептид может быть линейным или циклическим и может быть модифицирован, например гликозилирован или метилирован, для облегчения направления действия на специфичные ткани. Например, гликозилированный RGD-пептид может доставлять агент, участвующий в PHKi, к опухолевой клетке, экспрессирующей ανβ3 (Haubner et al., Jour. Nucl. Med., 42:326-336, 2001).Res., 62:5139-43, 2002). The RGD peptide can facilitate targeting of an agent involved in PHKi to tumors of a variety of other tissues, including lung, kidney, spleen or liver (Aoki et al., Cancer Gene Therapy, 8:783-787, 2001). Preferably, the RGD peptide will facilitate the targeting of the agent involved in RNA|. on the kidney. The RGD peptide may be linear or cyclic and may be modified, such as glycosylated or methylated, to facilitate targeting of specific tissues. For example, a glycosylated RGD peptide can deliver an agent involved in PHKi to a tumor cell expressing ανβ3 (Haubner et al., Jour. Nucl. Med., 42:326-336, 2001).

Могут применяться пептиды, которые направлены на маркеры, которыми обогащены пролиферирующие клетки. Например, RGD-содержащие пептиды и пептидомиметики могут быть направлены на раковые клетки, в частности клетки, экспонирующие интегрин ανβ3. Таким образом, можно применять RGD-пептиды, циклические пептиды, содержащие RGD, RGD-пептиды, содержащие D-аминокислоты, а также синтетические миметики RGD. В дополнение к RGD, можно применять другие остатки, которые направлены на лиганд интегрин ανβ3. В общем случае такие лиганды могут применяться для контроля пролиферирующих клеток и ангиогенеза. Предпочтительные конъюгаты лигандов этого типа направлены на РЕСАМ-1, VEGF или другие опухолевые гены, например опухолевые гены, описанные в этом документе.Peptides can be used that target markers that are enriched in proliferating cells. For example, RGD-containing peptides and peptidomimetics can be targeted to cancer cells, in particular cells that exhibit ανβ3 integrin. Thus, RGD peptides, cyclic peptides containing RGD, RGD peptides containing D-amino acids, as well as synthetic RGD mimetics can be used. In addition to RGD, other residues that target the ανβ3 integrin ligand can be used. In general, such ligands can be used to control proliferating cells and angiogenesis. Preferred ligand conjugates of this type target PECAM-1, VEGF or other tumor genes, such as the tumor genes described herein.

Проникающий в клетку пептид способен проникать в клетку, например микробную клетку, такую как бактериальная клетка или клетка гриба, или в клетку млекопитающего, такую как клетка человека. Проникающий в бактериальную клетку пептид может являться, например, α-спиральным линейным пептидом (например, LL-37 или Церопином PI), содержащим дисульфидную связь пептидом (например, α-дефенсином, β-дефенсином или бактенецином), или пептидом, содержащим только одну или две доминирующие аминокислоты (например, PR-39 или индолицидином). Проникающий в клетку пептид может также содержать сигнал ядерной локализации (NLS). Например, проникающий в клетку пептид может являться двухчастным амфипатическим пептидом, таким как MPG, который получен слиянием пептидного домена ВИЧ-1 gp41 и NLS большого Т-антигенавируса SV40 (Simeoni et al., Nucl. Acids Res. 31:2717-2724, 2003).The cell penetrating peptide is capable of penetrating into a cell, such as a microbial cell, such as a bacterial or fungal cell, or a mammalian cell, such as a human cell. The bacterial cell penetrating peptide may be, for example, an α-helical linear peptide (for example, LL-37 or Ceropine PI), a disulfide bond-containing peptide (for example, α-defensin, β-defensin or bactenecin), or a peptide containing only one or two dominant amino acids (eg PR-39 or indolicidin). The cell-penetrating peptide may also contain a nuclear localization signal (NLS). For example, the cell-penetrating peptide may be a bipartite amphipathic peptide, such as MPG, which is produced by fusing the peptide domain of HIV-1 gp41 and the NLS of the large T antigenavirus SV40 (Simeoni et al., Nucl. Acids Res. 31:2717-2724, 2003 ).

В одном из вариантов воплощения пептид направленного действия, присоединенный к агенту, участвующему в PHKi, и/или олигомеру-носителю, может быть амфипатическим α-спиральным пептидом. Неограничивающие примеры амфипатических α-спиральных пептидов включают цекропины, ликотоксины, парадаксины, буфорин, CPF, бомбинин-подобный пептид (BLP), кателицидины, цератотоксины, пептиды S. clava, кишечные антимикробные пептиды миксины (HFIAP), магаинины, бревинины-2, дермасептины, мелиттины, плейроцидин, Н2А-пептиды, пептиды Xenopus, эскулентинис-1 и каерины. Ряд факторов должны предпочтительно учитываться для сохранения целостности стабильной спирали. Например, будет применяться максимальное количество стабилизирующих спираль остатков (например, Leu, Ala или Lys) и минимальное количество дестабилизирующих спираль остатков (например, пролина или циклических мономерных единиц). Следует учитывать кэппирующий остаток (например, Gly является примером N-кэппирующего остатка) и/или может применяться С-концевое амидирование для обеспечения дополнительной водородной связи с целью стабилизации спирали. Образование солевых мостиков между остатками с противоположными зарядами, разделенными i±3 или i±4 позициями, может обеспечить стабильность. Например, катионные остатки, такие как лизин, аргинин, гомо-аргинин, орнитин или гистидин, могут образовывать солевые мостики с анионными остатками глутаматом и аспартатом.In one embodiment, the targeting peptide attached to the PHKi agent and/or carrier oligomer may be an amphipathic α-helical peptide. Non-limiting examples of amphipathic α-helical peptides include cecropins, lycotoxins, paradaxins, buforin, CPF, bombinin-like peptide (BLP), cathelicidins, ceratotoxins, S. clava peptides, hagfish intestinal antimicrobial peptides (HFIAP), magainins, brevinin-2, dermaseptins , melittins, pleurocidin, H2A peptides, Xenopus peptides, esculentinis-1 and caerins. A number of factors must preferably be taken into account to maintain the integrity of a stable helix. For example, a maximum number of helix-stabilizing residues (eg, Leu, Ala or Lys) and a minimum number of helix-destabilizing residues (eg, proline or cyclic monomer units) will be used. A capping residue should be considered (eg, Gly is an example of an N-capping residue) and/or C-terminal amidation may be used to provide additional hydrogen bonding to stabilize the helix. The formation of salt bridges between residues with opposite charges separated by i±3 or i±4 positions can provide stability. For example, cationic residues such as lysine, arginine, homo-arginine, ornithine or histidine can form salt bridges with the anionic residues glutamate and aspartate.

Пептидные и пептидомиметические лиганды включают таковые с пептидами естественного происхождения или модифицированными, например D- или L-пептиды; α-, β- или ω-пептиды; N-метилпептиды; азапептиды; пептиды, имеющие один или несколько амидогрупп, т.е. пептиды, у которых связи между мономерами заменены одной или несколькими связями на основе мочевины, тиомочевины, карбамата, или сульфонилмочевины; или циклические пептиды.Peptide and peptidomimetic ligands include those with naturally occurring or modified peptides, such as D- or L-peptides; α-, β- or ω-peptides; N-methyl peptides; azapeptides; peptides having one or more amido groups, i.e. peptides in which the bonds between the monomers are replaced by one or more bonds based on urea, thiourea, carbamate, or sulfonylurea; or cyclic peptides.

Лиганд направленного действия может быть любым лигандом, способным оказывать действие на специфичный рецептор. Примерами являются: фолат, GalNAc, галактоза, манноза, маннозо-6-фосфат, кластеры сахаров, такие как кластер GalNAc, маннозный кластер, галактозный кластер, или аптамер. Кластер - это комбинация двух или нескольких единиц сахаров. Лиганды направленного действия также включают лиганды интегриновых рецепторов, лиганды хемокиновых рецепторов, трансферрин, биотин, лиганды серотониновых рецепторов, PSMA, эндотелии, GCPII, соматостатин, лиганды ЛНП и ЛВП. Лиганды также могут быть на основе нуклеиновой кислоты, например, аптамер. Аптамер может быть немодифицированным или нести любую комбинацию модификаций, описанных в этом документе.The targeting ligand can be any ligand capable of acting on a specific receptor. Examples are: folate, GalNAc, galactose, mannose, mannose-6-phosphate, sugar clusters such as the GalNAc cluster, mannose cluster, galactose cluster, or aptamer. A cluster is a combination of two or more sugar units. Targeting ligands also include integrin receptor ligands, chemokine receptor ligands, transferrin, biotin, serotonin receptor ligands, PSMA, endothelium, GCPII, somatostatin, LDL and HDL ligands. Ligands can also be nucleic acid based, such as an aptamer. The aptamer may be unmodified or carry any combination of modifications described herein.

Агенты высвобождения из эндосом включают имидазолы, поли- или олигоимидазолы, PEI, пептиды, фузогенные пептиды, поликарбоксилаты, поликатионы, маскированные олиго- или поли-катионы или анионы, ацетали, полиацетали, кетали/поликетали, ортоэфиры, полимеры с маскированными или не маскированными катионными или анионными зарядами, дендримеры с маскированными или не маскированными катионными или анионными зарядами.Endosomal release agents include imidazoles, poly- or oligoimidazoles, PEI, peptides, fusogenic peptides, polycarboxylates, polycations, masked oligo- or poly-cations or anions, acetals, polyacetals, ketals/polyketals, orthoesters, polymers with or without masked cationic or anionic charges, dendrimers with masked or unmasked cationic or anionic charges.

ФК-модулятор обозначает фармакокинетический модулятор. ФК-модулятор включает липофильPK modulator refers to a pharmacokinetic modulator. PK modulator includes lipophile

- 47 046694 ные молекулы, желчные кислоты, стероиды, аналоги фосфолипидов, пептиды, агенты, связывающиеся с белками, ПЭГ, витамины и т.п. Неограничивающие примеры ФК-модуляторов включают холестерин, жирные кислоты, холевую кислоту, литохолевую кислоту, диалкилглицериды, диацилглицерид, фосфолипиды, сфинголипиды, напроксен, ибупрофен, витамин Е, биотин и т.д. Известно, что олигонуклеотиды, которые содержат несколько фосфоротиоатных связей, также связываются с белком сыворотки, поэтому короткие олигонуклеотиды, например олигонуклеотиды длиной примерно 5 оснований, 10 оснований, 15 оснований или 20 оснований, содержащие множество фосфоротиоатных связей в остове, также пригодны для настоящего изобретения в качестве лигандов (например, ФК-модулирующих лигандов).- 47 046694 nal molecules, bile acids, steroids, phospholipid analogues, peptides, protein binding agents, PEGs, vitamins, etc. Non-limiting examples of PK modulators include cholesterol, fatty acids, cholic acid, lithocholic acid, dialkylglycerides, diacylglyceride, phospholipids, sphingolipids, naproxen, ibuprofen, vitamin E, biotin, etc. It is known that oligonucleotides that contain multiple phosphorothioate linkages also bind to serum protein, so short oligonucleotides, such as oligonucleotides of about 5 bases, 10 bases, 15 bases, or 20 bases in length, containing multiple phosphorothioate linkages in the backbone are also suitable for the present invention in as ligands (for example, PK-modulating ligands).

Кроме того, аптамеры, которые связываются с компонентами сыворотки (например, белками сыворотки), также пригодны для настоящего изобретения в качестве ФК-модулирующих лигандов.In addition, aptamers that bind to serum components (eg, serum proteins) are also useful in the present invention as PK-modulating ligands.

Другие лиганды, пригодные для настоящего изобретения, описаны в находящихся в процессе одновременного рассмотрения заявках USSN: 10/916185, поданной 10 августа 2004 г.; USSN: 10/946873, поданной 21 сентября 2004 г.; USSN: 10/833934, поданной 3 августа 2007 г.; USSN: 11/115989, поданной 27 апреля 2005 г., и USSN: 11/944227, поданной 21 ноября 2007 г., которые фактически включены в описание полностью в качестве ссылок.Other ligands useful for the present invention are described in co-pending applications USSN: 10/916185, filed August 10, 2004; USSN: 10/946873, filed September 21, 2004; USSN: 10/833934, filed August 3, 2007; USSN: 11/115989, filed April 27, 2005, and USSN: 11/944227, filed November 21, 2007, which are incorporated in their entirety by reference.

Когда присутствуют два или несколько лигандов, то лиганды могут все иметь одинаковые свойства, все иметь разные свойства или некоторые лиганды могут иметь одинаковые свойства, в то время как другие - иметь разные свойства. Например, лиганд может иметь направленные свойства, иметь эндосомолитическую активность или иметь ФК-модулирующие свойства. В предпочтительном воплощении все лиганды имеют разные свойства.When two or more ligands are present, the ligands may all have the same properties, all may have different properties, or some ligands may have the same properties while others have different properties. For example, the ligand may have targeting properties, have endosomolytic activity, or have PK-modulating properties. In a preferred embodiment, all ligands have different properties.

Лиганды могут быть присоединены к олигонуклеотидам в различных положениях, например к 3'-концу, 5'-концу и/или в позиции внутри последовательности. В предпочтительных воплощениях лиганд присоединен к олигонуклеотидам через промежуточную структуру. Лиганд или присоединенный через промежуточную структуру лиганд может присутствовать на мономере, когда названный мономер вовлекается в растущую цепь. В некоторых вариантах воплощения лиганд может быть вовлечен путем соединения с мономером-предшественником после того, как названный мономер-предшественник был вовлечен в растущую цепь. В качестве примера мономер, имеющий, например, промежуточную соединительную структуру с аминоконцом (т.е. не содержащий ассоциированного лиганда), например, TAP-(CH2)NNH2, может быть вовлечен в растущую смысловую или антисмысловую цепь. На последующем этапе, т.е. после вовлечения мономера-предшественника в цепь, лиганд, имеющий электрофильную группу, например пентафторофенил-эфирную или альдегидную группу, может быть впоследствии присоединен к мономеру-предшественнику путем взаимодействия электрофильной группы лиганда с концевой нуклеофильной группой соединительной структуры мономера-предшественника.Ligands can be attached to oligonucleotides at various positions, for example at the 3' end, 5' end and/or at positions within the sequence. In preferred embodiments, the ligand is attached to the oligonucleotides through an intermediate structure. A ligand, or a ligand attached via an intermediate structure, may be present on a monomer when said monomer is recruited into a growing chain. In some embodiments, a ligand may be recruited by combining with a precursor monomer after said precursor monomer has been recruited into the growing chain. As an example, a monomer having, for example, an amino-terminal intermediate connecting structure (ie, no associated ligand), for example, TAP-(CH 2 )NNH 2 , can be recruited into a growing sense or antisense strand. At a subsequent stage, i.e. once the precursor monomer is recruited into the chain, a ligand having an electrophilic group, such as a pentafluorophenyl ether or aldehyde group, can subsequently be attached to the precursor monomer by reacting the electrophilic group of the ligand with the terminal nucleophilic group of the connecting structure of the precursor monomer.

В случае двухцепочечных олигонуклеотидов лиганды могут быть присоединены к одной или обеим цепям. В некоторых вариантах воплощения двухцепочечный агент, участвующий в РНКт содержит лиганд, конъюгированный со смысловой цепью. В других вариантах воплощения двухцепочечный агент, участвующий в РНКт содержит лиганд, конъюгированный с антисмысловой цепью.In the case of double-stranded oligonucleotides, ligands may be attached to one or both strands. In some embodiments, the double-stranded RNAt agent comprises a ligand conjugated to the sense strand. In other embodiments, the double-stranded RNAt agent comprises a ligand conjugated to an antisense strand.

В некоторых вариантах воплощения лиганд может быть конъюгирован с азотистыми основаниями, остатками сахара или межнуклеозидными связями молекулы нуклеиновой кислоты. Конъюгация с пуриновыми азотистыми основаниями или их производными может происходить по любой позиции, включая эндоциклические и экзоциклические атомы. В некоторых вариантах воплощения 2-, 6-, 7- или 8-позиции пуринового азотистого основания соединены с конъюгирующим остатком. Конъюгация с пиримидиновыми азотистыми основаниями или их производными также может происходить по любой позиции. В некоторых вариантах воплощения 2-, 5- и 6-позиции пиримидинового азотистого основания могут быть замещены конъюгирующим остатком. Конъюгация с остатками сахара в составе нуклеозида может происходить по любому атому углерода. Примеры атомов углерода в составе остатка сахара, к которым может быть присоединен конъюгирующий остаток, включают 2', 3' и 5' атомы углерода. Позиция 1' также может быть соединена с конъюгирующим остатком, например, в случае отсутствия азотистого основания. Межнуклеозидные связи также могут нести конъюгированные остатки. В случае фосфорсодержащих связей (например, фосфодиэфирной, фосфоротиоатной, фосфородитиоатной, фосфорамидатной и т.п.) конъюгирующий остаток может быть присоединен непосредственно к атому фосфора или к атому О, N или S, связанному с атомом фосфора. В случае амино- или амидосодержащих межнуклеозидных связей (например, PNA) конъюгирующий остаток может быть присоединен к атому азота амино- или амидогруппы или к соседнему атому углерода.In some embodiments, the ligand may be conjugated to nitrogenous bases, sugar residues, or internucleoside bonds of the nucleic acid molecule. Conjugation with purine nitrogenous bases or their derivatives can occur at any position, including endocyclic and exocyclic atoms. In some embodiments, the 2-, 6-, 7-, or 8-position of the purine nitrogenous base is connected to a conjugating moiety. Conjugation with pyrimidine nitrogenous bases or their derivatives can also occur at any position. In some embodiments, the 2-, 5-, and 6-positions of the pyrimidine nitrogenous base may be replaced by a conjugating moiety. Conjugation with sugar residues in the nucleoside can occur at any carbon atom. Examples of carbon atoms within a sugar moiety to which a conjugating moiety may be attached include the 2', 3' and 5' carbon atoms. The 1' position may also be connected to a conjugating residue, for example in the absence of a nitrogenous base. Internucleoside bonds can also carry conjugated residues. In the case of phosphorus-containing bonds (eg, phosphodiester, phosphorothioate, phosphorodithioate, phosphoramidate, etc.), the conjugating moiety may be attached directly to the phosphorus atom or to an O, N or S atom bonded to the phosphorus atom. In the case of amino- or amide-containing internucleoside linkages (eg, PNA), the conjugating moiety may be attached to the nitrogen atom of the amino or amido group or to an adjacent carbon atom.

Существует множество способов получения конъюгатов олигомерных соединений. В общем случае олигомерное соединение присоединяют к конъюгирующему остатку посредством взаимодействия реакционно-способной группы (например, ОН, SH, амино-, карбоксильной, альдегидной и т.п.) на олигомерном соединении с реакционно-способной группой на конъюгирующем остатке. В некоторых вариантах воплощения одна реакционно-способная группа является электрофильной, а другая - нуклеофильной.There are many methods for preparing conjugates of oligomeric compounds. In general, an oligomeric compound is attached to a conjugating moiety by reacting a reactive group (eg, OH, SH, amino, carboxyl, aldehyde, etc.) on the oligomeric compound with a reactive group on the conjugating moiety. In some embodiments, one reactive group is electrophilic and the other is nucleophilic.

Например, электрофильная группа может быть карбонилсодержащей функциональной группой, а нуклеофильная группа может быть амино- или тиольной группой. Способы конъюгации нуклеиновых кислот и родственных олигомерных соединений с участием или без участия линкерных групп подробноFor example, the electrophilic group may be a carbonyl-containing functional group, and the nucleophilic group may be an amino or thiol group. Methods for the conjugation of nucleic acids and related oligomeric compounds with or without the participation of linker groups in detail

- 48 046694 описаны в литературных источниках, таких как, например, работа Manoharan в Antisense Research and Applications, Crooke and LeBleu, eds., CRC Press, Boca Raton, Fla., 1993, Chapter 17, содержание которой полностью включено в описание в качестве ссылки.- 48 046694 are described in the literature, such as, for example, the work of Manoharan in Antisense Research and Applications, Crooke and LeBleu, eds., CRC Press, Boca Raton, Fla., 1993, Chapter 17, the contents of which are fully included in the description as links.

Примеры патентов США, которые описывают получение олигонуклеотидных конъюгатов, включают в качестве неограничивающих примеров патенты США № 4828979, 4948882, 5218105, 5525465, 5541313, 5545730, 5552538, 5578717, 5580731, 55891584, 5109124,5118802, 5138045, 5414077, 5486603,Examples of US patents that describe the preparation of oligonucleotide conjugates include, but are not limited to, US Patent Nos. 4828979, 4948882, 5218105, 5525465, 5541313, 5545730, 5552538, 5578717, 5580731, 84, 5109124, 5118802, 5138045, 5414077, 5486603,

5512439, 5578718, 5608046, 4587044, 4605735, 4667025, 4762779, 4789737, 3824941, 4835263, 4876335,5512439, 5578718, 5608046, 4587044, 4605735, 4667025, 4762779, 4789737, 3824941, 4835263, 4876335,

4904582, 4958013, 5082830, 5112963, 5214136, 5149782, 5214136, 245022, 5254469, 5258506, 5262536,4904582, 4958013, 5082830, 5112963, 5214136, 5149782, 5214136, 245022, 5254469, 5258506, 5262536,

5272250, 5292873, 5317098, 5371241, 5391723, 5416203, 5451463, 5510475, 5512667, 5514785, 5565552,5272250, 5292873, 5317098, 5371241, 5391723, 5416203, 5451463, 5510475, 5512667, 5514785, 5565552,

5567810, 5574142, 5585481, 5587371, 5595726, 5597696, 5599923, 5599928, 5672662, 5688941, 5714166,5567810, 5574142, 5585481, 5587371, 5595726, 5597696, 5599923, 5599928, 5672662, 5688941, 5714166,

6153737, 6172208, 6300319, 6335434, 6335437, 6395437, 6444806, 6484308, 6525031, 6528631, 6559279, содержание каждого из которых включено в описание в качестве ссылок.6153737, 6172208, 6300319, 6335434, 6335437, 6395437, 6444806, 6484308, 6525031, 6528631, 6559279, the contents of each of which are incorporated herein by reference.

ОпределенияDefinitions

Для удобства ниже приведены значения некоторых терминов и фраз, использованных в описании изобретения, примерах и прилагаемой формуле изобретения. При возникновении очевидного противоречия между использованием термина в других частях настоящего описания изобретения и описанием, приведенным в данном разделе, определение из данного раздела имеет преимущественную силу.For convenience, the meanings of certain terms and phrases used in the specification, examples, and appended claims are set forth below. If there is an apparent conflict between the use of a term elsewhere in this specification and the description given in this section, the definition in this section shall control.

Символы G, С, А и U каждый в общем случае обозначает нуклеотид, содержащий в качестве основания гуанин, цитозин, аденин и урацил соответственно. Однако понятно, что термин рибонуклеотид или нуклеотид также может относиться к модифицированному нуклеотиду, как подробно описано далее, или к заменяющему его суррогатному остатку. Специалисту в данной области понятно, что гуанин, цитозин, аденин и урацил могут быть заменены другими остатками без существенного изменения свойств спаривания оснований олигонуклеотида, включая и нуклеотид, несущий такой заменяющий остаток. Например, в частности, нуклеотид, включающий инозин в качестве основания, может образовывать пару оснований с нуклеотидами, содержащими аденин, цитозин или урацил. Следовательно, нуклеотиды, содержащие урацил, гуанин или аденин, могут быть заменены в нуклеотидной последовательности согласно изобретению на нуклеотид, содержащий, например, инозин. Последовательности, содержащие такие заменяющие остатки, являются воплощениями настоящего изобретения.The symbols G, C, A and U each generally represent a nucleotide containing guanine, cytosine, adenine and uracil as a base, respectively. However, it is understood that the term ribonucleotide or nucleotide can also refer to a modified nucleotide, as described in detail below, or to a surrogate residue that replaces it. One skilled in the art will appreciate that guanine, cytosine, adenine, and uracil can be replaced by other residues without significantly changing the base-pairing properties of the oligonucleotide, including the nucleotide bearing such replacement residue. For example, in particular, a nucleotide containing inosine as a base can form a base pair with nucleotides containing adenine, cytosine or uracil. Therefore, nucleotides containing uracil, guanine or adenine can be replaced in the nucleotide sequence according to the invention by a nucleotide containing, for example, inosine. Sequences containing such replacement residues are embodiments of the present invention.

При использовании в этом документе фактор VII означает мРНК, белок, пептид или полипептид фактора VII. В качестве синонимов термина фактор VII специалистам в данной области известны термины AI132620, Cf7, предшественник фактора свертывания крови VII, фактор свертывания крови VII, FVII, акселератор конверсии сывороточного протромбина, коагуляционный белок FVII и эптаког α.As used herein, Factor VII means Factor VII mRNA, protein, peptide, or polypeptide. As synonyms for the term factor VII, those skilled in the art are familiar with the terms AI132620, Cf7, factor VII precursor, coagulation factor VII, FVII, serum prothrombin conversion accelerator, coagulation protein FVII, and eptacog α.

При использовании в этом документе целевая последовательность означает непрерывную часть нуклеотидной последовательности молекулы мРНК, образующейся во время транскрипции гена, включая мРНК, являющуюся продуктом РНК-процессинга первичного продукта транскрипции.As used herein, target sequence means the contiguous portion of the nucleotide sequence of an mRNA molecule produced during transcription of a gene, including mRNA that is the product of RNA processing of the primary transcription product.

При использовании в этом документе термин цепь, содержащая последовательность означает олигонуклеотид, содержащий цепочку нуклеотидов, расположенных в соответствии с названной последовательностью, указанной с применением стандартной номенклатуры нуклеотидов.As used herein, the term chain containing sequence means an oligonucleotide containing a chain of nucleotides arranged in accordance with a named sequence specified using standard nucleotide nomenclature.

При использовании в этом документе и если не указано иначе, термин комплементарный, используемый в контексте пары нуклеотидов, означает классическую Уотсон-Криковскую пару, т.е. GC, AT или AU. Он также распространяется на классическое Уотсон-Криковское спаривание, при котором один или оба нуклеотида были модифицированы, как описано в этом документе, например путем модификации рибозы или модификации фосфатного остова. Он также включает спаривание с инозином или другой молекулой, при котором свойства спаривания оснований существенно не изменяются.As used in this document and unless otherwise specified, the term complementary when used in the context of a nucleotide pair means a classical Watson-Crick pair, i.e. GC, AT or AU. It also covers classical Watson-Crick pairing, in which one or both nucleotides have been modified as described herein, for example by modification of the ribose or modification of the phosphate backbone. It also involves pairing with inosine or another molecule, in which the base-pairing properties are not significantly changed.

При использовании в этом документе и если не указано иначе, термин комплементарный, при использовании для описания первой нуклеотидной последовательности относительно второй нуклеотидной последовательности, относится к способности олигонуклеотида или полинуклеотида, содержащего первую нуклеотидную последовательность, гибридизоваться и образовывать дуплексную структуру в определенных условиях с олигонуклеотидом или полинуклеотидом, содержащим вторую нуклеотидную последовательность, как это понятно специалисту в данной области. Комплементарность может включать полную комплементарность, существенную степень комплементарности и достаточную степень комплементарности для гибридизации в физиологических условиях, например, в физиологически значимых условиях, которые могут иметь место внутри организма. Полная комплементарность означает комплементарность, как описано выше для отдельной пары, всех пар первой и второй последовательности. Когда последовательность в существенной степени комплементарна относительно второй последовательности, при использовании в этом документе, две последовательности могут быть полностью комплементарны, или они могут образовывать одну или несколько, но в общем случае не более 4, 3 или 2 пар с нарушением комплементарности оснований при гибридизации, при этом сохраняя способность гибридизоваться в условиях, более соответствующих их основному применению. Существенная степень комплементарности также может быть определена как гибридизация в жестких условиях, при этом жесткие условия могут включать: 400 мМ NaCl, 40 мМ PIPES рН 6,4, 1 мМ ЭДТА, 50 или 70°С в течение 12-16 ч с последующими отмывками. Специалист в данной области сможет определить набор условий,As used herein and unless otherwise specified, the term complementary, when used to describe a first nucleotide sequence with respect to a second nucleotide sequence, refers to the ability of an oligonucleotide or polynucleotide containing the first nucleotide sequence to hybridize and form a duplex structure under certain conditions with the oligonucleotide or polynucleotide , containing a second nucleotide sequence, as understood by one skilled in the art. Complementarity may include complete complementarity, a substantial degree of complementarity, and a sufficient degree of complementarity to hybridize under physiological conditions, for example, under physiologically relevant conditions that may occur within an organism. Full complementarity means complementarity, as described above for a single pair, of all first and second sequence pairs. When a sequence is substantially complementary to a second sequence, as used herein, the two sequences may be completely complementary, or they may form one or more, but generally not more than 4, 3, or 2 pairs with base complementarity disrupted by hybridization, while maintaining the ability to hybridize under conditions more appropriate to their primary use. A significant degree of complementarity can also be defined as hybridization under stringent conditions, and stringent conditions may include: 400 mM NaCl, 40 mM PIPES pH 6.4, 1 mM EDTA, 50 or 70°C for 12-16 hours followed by washes . One skilled in the art will be able to determine a set of conditions

- 49 046694 наиболее подходящих для испытания комплементарности двух последовательностей в соответствии с основным применением гибридизуемых нуклеотидов.- 49 046694 most suitable for testing the complementarity of two sequences in accordance with the main application of the nucleotides being hybridized.

Однако, если два олигонуклеотида сконструированы таким образом, чтобы при гибридизации формировались один или несколько одноцепочечных липких концов, такие липкие концы не должны рассматриваться как пары с нарушением комплементарности при определении комплементарности. Например, двухцепочечная РНК, содержащая один олигонуклеотид длиной 21 нуклеотид и другой олигонуклеотид длиной 23 нуклеотида, при этом более длинный олигонуклеотид содержит последовательность длиной 21 нуклеотид, которая полностью комплементарна более короткому олигонуклеотиду, может тем не менее считаться полностью комплементарной для целей настоящего изобретения.However, if two oligonucleotides are designed to form one or more single-stranded overhangs upon hybridization, such overhangs should not be considered as mismatched pairs for purposes of determining complementarity. For example, a double-stranded RNA containing one 21-nucleotide-long oligonucleotide and another 23-nucleotide-long oligonucleotide, wherein the longer oligonucleotide contains a 21-nucleotide-long sequence that is fully complementary to the shorter oligonucleotide, may still be considered fully complementary for purposes of the present invention.

Комплементарные последовательности, при использовании в этом документе, могут также включать или полностью состоять из не-Уотсон-Криковских пар оснований и/или пар оснований, образованных не природными и модифицированными нуклеотидами, если соблюдаются указанные выше требования в отношении их способности гибридизоваться.Complementary sequences, when used herein, may also include or consist entirely of non-Watson-Crick base pairs and/or base pairs formed by non-natural and modified nucleotides, as long as the above requirements regarding their ability to hybridize are met.

Термины комплементарный, полностью комплементарный, в существенной степени комплементарный и комплементарность, достаточная для гибридизации в физиологических условиях, например в физиологически значимых условиях, которые могут иметь место внутри организма, могут использоваться в этом документе в отношении спаривания оснований между смысловой цепью и антисмысловой цепью двухцепочечной РНК или между антисмысловой цепью двухцепочечной РНК и целевой последовательностью, как будет ясно из контекста их использования.The terms complementary, fully complementary, substantially complementary, and complementarity sufficient to hybridize under physiological conditions, such as physiologically relevant conditions that may occur within an organism, may be used herein to refer to base pairing between the sense strand and the antisense strand of double-stranded RNA. or between the antisense strand of a double-stranded RNA and the target sequence, as will be clear from the context of their use.

При использовании в этом документе полинуклеотид, который комплементарен, например в существенной степени комплементарен, по меньшей мере части молекулы матричной РНК (мРНК), означает полинуклеотид, который комплементарен, например в существенной степени комплементарен, непрерывной части рассматриваемой мРНК (например, кодирующей фактор VII). Например, полинуклеотид комплементарен по меньшей мере части мРНК фактора VII, если последовательность в существенной степени комплементарна не прерываемой части мРНК, кодирующей фактор VII.As used herein, a polynucleotide that is complementary, e.g., substantially complementary, to at least a portion of a messenger RNA (mRNA) molecule means a polynucleotide that is complementary, e.g., substantially complementary, to a contiguous portion of the mRNA in question (e.g., encoding factor VII) . For example, a polynucleotide is complementary to at least a portion of factor VII mRNA if the sequence is substantially complementary to an uninterrupted portion of the mRNA encoding factor VII.

Термин двухцепочечная РНК или дцРНК, при использовании в этом документе, означает молекулу рибонуклеиновой кислоты или комплекс молекул рибонуклеиновой кислоты, имеющий дуплексную структуру, включающий две антипараллельные и в существенной степени комплементарные, как описано выше, цепи нуклеиновой кислоты. Две цепи, образующие дуплексную структуру, могут являться разными частями одной более крупной молекулы РНК, или они могут быть раздельными молекулами РНК. В случае, если две цепи являются частями одной более крупной молекулы и по этой причине соединены непрерывной цепочкой нуклеотидов между 3'-концом одной цепи и 5'-концом соответствующей второй цепи, образующих дуплексную структуру, соединительная цепочка РНК называется петлей шпильки. В случае, если две цепи соединены ковалентно иным способом, чем непрерывная цепочка нуклеотидов между 3'-концом одной цепи и 5'-концом соответствующей второй цепи, образующих дуплексную структуру, соединительная структура называется линкером. Цепи РНК могут содержать одинаковое или разное количество нуклеотидов. Максимальное количество пар оснований равно количеству нуклеотидов в самой короткой цепи дцРНК. В дополнение к дуплексной структуре, дцРНК может содержать один или несколько нуклеотидных липких концов. дцРНК, при использовании в этом документе, также называется малой ингибиторной РНК, '^РНК, '^1РНК-агентом, агентом, участвующим в РНК-интерференции или агентом, участвующим в РНКИ.The term double-stranded RNA or dsRNA, as used herein, means a ribonucleic acid molecule or complex of ribonucleic acid molecules having a duplex structure comprising two antiparallel and substantially complementary nucleic acid strands as described above. The two strands forming a duplex structure may be different parts of a single larger RNA molecule, or they may be separate RNA molecules. In case the two strands are parts of one larger molecule and for this reason are connected by a continuous chain of nucleotides between the 3' end of one strand and the 5' end of the corresponding second strand, forming a duplex structure, the connecting RNA strand is called a hairpin loop. When two strands are joined covalently in a manner other than a continuous chain of nucleotides between the 3' end of one strand and the 5' end of the corresponding second strand forming a duplex structure, the connecting structure is called a linker. RNA chains can contain the same or different numbers of nucleotides. The maximum number of base pairs is equal to the number of nucleotides in the shortest dsRNA strand. In addition to the duplex structure, dsRNA may contain one or more nucleotide overhangs. dsRNA, as used herein, is also referred to as small inhibitory RNA, 'sRNA, 'sRNA agent, RNA interference agent, or RNAI agent.

При использовании в этом документе нуклеотидный липкий конец означает неспаренный нуклеотид или нуклеотиды, которые выступают из дуплексной структуры дцРНК, когда З'-конец одной цепи дцРНК простирается за пределы 5'-конца другой цепи, или наоборот. Тупой или тупой конец означает, что на конце дцРНК отсутствуют неспаренные нуклеотиды, т.е. отсутствует нуклеотидный липкий конец. дцРНК с тупыми концами - это дцРНК, которая является двухцепочечной по всей ее длине, т.е. нуклеотидный липкий конец отсутствует на обоих концах молекулы.As used herein, nucleotide overhang refers to the unpaired nucleotide or nucleotides that protrude from the dsRNA duplex structure when the 3' end of one dsRNA strand extends beyond the 5' end of the other strand, or vice versa. A blunt or blunt end means that there are no unpaired nucleotides at the end of the dsRNA, i.e. missing nucleotide sticky end. Blunt-ended dsRNA is dsRNA that is double-stranded throughout its entire length, i.e. the nucleotide sticky end is absent at both ends of the molecule.

Термин антисмысловая цепь означает цепь дцРНК, которая включает область, в существенной степени комплементарную целевой последовательности. При использовании в этом документе термин область комплементарности означает область на антисмысловой цепи, которая в существенной степени комплементарна последовательности, например целевой последовательности, как определено в этом документе. Если область комплементарности не полностью комплементарна целевой последовательности, пары с нарушением комплементарности в наибольшей степени допустимы в концевых областях и, если присутствуют, в общем случае в концевой области или областях, например, в пределах 6, 5, 4, 3 или 2 нуклеотидов 5'- и/или З'-конца.The term antisense strand means a strand of dsRNA that includes a region substantially complementary to the target sequence. As used herein, the term complementarity region means a region on an antisense strand that is substantially complementary to a sequence, such as a target sequence, as defined herein. If the region of complementarity is not completely complementary to the target sequence, mismatched pairs are most tolerated in the terminal regions and, if present, generally in the terminal region or regions, e.g., within 6, 5, 4, 3, or 2 nucleotides 5' - and/or 3'-end.

Термин смысловая цепь, при использовании в этом документе, означает цепь дцРНК, которая включает область, в существенной степени комплементарную области антисмысловой цепи.The term sense strand, as used herein, means a strand of dsRNA that includes a region substantially complementary to that of the antisense strand.

Термин идентичность означает отношение между двумя или несколькими полинуклеотидными последовательностями, определенное сравнением этих последовательностей. Идентичность также означает степень схожести последовательностей между полинуклеотидными последовательностями, определенную путем выравнивания цепочек таких последовательностей. Хотя существует несколько способов измерения идентичности между двумя полинуклеотидными последовательностями, термин хорошоThe term identity means the relationship between two or more polynucleotide sequences determined by comparison of these sequences. Identity also means the degree of sequence similarity between polynucleotide sequences, determined by strand alignment of such sequences. Although there are several ways to measure the identity between two polynucleotide sequences, the term is well

- 50 046694 известен специалистам в данной области (см., например, Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press (1987); и Sequence Analysis Primer, Gribskov., M. and Devereux, J., eds., M. Stockton Press, New York (1991)). В существенной степени идентичный, при использовании в этом документе, означает, что существует очень высокая степень гомологии (предпочтительно 100% идентичность последовательностей) между смысловой цепью дцРНК и соответствующей частью целевого гена. Однако в изобретении могут применяться дцРНК, имеющие идентичность последовательности более 90 или 95%, и, следовательно, допускаются вариации последовательности, появление которых можно ожидать из-за генетических мутаций, полиморфизма цепей или эволюционной дивергенции. Хотя предпочтительной является идентичность на 100%, дцРНК может содержать случайные одиночные или множественные пары с нарушением комплементарности между РНК и целевым геном.- 50 046694 is known to those skilled in the art (see, for example, Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press (1987); and Sequence Analysis Primer, Gribskov., M. and Devereux, J., eds. , M. Stockton Press, New York (1991)). Substantially identical, as used herein, means that there is a very high degree of homology (preferably 100% sequence identity) between the sense strand of the dsRNA and the corresponding part of the target gene. However, the invention may employ dsRNAs having greater than 90 or 95% sequence identity, and therefore allow for sequence variations that might be expected to occur due to genetic mutations, chain polymorphisms, or evolutionary divergence. Although 100% identity is preferred, dsRNA may contain random single or multiple pairs with complementarity imbalance between the RNA and the target gene.

Внедрение в клетку, если относится к дцРНК, означает облегчение поглощения или абсорбции клеткой, как понятно специалисту в данной области. Абсорбция или поглощение дцРНК может происходить в ходе процессов пассивной диффузии или активного клеточного транспорта или с помощью дополнительных агентов или приспособлений. Значение этого термина не ограничено клетками в системе in vitro; дцРНК также может быть внедрена в клетку, если клетка является частью живого организма. В таком случае внедрение в клетку будет включать доставку в организм. Например, для доставки in vivo дцРНК может быть инъецирована в область ткани или введена системно. Внедрение в клетку in vitro включает способы, известные специалистам в данной области, такие как электропорация и липофекция.Cellularity, when referring to dsRNA, means facilitating uptake or absorption by the cell, as understood by one skilled in the art. Absorption or uptake of dsRNA can occur through processes of passive diffusion or active cellular transport or through the use of additional agents or devices. The meaning of this term is not limited to cells in an in vitro system; dsRNA can also be introduced into a cell if the cell is part of a living organism. In this case, the introduction into the cell will include delivery to the body. For example, for in vivo delivery, dsRNA can be injected into a tissue area or administered systemically. Introduction into cells in vitro includes methods known to those skilled in the art, such as electroporation and lipofection.

Термины подавлять путем сайленсинга и ингибировать экспрессию, если они относятся к гену фактора VII, в этом документе означают по меньшей мере частичное подавление экспрессии гена фактора VII, что выражается в снижении количества мРНК, образующейся с гена фактора VII, которая может быть выделена из первой клетки или группы клеток, в которой транскрибируется ген фактора VII, и которая была обработана таким образом, чтобы экспрессия гена фактора VII была ингибирована, в сравнении со второй клеткой или группой клеток, в существенной степени идентичной первой клетке или группе клеток, но которая не была обработана таким образом (контрольные клетки). Степень ингибирования обычно выражают следующим образом:The terms suppress by silencing and inhibit expression, when referring to the factor VII gene, as used herein mean at least partial suppression of the expression of the factor VII gene, which is reflected by a decrease in the amount of mRNA generated from the factor VII gene that can be isolated from the first cell or a group of cells in which the factor VII gene is transcribed and which has been treated so that expression of the factor VII gene is inhibited, compared with a second cell or group of cells substantially identical to the first cell or group of cells but which has not been treated thus (control cells). The degree of inhibition is usually expressed as follows:

(мРНК в контрольных клетках) - (мРНК в обработанных клетках) _______________________________________________________________ф 100 % (мРНК в контрольных клетках)(mRNA in control cells) - (mRNA in treated cells) _______________________________________________________________ f 100% (mRNA in control cells)

В соответствии с другим вариантом степень ингибирования может быть представлена в исчислении снижения показателя, который функционально связан с транскрипцией гена фактора VII, например, количества белка, кодируемого геном фактора VII и секретируемого клеткой, или количества клеток, демонстрирующих определенный фенотип, например, апоптоз. По существу, сайленсинг гена фактора VII можно определить в любой клетке, экспрессирующей мишень, конститутивно или в результате манипуляций геномной инженерии, и любым соответствующим аналитическим способом. Однако, если необходима справочная информация для определения того, ингибирует ли данная дцРНК экспрессию гена фактора VII в определенной степени, и, следовательно, является дцРНК по настоящему изобретению, в качестве такой справочной информации должен служить способ анализа, приведенный в примерах ниже.In another embodiment, the degree of inhibition may be expressed in terms of the reduction in an index that is operably associated with factor VII gene transcription, for example, the amount of protein encoded by the factor VII gene and secreted by the cell, or the number of cells exhibiting a particular phenotype, such as apoptosis. As such, factor VII gene silencing can be determined in any cell expressing the target, constitutively or through genetic engineering manipulation, and by any appropriate analytical method. However, if reference information is needed to determine whether a given dsRNA inhibits factor VII gene expression to a certain extent and is therefore a dsRNA of the present invention, the assay method shown in the examples below should serve as such reference information.

Например, в некоторых случаях экспрессия гена фактора VII подавляется по меньшей мере примерно на 20, 25, 35, 40 или 50% введением двухцепочечного олигонуклеотида согласно изобретению. В одном из вариантов воплощения ген фактора VII подавляется по меньшей мере примерно на 60, 70 или 80% введением двухцепочечного олигонуклеотида согласно изобретению. В более предпочтительном варианте воплощения, ген фактора VII подавляется по меньшей мере примерно на 85, 90 или 95% введением двухцепочечного олигонуклеотида согласно изобретению.For example, in some cases, factor VII gene expression is suppressed by at least about 20, 25, 35, 40 or 50% by administration of a double-stranded oligonucleotide of the invention. In one embodiment, the Factor VII gene is suppressed by at least about 60, 70 or 80% by administration of a double-stranded oligonucleotide of the invention. In a more preferred embodiment, the factor VII gene is suppressed by at least about 85, 90 or 95% by administration of a double-stranded oligonucleotide of the invention.

Термины лечить, лечение и им подобные означают избавление от болезни или нарушения или смягчение их течения. В контексте настоящего изобретения, в той мере, пока это относится к любому из других состояний, перечисленных в этом документе ниже (например, опосредованных фактором VII состояний, отличных от тромботического нарушения), термины лечить, лечение и им подобные означают избавление от или смягчение по меньшей мере одного симптома, ассоциированного с таким состоянием, или замедление или обращение прогрессирования такого состояния.The terms treat, cure and the like mean getting rid of a disease or disorder or mitigating its course. In the context of the present invention, to the extent that it relates to any of the other conditions listed herein below (for example, Factor VII-mediated conditions other than a thrombotic disorder), the terms treat, treat, and the like mean getting rid of or alleviating the at least one symptom associated with such a condition, or slowing or reversing the progression of such a condition.

Терапевтически значимая композиция может смягчать течение болезни или нарушения или симптом болезни или нарушения при введении в соответствующей дозировке.A therapeutically significant composition may ameliorate a disease or disorder or a symptom of a disease or disorder when administered at an appropriate dosage.

При использовании в этом документе термин опосредованное фактором VII состояние или заболевание и родственные ему термины и фразы означает состояние или заболевание, характеризующееся отклоняющейся от нормальной, например выше нормальной, активностью фактора VII. Отклоняющаяся от нормальной функциональная активность фактора VII может быть результатом экспрессии фактора VII в клетках, которые в норме не экспрессируют фактор VII, или повышенной экспрессии фактора VII (ведущей, например, к симптому вирусной геморрагической лихорадки или к образованию тромба). Опосредованное фактором VII состояние или заболевание может быть полностью или частично опосредовано отклоняющейся от нормальной функциональной активностью фактора VII. Однако опосредованное фактором VII состояние или заболевание - это такое состояние или заболевание, при котором модуляция фактора VII приводит к определенному эффекту на лежащее в основе состояние или заболевание (наAs used herein, the term factor VII-mediated condition or disease and related terms and phrases means a condition or disease characterized by abnormal, eg, higher than normal, factor VII activity. Abnormal functional activity of factor VII may result from the expression of factor VII in cells that do not normally express factor VII, or from increased expression of factor VII (leading, for example, to the symptom of a viral hemorrhagic fever or blood clot formation). A factor VII-mediated condition or disease may be mediated in whole or in part by abnormal functional activity of factor VII. However, a factor VII-mediated condition or disease is one in which modulation of factor VII leads to a specific effect on the underlying condition or disease (on

- 51 046694 пример, ингибитор фактора VII приводит к определенному улучшению благополучия пациента, по меньшей мере, у некоторых пациентов).- 51 046694 example, a factor VII inhibitor leads to a certain improvement in patient well-being, at least in some patients).

Г еморрагическая лихорадка включает комбинацию заболеваний, вызванных вирусной инфекцией. Лихорадка и желудочно-кишечные симптомы обычно сопровождаются капиллярным кровотечением.Hemorrhagic fever involves a combination of diseases caused by a viral infection. Fever and gastrointestinal symptoms are usually accompanied by capillary bleeding.

Коагулопатия - это любое нарушение механизма свертывания крови у субъекта.Coagulopathy is any disorder of a subject's blood clotting mechanism.

При использовании в этом документе тромботическое нарушение - это любое нарушение, предпочтительно являющееся результатом нежелательной экспрессии FVII, включая любое нарушение, характеризующееся нежелательной свертываемостью крови.As used herein, a thrombotic disorder is any disorder, preferably resulting from unwanted expression of FVII, including any disorder characterized by unwanted blood clotting.

При использовании в этом документе фразы терапевтически эффективное количество и профилактически эффективное количество означают количество, обеспечивающее терапевтическую пользу при лечении, профилактике или оказании помощи при вирусной геморрагической лихорадке, или выраженном симптоме такого нарушения, например, кровотечении, лихорадке, слабости, мышечной боли, головной боли, воспалении или циркуляторном шоке. Специфичное количество, являющееся терапевтически эффективным, может легко определить обычный практикующий врач, и оно может варьировать в зависимости от факторов, известных специалистам в данной области, таких как, например, тип тромботического нарушения, история болезни и возраст пациента, стадия заболевания и введение других агентов.As used herein, the phrases "therapeutically effective amount" and "prophylactically effective amount" mean an amount that provides a therapeutic benefit in the treatment, prophylaxis, or relief of viral hemorrhagic fever, or a significant symptom of such disorder, e.g., bleeding, fever, weakness, muscle pain, headache. , inflammation or circulatory shock. The specific amount that is therapeutically effective can be readily determined by the ordinary practitioner and may vary depending on factors known to those skilled in the art, such as, for example, the type of thrombotic disorder, the medical history and age of the patient, the stage of the disease, and the administration of other agents. .

При использовании в этом документе фармацевтическая композиция включает фармакологически эффективное количество дцРНК и фармацевтически приемлемый носитель. При использовании в этом документе фармакологически эффективное количество, терапевтически эффективное количество или просто эффективное количество означает количество РНК, эффективное для получения требуемого фармакологического, терапевтического или профилактического результата. Например, если данный клинический способ лечения считается эффективным, если имеет место по меньшей мере 25% снижение значения измеряемого параметра, ассоциированного с заболеванием или нарушением, терапевтически эффективное количество лекарственного средства для лечения заболевания или нарушения - это количество, необходимое для достижения по меньшей мере 25%-ного снижения значения этого параметра.As used herein, the pharmaceutical composition includes a pharmacologically effective amount of dsRNA and a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, a pharmacologically effective amount, a therapeutically effective amount, or simply an effective amount means an amount of RNA effective to produce the desired pharmacological, therapeutic, or prophylactic result. For example, if a given clinical treatment is considered effective if there is at least a 25% reduction in the value of a measurable parameter associated with a disease or disorder, a therapeutically effective amount of a drug for treating the disease or disorder is the amount required to achieve at least 25 % reduction in the value of this parameter.

Термин фармацевтически приемлемый носитель означает носитель для введения терапевтического агента. Такие носители включают в качестве неограничивающих примеров раствор натрия хлорида, буферный раствор натрия хлорида, декстрозу, воду, глицерин, этанол и их комбинации. Из термина специально исключена среда для культуры клеток. Для лекарственных средств, вводимых перорально, фармацевтически приемлемые носители включают в качестве неограничивающих примеров фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества, такие как инертные разбавители, способствующие распадаемости агенты, связывающие агенты, смазывающие агенты, агенты-подсластители, вкусовые агенты, красящие агенты и консерванты. Пригодные инертные разбавители включают натрия и кальция карбонат, натрия и кальция фосфат и лактозу, в то время как кукурузный крахмал и альгиновая кислота являются пригодными агентами, способствующими распадаемости. Связывающие агенты могут включать крахмал и желатин, а смазывающие агенты, если присутствуют, в основном будут представлены магния стеаратом, стеариновой кислотой или тальком. Если необходимо, таблетки могут быть покрыты оболочкой из таких материалов как глицерил моностеарат или глицерил дистеарат, чтобы отсрочить всасывание в желудочно-кишечном тракте.The term pharmaceutically acceptable carrier means a carrier for administering a therapeutic agent. Such carriers include, but are not limited to, sodium chloride solution, sodium chloride buffer solution, dextrose, water, glycerol, ethanol, and combinations thereof. The term specifically excludes cell culture medium. For drugs administered orally, pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to, pharmaceutically acceptable excipients such as inert diluents, disintegrating agents, binding agents, lubricants, sweetening agents, flavoring agents, coloring agents and preservatives. Suitable inert diluents include sodium and calcium carbonate, sodium and calcium phosphate and lactose, while corn starch and alginic acid are useful disintegrating agents. Binding agents may include starch and gelatin, and lubricants, if present, will generally be magnesium stearate, stearic acid or talc. If necessary, the tablets may be coated with materials such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate to delay absorption from the gastrointestinal tract.

При использовании в этом документе трансформированная клетка - это клетка, в которую был внедрен вектор, с которого может экспрессироваться молекула дцРНК.As used herein, a transformed cell is a cell into which a vector has been introduced from which a dsRNA molecule can be expressed.

Характеристика липидо-нуклеиновых частиц.Characteristics of lipid-nucleic acid particles.

В некоторых воплощениях изобретение относится к способам и композициям для получения частиц, инкапсулированных в липиды нуклеиновых кислот, в которых нуклеиновые кислоты инкапсулированы внутри липидного слоя. Такие липидо-нуклеиновые частицы, содержащие олигонуклеотиды siРНК, охарактеризовывают с применением различных биофизических параметров, включая (1) соотношение лекарственного средства и липида; (2) эффективность инкапсулирования и (3) размер частицы. Высокие значения соотношения лекарственного средства и липида, высокая эффективность инкапсулирования, хорошая устойчивость к нуклеазам и стабильность в сыворотке и контролируемый размер частицы, в общем случае менее 200 нм в диаметре, являются желательными характеристиками. Кроме того, важна природа полимера нуклеиновой кислоты, так как модификация нуклеиновых кислот с целью придать устойчивость к нуклеазам, увеличивает стоимость лечения, при этом во многих случаях обеспечивая лишь ограниченную устойчивость. Если не указано иначе, эти критерии вычисляются в настоящем описании изобретения следующим образом.In some embodiments, the invention provides methods and compositions for producing nucleic acid lipid-encapsulated particles, wherein the nucleic acids are encapsulated within a lipid layer. Such lipid-nucleic acid particles containing siRNA oligonucleotides are characterized using various biophysical parameters, including (1) drug-to-lipid ratio; (2) encapsulation efficiency and (3) particle size. High drug to lipid ratios, high encapsulation efficiency, good nuclease resistance and serum stability, and controlled particle size, generally less than 200 nm in diameter, are desirable characteristics. In addition, the nature of the nucleic acid polymer is important, since modification of nucleic acids to confer resistance to nucleases increases the cost of treatment, while in many cases providing only limited resistance. Unless otherwise stated, these criteria are calculated in the present specification as follows.

Соотношение нуклеиновой кислоты и липида равно количеству нуклеиновой кислоты в определенном объеме получения, деленному на количество липида в том же объеме. Показатель можно выражать как соотношение молей на моль, массы на массу или массы на моль. Для окончательной, готовой для введения композиции соотношение нуклеиновая кислота:липид вычисляют после того как с применением диализа, хроматографии и/или переваривания ферментами (например, нуклеазами) было удалено максимально возможное количество не инкапсулированной нуклеиновой кислоты.The nucleic acid to lipid ratio is equal to the amount of nucleic acid in a given volume of production divided by the amount of lipid in the same volume. The ratio can be expressed as moles per mole, mass per mass, or mass per mole. For the final formulation ready for administration, the nucleic acid:lipid ratio is calculated after as much unencapsulated nucleic acid as possible has been removed by dialysis, chromatography and/or enzyme digestion (eg, nucleases).

Эффективность инкапсулирования равна соотношению лекарственного средства и липида в начальThe efficiency of encapsulation is equal to the ratio of drug to lipid at the beginning

- 52 046694 ной смеси, деленному на соотношение лекарственного средства и липида в окончательной, пригодной для введения композиции. Это является мерой относительной эффективности. Для измерения абсолютной эффективности необходимо вычислить суммарное количество от нуклеиновой кислоты, добавленной в начальную смесь, которое окажется в пригодной для введения композиции. Также может быть вычислено количество липида, потерянное во время процесса получения композиции. Эффективность является мерой потери и стоимости композиции.- 52 046694 of the mixture divided by the drug to lipid ratio in the final administerable composition. This is a measure of relative effectiveness. To measure absolute effectiveness, it is necessary to calculate the total amount of nucleic acid added to the initial mixture that will end up in an administerable composition. The amount of lipid lost during the composition preparation process can also be calculated. Efficiency is a measure of the loss and cost of a composition.

Размер указывает размер (диаметр) образующихся частиц. Распределение размеров можно определить с применением квазиупругого рассеивания света (QELS) на субмикронном анализаторе размера частиц Nicomp, модель 370. Частицы размером менее 200 нм являются предпочтительными для распределения в неоваскуляризированных (с повышенной проницаемостью) тканях, таких как неоплазмы и области воспаления.Size indicates the size (diameter) of the particles produced. Size distribution can be determined using quasi-elastic light scattering (QELS) on a Nicomp Model 370 Submicron Particle Size Analyzer. Particle sizes less than 200 nm are preferred for distribution in neovascularized (increased permeability) tissues such as neoplasms and areas of inflammation.

Способы получения липидных частиц.Methods for producing lipid particles.

В способах и композициях согласно изобретению применяют определенные катионные липиды, синтез, получение и характеристика которых описаны ниже и в сопутствующих примерах. Кроме того, настоящее изобретение направлено на создание способов получения липидных частиц, включая таковые, ассоциированные с терапевтическим агентом, например с нуклеиновой кислотой. В способах, описанных в этом документе, смесь липидов объединяют с буферизированным водным раствором нуклеиновой кислоты для получения промежуточной смеси, содержащей нуклеиновую кислоту, инкапсулированную в липидных частицах, при этом инкапсулированные нуклеиновые кислоты присутствуют в соотношении нуклеиновая кислота/липид, равном примерно от 3 до примерно 25 мас.%, предпочтительно от 5 до 15 мас.%. Промежуточную смесь необязательно можно подвергнуть разделению по размерам частиц для получения частиц инкапсулированной в липиды нуклеиновой кислоты, где липидные части являются однослойными везикулами, предпочтительно имеющими диаметр от 30 до 150 нм, более предпочтительно примерно от 40 до 90 нм. После этого повышают значение pH, чтобы нейтрализовать по меньшей мере часть поверхностных зарядов на липидо-нуклеиновых частицах, обеспечив тем самым, чтобы композиция нуклеиновой кислоты, инкапсулированной в липиды, содержала по меньшей мере частично нейтральные поверхности.The methods and compositions of the invention employ certain cationic lipids, the synthesis, preparation and characterization of which are described below and in the accompanying examples. In addition, the present invention is directed to methods for producing lipid particles, including those associated with a therapeutic agent, such as a nucleic acid. In the methods described herein, a mixture of lipids is combined with a buffered aqueous solution of nucleic acid to produce an intermediate mixture containing nucleic acid encapsulated in lipid particles, wherein the encapsulated nucleic acids are present in a nucleic acid/lipid ratio of about 3 to about 25% by weight, preferably 5 to 15% by weight. The intermediate mixture may optionally be subjected to particle size separation to produce lipid-encapsulated nucleic acid particles, wherein the lipid moieties are unilamellar vesicles, preferably having a diameter of from 30 to 150 nm, more preferably from about 40 to 90 nm. The pH is then increased to neutralize at least a portion of the surface charges on the lipid-nucleic acid particles, thereby ensuring that the lipid-encapsulated nucleic acid composition contains at least partially neutral surfaces.

Как описано выше, некоторые из этих катионных липидов являются аминолипидами, которые несут заряды при значениях pH ниже значения pKa аминогруппы, и в существенной степени нейтральны при значениях pH выше значения pKa. Такие катионные липиды называют титруемыми катионными липидами, и они могут применяться в композициях согласно изобретению с помощью двухэтапного способа. На первом этапе липидные везикулы формируются при пониженных значениях pH из титруемых катионных липидов и других компонентов везикул в присутствии нуклеиновых кислот. Таким образом, везикулы инкапсулируют и удерживают нуклеиновые кислоты. На втором этапе поверхностный заряд новообразованных везикул можно нейтрализовать повышением значения pH среды до уровня выше значения pKa присутствующих титруемых катионных липидов, т.е. до физиологического значения pH или выше. В частности, выгодные особенности этого способа включают как легкое удаление любой адсорбированной на поверхности нуклеиновой кислоты, так и получение в результате для доставки нуклеиновой кислоты везикулы, которая имеет нейтральную поверхность. Полагают, что липосомы или липидные частицы, имеющие нейтральную поверхность, избегут быстрого клиренса из кровеносной системы и не будут иметь определенных токсических свойств, которые ассоциированы с препаратами катионных липосом. Дополнительное подробное описание этих применений подобных титруемых катионных липидов в композиции липидо-нуклеиновых частиц приведены в патентах США № 6287591 и 6858225, включенных в этот документ в качестве ссылки.As described above, some of these cationic lipids are aminolipids, which carry charges at pH values below the pKa of the amino group, and are substantially neutral at pH values above the pKa. Such cationic lipids are called titratable cationic lipids and can be used in the compositions of the invention using a two-step process. In the first step, lipid vesicles are formed at low pH from titratable cationic lipids and other vesicle components in the presence of nucleic acids. Thus, vesicles encapsulate and retain nucleic acids. In the second stage, the surface charge of the newly formed vesicles can be neutralized by increasing the pH value of the medium to a level above the pKa value of the titratable cationic lipids present, i.e. to physiological pH or higher. In particular, advantageous features of this method include both the easy removal of any surface-adsorbed nucleic acid and the resulting nucleic acid delivery vesicle that has a neutral surface. It is believed that liposomes or lipid particles having a neutral surface will avoid rapid clearance from the circulatory system and will not have certain toxic properties that are associated with cationic liposome preparations. Additional detailed descriptions of these uses of similar titratable cationic lipids in lipid-nucleic acid particle compositions are provided in US Pat. Nos. 6,287,591 and 6,858,225, incorporated herein by reference.

Дополнительно отмечается, что везикулы, образованные таким способом, обеспечивают композиции с везикулами однородного размера с высоким содержанием нуклеиновых кислот. Дополнительно, везикулы имеют диапазон размеров от примерно 30 до примерно 150 нм, более предпочтительно от примерно 30 до примерно 90 нм.It is further noted that vesicles formed in this manner provide uniformly sized vesicle compositions with a high nucleic acid content. Additionally, the vesicles have a size range of from about 30 to about 150 nm, more preferably from about 30 to about 90 nm.

Не следуя какой-то определенной теории, полагают, что очень высокая эффективность инкапсуляции нуклеиновой кислоты является результатом электростатического взаимодействия при низких значениях pH. При кислых значениях pH (например, pH 4,0) поверхность везикулы заряжена и связывает часть нуклеиновых кислот посредством электростатических взаимодействий. Когда внешний кислотный буферный раствор заменяют на более нейтральный буферный раствор (например, с pH 7,5), поверхность липидной частицы или липосомы нейтрализуется, позволяя удалять любую внешнюю нуклеиновую кислоту. Более подробная информация о способе получения рецептур представлена в различных публикациях (например, в патентах США № 6287591 и 6858225).Without being bound by any particular theory, it is believed that the very high efficiency of nucleic acid encapsulation is the result of electrostatic interaction at low pH values. At acidic pH values (e.g., pH 4.0), the surface of the vesicle is charged and binds some of the nucleic acids through electrostatic interactions. When the external acidic buffer solution is replaced with a more neutral buffer solution (eg, pH 7.5), the surface of the lipid particle or liposome is neutralized, allowing the removal of any external nucleic acid. More detailed information on the method of obtaining formulations is presented in various publications (for example, in US patents No. 6287591 and 6858225).

С учетом вышесказанного настоящее изобретение направлено на создание способов получения липидо-нуклеиновых композиций. В способах, описанных в этом документе, смесь липидов объединяют с буферизированным водным раствором нуклеиновой кислоты для получения промежуточной смеси, содержащей нуклеиновую кислоту, инкапсулированную в липидных частицах, например, где инкапсулированные нуклеиновые кислоты присутствуют в соотношении нуклеиновая кислота/липид, равном примерно от 10 до примерно 20 мас.%. Промежуточную смесь необязательно можно подвергнуть разделеIn view of the above, the present invention is directed to the creation of methods for producing lipid-nucleic acid compositions. In the methods described herein, a mixture of lipids is combined with a buffered aqueous nucleic acid solution to produce an intermediate mixture containing the nucleic acid encapsulated in lipid particles, for example, where the encapsulated nucleic acids are present in a nucleic acid/lipid ratio of about 10 to approximately 20 wt.%. The intermediate mixture may optionally be subjected to separation

- 53 046694 нию по размерам частиц для получения частиц инкапсулированной в липиды нуклеиновой кислоты, где липидные части являются однослойными везикулами, предпочтительно имеющими диаметр от 30 до 150 нм, более предпочтительно примерно от 40 до 90 нм. После этого повышают значение pH, чтобы нейтрализовать по меньшей мере часть поверхностных зарядов на липидо-нуклеиновых частицах, обеспечив тем самым, чтобы композиция нуклеиновой кислоты, инкапсулированной в липиды, содержала по меньшей мере частично нейтральные поверхности.- 53 046694 variation in particle size to produce lipid-encapsulated nucleic acid particles, wherein the lipid moieties are unilamellar vesicles, preferably having a diameter of from 30 to 150 nm, more preferably from about 40 to 90 nm. The pH is then increased to neutralize at least a portion of the surface charges on the lipid-nucleic acid particles, thereby ensuring that the lipid-encapsulated nucleic acid composition contains at least partially neutral surfaces.

В некоторых воплощениях смесь липидов содержит по меньшей мере два липидных компонента: первый аминолипидный компонент по настоящему изобретению, который выбран из липидов, имеющих такую pKa, что липид является катионным при значениях pH ниже pKa и нейтральным при значениях pH выше pKa, и второй липидный компонент, который выбран из липидов, предотвращающих агрегацию частиц во время формирования липидо-нуклеиновых частиц. В некоторых вариантах воплощения аминолипид является новым катионным липидом по настоящему изобретению.In some embodiments, the lipid mixture contains at least two lipid components: a first amino lipid component of the present invention that is selected from lipids having a pKa such that the lipid is cationic at pH values below the pKa and neutral at pH values above the pKa, and a second lipid component , which is selected from lipids that prevent particle aggregation during the formation of lipid-nucleic acid particles. In some embodiments, the aminolipid is a novel cationic lipid of the present invention.

При получении липидо-нуклеиновых частиц согласно изобретению смесь липидов в типичном случае является раствором липидов в органическом растворителе. Эта смесь липидов в последующем может быть высушена с образованием тонкой пленки или лиофилизирована с образованием порошка перед гидратацией водным буферным раствором для образования липосом. В соответствии с другим вариантом в предпочтительном способе липидная смесь может быть солюбилизирована в смешивающемся с водой спирте, таком как этанол, и этот раствор в этаноле добавляют к водному буферному раствору, что приводит к спонтанному образованию липосом. В большинстве вариантов воплощения спирт применяют в том виде, в котором он доступен для приобретения. Например, этанол может применяться в виде абсолютного этанола (100%), или в виде 95% этанола, при этом оставшаяся часть является водой. Этот способ описан более подробно в патенте США № 5976567.When preparing lipid-nucleic acid particles according to the invention, the lipid mixture is typically a solution of lipids in an organic solvent. This lipid mixture can subsequently be dried to form a thin film or lyophilized to form a powder before hydration with an aqueous buffer solution to form liposomes. In another embodiment, in a preferred method, the lipid mixture can be solubilized in a water-miscible alcohol such as ethanol, and this ethanol solution is added to an aqueous buffer solution, resulting in spontaneous formation of liposomes. In most embodiments, the alcohol is used as it is commercially available. For example, ethanol can be used as absolute ethanol (100%), or as 95% ethanol with the remainder being water. This method is described in more detail in US Pat. No. 5,976,567.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения смесь липидов является смесью катионных липидов, нейтральных липидов (отличных от катионного липида), стерина (например, холестерина) и ПЭГ -модифицированного липида (например, ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA) в спиртовом растворителе. В предпочтительных воплощениях липидная смесь в существенной степени состоит из катионного липида, нейтрального липида, холестерина и ПЭГ-модифицированного липида в спирте, более предпочтительно в этаноле. В дополнительных предпочтительных воплощениях первый раствор состоит из вышеуказанной липидной смеси с молярными соотношениями примерно 20-70% катионного липида:5-45% нейтрального липида:20-55% холестерина:0,5-15% ПЭГ-модифицированного липида. В еще более предпочтительных вариантах воплощения первый раствор в существенной степени состоит из липида, выбранного из табл. 1, ДСФХ, холестерина и ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA, более предпочтительно в молярном соотношении примерно 20-60% катионного липида:5-25% ДСФХ:25-55% холестерина:0,5-15% ПЭГ-ДМГ или ПЭГ -DMA. В некоторых вариантах воплощения молярное соотношение липидов составляет примерно 50/10/38,5/1,5 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ, ПЭГ-ДСГ или ПЭГ-ДПГ), 57,2/7,1/34,3/1,4 (мол.% катионного липида/ДПФХ/холестерина/ПЭГ-cDMA), 40/15/40/5 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ), 50/10/35/4,5/0,5 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДСГ или GαlNAc3-ПЭГ-ДСГ), 50/10/35/5 (катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ), 40/10/40/10 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA), 35/15/40/10 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA) или 52/13/30/5 (мол.% катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA). В другой группе предпочтительных вариантов воплощения нейтральный липид в этих композициях заменен на ПОФХ, ДПФХ, ДОФЭ или СМ.In one embodiment of the present invention, the lipid mixture is a mixture of cationic lipids, neutral lipids (other than a cationic lipid), a sterol (eg, cholesterol), and a PEG-modified lipid (eg, PEG-DMG or PEG-cDMA) in an alcohol solvent. In preferred embodiments, the lipid mixture consists substantially of a cationic lipid, a neutral lipid, cholesterol and a PEG-modified lipid in an alcohol, more preferably ethanol. In further preferred embodiments, the first solution consists of the above lipid mixture with molar ratios of about 20-70% cationic lipid:5-45% neutral lipid:20-55% cholesterol:0.5-15% PEG-modified lipid. In even more preferred embodiments, the first solution consists substantially of a lipid selected from table. 1, DSPC, cholesterol and PEG-DMG or PEG-cDMA, more preferably in a molar ratio of about 20-60% cationic lipid:5-25% DSPC:25-55% cholesterol:0.5-15% PEG-DMG or PEG -DMA. In some embodiments, the lipid molar ratio is about 50/10/38.5/1.5 (mol% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-DMG, PEG-DSG, or PEG-DPG), 57.2/7. 1/34.3/1.4 (mol.% cationic lipid/DPPC/cholesterol/PEG-cDMA), 40/15/40/5 (mol.% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-DMG), 50/ 10/35/4.5/0.5 (mol.% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-DSG or GαlNAc3-PEG-DSG), 50/10/35/5 (cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG- DMG), 40/10/40/10 (mol.% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA), 35/15/40/10 (mol.% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG- DMG or PEG-cDMA) or 52/13/30/5 (mol% cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA). In another group of preferred embodiments, the neutral lipid in these compositions is replaced by POPC, DPPC, DOPE or SM.

В соответствии с изобретением липидную смесь смешивают с буферизированным водным раствором, который может содержать нуклеиновые кислоты. Буферизированный водный раствор в типичном случае является раствором, в котором буфер имеет значение pH ниже значения pKa способного к протонированию липида в составе липидной смеси. Примеры пригодных буферных растворов включают цитратный, фосфатный, ацетатный и MES-буферы. Особенно предпочтительным буферным раствором является цитратный буфер. Предпочтительные буферные растворы будут иметь концентрацию в диапазоне 11000 мМ по аниону, в зависимости от химических свойств нуклеиновой кислоты, которую инкапсулируют, и оптимизация концентрации буфера может являться существенным этапом для достижения высоких уровней нагрузки (см., например, патенты США № 6287591 и 6858225).According to the invention, the lipid mixture is mixed with a buffered aqueous solution, which may contain nucleic acids. A buffered aqueous solution is typically a solution in which the buffer has a pH value below the pKa value of the protonatable lipid in the lipid mixture. Examples of suitable buffer solutions include citrate, phosphate, acetate and MES buffers. A particularly preferred buffer solution is citrate buffer. Preferred buffer solutions will have a concentration in the range of 11,000 mM per anion, depending on the chemical properties of the nucleic acid that is encapsulated, and optimizing the buffer concentration may be an essential step to achieve high loading levels (see, for example, US patents No. 6287591 and 6858225) .

В соответствии с другим вариантом может быть полезна чистая вода, подкисленная до pH 5-6 хлоридом, сульфатом или им подобным соединением. В этом случае может быть применимо добавление 5% глюкозы или другого неионного растворенного вещества, которое сбалансирует осмотический потенциал на мембране частиц при проведении диализа частиц для удаления этанола, повышения pH или при смешивании с фармацевтически приемлемым носителем, таким как изотонический раствор натрия хлорида. Количество нуклеиновой кислоты в буферном растворе может варьировать, но в типичном случае будет составлять от примерно 0,01 до примерно 200 мг/мл, более предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 50 мг/мл.In another embodiment, pure water acidified to pH 5-6 with chloride, sulfate or the like may be useful. In this case, it may be useful to add 5% glucose or other nonionic solute that balances the osmotic potential across the particle membrane when the particles are dialyzed to remove ethanol, raise the pH, or when mixed with a pharmaceutically acceptable carrier such as isotonic sodium chloride solution. The amount of nucleic acid in the buffer solution may vary, but will typically be from about 0.01 to about 200 mg/ml, more preferably from about 0.5 to about 50 mg/ml.

Смесь липидов и буферизированный водный раствор терапевтических нуклеиновых кислот объединяют для получения промежуточной смеси. Промежуточная смесь в типичном случае является смесьюThe lipid mixture and the buffered aqueous solution of therapeutic nucleic acids are combined to form an intermediate mixture. The intermediate mixture is typically a mixture

- 54 046694 липидных частиц, несущих инкапсулированные нуклеиновые кислоты.- 54 046694 lipid particles carrying encapsulated nucleic acids.

Дополнительно, промежуточная смесь может также содержать некоторую часть нуклеиновых кислот, которые присоединены к поверхности липидных частиц (липосом или липидных везикул) благодаря ионному взаимодействию отрицательно заряженных нуклеиновых кислот и положительно заряженных липидов на поверхности липидной частицы (аминолипиды или другие липиды, составляющие способный к протонированию первый липидный компонент, положительно заряжены в буферном растворе, имеющем значение pH ниже, чем значение pKa протонируемой группы липида). В одной группе предпочтительных вариантов воплощения смесь липидов является спиртовым раствором липидов, и объемы каждого из растворов скорректированы таким образом, чтобы при объединении конечное содержание спирта составляло от примерно 20 до примерно 45% по объему. Способ объединения смесей может включать любое разнообразие способов, часто в зависимости от масштаба получения композиции. Например, если суммарный объем равен примерно 10-20 мл или менее, растворы можно объединить в пробирке и смешать с применением вихревой мешалки. Крупномасштабное смешивание можно проводить в пригодной стеклянной посуде для промышленного производства.Additionally, the intermediate mixture may also contain some portion of nucleic acids that are attached to the surface of lipid particles (liposomes or lipid vesicles) due to the ionic interaction of negatively charged nucleic acids and positively charged lipids on the surface of the lipid particle (aminolipids or other lipids constituting the protonable first lipid component, are positively charged in a buffer solution having a pH value lower than the pKa value of the protonated lipid group). In one set of preferred embodiments, the lipid mixture is an alcohol solution of the lipids, and the volumes of each solution are adjusted such that, when combined, the final alcohol content is from about 20 to about 45% by volume. The method of combining mixtures can include any variety of methods, often depending on the scale of preparation of the composition. For example, if the total volume is approximately 10-20 ml or less, the solutions can be combined in a test tube and mixed using a vortex mixer. Large scale mixing can be carried out in suitable commercial glass containers.

Необязательно, комплексы инкапсулированного липидами терапевтического агента (например, нуклеиновой кислоты), которые получены смешиванием липидной смеси и буферизированного водного раствора терапевтического агента (нуклеиновых кислот), могут быть отсортированы по размеру для достижения требуемого диапазона размеров и относительно узкого распределения размеров липидных частиц. Дополнительно, композиции, описанные в этом документе, будут отсортированы по размеру частиц со средним диаметром от примерно 70 до примерно 200 нм, более предпочтительно от примерно 90 до примерно 130 нм. Доступно несколько способов сортировки липосом по размеру для получения требуемого размера. Один способ сортировки по размеру описан в патенте США № 4737323, включенном в этот документ в качестве ссылки. Обработка липосомной суспензии ультразвуком, либо в бане, либо с помощью зонда, приводит к прогрессивному уменьшению размеров вплоть до маленьких однослойных везикул (SUV) размером менее чем примерно 0,05 мкм. Гомогенизация является еще одним способом, основанным на применении энергии сдвигового деформирования для фрагментации крупных липосом с образованием малых. При типичном способе гомогенизации, многослойные везикулы рециркулируют через стандартный гомогенизатор для эмульсий до достижения выбранных размеров липосом, в типичном случае от примерно 0,1 до 0,5 мкм. При обоих способах распределение размера частиц можно контролировать стандартным определением размера частиц с помощью лазерного луча. Для некоторых способов в этом документе применяется экструзия для получения однородных по размеру везикул.Optionally, lipid-encapsulated therapeutic agent (eg, nucleic acid) complexes that are prepared by mixing the lipid mixture and a buffered aqueous solution of the therapeutic agent (nucleic acid) can be size-sorted to achieve a desired size range and relatively narrow lipid particle size distribution. Additionally, the compositions described herein will be graded by particle size with an average diameter of from about 70 to about 200 nm, more preferably from about 90 to about 130 nm. Several methods are available to sort liposomes by size to obtain the required size. One method for sizing is described in US Pat. No. 4,737,323, which is incorporated herein by reference. Sonication of the liposome suspension, either in a bath or with a probe, results in a progressive reduction in size down to small unilamellar vesicles (SUVs) of less than about 0.05 μm in size. Homogenization is another method based on the use of shear energy to fragment large liposomes to form small ones. In a typical homogenization process, multilamellar vesicles are recycled through a standard emulsion homogenizer until the selected liposome sizes are reached, typically from about 0.1 to 0.5 μm. In both methods, the particle size distribution can be monitored by standard particle sizing using a laser beam. Some of the methods in this document use extrusion to produce uniformly sized vesicles.

Экструзия липосомных композиций через мелкопористую поликарбонатную мембрану или асимметрическую керамическую мембрану приводит к относительно четко определенному распределению по размерам. В типичном случае суспензия циркулирует через мембрану один или несколько раз, до достижения требуемого распределения липосомных комплексов по размеру. Липосомы могут быть экструдированы через последовательные мембраны с уменьшающимся размером пор для достижения постепенного уменьшения размера липосом. В некоторых случаях формирующиеся липидо-нуклеиновые композиции могут быть применены без разделения по размерам.Extrusion of liposome formulations through a fine porous polycarbonate membrane or asymmetric ceramic membrane results in a relatively well-defined size distribution. Typically, the suspension is circulated through the membrane one or more times until the desired size distribution of liposome complexes is achieved. Liposomes can be extruded through successive membranes of decreasing pore size to achieve gradual reduction in liposome size. In some cases, the resulting lipid-nucleic acid compositions can be used without separation by size.

В некоторых вариантах воплощения способы по настоящему изобретению дополнительно включают этап нейтрализации, по меньшей мере, некоторых поверхностных зарядов на липидной части липидонуклеиновых композиций. Нейтрализуя, по меньшей мере частично, поверхностные заряды, достигается высвобождение не инкапсулированной нуклеиновой кислоты с поверхности липидной частицы, и она может быть удалена из композиции с применением стандартных способов. Предпочтительно не инкапсулированные и абсорбированные на поверхности нуклеиновые кислоты удаляют из конечной композиции путем замены буферных растворов. Например, замена цитратного буфера (значение pH примерно 4,0, применяется при формировании композиции) на HEPES-буферизированный раствор натрия хлорида (HBS, значение pH примерно 7,5) приводит к нейтрализации поверхности липосом и высвобождению нуклеиновой кислоты с поверхности. Высвобожденная нуклеиновая кислота после этого может быть удалена хроматографией с применением стандартных методов, с последующим переходом на буфер со значением pH выше значения pKa используемого липида.In some embodiments, the methods of the present invention further include the step of neutralizing at least some of the surface charges on the lipid portion of the lipid nucleic acid compositions. By neutralizing at least partially the surface charges, unencapsulated nucleic acid is released from the surface of the lipid particle and can be removed from the composition using standard methods. Preferably, non-encapsulated and surface-absorbed nucleic acids are removed from the final composition by exchanging buffer solutions. For example, replacing the citrate buffer (pH approximately 4.0, used during formulation) with HEPES-buffered sodium chloride solution (HBS, pH approximately 7.5) neutralizes the liposome surface and releases nucleic acid from the surface. The released nucleic acid can then be removed by chromatography using standard techniques, followed by a buffer with a pH value above the pKa of the lipid used.

Необязательно, липидные везикулы (т.е. липидные частицы) могут быть сформированы гидратацией в водном буферном растворе и отсортированы по размеру с применением способов, описанных выше, перед добавлением нуклеиновой кислоты. Как описано выше, водный буферный раствор должен иметь значение pH ниже значения pKa аминолипида. Раствор нуклеиновых кислот может добавляться к этим отсортированным по размеру, предварительно сформированным везикулам. Для того чтобы произошло инкапсулирование нуклеиновых кислот в эти предварительно сформированные везикулы, смесь должна содержать спирт, такой как этанол. В случае этанола он должен присутствовать в концентрации от примерно 20 до примерно 45 мас./об.%. Кроме того, может быть необходимо подогреть смесь предварительно сформированных везикул и нуклеиновой кислоты в смеси водного буферного раствора и этанола до температуры от примерно 25 до примерно 50°С, в зависимости от композиции липидных везикул и природы нуклеиновой кислоты. Специалисту в данной области будет понятно, что оптимизация способа инкапсулирования для достижения требуемого уровня содержания нуклеиновой кислоты в липидныхOptionally, lipid vesicles (ie lipid particles) can be formed by hydration in an aqueous buffer solution and sorted by size using the methods described above before adding the nucleic acid. As described above, the aqueous buffer solution should have a pH value below the pKa value of the aminolipid. A solution of nucleic acids can be added to these size-sorted, preformed vesicles. In order for encapsulation of the nucleic acids to occur in these preformed vesicles, the mixture must contain an alcohol such as ethanol. In the case of ethanol, it should be present in a concentration of from about 20 to about 45 wt./vol.%. In addition, it may be necessary to heat the mixture of preformed vesicles and nucleic acid in a mixture of aqueous buffer solution and ethanol to a temperature of from about 25 to about 50°C, depending on the composition of the lipid vesicles and the nature of the nucleic acid. One skilled in the art will appreciate that optimizing the encapsulation process to achieve the desired level of nucleic acid content in the lipid

- 55 046694 везикулах потребует изменения таких переменных как концентрация этанола и температура. Примеры пригодных условий для инкапсуляции нуклеиновой кислоты представлены в разделе Примеры. После того как нуклеиновые кислоты инкапсулированы внутри предварительно сформированных везикул, значение внешнего pH можно повысить, чтобы нейтрализовать, по меньшей мере частично, поверхностный заряд. После этого не инкапсулированные и абсорбированные на поверхности нуклеиновые кислоты можно удалить, как описано выше.- 55 046694 vesicles will require changes in variables such as ethanol concentration and temperature. Examples of suitable conditions for nucleic acid encapsulation are presented in the Examples section. Once the nucleic acids are encapsulated within the preformed vesicles, the external pH can be increased to neutralize, at least partially, the surface charge. Unencapsulated and surface-absorbed nucleic acids can then be removed as described above.

Способ применения.Mode of application.

Липидные частицы согласно изобретению могут применяться для доставки терапевтического агента в клетку, in vitro или in vivo. В некоторых вариантах воплощения терапевтический агент является нуклеиновой кислотой, которая доставляется в клетку с применением липидо-нуклеиновых частиц согласно изобретению. Хотя следующее описание различных способов применения липидных частиц и родственных фармацевтических композиций согласно изобретению использует в качестве примеров описание, относящееся к липидо-нуклеиновым частицам, при этом понимается, что эти способы и композиции могут быть легко адаптированы для доставки любого терапевтического агента для лечения любого заболевания или нарушения, при котором такое лечение будет полезно.The lipid particles of the invention can be used to deliver a therapeutic agent into a cell, in vitro or in vivo. In some embodiments, the therapeutic agent is a nucleic acid that is delivered into a cell using lipid nucleic acid particles of the invention. Although the following description of various methods of using lipid particles and related pharmaceutical compositions according to the invention uses as examples the description relating to lipid-nucleic acid particles, it is understood that these methods and compositions can be readily adapted for the delivery of any therapeutic agent for the treatment of any disease or disorders that would benefit from such treatment.

В некоторых воплощениях настоящее изобретение направлено на создание способов внедрения нуклеиновой кислоты в клетку. Предпочтительными нуклеиновыми кислотами для внедрения в клетки являются siРНК, иммуностимулирующие олигонуклеотиды, плазмиды, антисмысловые олигонуклеотиды и рибозимы. Эти способы могут осуществляться путем контакта частиц или композиций согласно изобретению с клетками в течение периода времени, достаточного для прохождения внутриклеточной доставки.In some embodiments, the present invention is directed to methods for introducing a nucleic acid into a cell. Preferred nucleic acids for introduction into cells are siRNAs, immunostimulatory oligonucleotides, plasmids, antisense oligonucleotides and ribozymes. These methods can be carried out by contacting the particles or compositions of the invention with cells for a period of time sufficient to allow intracellular delivery.

Композиции согласно изобретению могут адсорбироваться практически любым типом клеток, например, линиями опухолевых клеток, включая в качестве неограничивающих примеров клеточные линии HeLa, HCT116, А375, MCF7, B16F10, Hep3b, HUH7, HepG2, Skov3, U87 и PC3. После адсорбции липидонуклеиновые частицы могут либо поглощаться путем эндоцитоза частью клеток, либо обмениваться липидами с клеточными мембранами, либо сливаться с клетками. Перенос или внедрение части комплекса, представленной нуклеиновой кислотой, может происходить по любому их этих путей. Не ограничиваясь только объемом настоящего изобретения, полагают, что в случае попадания частиц в клетку путем эндоцитоза, частицы после этого взаимодействуют с эндосомальной мембраной, что приводит к дестабилизации зндосомальной мембраны, возможно, через формирование не-бислойных фаз, что в результате приводит к внедрению инкапсулированной нуклеиновой кислоты в цитоплазму клетки. Схожим образом, в случае прямого слияния частиц с плазматической мембраной клетки, если такое слияние имеет место, мембрана липосомы интегрируется в клеточную мембрану, и содержимое липосомы смешивается с внутриклеточной жидкостью. Контакт между клетками и липидо-нуклеиновыми композициями, если он происходит in vitro, будет иметь место в биологически совместимой среде. Концентрация композиций может широко варьировать, в зависимости от конкретного применения, но в общем случае составляет от примерно 1 мкМ до примерно 10 мМ. В некоторых воплощениях обработка клеток липидонуклеиновыми композициями в общем случае будет проводиться при физиологических значениях температуры (примерно 37°С) в течение периода времени от примерно 1 до 24 ч, предпочтительно от примерно 2 до 8 ч. В случае применения in vitro доставка нуклеиновых кислот может осуществляться в любую клетку, выращиваемую в культуре, как растительного, так и животного происхождения, клетку позвоночного или беспозвоночного, из любой ткани и любого типа. В предпочтительных воплощениях клетки будут являться клетками животного, более предпочтительно клетками млекопитающего и наиболее предпочтительно клетками человека.The compositions of the invention can be adsorbed to virtually any cell type, such as tumor cell lines, including, but not limited to, HeLa, HCT116, A375, MCF7, B16F10, Hep3b, HUH7, HepG2, Skov3, U87, and PC3 cell lines. After adsorption, lipid nucleic acid particles can either be taken up by endocytosis by a portion of the cells, exchange lipids with cell membranes, or fuse with cells. Transfer or insertion of the nucleic acid portion of the complex can occur through any of these pathways. Without limiting the scope of the present invention, it is believed that if particles enter a cell by endocytosis, the particles then interact with the endosomal membrane, which leads to destabilization of the endosomal membrane, possibly through the formation of non-bilayer phases, resulting in the introduction of encapsulated nucleic acid into the cell cytoplasm. Similarly, in the case of direct fusion of particles with the plasma membrane of a cell, if such fusion occurs, the liposome membrane integrates into the cell membrane and the contents of the liposome mix with the intracellular fluid. Contact between cells and lipid-nucleic acid compositions, if it occurs in vitro, will take place in a biologically compatible environment. The concentration of the compositions can vary widely depending on the particular application, but is generally from about 1 μM to about 10 mM. In some embodiments, treatment of cells with lipid nucleic acid compositions will generally be carried out at physiological temperatures (about 37° C.) for a period of time from about 1 to 24 hours, preferably from about 2 to 8 hours. For in vitro applications, delivery of nucleic acids can carried out in any cell grown in culture, both plant and animal origin, vertebrate or invertebrate cell, from any tissue and of any type. In preferred embodiments, the cells will be animal cells, more preferably mammalian cells, and most preferably human cells.

В одной группе вариантов воплощения суспензию липидо-нуклеиновых частиц добавляют к культивируемым на чашках клеткам с конфлюэнтностью 60-80%, имеющим плотность клеток от примерно 103 до примерно 105 клеток/мл, более предпочтительно примерно 2х104 клеток/мл. Концентрация суспензии, добавляемой к клеткам, предпочтительно составляет от примерно 0,01 до 20 мкг/мл, более предпочтительно примерно 1 мкг/мл.In one set of embodiments, a suspension of lipid-nucleic acid particles is added to plate-cultured cells at 60-80% confluency having a cell density of about 10 3 to about 10 5 cells/ml, more preferably about 2 x 10 4 cells/ml. The concentration of the suspension added to the cells is preferably from about 0.01 to 20 μg/ml, more preferably about 1 μg/ml.

Типичные примеры применения включают применение хорошо известных способов обеспечения внутриклеточной доставки siPHK для нокаута или сайленсинга специфичных клеточных мишеней. В соответствии с другим вариантом применения включают доставку последовательностей ДНК или мРНК, кодирующих терапевтически полезные полипептиды. В этом случае обеспечивается терапия генетических заболеваний путем поставки дефицитных или отсутствующих продуктов генов (т.е. для дистрофии Дюшенна, см. Kunkel, et al., Brit. Med. Bull, 45(3):630-643 (1989), и для муковисцидоза, см. Goodfellow, Nature, 341:102-103 (1989)). Другие применения композиций согласно изобретению включают внедрение антисмысловых олигонуклеотидов в клетки (см. Bennett, et al., Mol. Pharm. 41:1023-1033, 1992).Typical applications include the use of well-known methods for providing intracellular delivery of siRNA to knock out or silence specific cellular targets. Another embodiment involves the delivery of DNA or mRNA sequences encoding therapeutically useful polypeptides. In this case, therapy for genetic diseases is provided by supplying deficient or missing gene products (ie, for Duchenne dystrophy, see Kunkel, et al., Brit. Med. Bull, 45(3):630-643 (1989), and for cystic fibrosis, see Goodfellow, Nature, 341:102-103 (1989)). Other uses of the compositions of the invention include the introduction of antisense oligonucleotides into cells (see Bennett, et al., Mol. Pharm. 41:1023-1033, 1992).

В соответствии с другим вариантом композиции согласно изобретению могут также применяться для доставки нуклеиновых кислот в клетки in vivo, с применением способов, известных специалисту в данной области. Что касается применения настоящего изобретения для доставки последовательностей ДНК или мРНК, работа Zhu, et al., Science, 261:209-211 (1993), включенная в этот документ в качестве ссылки, описывает внутривенную доставку экспрессирующей плазмиды, несущей вставку цитомегалоIn another embodiment, the compositions of the invention can also be used to deliver nucleic acids to cells in vivo, using methods known to one skilled in the art. With respect to the use of the present invention for the delivery of DNA or mRNA sequences, the work of Zhu, et al., Science, 261:209-211 (1993), incorporated herein by reference, describes intravenous delivery of an expression plasmid carrying a cytomegalo insert

- 56 046694 вирусный промотор (CMV) - ген хлорамфениколацетилтрансферазы (CAT), с применением комплексов DOTMA-ДОФЭ. В работе Hyde, et al., Nature, 362:250-256 (1993), включенной в этот документ в качестве ссылки, описывается доставка гена трансмембранного регуляторного белка муковисцидоза (CFTR) в эпителий дыхательных путей и в альвеолы в легких мыши с применением липосом. В работе Brigham, et al., Am. J. Med. Sci. 298:278-281 (1989), включенной в этот документ в качестве ссылки, описывается трансфекция in vivo клеток легких мыши функционально активным прокариотическим геном, кодирующим внутриклеточный фермент, хлорамфениколацетилтрансферазу (CAT). Таким образом, композиции согласно изобретению могут применяться для лечения инфекционных заболеваний.- 56 046694 viral promoter (CMV) - chloramphenicol acetyltransferase (CAT) gene, using DOTMA-DOPE complexes. Hyde, et al., Nature, 362:250-256 (1993), incorporated herein by reference, describes the delivery of the cystic fibrosis transmembrane regulatory protein (CFTR) gene to the airway epithelium and alveoli in mouse lungs using liposomes . In Brigham, et al., Am. J. Med. Sci. 298:278-281 (1989), incorporated herein by reference, describes in vivo transfection of mouse lung cells with a functionally active prokaryotic gene encoding an intracellular enzyme, chloramphenicol acetyltransferase (CAT). Thus, the compositions according to the invention can be used for the treatment of infectious diseases.

Таким образом, другой особенностью композиций согласно изобретению является то, что они могут применяться для сайленсинга или модуляции целевого гена, неограничивающими примерами которого являются FVII, Eg5, PCSK9, ТРХ2, ароВ, SAA, TTR, RSV, ген PDGF β, ген Erb-В, ген Src, ген CRK, ген GRB2, ген RAS, ген MEKK, ген JNK, ген RAF, ген Erk1/2, ген PCNA(p21), ген MYB, ген JUN, ген FOS, ген BCL-2, ген циклина D, ген VEGF, ген EGFR, ген циклина А, ген циклина Е, ген WNT-1, ген β-катенина, ген с-МЕТ, ген PKC, ген NFKB, ген STAT3, ген сурвивина, ген Her2/Neu, ген топоизомеразы I, ген топоизомеразы II а, ген р73, ген p21(WAF1/CIP1), ген p27(KIP1), ген PPM1D, ген RAS, ген кавеолина I, ген MIB I, ген MTAI, ген М68, гены опухолевых супрессоров, ген опухолевого супрессора р53, член р53-семейства DN-p63, ген опухолевого супрессора pRb, ген опухолевого супрессора АРС1, ген опухолевого супрессора BRCA1, ген опухолевого супрессора PTEN, химерный ген mLL, химерный ген BCR/ABL, химерный ген TEL/AML1, химерный ген EWS/FLI1, химерный ген TLS/FUS1, химерный ген PAX3/FKHR, химерный ген AML1/ETO, ген av-интегрина, ген рецептора FIt-1, ген тубулина, ген папилломавируса человека, ген, необходимый для репликации папилломавируса человека, ген вируса иммунодефицита человека, ген, необходимый для репликации вируса иммунодефицита человека, ген вируса гепатита А, ген, необходимый для репликации вируса гепатита А, ген вируса гепатита В, ген, необходимый для репликации вируса гепатита В, ген вируса гепатита С, ген, необходимый для репликации вируса гепатита С, ген вируса гепатита D, ген, необходимый для репликации вируса гепатита D, ген вируса гепатита Е, ген, необходимый для репликации вируса гепатита Е, ген вируса гепатита F, ген, необходимый для репликации вируса гепатита F, ген вируса гепатита G, ген, необходимый для репликации вируса гепатита G, ген вируса гепатита Н, ген, необходимый для репликации вируса гепатита Н, ген респираторно-синцитиального вируса, ген, необходимый для репликации респираторносинцитиального вируса, ген вируса простого герпеса, ген, необходимый для репликации вируса простого герпеса, ген цитомегаловируса герпеса, ген, необходимый для репликации цитомегаловируса герпеса, ген вируса герпеса Эпштейна-Барр, ген, необходимый для репликации вируса герпеса Эпштейна-Барр, ген вируса герпеса, ассоциированного к саркомой Капоши, ген, необходимый для репликации вируса герпеса, ассоциированного к саркомой Капоши, ген вируса JC, ген человека, необходимый для репликации вируса JC, ген миксовируса, ген, необходимый для репликации гена миксовируса, ген риновируса, ген, необходимый для репликации риновируса, ген коронавируса, ген, необходимый для репликации коронавируса, ген вируса Западного Нила, ген, необходимый для репликации вируса Западного Нила, ген вируса энцефалита Сент-Луис, ген, необходимый для репликации вируса энцефалита Сент-Луис, ген вируса клещевого энцефалита, ген, необходимый для репликации вируса клещевого энцефалита, ген вируса энцефалита долины Муррея, ген, необходимый для репликации вируса энцефалита долины Муррея, ген вируса денге, ген, необходимый для репликации гена вируса денге, ген вакуолизирующего обезьяньего вируса 40, ген, необходимый для репликации вакуолизирующего обезьяньего вируса 40, ген лимфотропного Т-клеточного вируса человека, ген, необходимый для репликации лимфотропного Т-клеточного вируса человека, ген вируса мышиного лейкоза Молони, ген, необходимый для репликации вируса мышиного лейкоза Молони, ген вируса энцефаломиокардита, ген, необходимый для репликации вируса энцефаломиокардита, ген вируса кори, ген, необходимый для репликации вируса кори, ген вируса ветряной оспы, ген, необходимый для репликации вируса ветряной оспы, ген аденовируса, ген, необходимый для репликации аденовируса, ген вируса желтой лихорадки, ген, необходимый для репликации вируса желтой лихорадки, ген полиовируса, ген, необходимый для репликации полиовируса, ген поксвируса, ген, необходимый для репликации поксвируса, ген Plasmodium, ген, необходимый для репликации Plasmodium, ген Mycobacterium ulcerans, ген, необходимый для репликации Mycobacterium ulcerans, ген Mycobacterium tuberculosis, ген, необходимый для репликации Mycobacterium tuberculosis, ген Mycobacterium leprae, ген, необходимый для репликации Mycobacterium leprae, ген Staphylococcus aureus, ген, необходимый для репликации Staphylococcus aureus, ген Streptococcus pneumoniae, ген, необходимый для репликации Streptococcus pneumoniae, ген Streptococcus pyogenes, ген, необходимый для репликации Streptococcus pyogenes, ген Chlamydia pneumoniae, ген, необходимый для репликации Chlamydia pneumoniae, ген Mycoplasma pneumoniae, ген, необходимый для репликации Mycoplasma pneumoniae, ген интегрина, ген селектина, ген системы комплемента, ген хемокина, ген хемокинового рецептора, ген GCSF, ген Gro1, ген Gro2, ген Gro3, ген PF4, ген MIG, ген про-тромбоцитарного основного белка, ген MIP-1I, ген MIP-1J, ген RANTES, ген МСР-1, ген МСР-2, ген МСР-3, ген CMBKR1, ген CMBKR2, ген CMBKR3, CMBKR5v, ген AIF-1, ген 1-309, ген компонента ионного канала,Thus, another feature of the compositions according to the invention is that they can be used to silence or modulate a target gene, non-limiting examples of which are FVII, Eg5, PCSK9, TPX2, apoB, SAA, TTR, RSV, PDGF β gene, Erb-B gene , Src gene, CRK gene, GRB2 gene, RAS gene, MEKK gene, JNK gene, RAF gene, Erk1/2 gene, PCNA(p21) gene, MYB gene, JUN gene, FOS gene, BCL-2 gene, cyclin D gene , VEGF gene, EGFR gene, cyclin A gene, cyclin E gene, WNT-1 gene, β-catenin gene, c-MET gene, PKC gene, NFKB gene, STAT3 gene, survivin gene, Her2/Neu gene, topoisomerase I gene , topoisomerase II a gene, p73 gene, p21(WAF1/CIP1) gene, p27(KIP1) gene, PPM1D gene, RAS gene, caveolin I gene, MIB I gene, MTAI gene, M68 gene, tumor suppressor genes, tumor suppressor gene p53, member of the p53 family DN-p63, tumor suppressor gene pRb, tumor suppressor gene APC1, tumor suppressor gene BRCA1, tumor suppressor gene PTEN, chimeric gene mLL, chimeric gene BCR/ABL, chimeric gene TEL/AML1, chimeric gene EWS/ FLI1, TLS/FUS1 chimeric gene, PAX3/FKHR chimeric gene, AML1/ETO chimeric gene, av-integrin gene, FIt-1 receptor gene, tubulin gene, human papillomavirus gene, gene required for human papillomavirus replication, human immunodeficiency virus gene , gene required for human immunodeficiency virus replication, hepatitis A virus gene, gene required for hepatitis A virus replication, hepatitis B virus gene, gene required for hepatitis B virus replication, hepatitis C virus gene, gene required for hepatitis virus replication C, hepatitis D virus gene, gene required for hepatitis D virus replication, hepatitis E virus gene, gene required for hepatitis E virus replication, hepatitis F virus gene, gene required for hepatitis F virus replication, hepatitis G virus gene, gene , required for hepatitis G virus replication, hepatitis H virus gene, gene required for hepatitis H virus replication, respiratory syncytial virus gene, gene required for respiratory syncytial virus replication, herpes simplex virus gene, gene required for herpes simplex virus replication, herpes cytomegalovirus gene, gene required for herpes cytomegalovirus replication, Epstein-Barr herpes virus gene, gene required for Epstein-Barr herpes virus replication, Kaposi's sarcoma-associated herpes virus gene, gene required for sarcoma-associated herpes virus replication Kaposi, JC virus gene, human gene required for JC virus replication, myxovirus gene, gene required for myxovirus gene replication, rhinovirus gene, gene required for rhinovirus replication, coronavirus gene, gene required for coronavirus replication, West Nile virus gene , gene required for West Nile virus replication, St. Louis encephalitis virus gene, gene required for St. Louis encephalitis virus replication, tick-borne encephalitis virus gene, gene required for tick-borne encephalitis virus replication, Murray Valley encephalitis virus gene, gene, Murray Valley encephalitis virus gene required for replication, dengue virus gene, gene required for dengue virus gene replication, simian vacuolating virus 40 gene, simian vacuolating virus 40 gene required for replication, human lymphotropic T-cell virus gene, gene required for replication human lymphotropic T-cell virus, Moloney murine leukemia virus gene, gene required for replication of Moloney murine leukemia virus, encephalomyocarditis virus gene, gene required for encephalomyocarditis virus replication, measles virus gene, gene required for measles virus replication, varicella virus gene smallpox, gene required for varicella virus replication, adenovirus gene, gene required for adenovirus replication, yellow fever virus gene, gene required for yellow fever virus replication, poliovirus gene, gene required for poliovirus replication, poxvirus gene, gene, required for poxvirus replication, Plasmodium gene, gene required for Plasmodium replication, Mycobacterium ulcerans gene, gene required for Mycobacterium ulcerans replication, Mycobacterium tuberculosis gene, gene required for Mycobacterium tuberculosis replication, Mycobacterium leprae gene, gene required for Mycobacterium leprae replication , Staphylococcus aureus gene, gene required for replication of Staphylococcus aureus, gene of Streptococcus pneumoniae, gene required for replication of Streptococcus pneumoniae, gene of Streptococcus pyogenes, gene required for replication of Streptococcus pyogenes, gene of Chlamydia pneumoniae, gene required for replication of Chlamydia pneumoniae, gene Mycoplasma pneumoniae, gene required for replication of Mycoplasma pneumoniae, integrin gene, selectin gene, complement gene, chemokine gene, chemokine receptor gene, GCSF gene, Gro1 gene, Gro2 gene, Gro3 gene, PF4 gene, MIG gene, pro-platelet gene basic protein, MIP-1I gene, MIP-1J gene, RANTES gene, MCP-1 gene, MCP-2 gene, MCP-3 gene, CMBKR1 gene, CMBKR2 gene, CMBKR3 gene, CMBKR5v, AIF-1 gene, 1- gene 309, ion channel component gene,

- 57 046694 ген рецептора нейротрансмиттера, ген нейротрансмиттерного лиганда, ген амилоидного семейства, ген пресенилина, ген HD, ген DRPLA, ген SCA1, ген SCA2, ген MJD1, ген CACNL1A4, ген SCA7, ген SCA8, аллельный ген, обнаруженный в клетках LOH или один аллельный ген из семейства полиморфных генов.- 57 046694 neurotransmitter receptor gene, neurotransmitter ligand gene, amyloid family gene, presenilin gene, HD gene, DRPLA gene, SCA1 gene, SCA2 gene, MJD1 gene, CACNL1A4 gene, SCA7 gene, SCA8 gene, allelic gene found in LOH cells or one allelic gene from a family of polymorphic genes.

В случае ведения in vivo, фармацевтические композиции вводят парентерально, т.е. внутрисуставно, внутривенно, интраперитонеально, подкожно или внутримышечно. В некоторых вариантах воплощения фармацевтические композиции вводят внутривенно или интраперитонеально с помощью инъекции ударной дозы вещества. Один из примеров см. в Stadler, et al., патент США № 5286634, содержание которого включено в описание в качестве ссылки. Внутриклеточная доставка нуклеиновых кислот также обсуждалась в Straubringer, et al., Methods in Enzymology, Academic Press, New York. 101:512-527 (1983); Mannino, et al., Biotechniques, 6:682-690 (1988); Nicolau, et al., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 6:239-271 (1989) и Behr, Acc. Chem. Res. 26:274-278 (1993). Дополнительные способы введения терапевтических средств на основе липидов описаны, например, в Rahman et al., патент США № 3993754; Sears, патент США № 4145410; Papahadjopoulos et al., патент США № 4235871; Schneider, патент США № 4224179; Lenk et al., патент США № 4522 803 и Fountain et al., патент США № 4588 578.In the case of in vivo administration, the pharmaceutical compositions are administered parenterally, i.e. intra-articular, intravenous, intraperitoneal, subcutaneous or intramuscular. In some embodiments, the pharmaceutical compositions are administered intravenously or intraperitoneally via bolus injection. For one example, see Stadler, et al., US Pat. No. 5,286,634, the contents of which are incorporated by reference herein. Intracellular delivery of nucleic acids is also discussed in Straubringer, et al., Methods in Enzymology, Academic Press, New York. 101:512-527 (1983); Mannino, et al., Biotechniques, 6:682-690 (1988); Nicolau, et al., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 6:239-271 (1989) and Behr, Acc. Chem. Res. 26:274-278 (1993). Additional methods of administering lipid-based therapeutics are described, for example, in Rahman et al., US Pat. No. 3,993,754; Sears, US Patent No. 4145410; Papahadjopoulos et al., US Patent No. 4235871; Schneider, US Patent No. 4224179; Lenk et al., US Patent No. 4,522,803 and Fountain et al., US Pat. No. 4,588,578.

При других способах фармацевтические препараты могут приходить в контакт с целевой тканью путем прямого приложения препарата к ткани. Приложение может производиться с применением местного, открытого или закрытого способа. Под местным подразумевается прямое приложение фармацевтического препарата к ткани, экспонированной в окружающую среду, такой как кожа, глотка, наружный слуховой проход и т.п.In other methods, pharmaceuticals can be brought into contact with the target tissue by direct application of the drug to the tissue. The application can be made using a local, open or closed method. By topical is meant the direct application of a pharmaceutical preparation to tissue exposed to the environment, such as skin, pharynx, external auditory canal, etc.

Открытые способы - это способы, которые включают рассечение кожи пациента и прямого зрительного наблюдения подлежащей ткани, к которой будут приложены фармацевтические препараты. Обычно это достигается хирургическими процедурами, такими как торакотомия для доступа к легким, абдоминальная лапаротомия для доступа к внутренним органам брюшной полости или другим прямым хирургическим способом доступа к целевой ткани.Open methods are methods that involve cutting the patient's skin and directly visually observing the underlying tissue to which pharmaceuticals will be applied. This is usually achieved by surgical procedures such as thoracotomy to access the lungs, abdominal laparotomy to access the abdominal viscera, or other direct surgical means to access the target tissue.

Закрытые способы - это инвазивные способы, при которых внутренние целевые ткани не наблюдаются непосредственно визуально, но доступ к ним достигается посредством проникновения инструментов через небольшие ранки в коже. Например, препараты можно вводить в брюшину путем лаважа с применением иглы. Схожим образом, фармацевтические препараты можно вводить в мягкие мозговые оболочки или в спинной мозг инфузией во время люмбальной пункции, после которой пациента располагают в соответствующей позе, как стандартно практикуется при проведении спинальной анестезии или обследовании спинного мозга с использованием метразамида. В соответствии с другим вариантом, препараты можно вводить через эндоскопические изделия.Closed techniques are invasive techniques in which the internal target tissues are not directly observed visually, but are accessed by penetrating instruments through small wounds in the skin. For example, drugs can be injected into the peritoneum by lavage using a needle. Similarly, pharmaceuticals can be injected into the meninges or into the spinal cord by infusion during a lumbar puncture, after which the patient is positioned as is standard practice during spinal anesthesia or spinal cord examination using metrazamide. In another embodiment, the drugs can be administered through endoscopic devices.

Липидо-нуклеиновые композиции также можно вводить в составе аэрозоля, вдыхаемого в легкие (см. Brigham, et al., Am. J. Sci. 298(4):278-281 (1989)), или прямой инъекцией в область развития заболевания (Culver, Human Gene Therapy, Mary Ann Liebert, Inc., Publishers, New York, p. 70-71 (1994)).Lipid nucleic acid compositions can also be administered as an aerosol inhaled into the lungs (see Brigham, et al., Am. J. Sci. 298(4):278-281 (1989)), or by direct injection into the site of disease ( Culver, Human Gene Therapy, Mary Ann Liebert, Inc., Publishers, New York, p. 70-71 (1994).

Способы согласно изобретению могут осуществляться в отношении различных организмов-хозяев. Предпочтительные организмы-хозяева включают виды млекопитающих, такие как человек, все приматы, кроме человека, собаки, кошки, крупный рогатый скот, лошади, овцы и т.п.The methods according to the invention can be carried out in relation to various host organisms. Preferred host organisms include mammalian species such as humans, non-human primates, dogs, cats, cattle, horses, sheep, and the like.

Дозировки частиц согласно изобретению, содержащих липид и терапевтический агент, будут зависеть от соотношения терапевтического агента и липида и мнения производящего введение врача, основанного на возрасте, массе тела и состоянии пациента.Dosages of particles of the invention containing lipid and therapeutic agent will depend on the ratio of therapeutic agent to lipid and the judgment of the administering physician based on the age, weight and condition of the patient.

В одном из вариантов воплощения, настоящее изобретение направлено на создание способа модуляции экспрессии целевого полинуклеотида или полипептида. Эти способы в общем случае включают контакт клетки с липидной частицей согласно изобретению, которая ассоциирована с нуклеиновой кислотой, способной модулировать экспрессию целевого полинуклеотида или полипептида. При использовании в этом документе термин модуляция означает изменение экспрессии целевого полинуклеотида или полипептида. В различных вариантах воплощения модуляция может означать повышение или увеличение или может означать снижение или уменьшение. Способы измерения уровня экспрессии целевого полинуклеотида или полипептида известны и доступны специалистам в данной области и включают, например, способы с применением обратной транскрипции - полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) и иммуногистохимические методики. В некоторых вариантах воплощения уровень экспрессии целевого полинуклеотида или полипептида повышается или понижается по меньшей мере на 10, 20, 30, 40, 50 или более чем 50% по сравнению с соответствующим контрольным значением.In one embodiment, the present invention is directed to a method for modulating the expression of a target polynucleotide or polypeptide. These methods generally involve contacting a cell with a lipid particle of the invention that is associated with a nucleic acid capable of modulating the expression of a target polynucleotide or polypeptide. As used herein, the term modulation means a change in the expression of a target polynucleotide or polypeptide. In various embodiments, modulation may mean increasing or increasing, or may mean decreasing or decreasing. Methods for measuring the expression level of a target polynucleotide or polypeptide are known and available to those skilled in the art and include, for example, methods using reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunohistochemical techniques. In some embodiments, the expression level of the target polynucleotide or polypeptide is increased or decreased by at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, or greater than 50% compared to the corresponding control value.

Например, если требуется повышенная экспрессия полипептида, нуклеиновая кислота может находиться в экспрессионном векторе, который содержит полинуклеотид, кодирующий требуемый полипептид. С другой стороны, если требуется пониженная экспрессия полинуклеотида или полипептида, то нуклеиновая кислота может являться, например, антисмысловым олигонуклеотидом, siPHK или микроРНК, включающей полинуклеотидную последовательность, которая специфично гибридизуется с полинуклеотидом, кодирующим целевой полипептид, тем самым нарушая экспрессию целевого полинуклеотида или полипептида. В соответствии с другим вариантом нуклеиновая кислота может являться плазмидой, экспрессирующей такой антисмысловой олигонуклеотид, siPHK или микроРНК.For example, if increased expression of a polypeptide is desired, the nucleic acid may be contained in an expression vector that contains a polynucleotide encoding the desired polypeptide. On the other hand, if reduced expression of a polynucleotide or polypeptide is desired, the nucleic acid may be, for example, an antisense oligonucleotide, siRNA, or microRNA comprising a polynucleotide sequence that specifically hybridizes to a polynucleotide encoding the target polypeptide, thereby disrupting expression of the target polynucleotide or polypeptide. In another embodiment, the nucleic acid may be a plasmid expressing such an antisense oligonucleotide, siRNA or microRNA.

- 58 046694- 58 046694

В одном из вариантов воплощения настоящее изобретение направлено на создание способа модуляции экспрессии полипептида клеткой, включающего доставку в клетку липидной частицы, которая состоит или в существенной степени состоит из катионного липида формулы I, нейтрального липида, стерина, ПЭГ или ПЭГ -модифицированного липида, например, в молярном соотношении примерно 20-65% катионного липида формулы I, 3-25% нейтрального липида, 15-55% стерина и 0,5-15% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида, при этом липидная частица ассоциирована с нуклеиновой кислотой, способной модулировать экспрессию полипептида. В некоторых вариантах воплощения молярное соотношение липидов составляет примерно 60/7,5/31/1,5, 57,5/7,5/31,5/3,5, 57,2/7,1/34,3/1,4, 52/13/30/5, 50/10/38,5/1,5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 40/15/40/5 или 35/15/40/10 (мол.% катионного липида формулы I/ДСФХ или ДПФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA). В некоторых вариантах воплощения липидная частица также включает остаток направленного действия, такой как нацеливающий липид, описанный в этом документе (например, липидная частица в существенной мере состоит из катионного липида формулы I, нейтрального липида, стерина, ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида и нацеливающего остатка). В другой группе вариантов воплощения нейтральный липид в этих композициях заменен на ДПФХ, ПОФХ, ДОФЭ или СМ. В другой группе вариантов воплощения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид заменен на ПЭГ-ДСГ, ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-ДПГ.In one embodiment, the present invention is directed to a method of modulating the expression of a polypeptide by a cell, comprising delivering into the cell a lipid particle that consists or substantially consists of a cationic lipid of formula I, a neutral lipid, a sterol, a PEG or a PEG-modified lipid, e.g. in a molar ratio of about 20-65% cationic lipid of formula I, 3-25% neutral lipid, 15-55% sterol and 0.5-15% PEG or PEG-modified lipid, wherein the lipid particle is associated with a nucleic acid capable of modulating polypeptide expression. In some embodiments, the lipid molar ratio is about 60/7.5/31/1.5, 57.5/7.5/31.5/3.5, 57.2/7.1/34.3/1 ,4, 52/13/30/5, 50/10/38.5/1.5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 40/15/40/5 or 35/15 /40/10 (mol.% cationic lipid of formula I/DSPC or DPPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA). In some embodiments, the lipid particle also includes a targeting moiety, such as a targeting lipid described herein (e.g., the lipid particle is substantially composed of a cationic lipid of formula I, a neutral lipid, a sterol, a PEG or PEG-modified lipid, and a targeting moiety ). In another group of embodiments, the neutral lipid in these compositions is replaced by DPPC, POPC, DOPE or SM. In another group of embodiments, the PEG or PEG-modified lipid is replaced by PEG-DSG, PEG-DMG, or PEG-DPG.

В некоторых вариантах воплощения терапевтический агент выбран из siРНК, микроРНК, антисмыслового олигонуклеотида, плазмиды, способной экспрессировать siРНК, микроРНК или антисмысловой олигонуклеотид, и при этом siРНК, микроРНК или антисмысловой олигонуклеотид содержит полинуклеотид, который специфично связывается с полинуклеотидом, кодирующим полипептид, или с комплементарным ему полинуклеотидом, таким образом, что экспрессия полипептида снижается.In some embodiments, the therapeutic agent is selected from siRNA, microRNA, antisense oligonucleotide, plasmid capable of expressing siRNA, microRNA, or antisense oligonucleotide, and wherein the siRNA, microRNA, or antisense oligonucleotide comprises a polynucleotide that specifically binds to a polynucleotide encoding the polypeptide or to a complementary it with a polynucleotide, such that the expression of the polypeptide is reduced.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения нуклеиновая кислота является плазмидой, которая кодирует полипептид или его функциональный вариант или фрагмент, таким образом, что экспрессия полипептида или его функционального варианта или фрагмента повышена.In other embodiments, the nucleic acid is a plasmid that encodes a polypeptide or a functional variant or fragment thereof such that expression of the polypeptide or a functional variant or fragment thereof is increased.

В родственных воплощениях настоящее изобретение направлено на создание реагентов, полезных для трансфекции клеток в культуре. Например, липидные композиции, описанные в этом документе, могут применяться для доставки нуклеиновых кислот в культивируемые клетки (например, адгезивные клетки, суспензионные клетки и т.д.)In related embodiments, the present invention is directed to the creation of reagents useful for transfecting cells in culture. For example, the lipid compositions described herein can be used to deliver nucleic acids to cultured cells (e.g., adherent cells, suspension cells, etc.)

В родственных вариантах воплощения настоящее изобретение направлено на создание способа лечения заболевания или нарушения, характеризующегося сверхэкспрессией полипептида в организме субъекта, включающего введение субъекту фармацевтической композиции согласно изобретению, при этом терапевтический агент выбирают из siРНК, микро РНК, антисмыслового олигонуклеотида и плазмиды, способной экспрессировать siРНК, микро РНК или антисмысловой олигонуклеотид, и при этом siРНК, микро РНК или антисмысловая РНК содержит полинуклеотид, который специфично связывается с полинуклеотидом, кодирующим полипептид, или с комплементарным ему полинуклеотидом.In related embodiments, the present invention is directed to a method of treating a disease or disorder characterized by overexpression of a polypeptide in a subject, comprising administering to the subject a pharmaceutical composition of the invention, wherein the therapeutic agent is selected from siRNA, micro RNA, an antisense oligonucleotide, and a plasmid capable of expressing siRNA, micro RNA or antisense oligonucleotide, and wherein siRNA, micro RNA or antisense RNA comprises a polynucleotide that specifically binds to a polynucleotide encoding the polypeptide or a polynucleotide complementary thereto.

В одном из вариантов воплощения фармацевтическая композиция содержит липидную частицу, которая состоит или в существенной степени состоит из катионного липида формулы I, ДСФХ, холестерина и ПЭГ-ДМГ, ПЭГ-C-DOMG или ПЭГ -cDMA, например, в молярном соотношении примерно 20-65% катионного липида формулы I, 3-25% нейтрального липида, 15-55% стерина и 0,5-15% ПЭГ или ПЭГ -модифицированного липида ПЭГ -ДМГ, ПЭГ-C-DOMG или ПЭГ -cDMA, при этом липидная частица ассоциирована с терапевтической нуклеиновой кислотой. В некоторых вариантах воплощения молярное соотношение липидов составляет примерно 60/7,5/31/1,5, 57,5/7,5/31,5/3,5, 57,2/7,1/34,3/1,4, 52/13/30/5, 50/10/38,5/1,5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 35/15/40/10 или 40/15/40/5 (мол.% катионного липида формулы I/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA). В некоторых вариантах воплощения липидная частица также включает нацеливающий липид, описанный в этом документе (например, липидная частица в существенной мере состоит из катионного липида формулы I, нейтрального липида, стерина, ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида и нацеливающего остатка (например, GalNAc3-ПЭГ-ДСГ)). В некоторых вариантах воплощения, когда нацеливающий липид содержит остаток ПЭГ и добавлен к существующей липосомной композиции, количество ПЭГ-модифицированного липида снижено таким образом, что суммарное количество ПЭГ-модифицированного липида (т.е. ПЭГ-модифицированного липида, например, ПЭГ-ДМГ, и ПЭГ-содержащего нацеливающего липида), выраженное в мольных процентах, сохранялось постоянным (например, 0,3, 1,5 или 3,5 мол.%). В другой группе вариантов воплощения нейтральный липид в этих композициях заменен на ДПФХ, ПОФХ, ДОФЭ или СМ. В другой группе вариантов воплощения ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид заменен на ПЭГ-ДСГ или ПЭГ-ДПГ. В другом родственном варианте воплощения настоящее изобретение включает способ лечения заболевания или нарушения, характеризующегося пониженной экспрессией полипептида в организме субъекта, включающий введение субъекту фармацевтической композиции согласно изобретению, при этом терапевтический агент является плазмидой, которая кодирует полипептид или его функциональный вариант или фрагмент.In one embodiment, the pharmaceutical composition contains a lipid particle that consists or substantially consists of a cationic lipid of formula I, DSPC, cholesterol and PEG-DMG, PEG-C-DOMG or PEG-cDMA, for example, in a molar ratio of about 20- 65% cationic lipid of formula I, 3-25% neutral lipid, 15-55% sterol and 0.5-15% PEG or PEG-modified lipid PEG-DMG, PEG-C-DOMG or PEG-cDMA, wherein the lipid particle associated with a therapeutic nucleic acid. In some embodiments, the lipid molar ratio is about 60/7.5/31/1.5, 57.5/7.5/31.5/3.5, 57.2/7.1/34.3/1 ,4, 52/13/30/5, 50/10/38.5/1.5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 35/15/40/10 or 40/15 /40/5 (mol.% cationic lipid of formula I/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA). In some embodiments, the lipid particle also includes a targeting lipid described herein (e.g., the lipid particle is substantially composed of a cationic lipid of formula I, a neutral lipid, a sterol, a PEG or PEG-modified lipid, and a targeting moiety (e.g., GalNAc3-PEG -DSG)). In some embodiments, when the targeting lipid contains a PEG moiety and is added to an existing liposomal composition, the amount of PEG-modified lipid is reduced such that the total amount of PEG-modified lipid (i.e., PEG-modified lipid, e.g., PEG-DMG, and PEG-containing targeting lipid), expressed as mole percent, was kept constant (eg, 0.3, 1.5, or 3.5 mole%). In another group of embodiments, the neutral lipid in these compositions is replaced by DPPC, POPC, DOPE or SM. In another group of embodiments, the PEG or PEG-modified lipid is replaced by PEG-DSG or PEG-DPG. In another related embodiment, the present invention includes a method of treating a disease or disorder characterized by decreased expression of a polypeptide in a subject, comprising administering to the subject a pharmaceutical composition of the invention, wherein the therapeutic agent is a plasmid that encodes the polypeptide or a functional variant or fragment thereof.

Настоящее изобретение дополнительно направлено на создание способа индуцирования иммунного ответа у субъекта, включающего введение субъекту фармацевтической композиции согласно изобретению, при этом терапевтический агент является иммуностимулирующим олигонуклеотидом. В некоторыхThe present invention is further directed to a method of inducing an immune response in a subject, comprising administering to the subject a pharmaceutical composition of the invention, wherein the therapeutic agent is an immunostimulatory oligonucleotide. In some

- 59 046694 воплощениях иммунный ответ является гуморальным или мукозным иммунным ответом, который состоит или в существенной степени состоит из катионного липида формулы I, ДСФХ, холестерина и ПЭГ-ДМГ, ПЭГ-C-DOMG или ПЭГ-cDMA, например, в молярном соотношении примерно 20-65% катионного липида формулы I, 3-25% нейтрального липида, 15-55% стерина и 0,5-15% ПЭГ или ПЭГ -модифицированного липида ПЭГ -ДМГ, ПЭГ-С-DOMG или ПЭГ -cDMA, при этом липидная частица ассоциирована с терапевтической нуклеиновой кислотой. В некоторых вариантах воплощения молярное соотношение липидов составляет примерно 60/7,5/31/1,5, 57,5/7,5/31,5/3,5, 57,2/7,1/34,3/1,4, 52/13/30/5, 50/10/38,5/1,5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 35/15/40/10 или 40/15/40/5 (мол.% катионного липида формулы I/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-ДМГ или ПЭГ-cDMA). В некоторых вариантах воплощения липидная частица также включает нацеливающий липид, описанный в этом документе (например, липидная частица в существенной мере состоит из катионного липида формулы I, нейтрального липида, стерина, ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида и нацеливающего остатка). В некоторых вариантах воплощения, когда нацеливающий липид содержит остаток ПЭГ и добавлен к существующей липосомной композиции, количество ПЭГ-модифицированного липида снижено таким образом, что суммарное количество ПЭГ-модифицированного липида (т.е. ПЭГ-модифицированного липида, например, ПЭГ-ДМГ, и ПЭГсодержащего нацеливающего липида), выраженное в мольных процентах, сохранялось постоянным (например, 0,3, 1,5 или 3,5 мол.%). В другой группе вариантов воплощения, нейтральный липид в этих композициях заменен на ДПФХ, ПОФХ, ДОФЭ или СМ. В другой группе вариантов воплощения, ПЭГ или ПЭГ-модифицированный липид заменен на ПЭГ-ДСГ или ПЭГ-ДПГ. В дополнительных вариантах воплощения, фармацевтическая композиция вводится субъекту в сочетании с вакциной или антигеном. Таким образом, само изобретение направлено на создание вакцин, содержащих липидную частицу согласно изобретению, которая включает иммуностимулирующий олигонуклеотид, а также ассоциирована с антигеном, к которому требуется вызвать иммунный ответ. В некоторых вариантах воплощения антиген является опухолевым антигеном или ассоциирован с инфекционным агентом, таким как, например, вирус, бактерия или паразитический организм.- 59 046694 embodiments, the immune response is a humoral or mucosal immune response that consists or substantially consists of a cationic lipid of formula I, DSPC, cholesterol and PEG-DMG, PEG-C-DOMG or PEG-cDMA, for example, in a molar ratio of about 20-65% cationic lipid of formula I, 3-25% neutral lipid, 15-55% sterol and 0.5-15% PEG or PEG-modified lipid PEG-DMG, PEG-C-DOMG or PEG-cDMA, wherein the lipid particle is associated with a therapeutic nucleic acid. In some embodiments, the lipid molar ratio is about 60/7.5/31/1.5, 57.5/7.5/31.5/3.5, 57.2/7.1/34.3/1 ,4, 52/13/30/5, 50/10/38.5/1.5, 50/10/35/5, 40/10/40/10, 35/15/40/10 or 40/15 /40/5 (mol.% cationic lipid of formula I/DSPC/cholesterol/PEG-DMG or PEG-cDMA). In some embodiments, the lipid particle also includes a targeting lipid described herein (eg, the lipid particle is substantially composed of a cationic lipid of Formula I, a neutral lipid, a sterol, a PEG or PEG-modified lipid, and a targeting moiety). In some embodiments, when the targeting lipid contains a PEG moiety and is added to an existing liposomal composition, the amount of PEG-modified lipid is reduced such that the total amount of PEG-modified lipid (i.e., PEG-modified lipid, e.g., PEG-DMG, and PEG-containing targeting lipid), expressed as mole percent, was kept constant (eg, 0.3, 1.5, or 3.5 mole%). In another group of embodiments, the neutral lipid in these compositions is replaced by DPPC, POPC, DOPE or SM. In another group of embodiments, the PEG or PEG-modified lipid is replaced by PEG-DSG or PEG-DPG. In additional embodiments, the pharmaceutical composition is administered to a subject in combination with a vaccine or antigen. Thus, the invention itself is directed to the creation of vaccines containing a lipid particle according to the invention, which includes an immunostimulating oligonucleotide, and is also associated with an antigen to which an immune response is desired. In some embodiments, the antigen is a tumor antigen or is associated with an infectious agent, such as, for example, a virus, bacterium, or parasitic organism.

Специалистам в данной области известно множество опухолевых антигенов, антигенов инфекционных агентов и антигенов, ассоциированных с другими заболеваниями, и их примеры описаны в ссылках, процитированных в этом документе. Антигены, пригодные для применения в изобретении, включают в качестве неограничивающих примеров полипептидные антигены и ДНК-антигены. Конкретными примерами антигенов являются антигены гепатита А, гепатита В, черной оспы, полиомиелита, сибирской язвы, гриппа, сыпного тифа, столбняка, кори, ротавируса, дифтерии, коклюша, туберкулеза и краснухи. В одном из вариантов воплощения антиген представлен рекомбинантным антигеном гепатита В. В другом варианте антиген представлен рекомбинантным антигеном гепатита А. В еще одном варианте антиген является опухолевым антигеном. Примерами таких ассоциированных с опухолью антигенов являются MUC-1, антиген EBV и антигены, ассоциированные с лимфомой Беркитта. Дополнительной особенностью является то, что антиген представлен рекомбинантным антигеном опухолевого антигена, родственного белку тирозиназе. Специалисту в данной области будет известно о других антигенах, пригодных для применения в изобретении.Many tumor antigens, infectious agent antigens, and antigens associated with other diseases are known to those skilled in the art, and examples thereof are described in the references cited herein. Antigens suitable for use in the invention include, but are not limited to, polypeptide antigens and DNA antigens. Specific examples of antigens are hepatitis A, hepatitis B, smallpox, polio, anthrax, influenza, typhus, tetanus, measles, rotavirus, diphtheria, whooping cough, tuberculosis and rubella antigens. In one embodiment, the antigen is a recombinant hepatitis B antigen. In another embodiment, the antigen is a recombinant hepatitis A antigen. In yet another embodiment, the antigen is a tumor antigen. Examples of such tumor-associated antigens are MUC-1, EBV antigen and Burkitt's lymphoma-associated antigens. An additional feature is that the antigen is a recombinant antigen of a tumor antigen related to the protein tyrosinase. One skilled in the art will be aware of other antigens suitable for use in the invention.

Ассоциированные с опухолью антигены, пригодные для применения в настоящем изобретении, включают как мутированные, так и не мутированные молекулы, которые могут быть признаком одного типа опухоли, быть общими для нескольких типов опухоли и/или экспрессироваться или сверх экспрессироваться исключительно в опухолевых клетках, по сравнению с нормальными клетками. Помимо белков и гликопротеинов, были задокументированы особенности опухолеспецифичной экспрессии углеводов, ганглиозидов, гликолипидов и муцинов. Примеры ассоциированных с опухолью антигенов для применения в рассматриваемых противораковых вакцинах включают белковые продукты онкогенов, генов опухолевых супрессоров и других генов с мутациями или перестройками, характерными для опухолевых клеток, продукты реактивированных эмбриональных генов, онкофетальные антигены, тканеспецифичные (но не опухолеспецифичные) антигены дифференцировки, рецепторы факторов роста, остатки углеводов клеточной поверхности, чужеродные вирусные белки и ряд других собственных белков.Tumor-associated antigens useful in the present invention include both mutated and non-mutated molecules that may be a feature of one tumor type, be common to multiple tumor types, and/or be expressed or overexpressed exclusively in tumor cells versus with normal cells. In addition to proteins and glycoproteins, tumor-specific expression patterns of carbohydrates, gangliosides, glycolipids and mucins have been documented. Examples of tumor-associated antigens for use in contemplated cancer vaccines include protein products of oncogenes, tumor suppressor genes and other genes with mutations or rearrangements characteristic of tumor cells, reactivated embryonic gene products, oncofetal antigens, tissue-specific (but not tumor-specific) differentiation antigens, receptors growth factors, cell surface carbohydrate residues, foreign viral proteins and a number of other self-proteins.

Конкретные примеры воплощения ассоциированных с опухолью антигенов включают, например, мутированные антигены, такие как белковые продукты протоонкогенов Ras p21, онкогенов опухолевых супрессоров р53 и BCR-abl, а также CDK4, MUM1, каспаза 8, и β катенин; сверхэкспрессированные антигены, такие как галектин 4, галектин 9, карбоангидраза, альдолаза А, PRAME, Her2/neu, ErbB-2 и KSA, онкофетальные антигены, такие как α-фетопротеин (AFP), хорионический гонадотропин человека (hCG); аутоантигены, такие как карциномоэмбриональный антиген (СЕА), и антигены дифференцировки меланоцитов, такие как Mart 1/Melan A, gp100, gp75, тирозиназа, TRP1 и TRP2; простатоспецифические антигены, такие как PSA, PAP, PSMA, PSM-P1 и PSM-P2; продукты реактивированных эмбриональных генов, такие как MAGE I, MAGE 3, MAGE 4, GAGE 1, GAGE 2, BAGE, RAGE, и другие антигены, специфичные для рака яичек, такие как NY-ESO1, SSX2 и SCP1; муцины, такие как Muc-1 и Muc-2; ганглиозиды, такие как GM2, GD2 и GD3, нейтральные гликолипиды и гликопротеины, такие как Lewis (у) и глобо-Н; и гликопротеины, такие как Tn, антиген Томпсена-Фриденрайха (TF) и sTn. В этот документ также вклюSpecific embodiments of tumor-associated antigens include, for example, mutated antigens such as the protein products of the Ras p21 proto-oncogenes, the p53 and BCR-abl tumor suppressor oncogenes, as well as CDK4, MUM1, caspase 8, and β catenin; overexpressed antigens such as galectin 4, galectin 9, carbonic anhydrase, aldolase A, PRAME, Her2/neu, ErbB-2 and KSA, oncofetal antigens such as α-fetoprotein (AFP), human chorionic gonadotropin (hCG); autoantigens such as carcinomaembryonic antigen (CEA) and melanocyte differentiation antigens such as Mart 1/Melan A, gp100, gp75, tyrosinase, TRP1 and TRP2; prostate-specific antigens such as PSA, PAP, PSMA, PSM-P1 and PSM-P2; reactivated embryonic gene products such as MAGE I, MAGE 3, MAGE 4, GAGE 1, GAGE 2, BAGE, RAGE, and other testicular cancer-specific antigens such as NY-ESO1, SSX2 and SCP1; mucins such as Muc-1 and Muc-2; gangliosides such as GM2, GD2 and GD3, neutral glycolipids and glycoproteins such as Lewis (y) and globo-H; and glycoproteins such as Tn , Thompsen-Friedenreich (TF) antigen and sTn. In this document I will also include

- 60 046694 чены в качестве ассоциированных с опухолью антигенов целая клетка и лизаты опухолевых клеток, а также их иммуногенные части, а также идиотипы иммуноглобулинов, экспрессируемые моноклональными пролиферирующими В-лимфоцитами для применения против В-клеточных лимфом.- 60 046694 chens as tumor-associated antigens, whole cell and tumor cell lysates, as well as their immunogenic parts, as well as idiotypes of immunoglobulins expressed by monoclonal proliferating B lymphocytes for use against B-cell lymphomas.

Патогены включают в качестве неограничивающих примеров инфекционные агенты, например вирусы, которые инфицируют млекопитающих, в частности человека. Примеры инфекционных вирусов включают в качестве неограничивающих примеров: Retroviridae (например, вирусы иммунодефицита человека, такие как ВИЧ-1 (также называемый HTLV-III, LAV или HTLV-III/LAV или HIV-III); и другие изоляты, такие как HIV-LP; Picornaviridae (например, вирусы полиомиелита, вирус гепатита А; энтеровирусы, вирусы Коксаки человека, риновирусы, ЕСНО-вирусы); Calciviridae (например, штаммы, вызывающие гастроэнтерит); Togaviridae (например, вирусы энцефалита лошадей, вирусы краснухи); Flaviridae (например, вирусы денге, вирусы энцефалита, вирусы желтой лихорадки); Coronoviridae (например, короновирусы); Rhabdoviradae (например, вирусы везикулярного стоматита, вирусы бешенства); Coronaviridae (например, коронавирусы); Rhabdoviridae (например, вирусы везикулярного стоматита, вирусы бешенства); Filoviridae (например, вирусы Эбола); Paramyxoviridae (например, вирусы парагриппа, вирус эпидемического паротита, вирус кори, респираторно-синцитиальный вирус); Orthomyxoviridae (например, вирусы гриппа); Bungaviridae (например, вирусы Хантаан, бунгавирус, флебовирусы и найровирусы); Arenaviridae (вирусы геморрагической лихорадки); Reoviridae (например, реовирусы, орбивирусы и ротавирусы); Birnaviridae; Hepadnaviridae (вирус гепатита В); Parvovirida (парвовирусы); Papovaviridae (вирусы папилломы, вирусы полиомы); Adenoviridae (большинство аденовирусов); Herpesviridae вирус простого герпеса (HSV) 1 и 2, вирус ветряной оспы, цитомегаловирус (CMV), вирус герпеса; Poxviridae (вирусы натуральной оспы, вирусы коровьей оспы, поксвирусы); и Iridoviridae (например, вирус африканской лихорадки свиней); и неклассифицированные вирусы (например, этиологические агенты губчатых энцефалопатий, агент дельта-гепатита (считается дефектным сателлитом вируса гепатита В), агенты не-А, не-В гепатитов (класса 1 = с внутренней передачей; класс 2 = с парентеральной передачей (т.е. гепатит С); вирус Норуолк и родственные ему вирусы и астровирусы).Pathogens include, but are not limited to, infectious agents such as viruses that infect mammals, particularly humans. Examples of infectious viruses include, but are not limited to: Retroviridae (e.g., human immunodeficiency viruses such as HIV-1 (also called HTLV-III, LAV, or HTLV-III/LAV or HIV-III); and other isolates such as HIV- LP; Picornaviridae (eg, polioviruses, hepatitis A virus; enteroviruses, human coxsackieviruses, rhinoviruses, ECHO viruses); Calciviridae (eg, strains that cause gastroenteritis); for example, dengue viruses, encephalitis viruses, yellow fever viruses); Coronoviridae (for example, coronoviruses); Rhabdoviradae (for example, vesicular stomatitis viruses, rabies viruses); ; Filoviridae (eg Ebola viruses); Paramyxoviridae (eg parainfluenza viruses, mumps virus, measles virus, respiratory syncytial virus); Bungaviridae (eg Hantaan viruses, bungaviruses, phleboviruses and nairoviruses); Arenaviridae (hemorrhagic fever viruses); Reoviridae (eg reoviruses, orbiviruses and rotaviruses); Birnaviridae; Hepadnaviridae (hepatitis B virus); Parvovirida (parvoviruses); Papovaviridae (papilloma viruses, polyoma viruses); Adenoviridae (most adenoviruses); Herpesviridae herpes simplex virus (HSV) 1 and 2, varicella zoster virus, cytomegalovirus (CMV), herpes virus; Poxviridae (variola viruses, vaccinia viruses, poxviruses); and Iridoviridae (eg, African swine fever virus); and unclassified viruses (for example, etiological agents of spongiform encephalopathies, delta hepatitis agent (considered a defective satellite of the hepatitis B virus), agents of non-A, non-B hepatitis (class 1 = with internal transmission; class 2 = with parenteral transmission (i.e. e. hepatitis C); Norwalk virus and related viruses and astroviruses).

Грамположительные и грамотрицательные бактерии также служат антигенами у позвоночных животных. Такие грамположительные бактерии включают в качестве неограничивающих примеров Pasteurella species, Staphylococci species и Streptococcus species. Грамотрицательные бактерии включают в качестве неограничивающих примеров Escherichia coli, Pseudomonas species и Salmonella species. Конкретные примеры инфекционных бактерий включают в качестве неограничивающих примеров Helicobacterpyloris, Borelia burgdorferi, Legionella pneumophilia, Mycobacteria sps (например, M. tuberculosis, M. avium, M. intracellulare, M. kansaii, M. gordonae), Staphylococcus aureus, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes (стрептококк группы A), Streptococcus agalactiae (стрептококк группы В), Streptococcus (группа вириданс), Streptococcusfaecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus (anaerobic sps.), Streptococcus pneumoniae, патогенные Campylobacter sp., Enterococcus sp., Haemophilus infuenzae, Bacillus antracis, corynebacterium diphtheriae, corynebacterium sp., Erysipelothrix rhusiopathiae, Clostridium perfringers, Clostridium tetani, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Pasturella multocida, Bacteroides sp., Fusobacterium nucleatum, Streptobacillus moniliformis, Treponema pallidium, Treponema pertenue, Leptospira, Rickettsia и Actinomyces israelli.Gram-positive and gram-negative bacteria also serve as antigens in vertebrates. Such gram-positive bacteria include, but are not limited to, Pasteurella species, Staphylococci species, and Streptococcus species. Gram-negative bacteria include, but are not limited to, Escherichia coli, Pseudomonas species and Salmonella species. Specific examples of infectious bacteria include, but are not limited to, Helicobacterpyloris, Borelia burgdorferi, Legionella pneumophilia, Mycobacteria sps (e.g., M. tuberculosis, M. avium, M. intracellulare, M. kansaii, M. gordonae), Staphylococcus aureus, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes (group A streptococcus), Streptococcus agalactiae (group B streptococcus), Streptococcus (viridans group), Streptococcus faecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus (anaerobic sps.), Streptococcus pneumoniae, pathogenic Campylobacter sp., Enterococcus sp . , Haemophilus infuenzae, Bacillus antracis, corynebacterium diphtheriae, corynebacterium sp., Erysipelothrix rhusiopathiae, Clostridium perfringers, Clostridium tetani, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Pasturella multocida, Bacteroides sp., Fusobacterium nucleatum, Streptobacillus moniliformis , Treponema pallidium, Treponema pertenue, Leptospira, Rickettsia and Actinomyces israelli.

Дополнительные примеры патогенов включают в качестве неограничивающих примеров инфекционные грибы, которые инфицируют млекопитающих, и в частности, человека. Примеры инфекционных грибов включают в качестве неограничивающих примеров: Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, Blastomyces dermatitidis, Chlamydia trachomatis, Candida albicans. Примеры инфекционных паразитических организмов включают Plasmodium, такие как Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale и Plasmodium vivax. Другие инфекционные организмы (т.е. простейшие) включают Toxoplasma gondii.Additional examples of pathogens include, but are not limited to, infectious fungi that infect mammals, and in particular humans. Examples of infectious fungi include, but are not limited to: Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, Blastomyces dermatitidis, Chlamydia trachomatis, Candida albicans. Examples of infectious parasitic organisms include Plasmodium, such as Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale and Plasmodium vivax. Other infectious organisms (ie protozoa) include Toxoplasma gondii.

Фармацевтические композиции.Pharmaceutical compositions.

В одном из вариантов воплощения настоящее изобретение направлено на создание фармацевтических композиций, содержащих агент в виде нуклеиновой кислоты, идентифицированный с помощью модельного скрининга клеток печени, описанного в этом документе. Композиция включает агент, например дцРНК, и фармацевтически приемлемый носитель. Фармацевтическая композиция полезна для лечения заболевания или нарушения, ассоциированного с экспрессией или активностью гена. Композицию таких фармацевтических композиций разрабатывают исходя из способа доставки. Одним примером служат композиции, композиция которых разработана для системного введения путем парентеральной доставки. Фармацевтические композиции, содержащие идентифицированный агент, вводят в дозировках, достаточных для ингибирования экспрессии целевого гена, например гена фактора VII. В общем случае пригодная доза дцРНК-агента будет находиться в диапазоне от 0,01 до 5,0 мг на 1 кг массы тела реципиента в день, обычно в диапазоне от 1 мкг до 1 мг на 1 кг массы тела в день. Фармацевтическую композицию могут вводить один раз в день или дцРНК могут вводить в виде двух, трех или нескольких субдоз через приемлемые интервалы времени в течение дня или даже с применением непрерывной инфузии или доставки с применением композиции с контролируемым высвобождением. В таком случае содержаниеIn one embodiment, the present invention is directed to the creation of pharmaceutical compositions containing a nucleic acid agent identified using the liver cell model screen described herein. The composition includes an agent, for example dsRNA, and a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutical composition is useful for treating a disease or disorder associated with gene expression or activity. The composition of such pharmaceutical compositions is developed based on the method of delivery. One example is compositions that are formulated for systemic administration by parenteral delivery. Pharmaceutical compositions containing the identified agent are administered in dosages sufficient to inhibit expression of the target gene, for example the factor VII gene. In general, a suitable dose of dsRNA agent will be in the range of 0.01 to 5.0 mg per kg of recipient body weight per day, typically in the range of 1 μg to 1 mg per kg of body weight per day. The pharmaceutical composition may be administered once daily, or the dsRNA may be administered in two, three, or multiple sub-doses at suitable intervals throughout the day, or even by continuous infusion or controlled release formulation delivery. In this case, the content

- 61 046694 дцРНК в каждой субдозе должно быть соответствующим образом уменьшено, чтобы достичь суммарной ежедневной дозы. Единица дозирования может быть получена для доставки в течение нескольких дней, например, с применением традиционной композиции с замедленным высвобождением, которая обеспечивает замедленное высвобождение дцРНК в течение периода в несколько дней. Композиции с замедленным высвобождением хорошо известны специалистам в данной области и, в частности, полезны для вагинальной доставки агентов, таких как могут применяться с агентами согласно изобретению. В этом варианте воплощения единица дозирования содержит соответствующее количество ежедневных доз.- 61 046694 dsRNA in each sub-dose should be appropriately reduced to achieve the total daily dose. The dosage unit can be formulated for delivery over several days, for example, using a conventional sustained release formulation that provides sustained release of dsRNA over a period of several days. Sustained release compositions are well known to those skilled in the art and are particularly useful for vaginal delivery of agents such as may be used with the agents of the invention. In this embodiment, the dosage unit contains a corresponding number of daily doses.

Специалисту в данной области будет понятно, что некоторые факторы могут влиять на дозировку и выбор временных периодов для эффективного лечения субъекта, включая в качестве неограничивающих примеров степень тяжести заболевания или нарушения, предшествующие способы лечения, общее состояние здоровья и/или возраст субъекта, а также наличие других заболеваний. Дополнительно, лечение субъекта терапевтически эффективным количеством композиции может включать разовый курс лечения или серию курсов лечения. Расчеты эффективных дозировок и периодов полувыведения in vivo для индивидуальных дцРНК согласно изобретению можно производить с применением стандартных методик или на основании испытаний in vivo с применением соответствующей модели на животном, как описано в других местах в этом документе.One skilled in the art will appreciate that several factors may influence the dosage and timing of effective treatment of a subject, including, but not limited to, the severity of the disease or disorder, prior treatments, the general health and/or age of the subject, and the presence of other diseases. Additionally, treating a subject with a therapeutically effective amount of the composition may comprise a single course of treatment or a series of courses of treatment. Calculations of effective dosages and in vivo half-lives for individual dsRNAs of the invention can be made using standard techniques or based on in vivo testing using an appropriate animal model, as described elsewhere in this document.

В некоторых вариантах воплощения фармацевтические композиции, содержащие липидонуклеиновые частицы согласно изобретению, получены в соответствии со стандартными способами и дополнительно содержат фармацевтически приемлемый носитель. В общем случае в качестве фармацевтически приемлемого носителя может использоваться изотонический раствор натрия хлорида. Другие пригодные носители включают, например, воду, буферизированную воду, 0,9% раствор натрия хлорида, 0,3% глицин и т.п., содержащие гликопротеины для повышения стабильности, такие как альбумин, липопротеин, глобулин и т. д. В композициях, включающих раствор натрия хлорида или другой содержащий соль носитель, этот носитель предпочтительно добавляют после формирования липидных частиц. Таким образом, после того как композиции липидо-нуклеиновых частиц сформировались, эти композиции можно разбавить фармацевтически приемлемыми носителями, такими как изотонический раствор натрия хлорида.In some embodiments, pharmaceutical compositions containing lipid nucleic acid particles of the invention are prepared in accordance with standard methods and further contain a pharmaceutically acceptable carrier. In general, isotonic sodium chloride solution may be used as a pharmaceutically acceptable carrier. Other suitable carriers include, for example, water, buffered water, 0.9% sodium chloride solution, 0.3% glycine, etc., containing glycoproteins to enhance stability such as albumin, lipoprotein, globulin, etc. B compositions comprising sodium chloride solution or other salt-containing carrier, the carrier is preferably added after formation of the lipid particles. Thus, once the lipid-nucleic acid particle compositions have been formed, the compositions can be diluted with pharmaceutically acceptable carriers such as isotonic sodium chloride solution.

Полученные в результате фармацевтические препараты можно простерилизовать с применением стандартных, хорошо известных, методик стерилизации. После этого водные растворы можно упаковать для применения или профильтровать в стерильных условиях и лиофилизовать, при этом лиофилизованный препарат перед введением должен смешиваться со стерильным водным раствором. Композиции могут содержать фармацевтически приемлемые вспомогательные субстанции, необходимые для создания условий, близких к физиологическим, такие как корректирующие значение pH и буферизирующие агенты, корректирующие тоничность агенты и т.п., например, натрия ацетат, натрия лактат, натрия хлорид, калия хлорид, кальция хлорид и т.д. Дополнительно, липидная суспензия может включать защищающие липиды агенты, которые защищают липиды при хранении от повреждений, вызванных свободными радикалами и перекисным окислением. Пригодными являются липофильные гасители свободных радикалов, такие как α-токоферол и водорастворимые железо-специфичные хелаторы, такие как ферриоксамин.The resulting pharmaceutical preparations can be sterilized using standard, well-known sterilization techniques. Aqueous solutions can then be packaged for use or sterile filtered and lyophilized, the lyophilized preparation being mixed with a sterile aqueous solution before administration. The compositions may contain pharmaceutically acceptable auxiliary substances necessary to create conditions close to physiological, such as pH-correcting and buffering agents, tonicity-correcting agents, etc., for example, sodium acetate, sodium lactate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, etc. Additionally, the lipid suspension may include lipid protecting agents that protect the lipids during storage from damage caused by free radicals and peroxidation. Suitable lipophilic free radical scavengers such as α-tocopherol and water-soluble iron-specific chelators such as ferrioxamine.

Концентрация липидной частицы или липидо-нуклеиновой частицы в фармацевтических композициях может широко варьировать, т.е. от менее чем примерно 0,01%, обычно равной или по меньшей мере примерно равной 0,05-5%, до 10-30% по массе, и будет выбираться в основном с учетом объемов жидкости, вязкости и т.д., в соответствии с конкретным выбранным способом введения. Например, концентрация может быть повышена для снижения связанной с лечением нагрузки вводимой жидкостью. Это может быть, в частности, необходимо для пациентов, имеющих ассоциированную с атеросклерозом застойную сердечную недостаточность или тяжелую форму гипертонии. В соответствии с другим вариантом комплексы, состоящие из способных вызывать воспаление липидов, могут быть разбавлены для снижения концентраций с целью уменьшения воспаления в области введения. В одной группе вариантов воплощения нуклеиновая кислота будет нести присоединенную метку и будет применяться для диагностики (указывая на присутствие комплементарной нуклеиновой кислоты). В этом случае количество введенных комплексов будет зависеть от конкретной использованной метки, диагностируемого болезненного состояния и суждения клинициста, но в общем случае будет составлять от примерно 0,01 до примерно 50 мг/кг массы тела (например, для агента в виде нуклеиновой кислоты), предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5 мг/кг массы тела. В некоторых вариантах воплощения вводимый комплекс содержит от примерно 0,004 до примерно 50 мг/кг массы тела агента, представленного нуклеиновой кислотой (например, от примерно 0,006 до примерно 0,2 мг/кг).The concentration of the lipid particle or lipid-nucleic acid particle in pharmaceutical compositions can vary widely, i.e. from less than about 0.01%, typically equal to or at least about 0.05-5%, to 10-30% by weight, and will be selected based primarily on fluid volumes, viscosities, etc., in according to the specific route of administration chosen. For example, the concentration may be increased to reduce treatment-related fluid load. This may be particularly necessary for patients with atherosclerosis-associated congestive heart failure or severe hypertension. In another embodiment, complexes consisting of inflammatory lipids may be diluted to lower concentrations to reduce inflammation at the site of administration. In one group of embodiments, the nucleic acid will carry an attached label and will be used for diagnosis (indicating the presence of a complementary nucleic acid). In this case, the amount of complexes administered will depend on the specific label used, the disease state being diagnosed, and the judgment of the clinician, but will generally be from about 0.01 to about 50 mg/kg body weight (eg, for a nucleic acid agent). preferably from about 0.1 to about 5 mg/kg body weight. In some embodiments, the complex administered contains from about 0.004 to about 50 mg/kg body weight of the nucleic acid agent (eg, from about 0.006 to about 0.2 mg/kg).

Как указано выше, частицы липида с терапевтическим агентом (например, нуклеиновой кислотой) согласно изобретению могут содержать полиэтиленгликоль (ПЭГ)-модифицированные фосфолипиды, ПЭГ-церамиды или ганглиозиды, GM1 -модифицированные липиды или другие липиды, эффективные для предотвращения или ограничения агрегации. Добавление таких компонентов не только предотвращает агрегацию комплексов. Скорее, оно может дополнительно обеспечивать способ увеличения времени существования в кровеносной системе и увеличения доставки композиции липида и нуклеиновой кислоты к целевым тканям.As noted above, the therapeutic agent (eg, nucleic acid) lipid particles of the invention may contain polyethylene glycol (PEG)-modified phospholipids, PEG ceramides or gangliosides, G M1 -modified lipids, or other lipids effective to prevent or limit aggregation. The addition of such components not only prevents the aggregation of complexes. Rather, it may further provide a method of increasing the residence time in the circulatory system and increasing the delivery of the lipid and nucleic acid composition to target tissues.

- 62 046694- 62 046694

Настоящее изобретение направлено на создание композиций липида и терапевтического агента в виде набора. В типичном случае набор будет состоять из контейнера, имеющего отделения для хранения различных элементов набора. Набор будет содержать частицы или фармацевтические композиции согласно изобретению, предпочтительно в дегидратированной или концентрированной форме, с инструкциями по их регидратации или разбавлению и введению. В некоторых воплощениях частицы содержат активный агент, в то время как в других вариантах воплощения не содержат.The present invention is directed to the creation of compositions of a lipid and a therapeutic agent in the form of a kit. Typically the kit will consist of a container having compartments for storing the various elements of the kit. The kit will contain the particles or pharmaceutical compositions of the invention, preferably in dehydrated or concentrated form, with instructions for their rehydration or dilution and administration. In some embodiments, the particles contain the active agent, while in other embodiments they do not.

Фармацевтические композиции, содержащие агент, идентифицированный с помощью модельного скрининга клеток печени, могут вводиться с помощью ряда способов, в зависимости от того, требуется ли местное или системное лечение и от области, к которой применяется лечение. Введение может быть местным, легочным, например, путем ингаляции или инсуффляции порошков или аэрозолей, в том числе с применением небулайзера; внутритрахеальным, интраназальным, эпидермальным или трансдермальным, пероральном или парентеральным. Способ введения может быть разработан так, чтобы в результате достичь предпочтительной локализации в конкретных тканях с применением местной доставки, например, прямой внутрисуставной инъекцией в сустав, ректальным введением для прямой доставки в кишку и кишечник, интравагинальным введением для доставки в шейку матки и вагину, интравитриальным введением для доставки в глаз. Парентеральное введение включает внутривенную, внутриартериальную, внутрисуставную, подкожную, интраперитонеальную или внутримышечную инъекцию или инфузию; или интракраниальное, например, интратекальное или интравентрикулярное введение.Pharmaceutical compositions containing an agent identified through a liver cell model screen can be administered by a number of routes, depending on whether local or systemic treatment is required and the area to which treatment is applied. Administration can be local, pulmonary, for example, by inhalation or insufflation of powders or aerosols, including using a nebulizer; intratracheal, intranasal, epidermal or transdermal, oral or parenteral. The route of administration can be designed to result in preferential localization in specific tissues using local delivery, for example, direct intra-articular injection into the joint, rectal administration for direct delivery to the colon and intestines, intravaginal administration for delivery to the cervix and vagina, intravitreal injection for delivery to the eye. Parenteral administration includes intravenous, intra-arterial, intra-articular, subcutaneous, intraperitoneal or intramuscular injection or infusion; or intracranial, eg intrathecal or intraventricular administration.

Фармацевтические композиции и составы для местного введения могут включать трансдермальные пластыри, мази, примочки, кремы, гели, капли, суппозитории, аэрозоли, растворы и порошки. Стандартные фармацевтические носители, жидкие, порошкообразные или масляные основы, загустители и т.п. могут быть необходимы или желательны. Также могут быть полезны презервативы, перчатки и т.п. с покрытием. Предпочтительные местные композиции включают таковые, где дцРНК согласно изобретению находятся в смеси с компонентом для местной доставки, таким как липид, липосома, жирная кислота, сложный эфир жирной кислоты, стероид, хелатирующий агент или поверхностно-активное вещество. Предпочтительные липиды и липосомы включают нейтральные (например, диолеоилфосфатидилэтаноламин (ДОФЭ), димиристоилфосфатидилхолин (ДМФХ), дистеароилфосфатидилхолин), отрицательно заряженные (например, димиристоилфосфатидилглицерин, или ДМФГ) и катионные (например, диолеоилтетраметиламинопропил DOTAP и диолеоилфосфатидилэтаноламин DOTMA). дцРНК согласно изобретению могут быть инкапсулированы внутри липосом или могут образовывать с ними комплексы, в частности, с катионными липосомами. В соответствии с другим вариантом дцРНК могут находиться в комплексе с липидами, в частности с катионными липидами. Предпочтительные жирные кислоты и сложные эфиры включают в качестве нелимитирующих примеров арахидоновую кислоту, олеиновую кислоту, арахиновую кислоту, лауриновую кислоту, каприловую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, диэфир каприновой кислоты, триэфир каприновой кислоты, моноолеин, дилаурин, глицерил-1монокапрат, 1-додецилазациклогептан-2-он, ацилкарнитин, ацилхолин или сложный эфир C1-10алкила (например, изопропилмиристат, IPM), моноглицерид, диглицерид или их фармацевтически приемлемые соли. Композиции для местного применения подробно описаны в заявке на патент США с сер. № 09/315298, поданной 20 мая 1999 г., содержание которой целиком включено в описание в качестве ссылки.Pharmaceutical and topical compositions may include transdermal patches, ointments, lotions, creams, gels, drops, suppositories, aerosols, solutions and powders. Standard pharmaceutical carriers, liquid, powder or oil bases, thickeners, etc. may be necessary or desirable. Condoms, gloves, etc. may also be helpful. coated. Preferred topical compositions include those wherein the dsRNA of the invention is in admixture with a topical delivery component such as a lipid, liposome, fatty acid, fatty acid ester, steroid, chelating agent or surfactant. Preferred lipids and liposomes include neutral (eg, dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE), dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC), distearoylphosphatidylcholine), negatively charged (eg, dimyristoylphosphatidylglycerol, or DMPG), and cationic (eg, dioleoyltetramethylaminopropyl DOTAP and dioleoylphosphatidylethanolamine DOTMA). The dsRNAs according to the invention can be encapsulated within liposomes or can form complexes with them, in particular with cationic liposomes. In another embodiment, dsRNAs may be complexed with lipids, in particular cationic lipids. Preferred fatty acids and esters include, but are not limited to, arachidonic acid, oleic acid, arachidic acid, lauric acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, capric acid diester, capric acid triester acids, monoolein, dilaurin, glyceryl-1monocaprate, 1-dodecyl acycloheptan-2-one, acylcarnitine, acylcholine or C 1-10 alkyl ester (eg isopropyl myristate, IPM), monoglyceride, diglyceride or pharmaceutically acceptable salts thereof. Compositions for topical use are described in detail in US patent application Ser. No. 09/315298, filed May 20, 1999, the contents of which are incorporated by reference in their entirety.

Композиции и составы для перорального введения включают порошки или гранулы, микрогранулы, наногранулы, суспензии или растворы в воде или неводных средах, капсулы, желатиновые капсулы, пакеты-саше, таблетки или минитаблетки. Могут требоваться загустители, вкусовые и ароматические агенты, разбавители, эмульгирующие агенты, диспергирующие агенты или связующие вещества. Предпочтительными композициями для перорального введения являются композиции, в которых дцРНК согласно изобретению вводят в сочетании с одним или несколькими веществами, способствующими проникновению, поверхностно-активными веществами и хелатирующими агентами. Предпочтительные поверхностно-активные вещества включают жирные кислоты и/или их сложные эфиры и соли, желчные кислоты и/или их соли. Предпочтительные желчные кислоты/соли включают хенодезоксихолевую кислоту (CDCA) и урсодезоксихолевую кислоту (UDCA), холевую кислоту, дегидрохолевую кислоту, дезоксихолевую кислоту, глюхолевую кислоту, глихолевую кислоту, гликодезоксихолевую кислоту, таурохолевую кислоту, тауродезоксихолевую кислоту, натрия тауро-24,25-дигидро-фузидат и натрия гликодигидрофузидат. Предпочтительные жирные кислоты включают арахидоновую кислоту, ундекановую кислоту, олеиновую кислоту, лауриновую кислоту, каприловую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, диэфир каприновой кислоты, триэфир каприновой кислоты, моноолеин, дилаурин, глицерил-1-монокапрат, 1-додецилазациклогептан-2-он, ацилкарнитин, ацилхолин или моноглицерид, диглицерид или их фармацевтически приемлемые соли (например, натриевые). Также предпочтительными являются сочетания веществ, способствующих проникновению, например, комбинации жирных кислот/солей с желчными кислотами/солями. В частности, особо предпочтительным сочетанием является сочетание натриевой соли лауриновой кислоты, каприновой кислоты и UDCA. Дополнительные вещества, способствующиеCompositions and formulations for oral administration include powders or granules, microgranules, nanogranules, suspensions or solutions in water or non-aqueous media, capsules, gelatin capsules, sachets, tablets or minitablets. Thickeners, flavoring agents, diluents, emulsifying agents, dispersing agents or binders may be required. Preferred compositions for oral administration are compositions in which the dsRNA of the invention is administered in combination with one or more penetration agents, surfactants and chelating agents. Preferred surfactants include fatty acids and/or their esters and salts, bile acids and/or their salts. Preferred bile acids/salts include chenodeoxycholic acid (CDCA) and ursodeoxycholic acid (UDCA), cholic acid, dehydrocholic acid, deoxycholic acid, glucholic acid, glycolic acid, glycodeoxycholic acid, taurocholic acid, taurodeoxycholic acid, sodium tauro-24,25-dihydro -fusidate and sodium glycodihydrofusidate. Preferred fatty acids include arachidonic acid, undecanoic acid, oleic acid, lauric acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, capric acid diester, capric acid triester, monoolein, dilaurin, glyceryl -1-monocaprate, 1-dodecyl azacycloheptan-2-one, acylcarnitine, acylcholine or monoglyceride, diglyceride or pharmaceutically acceptable salts thereof (eg sodium). Also preferred are combinations of penetration promoting substances, for example, combinations of fatty acids/salts with bile acids/salts. In particular, a particularly preferred combination is the combination of sodium lauric acid, capric acid and UDCA. Additional substances that promote

- 63 046694 проникновению, включают эфир полиоксиэтилен-9-лаурила, полиоксиэтилен-20-цетиловый эфир.- 63 046694 penetration, include polyoxyethylene-9-lauryl ether, polyoxyethylene-20-cetyl ether.

Доставка дцРНК согласно изобретению может осуществляться перорально, в виде гранул, в том числе в виде аэрозоля сухих частиц, или в комплексе с образованием микро- и наногранул. Комплексообразующие агенты для дцРНК включают полиаминокислоты; полиимины; полиакрилаты; полиалкилакрилаты, полиокситаны, полиалкилцианоакрилаты; катионированные желатины, альбумины, крахмалы, акрилаты, полиэтиленгликоли (ПЭГ) и крахмалы; полиалкилцианоакрилаты; ДЭАЭ-производные полииминов, поллуланы, целлюлозы и крахмалы. В частности, предпочтительные комплексообразующие агенты включают хитозан, N-триметилхитозан, поли-Ь-лизин, полигистидин, полиорнитин, полиспермины, протамин, поливинилпиридин, политиодиэтиламинометилэтилен P(TDAE), полиаминостирен (например, p-амино), поли(метилцианоакрилат), поли(этилцианоакрилат), поли(бутилцианоакрилат), поли(изобутилцианоакрилат), поли(изогексилцианоакрилат), ДЭАЭ-метакрилат, ДЭАЭ-гексилакрилат, ДЭАЭ-акриламид, ДЭАЭ-альбумин и ДЭАЭ-декстран, полиметилакрилат, полигексилакрилат, поли(П,Ьмолочная кислота), поли(сополимер D,L-молочной кислоты/гликолевой кислоты) (PLGA), альгинат и полиэтиленгликоль (ПЭГ). Композиции для перорального введения для дцРНК и их получение подробно описаны в заявках на патент США сер. № 08/886829 (поданной 1 июля 1997 г.), сер. № 09/108 673 (поданной июля 1998 г.), сер. № 09/256515 (поданной 23 февраля 1999 г.), сер. № 09/082624 (поданной 21 мая 1998 г.) и сер. № 09/315298 (поданной 20 мая 1999 г.), содержание каждой из которых целиком включено в описание в качестве ссылки.Delivery of dsRNA according to the invention can be carried out orally, in the form of granules, including in the form of an aerosol of dry particles, or in combination with the formation of micro- and nanogranules. Complexing agents for dsRNA include polyamino acids; polyimines; polyacrylates; polyalkyl acrylates, polyoxitanes, polyalkyl cyanoacrylates; cationized gelatins, albumins, starches, acrylates, polyethylene glycols (PEGs) and starches; polyalkylcyanoacrylates; DEAE derivatives of polyimines, pollulans, celluloses and starches. In particular, preferred complexing agents include chitosan, N-trimethylchitosan, poly-L-lysine, polyhistidine, polyornithine, polyspermine, protamine, polyvinylpyridine, polythiodiethylaminomethylethylene P(TDAE), polyaminostyrene (eg, p-amino), poly(methyl cyanoacrylate), poly (ethyl cyanoacrylate), poly(butyl cyanoacrylate), poly(isobutyl cyanoacrylate), poly(isohexyl cyanoacrylate), DEAE methacrylate, DEAE hexyl acrylate, DEAE acrylamide, DEAE albumin and DEAE dextran, polymethyl acrylate, polyhexyl acrylate, poly(P,Llactic acid) , poly(D,L-lactic acid/glycolic acid copolymer) (PLGA), alginate and polyethylene glycol (PEG). Oral compositions for dsRNA and their preparation are described in detail in US Patent Application Ser. No. 08/886829 (filed July 1, 1997), ser. No. 09/108,673 (filed July 1998), ser. No. 09/256515 (filed Feb. 23, 1999), ser. No. 09/082624 (filed May 21, 1998) and ser. No. 09/315298 (filed May 20, 1999), each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Композиции и составы для парентерального, интратекального или интравентрикулярного введения могут включать стерильные водные растворы, которые дополнительно могут содержать буферы, разбавители и другие пригодные добавки, такие как, в качестве нелимитирующих примеров, вещества, способствующие проникновению, соединения-носители и другие фармацевтически приемлемые носители или вспомогательные вещества.Compositions and formulations for parenteral, intrathecal or intraventricular administration may include sterile aqueous solutions, which may further contain buffers, diluents and other suitable additives such as, but not limited to, penetration agents, carrier compounds and other pharmaceutically acceptable carriers or Excipients.

Фармацевтические композиции включают в качестве неограничивающих примеров растворы, эмульсии и композиции, содержащие липосомы. Эти композиции могут быть получены из различных компонентов, включая в качестве неограничивающих примеров предварительно полученные жидкости, само-эмульгирующиеся сухие вещества и само-эмульгирующиеся полутвердые вещества.Pharmaceutical compositions include, but are not limited to, solutions, emulsions, and compositions containing liposomes. These compositions can be prepared from a variety of components, including, but not limited to, preformed liquids, self-emulsifying solids, and self-emulsifying semi-solids.

Фармацевтические композиции, которые еще в одном варианте могут быть представлены в форме единицы дозирования, могут быть получены в соответствии со стандартными способами, хорошо известными специалистам фармацевтической промышленности. Такие способы включают этап объединения активных веществ с фармацевтическим носителем (носителями) или вспомогательным веществом (веществами). В общем случае композиции приготавливают путем смешивания до однородности и тесного взаимодействия активных веществ с жидкими носителями или тонкодисперсными твердыми носителями или с обоими и после этого, в случае необходимости, формируют продукт.Pharmaceutical compositions, which in yet another embodiment may be presented in dosage unit form, can be prepared in accordance with standard methods well known to those skilled in the pharmaceutical industry. Such methods include the step of combining the active substances with pharmaceutical carrier(s) or excipient(s). In general, the compositions are prepared by mixing until homogeneous and intimate the active substances with liquid carriers or finely divided solid carriers or both and then, if necessary, forming a product.

Композициям может быть придана любая из многих возможных лекарственных форм, включая в качестве неограничивающих примеров таблетки, капсулы, желатиновые капсулы, жидкие сиропы, мягкие гели, суппозитории и клизмы. Композиции согласно изобретению могут также быть получены в виде суспензий в водных, неводных или смешанных средах. Водные суспензии могут дополнительно содержать субстанции, которые повышают вязкость суспензии, включая, например, карбоксиметилцеллюлозу натрия, сорбитол и/или декстран. Суспензия также может содержать стабилизаторы.The compositions can be given in any of many possible dosage forms, including, but not limited to, tablets, capsules, gelatin capsules, liquid syrups, soft gels, suppositories and enemas. The compositions of the invention may also be prepared as suspensions in aqueous, non-aqueous or mixed media. Aqueous suspensions may additionally contain substances that increase the viscosity of the suspension, including, for example, sodium carboxymethylcellulose, sorbitol and/or dextran. The suspension may also contain stabilizers.

В одном из вариантов воплощения изобретения фармацевтические композиции могут быть получены для применения в форме пены. Фармацевтические пены включают в качестве неограничивающих примеров такие композиции как эмульсии, микроэмульсии, кремы, желе и липосомы. Хотя они и являются в целом схожими по своей природе, эти композиции различаются по компонентам и стабильности готового продукта. Способы получения таких композиций и композиций в общем случае известны специалистам в области фармацевтики и могут применяться для композиций и композиций согласно изобретению.In one embodiment of the invention, the pharmaceutical compositions can be prepared for use in the form of a foam. Pharmaceutical foams include, but are not limited to, compositions such as emulsions, microemulsions, creams, jellies, and liposomes. Although they are generally similar in nature, these compositions differ in the components and stability of the finished product. Methods for preparing such compositions and compositions are generally known to those skilled in the pharmaceutical field and can be applied to the compositions and formulations of the invention.

Настоящее изобретение не ограничено в своих применениях особенностями получения и сборки компонентов, изложенными в следующем описании. Изобретение пригодно для других применений и может применяться на практике и выполняться различными способами. Дополнительно, фразеология и терминология, использованные в этом документе, имеют целью дать описание и не должны рассматриваться как ограничивающие. Применение слов включающий, содержащий или имеющий, вовлекающий и их вариантов в этом документе означает включение всех позиций, перечисленных после этого, и их эквивалентов, а также дополнительных позиций.The present invention is not limited in its applications to the preparation and assembly of the components set forth in the following description. The invention is suitable for other applications and can be practiced and carried out in various ways. Additionally, phraseology and terminology used in this document are intended to be descriptive and should not be construed as limiting. The use of the words including, containing or having, involving, and variations thereof in this document is intended to include all items listed thereafter and their equivalents, as well as additional items.

ПримерыExamples

Последующие примеры приведены в целях иллюстрации и не предназначены для ограничения объема заявленного изобретения.The following examples are provided for illustrative purposes and are not intended to limit the scope of the claimed invention.

При использовании в примерах, приведенных в этом документе, термин АроЕ означает АроЕЗ, если не указано иначе.When used in the examples given in this document, the term ApoE means ApoE3 unless otherwise specified.

Пример 1. Дуплексы siPHK для направленного действия на Luc и FVII.Example 1. siRNA duplexes for targeting Luc and FVII.

В табл. 7 приведены примеры последовательностей для направленного действия на Luc и FVII.In table 7 shows examples of sequences for targeting Luc and FVII.

- 64 046694- 64 046694

Таблица 7Table 7

Дуплекс Duplex Смысловой/ антисмысловой Sense/antisense Последовательность 5’-3’ Sequence 5’-3’ Мишень Target 1000/2434 2433/1001 1000/2434 2433/1001 CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT U*CG AAG fUAC UCA GCG fUAA GdT*dT C*UfU ACG CUG AGfU ACU UCG AdT*dT UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT U*CG AAG fUAC UCA GCG fUAA GdT*dT C*UfU ACG CUG AGfU ACU UCG AdT*dT UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT Luc Luc Luc Luc 2433/2434 2433/2434 C*UfU ACG CUG AGfU ACU UCG AdT*dT U*CG AAG fUAC UCA GCG fUAA GdT*dT C*UfU ACG CUG AGfU ACU UCG AdT*dT U*CG AAG fUAC UCA GCG fUAA GdT*dT Luc Luc 1000/1001 1000/1001 CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT Luc Luc AD- 1596 AD- 1596 GGAUCAUCUCAAGUCUUACdTdT GUAAGACUUGAGAUGAUCCdTdT GGAUCAUCUCAAGUCUUACdTdT GUAAGACUUGAGAUGAUCCdTdT FVII FVII AD- 1661 AD- 1661 GGAfUfCAfUfCfUfCAAGfUfCfUfUAfCdTsdT GfUA AGAfCfUfUGAGAflGAfUfCfCdT* dT GGAfUfCAfUfCfUfCAAGfUfCfUfUAfCdTsdT GfUA AGAfCfUfUGAGAflGAfUfCfCdT* dT FVII FVII

I о γ-ο-ρ-ο ЛЛI o γ-ο-ρ-ο LL

Примечание: L8: 0 2· строчная буква: 2'-О-метил-модифицированный нуклеотид, *: фосфоротиоатная связь в остове, fN: 2'-фторонуклеотид, dN: 2'-дезоксинуклеотид.Note: L8: 0 2 · lowercase: 2'-O-methyl-modified nucleotide, *: backbone phosphorothioate bond, fN: 2'-fluoronucleotide, dN: 2'-deoxynucleotide.

Пример 2. Оценка in vivo FVII с применением липосом на основе катионного липида.Example 2 In vivo assessment of FVII using cationic lipid liposomes.

Эксперименты по сайленсингу in vivo фактора VII и АроВ у грызунов. Мышам линии C57BL/6 (Charles River Labs, Массачусетс, США) и крысам линии Спрег-Доули (Charles River Labs, Массачусетс, США) вводили либо раствор натрия хлорида, либо siРНК в составе требуемых композиций путем инъекции в хвостовую вену в объеме 0,01 мл/г. В разных временных точках после введения животных анестезировали ингаляцией фторированного простого эфира и собирали пробы крови в пробирки для отделения сыворотки путем забора крови из ретроорбитального синуса. Содержание в сыворотке белкового фактора VII определяли в пробах с применением хромогенного анализа (Coaset Factor VII, DiaPharma Group, Огайо, США или Biophen FVII, Aniara Corporation, Огайо, США) в соответствии с протоколами производителя. Стандартную кривую получали, используя сыворотку, собранную от животных, обработанных раствором натрия хлорида. В экспериментах, где проводилась оценка содержания мРНК в клетках пече ни в различных временных точках после введения, животных умерщвляли и печень извлекали и мгновенно замораживали в жидком азоте. Замороженную ткань печени растирали в порошок. Приготавливали лизаты ткани и определяли содержание мРНК фактора VII и ароВ с применением метода разветвленной ДНК оценки (QuantiGene Assay, Panomics, Калифорния, США).Experiments on in vivo silencing of factor VII and ApoB in rodents. C57BL/6 mice (Charles River Labs, Massachusetts, USA) and Sprague-Dawley rats (Charles River Labs, Massachusetts, USA) were injected with either sodium chloride solution or siRNA in the required compositions by injection into the tail vein in a volume of 0. 01 ml/g. At various time points after administration, animals were anesthetized by inhalation of fluorinated ether and blood samples were collected in serum separation tubes by collecting blood from the retro-orbital sinus. Serum protein factor VII levels were determined in samples using a chromogenic assay (Coaset Factor VII, DiaPharma Group, Ohio, USA or Biophen FVII, Aniara Corporation, Ohio, USA) according to the manufacturer's protocols. A standard curve was prepared using serum collected from animals treated with sodium chloride solution. In experiments where the mRNA content of liver cells was assessed at various time points after administration, the animals were sacrificed and the livers were removed and flash frozen in liquid nitrogen. Frozen liver tissue was ground into powder. Tissue lysates were prepared and factor VII and apoB mRNA levels were determined using the branched DNA assay (QuantiGene Assay, Panomics, California, USA).

Пример 3. Липосомные композиции для направленного действия на FVII.Example 3. Liposomal compositions for targeting FVII.

Фактор VII (FVII), известный белок, участвующий в коагуляционном каскаде, синтезируется в печени (в гепатоцитах) и секретируется в плазму. Содержание FVII в плазме можно определить с помощью простого колориметрического анализа с использованием планшетов. По существу, FVII представляет собой удобную модель для определения опосредованного siРНК подавления выработки гепатоцитами белков, а также мониторинга концентраций в плазме и распределения в тканях липидо-нуклеиновых частиц и siРНК.Factor VII (FVII), a known protein involved in the coagulation cascade, is synthesized in the liver (in hepatocytes) and secreted into the plasma. Plasma FVII levels can be determined using a simple colorimetric plate assay. As such, FVII provides a useful model for determining siRNA-mediated suppression of hepatocyte protein production and for monitoring plasma concentrations and tissue distribution of lipid-nucleic acid particles and siRNA.

Нокдаун фактора VII у мышей.Factor VII knockdown in mice.

Активность FVII оценивали у животных, обработанных FVII siРНК, в точке 24 ч после внутривенной (с дозой насыщения) инъекции мышам линии C57BL/6. Содержание FVII измеряли с применением имеющегося в продаже набора для определения содержания белка в сыворотке или ткани, следуя инструкциям производителя, в масштабе микропланшета. Снижение содержания FVII определяли в сравнении с не обработанными контрольными мышами и результаты выражали как % остаточного количества FVII. В начальном скрининге каждой новой липосомной композиции использовали четыре уровня дозы (2, 5, 12,5, 25 мг/кг FVII siРНК) и расширяли количество дозировок при последующих экспериментах, основанных на результатах, которые были получены при начальном скрининге.FVII activity was assessed in animals treated with FVII siRNA at 24 hours after intravenous (at a saturating dose) injection into C57BL/6 mice. FVII content was measured using a commercially available serum or tissue protein assay kit following the manufacturer's instructions on a microplate scale. The reduction in FVII was determined in comparison to untreated control mice and the results were expressed as % FVII residual. Four dose levels (2, 5, 12.5, 25 mg/kg FVII siRNA) were used in the initial screening of each new liposome formulation and the number of dosages was expanded in subsequent experiments based on the results obtained in the initial screening.

Определение переносимости.Determination of tolerability.

Переносимость каждой новой липосомной композиции с siРНК оценивали, проводя мониторинг изменения массы, наблюдения за поведением в клетке, проводя клинический биохимический анализ и в некоторых случаях гематологический анализ. Массу животных регистрировали перед обработкой и через 24 ч после обработки. Данные регистрировали в виде % изменения массы тела. Помимо измерения массы тела, проводили полный клинический биохимический анализ, включая определение маркеров функции печени, для каждого уровня дозы (2, 5, 12,5 и 25 мг/кг siРНК) в точке 24 ч после инъекции, используя аликвоты сыворотки, собранной для анализа FVII. Пробы отсылали для проведения анализа в Центральную лабораторию ветеринарии (Langley, ВС). В некоторых случаях в лечебную группу включали дополнительных мышей для сбора цельной крови для проведения гематологического анализа.The tolerability of each new siRNA liposome formulation was assessed by monitoring weight changes, cellular behavior, clinical chemistry, and in some cases hematology assays. The weight of the animals was recorded before treatment and 24 hours after treatment. Data were recorded as % change in body weight. In addition to body weight measurements, a complete clinical chemistry panel, including liver function markers, was performed at each dose level (2, 5, 12.5, and 25 mg/kg siRNA) at 24 h postinjection using aliquots of serum collected for analysis. FVII. Samples were sent for analysis to the Central Veterinary Laboratory (Langley, BC). In some cases, additional mice were included in the treatment group to collect whole blood for hematological analysis.

- 65 046694- 65 046694

Определение терапевтического индекса.Determination of the therapeutic index.

Терапевтический индекс (TI) - это условный параметр, получаемый сравнением показателей токсичности и активности. В ходе данных исследований, TI определяли как:The therapeutic index (TI) is a conditional parameter obtained by comparing toxicity and activity. In these studies, TI was defined as:

TI=MTD (максимально переносимая доза)/ED50 (доза для 50%-ного нокдауна FVII).TI=MTD (maximum tolerated dose)/ED 50 (50% FVII knockdown dose).

MTD для настоящих исследований установили как наименьшую дозу, вызывающую >7% снижение массы тела и повышение в >200 раз содержания аланинаминотрансферазы (АЛТ), клинического биохимического маркера с высокой специфичностью к повреждению печени у грызунов. ED50 определяли по кривым зависимости доза-активность FVII.The MTD for the present studies was established as the lowest dose producing a >7% reduction in body weight and a >200-fold increase in alanine aminotransferase (ALT), a clinical biochemical marker with high specificity for liver injury in rodents. ED50 was determined from FVII dose-activity curves.

AD 1661 siРНК, которая представлена в примере 1, вводили в составе композиций, содержащих DLin-M-C3-DMA:ДСФХ:холестерин:ПЭГ-ДМГ в следующих молярных соотношениях, которые приготавливали и испытывали способами, описанными в примере 2: 60:7,5:31:1,5; 50:10:38,5:1,5 и 40:20:38,5:1,5. Результаты этих экспериментов in vivo представлены на фиг. 1, демонстрирующей способность испытанных композиций к сайленсингу.AD 1661 siRNA, which is presented in example 1, was introduced into compositions containing DLin-M-C3-DMA:DSPC:cholesterol:PEG-DMG in the following molar ratios, which were prepared and tested by the methods described in example 2: 60:7 ,5:31:1.5; 50:10:38.5:1.5 and 40:20:38.5:1.5. The results of these in vivo experiments are presented in FIG. 1, demonstrating the silencing ability of the tested compositions.

Пример 4. Получение 1,2-ди-O-алкила-sn3-карбомоилглицерида (ПЭГ-ДМГ).Example 4. Preparation of 1,2-di-O-alkyl-sn3-carbamoylglyceride (PEG-DMG).

rc<\^oh r c<\^oh

R'0 la R = С^дН29 lb R = С-1вНзз lc R = CigHj?R' 0 la R = С^дН29 lb R = С-1вНзз lc R = CigHj?

DSC, TEA DCM D°C-RTDSC, TEA DCM D°C-RT

Ila R - C-|4H2g IlbR =C16H33 lie R — Ci βΗ37Ila R - C-| 4 H 2 g IlbR =C 16 H 33 lie R - Ci βΗ 3 7

H2 N H2N

III mPEG20Do-NH2 R / o\ o0 H ' 'x Ру/DCM RIII mPEG 20D o-NH 2 R / o \ o 0 H ''x Ru/DCM R

0°C-RT lVa R = С14Нг9 0°C- RT lVa R = C 14 N g9

IVb R = C16H33 IVc R = C1SH37 IVb R = C 16 H 33 IVc R = C 1S H 37

Получение IVa.Receiving IVa.

1,2-Ди-О-тетрадецил-sn-глицерид Ia (30 г, 61,80 ммоль) и ^№-сукцинимидилкарбонат (DSC, 23,76 г, 1,5 экв.) поместили в дихлорметан (DCM, 500 мл) и перемешивали, держа в смеси льда с водой. Триэтиламин (TEA, 25,30 мл, 3 экв.) добавили в перемешиваемый раствор и после этого оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи при температуре окружающей среды. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Реакционную смесь разбавили DCM (400 мл) и промыли органический слой водой (2 раза по 500 мл), водным раствором NaHCO3 (500 мл), с последующим стандартным исследованием. Полученный осадок высушили при температуре окружающей среды при высоком вакууме в течение ночи. После высушивания полученный таким образом грубый карбонат IIa растворили в дихлорметане (500 мл) и перемешивали в ледяной бане. К перемешиваемому раствору в атмосфере аргона добавили mПЭГ2000-NH2 (III, 103,00 г, 47,20 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и безводный пиридин (Ру, 80 мл, в избытке). После этого оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи при температуре окружающей среды. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок растворили в DCM (200 мл) и нанесли на колонку силикагеля, упакованного в этилацетат. Колонку сначала элюировали этилацетатом и после этого - градиентом 5-10% метанола в дихлорметане для получения требуемого ПЭГ-липида IVa в виде белого сухого вещества (105,30 г, 83%).1,2-Di-O-tetradecyl-sn-glyceride Ia (30 g, 61.80 mmol) and N-succinimidyl carbonate (DSC, 23.76 g, 1.5 eq.) were placed in dichloromethane (DCM, 500 ml ) and stirred, keeping it in a mixture of ice and water. Triethylamine (TEA, 25.30 ml, 3 eq.) was added to the stirred solution and the reaction mixture was then allowed to stir overnight at ambient temperature. The progress of the reaction was monitored by TLC. The reaction mixture was diluted with DCM (400 ml) and the organic layer was washed with water (2 times 500 ml), aqueous NaHCO 3 solution (500 ml), followed by standard examination. The resulting precipitate was dried at ambient temperature under high vacuum overnight. After drying, the crude carbonate IIa thus obtained was dissolved in dichloromethane (500 ml) and stirred in an ice bath. mPEG 2000 -NH 2 (III, 103.00 g, 47.20 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and anhydrous pyridine (Py, 80 ml, in excess) were added to the stirred solution under argon atmosphere. The reaction mixture was then left to stir overnight at ambient temperature. Solvents and volatile compounds were removed under vacuum and the residue was dissolved in DCM (200 ml) and applied to a column of silica gel packed in ethyl acetate. The column was first eluted with ethyl acetate and then with a gradient of 5-10% methanol in dichloromethane to obtain the desired PEG-lipid IVa as a white solid (105.30 g, 83%).

1Н ЯМР (CDCl3, 400 МГц) δ = 5,20-5,12 (m, 1Н), 4,18-4,01 (m, 2Н), 3,80-3,70 (m, 2Н), 3,70-3,20 (m, -О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 2,10-2,01 (m, 2Н), 1,70-1,60 (m, 2Н), 1,56-1,45 (m, 4Н), 1,31-1,15 (m, 48Н), 0,84 (t, J=6,5 Гц, 6Н). 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ = 5.20-5.12 (m, 1H), 4.18-4.01 (m, 2H), 3.80-3.70 (m, 2H), 3.70-3.20 (m, -O-CH2-CH2-O-, PEG-CH2), 2.10-2.01 (m, 2H), 1.70-1.60 (m, 2H) , 1.56-1.45 (m, 4H), 1.31-1.15 (m, 48H), 0.84 (t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2660-2836.Detected mass spectrum range: 2660-2836.

Получение IVb.Receiving IVb.

1,2-Ди-О-гексадецил-sn-глицерид 1b (1,00 г, 1,848 ммоль) и DSC (0,710 г, 1,5 экв.) поместили вместе в дихлорметан (20 мл) и охладили до 0°С в смеси льда с водой. Триэтиламин (1,00 мл, 3 экв.) добавили и оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ, разбавили DCM, промыли водой (2 раза), раствором NaHCO3 и высушили над натрия сульфатом. Растворители удалили при пониженном давлении и полученный осадок IIb хранили под высоким вакуумом в течение ночи. Это соединение применяли непосредственно для проведения следующей реакции без дополнительной очистки. МПЭГ2000-МН2 III (1,50 г, 0,687 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и IIb (0,702 г, 1,5 экв.) растворили в дихлорметане (20 мл) в атмосфере аргона. Реакционную смесь охладили до 0°С. Добавили пиридин (1 мл, в избытке) и перемешивали реакционную смесь в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок очистили хроматографией (элюировали сперва этилацетатом, потом1,2-Di-O-hexadecyl-sn-glyceride 1b (1.00 g, 1.848 mmol) and DSC (0.710 g, 1.5 eq.) were placed together in dichloromethane (20 ml) and cooled to 0°C in mixtures of ice and water. Triethylamine (1.00 ml, 3 eq.) was added and the reaction mixture was left to stir overnight. The reaction progress was monitored by TLC, diluted with DCM, washed with water (2 times), NaHCO3 solution and dried over sodium sulfate. The solvents were removed under reduced pressure and the resulting precipitate IIb was stored under high vacuum overnight. This compound was used directly for the next reaction without further purification. MPEG 2000 -MH 2 III (1.50 g, 0.687 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and IIb (0.702 g, 1.5 eq.) were dissolved in dichloromethane (20 ml) under argon. The reaction mixture was cooled to 0°C. Pyridine (1 ml, in excess) was added and the reaction mixture was stirred overnight. The progress of the reaction was monitored by TLC. Solvents and volatile compounds were removed under vacuum and the residue was purified by chromatography (eluted first with ethyl acetate, then

- 66 046694 градиентом 5-10% MeOH/DCM) для получения требуемого соединения IVb в виде белого сухого вещества (1,46 г, 76%).- 66 046694 gradient 5-10% MeOH/DCM) to obtain the desired compound IVb as a white solid (1.46 g, 76%).

1Н ЯМР (CDCi3, 400 МГц) δ = 5,17 (t, J=5,5 Гц, 1Н), 4,13 (dd, J=4,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 4,05 (dd, J=5,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 3,82-3,75 (m, 2H), 3,70-3,20 (m, -О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 2,05-1,90 (m, 2Н), 1,80-1,70 (m, 2Н), 1,61-1,45 (m, 6Н), 1,35-1,17 (m, 56Н), 0,85 (t, J=6,5 Гц, 6Н). 1H NMR (CDCi 3 , 400 MHz) δ = 5.17 (t, J=5.5 Hz, 1H), 4.13 (dd, J=4.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 4 .05 (dd, J=5.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 3.82-3.75 (m, 2H), 3.70-3.20 (m, -O-CH 2 -CH 2 -O-, PEG-CH2), 2.05-1.90 (m, 2H), 1.80-1.70 (m, 2H), 1.61-1.45 (m, 6H), 1 .35-1.17 (m, 56H), 0.85 (t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2716-2892.Detected mass spectrum range: 2716-2892.

Получение IVc.Receiving IVc.

1,2-Ди-О-октадецил^п-глицерид Ic (4,00 г, 6,70 ммоль) и DSC (2,58 г, 1,5 экв.) поместили вместе в дихлорметан (60 мл) и охладили до 0°С в смеси льда с водой. Триэтиламин (2,75 мл, 3 экв.) добавили и оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ, разбавили DCM, промыли водой (2 раза), раствором NaHCO3 и высушили над натрия сульфатом. Растворители удалили при пониженном давлении и осадок хранили под высоким вакуумом в течение ночи. Это соединение применяли непосредственно для проведения следующей реакции без дополнительной очистки. МПЭГ20002 III (1,50 г, 0,687 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и IIc (0,760 г, 1,5 экв.) растворили в дихлорметане (20 мл) в атмосфере аргона. Реакционную смесь охладили до 0°С. Добавили пиридин (1 мл, в избытке) и перемешивали реакционную смесь в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок очистили хроматографией (элюировали этилацетатом, потом градиентом 5-10% MeOH/DCM) для получения требуемого соединения IVc в виде белого сухого вещества (0,92 г, 48 %).1,2-Di-O-octadecyl-n-glyceride Ic (4.00 g, 6.70 mmol) and DSC (2.58 g, 1.5 eq.) were placed together in dichloromethane (60 ml) and cooled to 0°C in a mixture of ice and water. Triethylamine (2.75 ml, 3 eq.) was added and the reaction mixture was left to stir overnight. The reaction progress was monitored by TLC, diluted with DCM, washed with water (2 times), NaHCO 3 solution and dried over sodium sulfate. The solvents were removed under reduced pressure and the residue was stored under high vacuum overnight. This compound was used directly for the next reaction without further purification. MPEG 2000 ^H 2 III (1.50 g, 0.687 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and IIc (0.760 g, 1.5 eq.) were dissolved in dichloromethane (20 ml) under argon. The reaction mixture was cooled to 0°C. Pyridine (1 ml, in excess) was added and the reaction mixture was stirred overnight. The progress of the reaction was monitored by TLC. Solvents and volatile compounds were removed in vacuo and the residue was purified by chromatography (eluting with ethyl acetate followed by a 5-10% MeOH/DCM gradient) to obtain the desired compound IVc as a white solid (0.92 g, 48%).

1Н ЯМР (CDC13, 400 МГц) δ = 5,22-5,15 (m, 1Н), 4,16 (dd, J=4,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 4,06 (dd, J=5,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 3,81-3,75 (m, 2Н), 3,70-3,20 (m, -О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 1,80-1,70 (m, 2Н), 1,60-1,48 (m, 4Н), 1,31-1,15 (m, 64Н), 0,85 (t, J=6,5 Гц, 6Н). 1H NMR (CDC13, 400 MHz) δ = 5.22-5.15 (m, 1H), 4.16 (dd, J=4.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 4.06 (dd , J=5.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 3.81-3.75 (m, 2H), 3.70-3.20 (m, -O-CH 2 -CH 2 -O- , PEG-CH 2 ), 1.80-1.70 (m, 2H), 1.60-1.48 (m, 4H), 1.31-1.15 (m, 64H), 0.85 ( t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2774-2948.Detected mass spectrum range: 2774-2948.

Пример 5. Получение DLin-M-C3-DMA (т.е. (6Z,9Z,28Z,31Z)-гептатриаконта-6,9,28,31-тетраен-19ил-4-(диметиламино)бутаноата).Example 5 Preparation of DLin-M-C3-DMA (ie (6Z,9Z,28Z,31Z)-heptatriaconta-6,9,28,31-tetraen-19yl-4-(dimethylamino)butanoate).

Раствор (6Z,9Z,28Z,31Z)-гептриаконта-6,9,28,31-тетраен-19-ола (0,53 г), 4-\,\-димети.л1миномасляной кислоты гидрохлорида (0,51 г), 4-\,\-димети.л1минопириди1Ш (0,61 г) и 1-этил-3-(3диметиламинопропил)карбодиимида гидрохлорида (0,53 г) в дихлорметане (5 мл) перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Раствор промыли разбавленной хлористоводородной кислотой и после этого - разбавленным водным раствором натрия бикарбоната. Органические фракции высушили над безводным магния сульфатом, профильтровали и удалили растворитель на роторном испарителе. Остаток пропустили через колонку силикагеля (20 г), используя элюцию градиентом 1-5% метанола/дихлорметана. Фракции, содержащие очищенный продукт, объединили и удалили растворитель, получив бесцветную маслянистую жидкость (0,54 г). Соединения по настоящему изобретению могут быть синтезированы способами, описанными в следующих статьях, которые полностью включены в описаниеSolution of (6Z,9Z,28Z,31Z)-heptriaconte-6,9,28,31-tetraen-19-ol (0.53 g), 4-\,\-dimethy.l1minobutyric acid hydrochloride (0.51 g) , 4-\,\-dimethy.l1minopyridine(0.61 g) and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (0.53 g) in dichloromethane (5 ml) were stirred at room temperature overnight. The solution was washed with dilute hydrochloric acid and then with dilute aqueous sodium bicarbonate solution. The organic fractions were dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered and the solvent was removed on a rotary evaporator. The residue was passed through a silica gel column (20 g) using a 1-5% methanol/dichloromethane gradient elution. The fractions containing the purified product were combined and the solvent was removed to obtain a colorless oily liquid (0.54 g). The compounds of the present invention can be synthesized by the methods described in the following articles, which are fully included in the description

1. Schlueter, Urs; Lu, Jun; Fraser-Reid, Bert. Synthetic Approaches To Heavily Lipidated Phosphoglyceroinositides. Organic Letters (2003), 5(3), 255-257.1. Schlueter, Urs; Lu, Jun; Fraser-Reid, Bert. Synthetic Approaches To Heavily Lipidated Phosphoglyceroinositides. Organic Letters (2003), 5(3), 255-257.

2. King, J. F.; Allbutt, A. D. Can. J. Chem. 1970, 48, 1754-17692. King, J. F.; Allbutt, A. D. Can. J. Chem. 1970, 48, 1754-1769

3. Mach, Mateusz; Schlueter, Urs; Mathew, Felix; Fraser-Reid, Bert; Hazen, Kevin C. Comparing n-pentenyl orthoesters and n-pentenyl glycosides as alternative glycosyl donors. Tetrahedron (2002), 58(36), 7345-7354.3. Mach, Mateusz; Schlueter, Urs; Mathew, Felix; Fraser-Reid, Bert; Hazen, Kevin C. Comparing n-pentenyl orthoesters and n-pentenyl glycosides as alternative glycosyl donors. Tetrahedron (2002), 58(36), 7345-7354.

Пример 6. Эффективность у крыс MC3-липосом, имеющих разные липосомные композиции.Example 6 Efficacy in rats of MC3 liposomes having different liposome compositions.

Для проверки дозозависимого эффекта MC3-содержащих липосомных композиций у крыс приготовили следующие липосомные композиции, в существенной степени, как описано в примере 2. В приведенной табл. 8 включенные компоненты указаны следующим образом: MC3-ДСФХ-холестерин-ПЭГС14. В табл. 8 указаны примеры испытанных композиций.To test the dose-dependent effect of MC3-containing liposome compositions in rats, the following liposome compositions were prepared essentially as described in Example 2. In the following table. 8 The included components are listed as follows: MC3-DSPC-cholesterol-PEGS14. In table 8 shows examples of tested compositions.

Животные: линия Спрег-Доули.Animals: Sprague-Dawley line.

Всего: 27.Total: 27.

Ввод. об. (мкл): инъекция 5 мкл/г.Enter. about. (µl): injection 5 µl/g.

_______________________________________________________Таблица 8_______________________________________________________ Table 8

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц, (мг/мл) Conc, (mg/ml) Ввод, об. (мкл/г) Input, vol. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 3 3 5 5 PBS PBS 2 2 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,06 0.06 5 5 0,30 0.30 50-10-38,5-1,5 50-10-38.5-1.5 3 3 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,02 0.02 5 5 0,10 0.10 50-10-38,5-1,5 50-10-38.5-1.5 4 4 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,006 0.006 5 5 0,03 0.03 50-10-38,5-1,5 50-10-38.5-1.5 5 5 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,002 0.002 5 5 0,01 0.01 50-10-38,5-1,5 50-10-38.5-1.5 6 6 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,06 0.06 5 5 0,30 0.30 40-15-40-5 40-15-40-5 7 7 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,02 0.02 5 5 0,10 0.10 40-15-40-5 40-15-40-5 8 8 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,006 0.006 5 5 0,03 0.03 40-15-40-5 40-15-40-5 9 9 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,002 0.002 5 5 0,01 0.01 40-15-40-5 40-15-40-5

- 67 046694- 67 046694

Как показано на фиг. 2, липосомные композиции, имеющие 50 мол.% MC3, демонстрировали дозозависимую кривую с эффективностью при немного более низких концентрациях siРНК, чем таковые у липосомных композиций, имеющих 40 мол.% MC3.As shown in FIG. 2, liposome formulations having 50 mol% MC3 exhibited a dose-response curve with efficacy at slightly lower siRNA concentrations than those of liposome formulations having 40 mol% MC3.

Пример 7. Эффективность МСЗ-липосом демонстрирует зависимость от АроЕ у мышей.Example 7: The effectiveness of MCZ liposomes demonstrates ApoE dependence in mice.

Для дополнительной проверки роли АроЕ в эффективности различных липосомных композиций, мышам дикого типа и нокаутным по АроЕ вводили МСЗ-липосомы, содержащие композиции AD-1661 siРНК в дозе 0,1, 0,03 и 0,01 мг/кг, в существенной мере так, как описано в примере 2. Половина липосомных композиций были предварительно смешаны с рекомбинантным белком АроЕ для определения того, может ли экзогенное добавление АроЕ восполнить отсутствие белка у мышей. В табл. 9 указаны примеры испытанных композиций.To further test the role of ApoE in the effectiveness of various liposome formulations, wild-type and ApoE knockout mice were injected with MCZ liposomes containing AD-1661 siRNA compositions at a dose of 0.1, 0.03 and 0.01 mg/kg, essentially so as described in Example 2. Half of the liposome formulations were premixed with recombinant ApoE protein to determine whether exogenous addition of ApoE could compensate for the protein deficiency in mice. In table 9 shows examples of tested compositions.

План эксперимента.Experimental plan.

Животные: C57BL/6 и нокаутные по АроЕ.Animals: C57BL/6 and ApoE knockouts.

Всего: 42.Total: 42.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

Таблица 9Table 9

Группа Group Размер группы Band size Тип мыши Mouse type Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 3 3 C57BL/6 C57BL/6 0,00 0.00 PBS PBS 2 2 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0100 0.0100 0,100 0.100 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 3 3 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0030 0.0030 0,030 0.030 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 4 4 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 5 5 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0100 0.0100 0,100 0.100 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE 6 6 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0030 0.0030 0,030 0.030 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE 7 7 3 3 C57BL/6 C57BL/6 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE 8 8 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE 0,00 0.00 PBS PBS 9 9 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0100 0.0100 0,100 0.100 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 10 10 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0030 0.0030 0,030 0.030 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 11 eleven 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 с АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 s ApoE 12 12 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0100 0.0100 0,100 0.100 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE 13 13 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0030 0.0030 0,030 0.030 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE 14 14 3 3 Нокаут по АроЕ Knockout by ApoE FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 без АроЕ MSZ 50-10-38.5-1.5 without ApoE

На фиг. 3 показано дозозависимое снижение содержания белка FVII у мышей дикого типа (правые столбцы), но не у нокаутных мышей с дефицитом АроЕ (левые столбцы), при введении МСЗ-содержащих липосом, что свидетельствует о роли АроЕ в поглощении клетками и/или доставке в печень. МСЗ-липосомы, полученные, как описано выше, содержащие 1661 siРНК, вводили в концентрациях 0,1, 0,03 и 0,01 мг/кг отдельно или в предварительно полученной смеси с липопротеином АроЕ. Однако обнаружено, что при намного более высоких дозах (например, около 1,0 мг/кг или выше) композиции, содержащие MC3, опосредуют сайленсинг FVII на уровне мРНК и белка (данные не приведены). Как показано на фиг. 3, испытанные липосомные композиции, содержащие MC3, не способны опосредовать сайленсинг FVII в нокаутных по АроЕ мышах, если не были предварительно смешаны с рекомбинантным АроЕ. Таким образом, активность может быть восстановлена в нокаутных по АроЕ мышах путем предварительного смешивания MC3 (МС3-содержащей липосомы) с АроЕ.In fig. Figure 3 shows a dose-dependent decrease in FVII protein levels in wild-type mice (right columns), but not in ApoE-deficient knockout mice (left columns), upon administration of MCZ-containing liposomes, suggesting a role for ApoE in cellular uptake and/or delivery to the liver. . MS3 liposomes, prepared as described above, containing 1661 siRNAs, were administered at concentrations of 0.1, 0.03 and 0.01 mg/kg separately or in a pre-mixed mixture with ApoE lipoprotein. However, at much higher doses (eg, about 1.0 mg/kg or higher), compositions containing MC3 were found to mediate FVII silencing at the mRNA and protein levels (data not shown). As shown in FIG. 3, liposome formulations containing MC3 tested were unable to mediate FVII silencing in ApoE knockout mice unless premixed with recombinant ApoE. Thus, activity can be restored in ApoE knockout mice by premixing MC3 (MC3-containing liposomes) with ApoE.

- 68 046694- 68 046694

Пример 8. Эффективность МСЗ-содержащих липосомных композиций, изменяющаяся в зависимости от мольного процента и длины хвоста фосфохолинов.Example 8. The effectiveness of MSZ-containing liposome compositions varies depending on the mole percentage and tail length of phosphocholines.

Для проверки эффекта изменения мольного процента и длины хвоста фосфохолинов на эффективность различных липосомных композиций, различные композиции, содержащие ДСФХ, ДМФХ и ДЛФХ, испытывали на эффективность в сайленсинге FVII при 0,01 и 0,03 мг/кг. В табл. 10 указаны примеры испытанных композиций.To test the effect of varying the mole percentage and tail length of phosphocholines on the efficacy of various liposomal formulations, various formulations containing DSPC, DMPC and DLPC were tested for efficacy in silencing FVII at 0.01 and 0.03 mg/kg. In table 10 shows examples of tested compositions.

План эксперимента.Experimental plan.

Животные: C57BL/6.Animals: C57BL/6.

Всего: 45.Total: 45.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

Таблица 10Table 10

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 3 3 0,00 0.00 PBS PBS 2 2 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДСФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DSFKh 3 3 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДСФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DSFKh 4 4 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DMFC 5 5 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DMFC 6 6 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДЛФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DLFX 7 7 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 50-10-38,5-1,5 1661 ДЛФХ MSZ 50-10-38.5-1.5 1661 DLFX 8 8 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДСФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DSFKh 9 9 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДСФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DSFKh 10 10 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DMFC 11 eleven 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DMFC 12 12 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДЛФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DLFX 13 13 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 40-20-38,5-1,5 1661 ДЛФХ MSZ 40-20-38.5-1.5 1661 DLFX 14 14 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0010 0.0010 0,010 0.010 МСЗ 30-30-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 30-30-38.5-1.5 1661 DMFC 15 15 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,0003 0.0003 0,003 0.003 МСЗ 30-30-38,5-1,5 1661 ДМФХ MSZ 30-30-38.5-1.5 1661 DMFC

На фиг. 4 показаны эффекты изменений мольного процента MC3, например, при сравнении 50 и 40 мол.% и в случае ДМФХ-содержащей композиции 50, 40 и 30 мол.%. На фиг. 4 также демонстрируется эффект замены нейтрального липида, и можно видеть различие результатов для MC3-липосомных композиций, содержащих ДСФХ, ДМФХ и ДЛФХ.In fig. 4 shows the effects of changes in MC3 mole percentage, for example, comparing 50 and 40 mol% and in the case of a DMPC-containing composition 50, 40 and 30 mol%. In fig. 4 also demonstrates the effect of neutral lipid substitution and the difference in results for MC3 liposome formulations containing DSPC, DMPC and DLPC can be seen.

Пример 9. Включение GalNAc-липидов в липосомные композиции.Example 9. Incorporation of GalNAc lipids into liposome compositions.

Для исследования возможности альтернативных способов доставки были проведены эксперименты in vivo с применением липосомных композиций, содержащих липиды, конъюгированные с N-ацетилгалактозамином (GalNAc). GalNAc был выбран в качестве возможного нацеливающего лиганда, поскольку известно, что рецептор GalNAc, как полагают, имеет высокий уровень экспрессии в печени. По этой причине провели на мышах и крысах исследования по испытанию эффективности MC3-содержащих липосомных композиций, дополнительно содержащих липид GalNAc3-ПЭГ-ДСГ формулы III, в существенной мере как описано в примере 2. Во всех экспериментах суммарное количество ПЭГ-конъюгированных липидов сохраняли постоянным (например, там, где добавляли 0,5 мол.% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали на 0,5 мол.%). В эксперименте использовали четырех животных в каждой из девяти групп на генотип.To explore the possibility of alternative delivery methods, in vivo experiments were carried out using liposome formulations containing lipids conjugated to N-acetylgalactosamine (GalNAc). GalNAc was chosen as a possible targeting ligand because the GalNAc receptor is known to be highly expressed in the liver. For this reason, studies were conducted in mice and rats to test the effectiveness of MC3-containing liposome compositions additionally containing the GalNAc3-PEG-DSG lipid of formula III, essentially as described in Example 2. In all experiments, the total amount of PEG-conjugated lipids was kept constant ( for example, where 0.5 mol% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced by 0.5 mol%. Four animals were used in the experiment in each of nine groups per genotype.

В табл. 11 представлены экспериментальные параметры способов, включавших применение MC3-содержащих липосом с 5% концентрацией ПЭГ-липидов, где композиции испытывали на мышах линии C57BL6. Липосомы содержали следующие молярные соотношения: 50/10/35/5 MC3/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 4,5%.In table 11 shows the experimental parameters of the methods, which included the use of MC3-containing liposomes with a 5% concentration of PEG lipids, where the compositions were tested on C57BL6 mice. Liposomes contained the following molar ratios: 50/10/35/5 MC3/DSPC/cholesterol/PEG-DSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 4.5%.

План эксперимента.Experimental plan.

Животные: C57BL6.Animals: C57BL6.

Всего: 36.Total: 36.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

- 69 046694- 69 046694

Таблица 11Table 11

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод, об. (мкл/г) Input, vol. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 4 4 10 10 PBS PBS 2 2 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 50/10/35/5 50/10/35/5 3 3 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,05 0.05 10 10 0,50 0.50 50/10/35/5 50/10/35/5 4 4 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,025 0.025 10 10 0,25 0.25 50/10/35/5 50/10/35/5 5 5 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,0125 0.0125 10 10 0,125 0.125 50/10/35/5 50/10/35/5 6 6 4 4 FVII FVII 1661 1661 ο,ι ο,ι 10 10 1,00 1.00 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc- липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc- lipidome 7 7 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,05 0.05 10 10 0,50 0.50 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc- липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc- lipidome 8 8 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,025 0.025 10 10 0,25 0.25 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc- липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc- lipidome 9 9 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,0125 0.0125 10 10 0,125 0.125 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc- липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc- lipidome

В табл. 12 представлены экспериментальные параметры способов, включавших применение МСЗ-содержащих липосом с концентрацией ПЭГ-ДСГ-липидов 10 мол.%, где композиции испытывали на мышах линии C57BL6. Липосомы содержали следующие молярные соотношения: 50/10/30/10 MC3/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 9,5%.In table 12 shows the experimental parameters of the methods, which included the use of MSZ-containing liposomes with a concentration of PEG-DSG lipids of 10 mol.%, where the compositions were tested on C57BL6 mice. Liposomes contained the following molar ratios: 50/10/30/10 MC3/DSPC/cholesterol/PEG-DSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 9.5%.

План эксперимента.Experimental plan.

Животные: C57BL6.Animals: C57BL6.

Всего: 36.Total: 36.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

Таблица 12Table 12

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод. об. (мкл/г) Enter. about. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 4 4 10 10 PBS PBS 2 2 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,5 0.5 10 10 5,00 5.00 50/10/30/10 50/10/30/10 3 3 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,25 0.25 10 10 2,50 2.50 50/10/30/10 50/10/30/10 4 4 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,125 0.125 10 10 1,25 1.25 50/10/30/10 50/10/30/10 5 5 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,0625 0.0625 10 10 0,625 0.625 50/10/30/10 50/10/30/10 6 6 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,5 0.5 10 10 5 5 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 7 7 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,25 0.25 10 10 2,50 2.50 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc 8 8 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,125 0.125 10 10 1,25 1.25 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc 9 9 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,0625 0.0625 10 10 0,63 0.63 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc

На фиг. 5 показаны эффекты, при которых усиление ПЭГ-экранирования подавляет не-GalNAcопосредованный сайленсинг у мышей линии C57BL6. Это продемонстрировано у мышей линии C57BL6 для концентраций ПЭГ как 5%, так и 10%. Включение C^-ПЭГ (т.е. ПЭГ-ДСГ) в концентрации 10 мол.% эффективно ингибирует сайленсинг, и этот эффект может быть преодолен при помощи замены 0,5 мол.% ПЭГ-липида на эквимолярное количество GalNAc-липида (т.е. GalNAc3-ПЭГ-ДСГ формулы III). Следовательно, усиление ПЭГ-экранирования (например, с 5 до 10 мол.%), по-видимому, подавляет не-GalNAc-опосредованный сайленсинг, а также общую эффективность.In fig. Figure 5 shows the effects in which increased PEG shielding suppresses non-GalNAc-mediated silencing in C57BL6 mice. This was demonstrated in C57BL6 mice for both 5% and 10% PEG concentrations. Incorporation of C^-PEG (i.e., PEG-DSG) at a concentration of 10 mol.% effectively inhibits silencing, and this effect can be overcome by replacing 0.5 mol.% PEG lipid with an equimolar amount of GalNAc lipid (t i.e. GalNAc3-PEG-DSG of formula III). Therefore, increasing PEG shielding (eg from 5 to 10 mol%) appears to suppress non-GalNAc-mediated silencing as well as overall effectiveness.

Схожие эксперименты также были проведены на крысах, при этом ПЭГ-липид (тоже ПЭГ-ДСГ) включали в липосомы в двух концентрациях- 5 и 10 мол.%. В табл. 13 представлены экспериментальные параметры способов, включавших применение MC3-содержащих липосом с 5% концентрацией ПЭГлипидов, где композиции испытывали на крысах. Липосомы содержали следующие молярные соотношения: 50/10/35/5 MC3/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответст- 70 046694 вующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 4,5%.Similar experiments were also carried out on rats, with PEG lipid (also PEG-DSG) included in liposomes in two concentrations - 5 and 10 mol.%. In table 13 shows experimental parameters of methods involving the use of MC3-containing liposomes with a 5% concentration of PEGlipids, where the compositions were tested in rats. Liposomes contained the following molar ratios: 50/10/35/5 MC3/DSPC/cholesterol/PEG-DSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 4.5%.

План эксперимента.Experimental design.

Животные: крысы линии Спрег-Доули.Animals: Sprague-Dawley rats.

Всего: 36.Total: 36.

Ввод. об. (мкл): инъекция ударной дозы вещества.Enter. about. (µl): injection of a loading dose of a substance.

Таблица 13Table 13

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод. об. (мкл/г) Enter. about. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 4 4 5 5 PBS PBS 2 2 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,2 0.2 5 5 1,00 1.00 50/10/35/5 50/10/35/5 3 3 4 4 FVII FVII 1661 1661 ο,ι ο,ι 5 5 0,50 0.50 50/10/35/5 50/10/35/5 4 4 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,05 0.05 5 5 0,25 0.25 50/10/35/5 50/10/35/5 5 5 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,025 0.025 5 5 0,125 0.125 50/10/35/5 50/10/35/5 6 6 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,2 0.2 5 5 1,00 1.00 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 7 7 4 4 FVII FVII 1661 1661 ο,ι ο,ι 5 5 0,50 0.50 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 8 8 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,05 0.05 5 5 0,25 0.25 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 9 9 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,025 0.025 5 5 0,125 0.125 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome

В табл. 14 представлены экспериментальные параметры способов, включавших применение MC3-содержащих липосом с 10% концентрацией ПЭГ-липидов, где композиции испытывали на крысах. Липосомы содержали следующие молярные соотношения: 50/10/30/10 МСЗ/ДСФХ/холестерин/ПЭГДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 9,5%.In table 14 shows experimental parameters of methods involving the use of MC3-containing liposomes with a 10% concentration of PEG lipids, where the compositions were tested in rats. Liposomes contained the following molar ratios: 50/10/30/10 MSZ/DSPC/cholesterol/PEGDSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 9.5%.

План эксперимента.Experimental plan.

Животные: Спрег-Доули.Animals: Sprague-Dawley.

Всего: 36.Total: 36.

Ввод. об. (мкл): инъекция ударной дозы вещества.Enter. about. (µl): injection of a loading dose of a substance.

Таблица 14Table 14

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод, об. (мкл/г) Input, vol. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 4 4 5 5 PBS PBS 2 2 4 4 FVII FVII 1661 1661 1 1 5 5 5,00 5.00 50/10/30/10 50/10/30/10 3 3 4 4 FVII FVII 1661 1661 θ,5 θ,5 5 5 2,50 2.50 50/10/30/10 50/10/30/10 4 4 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,25 0.25 5 5 1,25 1.25 50/10/30/10 50/10/30/10 5 5 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,125 0.125 5 5 0,625 0.625 50/10/30/10 50/10/30/10 6 6 4 4 FVII FVII 1661 1661 1 1 5 5 5,00 5.00 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 7 7 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,5 0.5 5 5 2,50 2.50 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 8 8 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,25 0.25 5 5 1,25 1.25 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 9 9 4 4 FVII FVII 1661 1661 0,125 0.125 5 5 0,625 0.625 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome

На фиг. 6 показаны результаты для МСЗ-композиций, содержащих С18 ПЭГ в количестве 5 мол.% и 10 мол.%, вводимых крысам в указанных дозировках. Композиции, содержащие 10 мол.% ПЭГ-ДСГ, демонстрируют незначительный уровень сайленсинга в испытанных концентрациях (0,625-5 мг/кг) у крыс. Однако включение 0,5 мол.% GalNAc3-ПЭГ-ДСГ формулы III (т.е. замена 0,5 мол.% С18-ПЭГ),In fig. 6 shows the results for MSZ compositions containing C 18 PEG in amounts of 5 mol.% and 10 mol.%, administered to rats in the indicated dosages. Compositions containing 10 mol.% PEG-DSG showed negligible levels of silencing at tested concentrations (0.625-5 mg/kg) in rats. However, the inclusion of 0.5 mol.% GalNAc3-PEG-DSG of formula III (i.e., replacing 0.5 mol.% C18-PEG),

- 71 046694 восстанавливает эффект нокдауна FVII. Следовательно, при сравнении с данными для мышей у крыс композиции с более высоким экранированием в общем случае лучше сохраняют эффективность, что видно по разнице результатов для концентраций 5 и 10 мол.% ПЭГ.- 71 046694 restores the knockdown effect of FVII. Therefore, when compared with the mouse data, the higher shielding formulations generally retained efficacy better in rats, as evidenced by the difference in results for 5 and 10 mol% PEG concentrations.

Пример 10. Оценка вариаций мольного процента компонентов MC3-содержащих липосомных композиций с включением или без включения 0,5 мол.% GalNAc3-ПЭГ-ДСГ.Example 10. Evaluation of variations in the mole percentage of components of MC3-containing liposome compositions with or without the inclusion of 0.5 mol.% GalNAc3-PEG-DSG.

Для определения эффективности MC3-содержащих липосом, имеющих различный мольный процент компонентов, с добавлением или без добавления GalNAc3-ПЭГ-ДСГ, приготовили и испытали на мышах линии C57BL6, в существенной степени как описано в примере 2 выше, следующие липосомные композиции. Компоненты, указанные в таблице, представлены в следующем порядке: MC3/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 4,5%, как показано в табл. 15.To determine the effectiveness of MC3-containing liposomes having different mole percentages of components, with or without the addition of GalNAc3-PEG-DSG, the following liposome compositions were prepared and tested in C57BL6 mice essentially as described in Example 2 above. The components listed in the table are presented in the following order: MC3/DSPC/cholesterol/PEG-DSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 4.5%, as shown in Table 1. 15.

Животные: C57BL6.Animals: C57BL6.

Всего: 33.Total: 33.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

Таблица 15Table 15

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод. об. (мкл/г) Enter. about. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 3 3 10 10 PBS PBS 2 2 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 50/10/35/5 50/10/35/5 3 3 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 50/10/35/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/35/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 4 4 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 40/15/40/5 40/15/40/5 5 5 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 40/15/40/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 40/15/40/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 6 6 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 30/25/40/5 30/25/40/5 7 7 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 30/25/40/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 30/25/40/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome 8 8 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 20/35/40/5 20/35/40/5 9 9 3 3 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 20/35/40/4,5 с 0,5% GalNAc-липидом 20/35/40/4.5 with 0.5% GalNAc lipidome

Как показано на фиг. 7, добавление GlaNAc к липосомным композициям усиливает сайленсинг FVII каждой композиции, т.е. где MC3 присутствует в количестве 50, 40 и 30 мол.%.As shown in FIG. 7, the addition of GlaNAc to liposome formulations enhances FVII silencing of each formulation, i.e. where MC3 is present in amounts of 50, 40 and 30 mol.%.

Пример 11. Эффективность MC3- и GalNAc-содержащих липосом в мышах дикого типа (WT) и нокаутных по гену ASGPR.Example 11. Efficacy of MC3- and GalNAc-containing liposomes in wild-type (WT) and ASGPR knockout mice.

Для проверки роли ASGPR в эффективности различных липосомных композиций, мышам дикого типа и нокаутным по гену ASGPR вводили МСЗ-липосомы, содержащие композицию AD-1661 siРНК в дозе 3, 1 и 0,3 мг/кг, как описано в примере 1. Компоненты, указанные в таблице, представлены в следующем порядке: МСЗ/ДСФХ/холестерин/ПЭГ-ДСГ. Там, где добавляли 0,5% GalNAc3-ПЭГ, соответствующее количество ПЭГ-ДСГ снижали до 9,5%, как показано в табл. 16.To test the role of ASGPR in the effectiveness of various liposome compositions, wild-type and ASGPR knockout mice were administered MSZ liposomes containing the AD-1661 siRNA composition at a dose of 3, 1 and 0.3 mg/kg, as described in example 1. Components, indicated in the table are presented in the following order: MSZ/DSPC/cholesterol/PEG-DSG. Where 0.5% GalNAc3-PEG was added, the corresponding amount of PEG-DSG was reduced to 9.5%, as shown in Table 1. 16.

План эксперимента.Experimental design.

Животные: C57BL6 и нокаутные по гену ASGPr.Animals: C57BL6 and knockout for the ASGPr gene.

Всего: 25 + 15.Total: 25 + 15.

Ввод. об. (мкл): различный, в зависимости от массы.Enter. about. (µl): varies, depending on mass.

- 72 046694- 72 046694

Таблица 16Table 16

Группа Group Размер группы Band size Мишень Target siPHK siRNA Конц. (мг/мл) Conc. (mg/ml) Ввод. об. (мкл/г) Enter. about. (µl/g) Доза (мг/кг) Dose (mg/kg) Носитель Carrier 1 1 5 5 10 10 PBS PBS 2 2 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,3 0.3 10 10 3,00 3.00 50/10/30/10 50/10/30/10 3 3 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,3 0.3 10 10 3,00 3.00 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 4 4 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,1 0.1 10 10 1,00 1.00 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 5 5 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,03 0.03 10 10 0,300 0.300 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome 6 6 5 5 10 10 PBS PBS 7 7 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,3 0.3 10 10 3,00 3.00 50/10/30/10 50/10/30/10 8 8 5 5 FVII FVII 1661 1661 0,3 0.3 10 10 3,00 3.00 50/10/30/9,5 с 0,5% GalNAc-липидом 50/10/30/9.5 with 0.5% GalNAc lipidome

На фиг. 8 приведены результаты данных экспериментов, демонстрирующие, что для композиций, содержащих С18 ПЭГ, восстановление нокдауна FVII путем включения липида GalNAc3-ПЭГ-ДСГ не происходит при введении линии мышей, дефицитных по рецептору асиалогликопротеинов (ASGPR), который является предполагаемым рецептором для направленного действия остатка GalNAc.In fig. 8 shows the results of these experiments demonstrating that for compositions containing C 18 PEG, restoration of FVII knockdown by inclusion of the GalNAc3-PEG-DSG lipid does not occur when administered to a strain of mice deficient in the asialoglycoprotein receptor (ASGPR), which is the putative receptor for targeting GalNAc residue.

Пример 12. Синтез олигонуклеотидов.Example 12. Synthesis of oligonucleotides.

Синтез.Synthesis.

Олигонуклеотиды синтезируют на синтезаторе AKTAoligopilot. Для синтеза олигонуклеотидов использовали имеющиеся в продаже стеклянный носитель с контролируемым размером пор (dT-CPG, 500А, Prime Synthesis) и РНК-фосфорамидиты со стандартными защитными группами, 5'-О-диметокситритил N6-бензоил-2'-t-бутилдиметилсилил-аденозин-3'-O-N,N'-диизопропил-2-цианоэтилфосфорамидит, 5'-O-диметокситритил-N4-ацетил-2'-t-бутилдиметилсилил-цитидин-3'-O-N,N'-диизопропил-2-цианоэтилфосфорамидит, 5'-О-диметокситритил-^-изобутирил-2Ч-бутилдиметилсилилгуанозин-3'-О-Ы\№-диизопропил-2-цианоэтилфосфорамидит и 5'-O-диметокситритил-2'-t-бутилдиметилсилил-уридин-3'-O-N,N'-диизопропил-2-цианоэтилфосфорамидит (Pierce Nucleic Acids Technologies), 2'^-фосфорамидиты, 5'-O-диметокситритил-N4-ацетил-2'-фторо-цитидин-3'-O-N,N'-диизопропил-2цианоэтилфосфорамидит и 5'-O-диметокситритил-2'-фторо-уридин-3'-O-N,N'-диизопропил-2-цианоэтилфосфорамидит, приобретены у компании Promega. Все фосфорамидиты применяют в концентрации 0,2 М в ацетонитриле (CH3CN), за исключением гуанозина, который применяют в концентрации 0,2 М в 10% ТГФ/ANC (об.%). Используют время присоединения/рециклирования 16 мин. Активатором является 5-этилтиотетразол (0,75 М, American International Chemicals); для окисления группы РО используют смесь йод/вода/пиридин и для окисления группы PS используют PADS (2%) в 2,6-лутидин/ацетонитрил (1:1 по объему).Oligonucleotides are synthesized using an AKTAoligopilot synthesizer. For the synthesis of oligonucleotides, we used a commercially available glass support with controlled pore size (dT-CPG, 500A, Prime Synthesis) and RNA phosphoramidites with standard protecting groups, 5'-O-dimethoxytrityl N 6 -benzoyl-2'-t-butyldimethylsilyl- adenosine-3'-ON,N'-diisopropyl-2-cyanoethylphosphoramidite, 5'-O-dimethoxytrityl-N4-acetyl-2'-t-butyldimethylsilyl-cytidine-3'-ON,N'-diisopropyl-2-cyanoethylphosphoramidite, 5'-O-dimethoxytrityl-^-isobutyryl-2H-butyldimethylsilylguanosine-3'-O-N\N-diisopropyl-2-cyanoethylphosphoramidite and 5'-O-dimethoxytrityl-2'-t-butyldimethylsilyl-uridine-3'-ON ,N'-diisopropyl-2-cyanoethylphosphoramidite (Pierce Nucleic Acids Technologies), 2'^-phosphoramidites, 5'-O-dimethoxytrityl-N 4 -acetyl-2'-fluoro-cytidine-3'-ON,N'-diisopropyl -2cyanoethylphosphoramidite and 5′-O-dimethoxytrityl-2′-fluoro-uridine-3′-ON,N′-diisopropyl-2-cyanoethylphosphoramidite were purchased from Promega. All phosphoramidites are used at a concentration of 0.2 M in acetonitrile (CH 3 CN), with the exception of guanosine, which is used at a concentration of 0.2 M in 10% THF/ANC (vol%). Use an addition/recycle time of 16 minutes. The activator is 5-ethylthiotetrazole (0.75 M, American International Chemicals); iodine/water/pyridine is used to oxidize the PO group and PADS (2%) in 2,6-lutidine/acetonitrile (1:1 v/v) is used to oxidize the PS group.

Конъюгированные по 3'-концу с лигандом цепи синтезируют с применением твердого носителя, содержащего соответствующий лиганд. Например, включение холестериньной единицы в последовательность производят из гидроксипролинол-холестерин-фосфорамидита. Холестерин соединяют с транс-4гидроксипролинолом через 6-аминогексаноатную связь с получением остатка гидроксипролинолхолестерина. Меченые по 5'-концу Су-3 и Су-5,5 (флуорофором) siРНК синтезируют из соответствующего Quasar-570 (Су-3)-фосфорамидита, приобретенного у компании Biosearch Technologies. Конъюгацию лигандов с 5'-концом и во внутренней позиции проводят с помощью соответствующим образом защищенных стандартных блоков лиганд-фосфорамидит. Продолжительное, в течение 15 мин, присоединение 0,1 М раствора фосфорамидита в безводном CH3CN в присутствии 5-(этилтио)-Ш-тетразольного активатора к олигонуклеотиду, связанному с твердым носителем. Окисление межнуклеотидного фосфита до фосфата проводят с применением стандартной смеси йода с водой, как указано (1), или обработкой смесью трет-бутила гидропероксид/ацетонитрил/вода (10:87:3) со временем ожидания для окисления конъюгированного олигонуклеотида 10 мин. Фосфоротиоат вводят окислением фосфита до фосфоротиоата с применением серо-переносящего реагента, такого как DDTT (приобретенный у компании AM Chemicals), PADS и/или Бекаже реагента. Холестерин-фосфорамидит синтезируют самостоятельно и применяют в концентрации 0,1 М в дихлорметане. Время присоединения для холестерин-фосфорамидита составляет 16 мин.The ligand-conjugated chains at the 3' end are synthesized using a solid support containing the appropriate ligand. For example, the inclusion of a cholesterol unit in the sequence is made from hydroxyprolinol-cholesterol-phosphoramidite. Cholesterol is combined with trans-4hydroxyprolinol through a 6-aminohexanoate bond to produce a hydroxyprolinolcholesterol moiety. 5′ end-labeled Cy-3 and Cy-5.5 (fluorophore) siRNAs were synthesized from the corresponding Quasar-570 (Cy-3) phosphoramidite purchased from Biosearch Technologies. Conjugation of ligands at the 5' end and at the internal position is carried out using appropriately protected ligand-phosphoramidite building blocks. Long-term, for 15 minutes, addition of a 0.1 M solution of phosphoramidite in anhydrous CH3CN in the presence of 5-(ethylthio)-III-tetrazole activator to the oligonucleotide bound to a solid support. Oxidation of the internucleotide phosphite to phosphate is carried out using a standard mixture of iodine with water, as indicated (1), or treatment with a mixture of tert-butyl hydroperoxide/acetonitrile/water (10:87:3) with a waiting time for oxidation of the conjugated oligonucleotide of 10 minutes. Phosphorothioate is introduced by oxidizing the phosphite to phosphorothioate using a sulfur transfer reagent such as DDTT (purchased from AM Chemicals), PADS and/or Becage reagent. Cholesterol phosphoramidite is synthesized independently and used at a concentration of 0.1 M in dichloromethane. The addition time for cholesterol phosphoramidite is 16 minutes.

Удаление защитных групп I (удаление защитных групп с азотистых оснований).Removal of protecting groups I (removal of protecting groups from nitrogenous bases).

После завершения синтеза носитель перемещают в стеклянную колбу емкостью 100 мл (VWR). Олигонуклеотид отщепляют от носителя с одновременным удалением защитных групп с оснований иOnce the synthesis is complete, the carrier is transferred to a 100 mL glass flask (VWR). The oligonucleotide is cleaved from the carrier with simultaneous removal of protective groups from the bases and

- 73 046694 фосфатных групп с 80 мл смеси этанола и аммония [аммоний:этанол (3:1)] в течение 6,5 ч при 55°С. Колбу непродолжительное время охлаждают на льду и после этого отфильтровывают смесь этанола с аммонием в новую колбу емкостью 250 мл. CPG промывают 2 раза 40 мл порциями смеси этанол/вода (1:1 по объему). После этого объем смеси уменьшают до примерно 30 мл в роторном испарителе. Далее смесь замораживают на сухом льду и высушивают под вакуумом в концентраторе типа SpeedVac.- 73 046694 phosphate groups with 80 ml of a mixture of ethanol and ammonium [ammonium:ethanol (3:1)] for 6.5 hours at 55°C. The flask is cooled on ice for a short time and then the ethanol-ammonium mixture is filtered into a new 250 ml flask. The CPG is washed with 2 x 40 ml portions of ethanol/water (1:1 by volume). The volume of the mixture is then reduced to approximately 30 ml in a rotary evaporator. The mixture is then frozen on dry ice and dried under vacuum in a SpeedVac type concentrator.

Удаление защитных групп II (удаление 2'-TBDMS группы).Removal of protecting groups II (removal of 2'-TBDMS group).

Высушенный остаток ресуспендируют в 26 мл триэтиламина, триэтиламина тригидрофторида (TEA-3HF) или пиридина-HF и ДМСО (3:4:6) и нагревают при 60°С в течение 90 мин для удаления третбутилдиметилсилильных (TBDMS) групп в положении 2'. После этого реакцию гасят добавлением 50 мл 20 мМ натрия ацетата и доводят до pH 6,5. Олигонуклеотид хранят в морозильной камере до проведения очистки.The dried residue is resuspended in 26 ml of triethylamine, triethylamine trihydrofluoride (TEA-3HF) or pyridine-HF and DMSO (3:4:6) and heated at 60°C for 90 min to remove the tert-butyldimethylsilyl (TBDMS) groups at the 2' position. The reaction is then quenched by adding 50 ml of 20 mM sodium acetate and adjusted to pH 6.5. The oligonucleotide is stored in the freezer until purification.

Анализ.Analysis.

Олигонуклеотиды перед очисткой анализируют с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), и выбор буфера и колонки зависит от природы последовательности и/или конъюгированного лиганда.Oligonucleotides are analyzed using high performance liquid chromatography (HPLC) before purification, and the choice of buffer and column depends on the nature of the sequence and/or conjugated ligand.

Очистка ВЭЖХ.HPLC purification.

Конъюгированные с лигандом олигонуклеотиды очищают с применением препаративной обратнофазовой ВЭЖХ. Неконъюгированные олигонуклеотиды очищают с применением анионообменной ВЭЖХ на колонке TSKgel, упакованной самостоятельно. В качестве буферных растворов применяют 20 мМ натрия фосфат (pH 8,5) в 10% CH3CN (буфер А) и 20 мМ натрия фосфат (pH 8,5) в 10% CH3CN, 1 M NaBr (буфер В). Фракции, содержащие полноразмерные олигонуклеотиды, объединяют, обессоливают и лиофилизуют. Приблизительно 0,15 OD обессоленных олигонуклеотидов разводят в воде до 150 мкл и с помощью пипетки помещают в специальные пробирки для проведения анализа капиллярным гель-электрофорезом и жидкостной хроматографией с последующей масс-спектрометрией (LC/MS). После этого соединения анализируют жидкостной хроматографией с последующей электро-спрей-массспектрометрией и капиллярным гель-электрофорезом.Ligand-conjugated oligonucleotides are purified using preparative reverse phase HPLC. Unconjugated oligonucleotides are purified using anion exchange HPLC on a self-packed TSKgel column. The buffer solutions used are 20 mM sodium phosphate (pH 8.5) in 10% CH3CN (buffer A) and 20 mM sodium phosphate (pH 8.5) in 10% CH3CN, 1 M NaBr (buffer B). Fractions containing full-length oligonucleotides are pooled, desalted and lyophilized. Approximately 0.15 OD of desalted oligonucleotides are diluted in water to 150 μl and pipetted into special tubes for capillary gel electrophoresis and liquid chromatography followed by mass spectrometry (LC/MS) analysis. The compounds are then analyzed by liquid chromatography followed by electrospray mass spectrometry and capillary gel electrophoresis.

Получение siРНК.Для получения siРНК, эквимолярные количества смысловой и антисмысловой цепи нагревают в 1х PBS при 95°С в течение 5 мин и медленно охлаждают до комнатной температуры. Целостность дуплекса подтверждают анализом с помощью ВЭЖХ.Preparation of siRNA. To prepare siRNA, equimolar amounts of sense and antisense strands are heated in 1x PBS at 95°C for 5 min and slowly cooled to room temperature. The integrity of the duplex was confirmed by HPLC analysis.

Таблица 17Table 17

Дуплексы siРНК для направленного действия на Luc и FVIIsiRNA duplexes targeting Luc and FVII

Дуплекс Duplex Поел. ID Ate. ID Последовательность 5'-3' Sequence 5'-3' Мишень Target 1000/1001 1000/1001 1 1 CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT CUU ACG CUG AGU ACU UCG AdTdT Luc Luc 2 2 UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT UCG AAG UAC UCA GCG UAA GdTdT AD-1955 AD-1955 3 3 cuuAcGcuGAGuAcuucGAdT sdT cuuAcGcuGAGuAcuucGAdT sdT Luc Luc 4 4 UCGAAGuACUcAGCGuAAGdTsdT UCGAAGuACUcAGCGuAAGdTsdT AD-1596 AD-1596 5 5 GGAUCAUCUCAAGUCUUACdTdT GGAUCAUCUCAAGUCUUACdTdT FVII FVII 6 6 GUAAGACUUGAGAUGAUCCdTdT GUAAGACUUGAGAUGAUCCdTdT AD-1661 AD-1661 7 7 GGAfUfCAfUfCfUfCAAGfUfCfUfUAfCdTsdT GGAfUfCAfUfCfUfCAAGfUfCfUfUAfCdTsdT FVII FVII 8 8 GfUAAGAfCfUfUGAGAfUGAfUfCfCdTsdT GfUAAGAfCfUfUGAGAfUGAfUfCfCdTsdT

Строчными буквами обозначена 2'ОМе-модификация и Nf представляет 2Т-модифицированное азотистое основание, dT обозначает дезокситимидин, s обозначает фосфоротиоат.Lowercase letters indicate the 2'OMe modification and Nf represents the 2T-modified nitrogenous base, dT denotes deoxythymidine, s denotes phosphorothioate.

Пример 13. Синтез тПЭГ2000-1,2-ди-О-алкил^п3-карбомоилглицерида.Example 13. Synthesis of tPEG 2000 -1,2-di-O-alkyl^n3-carbamoylglyceride.

ПЭГ-липиды, такие как тПЭГ2000-1,2-ди-О-алкил^п3-карбомоилглицерид, синтезировали с приме-PEG lipids, such as tPEG 2000 -1,2-di-O-alkyl^n3-carbamoylglyceride, were synthesized using

нением следующих способов: la R = G14H29 1bR = C16HM 1c R = СН37 DSC, TEA DCM h2| 0=C-RT 0 4 2a R = С-цНщ 2c R = using the following methods: la R = G14H29 1bR = C 16 H M 1c R = C 1a H 37 DSC, TEA DCM h 2 | 0=C-RT 0 4 2a R = С-ЦНш 2c R = 3 n mPEG°°NHt η.ο^ολ D-О H п Ру/DCМ R °ec-HT 4aR = C1flM2S 4b R = C16A33 4c A = ·ΟιβΗ37 3 n mPEG °° NH t η. ο ^ ο λ D-О H p Ru/DCM R ° ec - HT 4aR = C 1fl M 2S 4b R = C 16 A 33 4c A = ·Οι β Η 37

- 74 046694 тПЭГ2ооо-1,2-ди-О-алкил^п3-карбомоилглицерид.- 74 046694 tPEG 2ooo -1,2-di-O-alkyl^n3-carbamoylglyceride.

Получение соединения 4а (ПЭГ-ДМГ): 1,2-Ди-О-тетрадецил^п-глицерид 1а (30 г, 61,80 ммоль) и Ν,Ν'-сукцинимидилкарбонат (DSC, 23,76 г, 1,5 экв.) поместили в дихлорметан (DCM, 500 мл) и перемешивали, держа в смеси льда с водой. Триэтиламин (25,30 мл, 3 экв.) добавили в перемешиваемый раствор и после этого оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи при температуре окружающей среды. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Реакционную смесь разбавили DCM (400 мл) и промыли органический слой водой (2 раза по 500 мл), водным раствором NaHCO3 (500 мл), с последующим стандартным исследованием.Preparation of compound 4a (PEG-DMG): 1,2-Di-O-tetradecyl-n-glyceride 1a (30 g, 61.80 mmol) and N,N'-succinimidyl carbonate (DSC, 23.76 g, 1.5 eq.) were placed in dichloromethane (DCM, 500 ml) and stirred, keeping in a mixture of ice and water. Triethylamine (25.30 mL, 3 eq.) was added to the stirred solution and the reaction mixture was then allowed to stir overnight at ambient temperature. The progress of the reaction was monitored by TLC. The reaction mixture was diluted with DCM (400 ml) and the organic layer was washed with water (2 times 500 ml), aqueous NaHCO 3 solution (500 ml), followed by standard examination.

Полученный осадок высушили при температуре окружающей среды при высоком вакууме в течение ночи. После высушивания полученный таким образом грубый карбонат 2а растворили в дихлорметане (500 мл) и перемешивали в ледяной бане. К перемешиваемому раствору в атмосфере аргона добавили mro^^-N^ (3, 103,00 г, 47,20 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и безводный пиридин (80 мл, в избытке). В некоторых вариантах воплощения метокси-(ПЭГ)к-амин имел значение x от 45 до 49, предпочтительно 47-49 и более предпочтительно 49. После этого оставили реакционную смесь перемешиваться в течение ночи при температуре окружающей среды. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок растворили в DCM (200 мл) и нанесли на колонку силикагеля, упакованного в этилацетат. Колонку сначала элюировали этилацетатом и после этого - градиентом 5-10% метанола в дихлорметане для получения требуемого ПЭГ-липида 4а в виде белого сухого вещества (105,30 г, 83%).The resulting precipitate was dried at ambient temperature under high vacuum overnight. After drying, the thus obtained crude carbonate 2a was dissolved in dichloromethane (500 ml) and stirred in an ice bath. mro^^-N^ (3, 103.00 g, 47.20 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and anhydrous pyridine (80 mL, in excess) were added to the stirred solution under argon atmosphere. In some embodiments, the methoxy-(PEG) k -amine has an x-value of 45 to 49, preferably 47-49, and more preferably 49. The reaction mixture is then allowed to stir overnight at ambient temperature. Solvents and volatile compounds were removed under vacuum and the residue was dissolved in DCM (200 ml) and applied to a column of silica gel packed in ethyl acetate. The column was first eluted with ethyl acetate followed by a gradient of 5-10% methanol in dichloromethane to obtain the desired PEG-lipid 4a as a white solid (105.30 g, 83%).

Ή ЯМР (CDCls, 400 МГц) δ = 5,20-5,12 (m, 1Н), 4,18-4,01 (m, 2Н), 3,80-3,70 (m, 2Н), 3,70-3,20 (m, О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 2,10-2,01 (m, 2Н), 1,70-1,60 (m, 2Н), 1,56-1,45 (m, 4Н), 1,31-1,15 (m, 48Н), 0,84 (t, J=6,5 Гц, 6Н).Ή NMR (CDCls, 400 MHz) δ = 5.20-5.12 (m, 1H), 4.18-4.01 (m, 2H), 3.80-3.70 (m, 2H), 3 ,70-3.20 (m, O-CH2-CH2-O-, PEG-CH2), 2.10-2.01 (m, 2H), 1.70-1.60 (m, 2H), 1 .56-1.45 (m, 4H), 1.31-1.15 (m, 48H), 0.84 (t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2660-2836.Detected mass spectrum range: 2660-2836.

Получение 4b: 1,2-Ди-О-гексaдецил-sn-глицерид 1b (1,00 г, 1,848 ммоль) и DSC (0,710 г, 1,5 экв.) поместили вместе в дихлорметан (20 мл) и охладили до 0°С в смеси льда с водой. Добавили триэтиламин (1,00 мл, 3 экв.) и оставили перемешиваться в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ, разбавили DCM, промыли водой (2 раза), раствором NaHCO3 и высушили над натрия сульфатом. Растворители удалили при пониженном давлении и осадок 2b хранили под высоким вакуумом в течение ночи. Это соединение применяли непосредственно для проведения следующей реакции без дополнительной очистки. mTO^arNH 3 (1,50 г, 0,687 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и соединение 2b, полученное на предыдущем этапе (0,702 г, 1,5 экв.), растворили в дихлорметане (20 мл) в атмосфере аргона. Реакционную смесь охладили до 0°С. Добавили пиридин (1 мл, в избытке) и перемешивали в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок очистили хроматографией (элюировали сперва этилацетатом, потом градиентом 5-10% MeOH/DCM) для получения требуемого соединения 4b в виде белого сухого вещества (1,46 г, 76%).Preparation 4b: 1,2-Di-O-hexadecyl-sn-glyceride 1b (1.00 g, 1.848 mmol) and DSC (0.710 g, 1.5 eq) were placed together in dichloromethane (20 ml) and cooled to 0 °C in a mixture of ice and water. Triethylamine (1.00 mL, 3 eq) was added and stirred overnight. The reaction progress was monitored by TLC, diluted with DCM, washed with water (2 times), NaHCO3 solution and dried over sodium sulfate. Solvents were removed under reduced pressure and residue 2b was stored under high vacuum overnight. This compound was used directly for the next reaction without further purification. mTO^arNH 3 (1.50 g, 0.687 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and compound 2b obtained in the previous step (0.702 g, 1.5 eq.) were dissolved in dichloromethane (20 ml) under argon. The reaction mixture was cooled to 0°C. Pyridine (1 ml, in excess) was added and stirred overnight. The progress of the reaction was monitored by TLC. Solvents and volatiles were removed in vacuo and the residue was purified by chromatography (eluted with ethyl acetate followed by a 5-10% MeOH/DCM gradient) to give the title 4b as a white solid (1.46 g, 76%).

1Н ЯМР (CDCl3, 400 МГц) δ = 5,17 (t, J=5,5 Гц, 1Н), 4,13 (dd, J=4,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 4,05 (dd, J=5,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 3,82-3,75 (m, 2H), 3,70-3,20 (m, -О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 2,05-1,90 (m, 2Н), 1,80-1,70 (m, 2Н), 1,61-1,45 (m, 6Н), 1,35-1,17 (m, 56Н), 0,85 (t, J=6,5 Гц, 6Н). 1H NMR ( CDCl3 , 400 MHz) δ = 5.17 (t, J=5.5 Hz, 1H), 4.13 (dd, J=4.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 4 .05 (dd, J=5.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 3.82-3.75 (m, 2H), 3.70-3.20 (m, -O-CH2-CH2- O-, PEG-CH2), 2.05-1.90 (m, 2H), 1.80-1.70 (m, 2H), 1.61-1.45 (m, 6H), 1.35 -1.17 (m, 56H), 0.85 (t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2716-2892.Detected mass spectrum range: 2716-2892.

Получение 4с: 1,2-Ди-О-октадецил-sn-глицерид 1с (4,00 г, 6,70 ммоль) и DSC (2,58 г, 1,5 экв.) поместили вместе в дихлорметан (60 мл) и охладили до 0°С в смеси льда с водой. Добавили триэтиламин (2,75 мл, 3 экв.) и оставили перемешиваться в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ, разбавили DCM, промыли водой (2 раза), раствором NaHCO3 и высушили над натрия сульфатом. Растворители удалили при пониженном давлении и осадок хранили под высоким вакуумом в течение ночи. Это соединение применяли непосредственно для проведения следующей реакции с дополнительной очисткой. mTOntw-NH 3 (1,50 г, 0,687 ммоль, приобретенный у NOF Corporation, Япония) и соединение 2с, полученное на предыдущем этапе (0,760 г, 1,5 экв.), растворили в дихлорметане (20 мл) в атмосфере аргона. Реакционную смесь охладили до 0°С. Добавили пиридин (1 мл, в избытке) и перемешивали в течение ночи. За развитием реакции следили с помощью ТСХ. Растворители и летучие соединения удалили под вакуумом и осадок очистили хроматографией (элюировали сперва этилацетатом, потом градиентом 5-10% MeOH/DCM) для получения требуемого соединения 4с в виде белого сухого вещества (0,92 г, 48%).Preparation 4c: 1,2-Di-O-octadecyl-sn-glyceride 1c (4.00 g, 6.70 mmol) and DSC (2.58 g, 1.5 eq.) were placed together in dichloromethane (60 ml) and cooled to 0°C in a mixture of ice and water. Triethylamine (2.75 mL, 3 eq.) was added and stirred overnight. The reaction progress was monitored by TLC, diluted with DCM, washed with water (2 times), NaHCO 3 solution and dried over sodium sulfate. The solvents were removed under reduced pressure and the residue was stored under high vacuum overnight. This compound was used directly for the next reaction with further purification. mTOntw-NH 3 (1.50 g, 0.687 mmol, purchased from NOF Corporation, Japan) and compound 2c obtained in the previous step (0.760 g, 1.5 eq.) were dissolved in dichloromethane (20 ml) under argon. The reaction mixture was cooled to 0°C. Pyridine (1 ml, in excess) was added and stirred overnight. The progress of the reaction was monitored by TLC. Solvents and volatiles were removed in vacuo and the residue was purified by chromatography (eluted with ethyl acetate followed by a 5-10% MeOH/DCM gradient) to give the title compound 4c as a white solid (0.92 g, 48%).

1Н ЯМР (CDCl3, 400 МГц) δ = 5,22-5,15 (m, 1Н), 4,16 (dd, J=4,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 4,06 (dd, J=5,00 Гц, 11,00 Гц, 1Н), 3,81-3,75 (m, 2Н), 3,70-3,20 (m, -О-СН2-СН2-О-, ПЭГ-СН2), 1,80-1,70 (m, 2Н), 1,60-1,48 (m, 4Н), 1,31-1,15 (m, 64Н), 0,85 (t, J=6,5 Гц, 6Н). 1H NMR ( CDCl3 , 400 MHz) δ = 5.22-5.15 (m, 1H), 4.16 (dd, J=4.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 4.06 ( dd, J=5.00 Hz, 11.00 Hz, 1H), 3.81-3.75 (m, 2H), 3.70-3.20 (m, -O-CH2-CH2-O-, PEG-CH2), 1.80-1.70 (m, 2H), 1.60-1.48 (m, 4H), 1.31-1.15 (m, 64H), 0.85 (t, J=6.5 Hz, 6H).

Обнаруженный диапазон масс-спектра: 2774-2948.Detected mass spectrum range: 2774-2948.

Пример 14. Общий протокол для проведения экструзии.Example 14: General protocol for extrusion.

Липиды (катионный липид формулы I, ДСФХ, холестерин, ДМГ-ПЭГ) растворяют и смешивают в этаноле в соответствии с требуемым молярным соотношением. Липосомы формируют с применением способа этанольной инъекции, при котором смешанные липиды добавляют в буферный раствор натрияLipids (cationic lipid of formula I, DSPC, cholesterol, DMG-PEG) are dissolved and mixed in ethanol according to the required molar ratio. Liposomes are formed using the ethanol injection method, in which mixed lipids are added to a sodium buffer solution

- 75 046694 ацетата при pH 5,2. Это приводит к спонтанному образованию липосом в 35% этаноле. Липосомы экструдируют через 0,08 мкм поликарбонатную мембрану по меньшей мере 2 раза. Исходный раствор siРНК приготавливали в растворе натрия ацетата с 35% этанолом и добавили для нагрузки липосом. Раствор комплексов siРНК-липосомы инкубировали при 37°С в течение 30 мин и после этого разбавили. Удалили этанол и заменили его буферным раствором PBS с помощью диализа или тангенциальной поточной фильтрации.- 75 046694 acetate at pH 5.2. This leads to spontaneous formation of liposomes in 35% ethanol. Liposomes are extruded through a 0.08 μm polycarbonate membrane at least 2 times. The siRNA stock solution was prepared in sodium acetate solution with 35% ethanol and added for liposome loading. The solution of siRNA-liposome complexes was incubated at 37°C for 30 min and then diluted. Ethanol was removed and replaced with PBS buffer using dialysis or tangential flow filtration.

Пример 15. Общий протокол для проведения поточного смешивания.Example 15: General protocol for in-line mixing.

Приготавливают два отдельных индивидуальных исходных раствора - один содержащий липид и другой - siРНК. Исходный раствор липида, содержащий катионный липид формулы I, ДСФХ, холестерин и ПЭГ-липид, приготавливают растворением в 90% этаноле. Остальные 10% составляет цитратный буферный раствор с низким значением pH. Концентрация исходного раствора липида равна 4 мг/мл. Диапазон значения pH этого цитратного буферного раствора может составлять pH 3-5, в зависимости от типа применяемого фузогеиного липида. SiРНК также растворяют в цитратном буферном растворе в концентрации 4 мг/мл. Для малых масштабов приготавливают по 5 мл каждого исходного раствора.Two separate individual stock solutions are prepared, one containing the lipid and the other containing siRNA. A lipid stock solution containing the cationic lipid of formula I, DSPC, cholesterol and PEG lipid is prepared by dissolving in 90% ethanol. The remaining 10% is a low pH citrate buffer solution. The concentration of the initial lipid solution is 4 mg/ml. The pH range of this citrate buffer solution can be pH 3-5, depending on the type of fusogein lipid used. SiRNA is also dissolved in citrate buffer solution at a concentration of 4 mg/ml. For small scales, prepare 5 ml of each stock solution.

Исходные растворы полностью прозрачны, и липиды должны быть полностью растворены перед объединением с siРНК. Поэтому исходные растворы можно нагревать для полного растворения липидов. Применяемые в этом способе siРНК могут являться немодифицированными или модифицированными олигонуклеотидами и могут быть конъюгированы с липофильными остатками, такими как холестерин.Stock solutions are completely clear and lipids must be completely dissolved before combining with siRNA. Therefore, the stock solutions can be heated to completely dissolve the lipids. The siRNAs used in this method can be unmodified or modified oligonucleotides and can be conjugated to lipophilic moieties such as cholesterol.

Индивидуальные исходные растворы объединяют, нагнетая насосом каждый раствор в Т-образный тройник. Для одновременного контроля начала и остановки двух потоков применяют насос с двумя каналами Уотсона-Марлоу. Полипропиленовую трубку диаметром 1,6 мм дополнительно меняют на меньшую по диаметру трубку 0,8 мм для увеличения линейной скорости потока. Полипропиленовые трубки (внутренний диаметр = 0,8 мм) присоединяют с каждой стороны Т-образного тройника. Полипропиленовая трубка имеет прямой конец диаметром 1,6 мм, с результирующим объемом 4,1 мм3. Каждый большой конец (1,6 мм) полипропиленовой трубки помещают в пробирки, содержащие либо исходный раствор солюбилизированного липида, либо солюбилизированную siРНК. После Т-образного тройника помещают одну трубку, по которой будет вытекать объединенный поток. После этого трубку помещают в контейнер с 2х объемом PBS. Раствор PBS быстро перемешивается. Скорость потока для насоса устанавливают на уровне 300 об/мин или 110 мл/мин. Этанол удаляют и заменяют на PBS с помощью диализа. После этого липидные композиции концентрируют с применением центрифугирования или диафильтрации до соответствующей рабочей концентрации.The individual stock solutions are combined by pumping each solution into a T-piece. To simultaneously control the start and stop of two flows, a pump with two Watson-Marlow channels is used. A polypropylene tube with a diameter of 1.6 mm is additionally replaced with a smaller diameter tube of 0.8 mm to increase the linear flow rate. Polypropylene tubing (inner diameter = 0.8 mm) is attached to each side of the T-piece. The polypropylene tube has a straight end with a diameter of 1.6 mm, with a resulting volume of 4.1 mm 3 . Each large end (1.6 mm) of polypropylene tubing is placed into tubes containing either a solubilized lipid stock solution or solubilized siRNA. After the T-piece, place one tube through which the combined flow will flow. After this, the tube is placed in a container with 2x volume of PBS. The PBS solution is stirred quickly. The flow rate for the pump is set at 300 rpm or 110 ml/min. Ethanol is removed and replaced with PBS by dialysis. The lipid compositions are then concentrated using centrifugation or diafiltration to the appropriate working concentration.

Пример 16. Синтез [62,92,282,312]-гептатриаконта-6,9,28,31-тетраен-19-ил-4-(диметиламино)бутаноата] (катионного липида формулы I или MC3)Example 16 Synthesis of [62,92,282,312]-heptatriaconte-6,9,28,31-tetraen-19-yl-4-(dimethylamino)butanoate] (cationic lipid of formula I or MC3)

(МСЗ)(MSZ)

i) Vtride/тетрагидрофуран; ii) MsCl, Et3N, диметиламинопиридин/дихлорметан; iii) LiBr/диметилформамид; iv) Mg, HCOOEt; v) NaOH, тетрагидрофуран, вода; vi) EDCI, диметиламинопиридин, диизо пропилэтиламин.i) Vtride/tetrahydrofuran; ii) MsCl, Et 3 N, dimethylaminopyridine/dichloromethane; iii) LiBr/dimethylformamide; iv) Mg, HCOOEt; v) NaOH, tetrahydrofuran, water; vi) EDCI, dimethylaminopyridine, diisopropylethylamine.

Получение спиртового соединения 2.Preparation of alcohol compound 2.

В чистый, сухой стеклянный реактор емкостью 200 л, оснащенный вводом аргона и термокарманом, загрузили 60 л тетрагидрофурана и 5,73 кг (20,4 моль) линолевой кислоты. Содержимое реактора охладили до температуры ниже 0°С с помощью бани со смесью ацетона и сухого льда. К этому охлажденному раствору медленно добавили 13,8 л Vitride в толуоле (60% мас./об.), поддерживая внутреннюю температуру реакционной смеси на уровне ниже 0°С (примечание: первоначальное добавление vitride было экзотермическим процессом, и наблюдалось пенообразование. Пенообразование прекратилось чеA clean, dry glass reactor with a capacity of 200 L, equipped with an argon inlet and a thermowell, was charged with 60 L of tetrahydrofuran and 5.73 kg (20.4 mol) of linoleic acid. The reactor contents were cooled to below 0°C using an acetone/dry ice bath. To this cooled solution, 13.8 L of Vitride in toluene (60% w/v) was slowly added while maintaining the internal temperature of the reaction mixture below 0°C (note: the initial addition of vitride was an exothermic process and foaming was observed. Foaming ceased what

- 76 046694 рез 15 мин после начала добавления). Добавление Vitride заняло 3 ч 45 мин. По завершении добавления реакционную смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение 2 ч. Отобрали аликвоту и остановили реакцию с применением насыщ. Na2SO4, полученный таким образом неочищенный продукт анализировали ТСХ на присутствие исходной кислоты. ТСХ показала завершение реакции, и реакционную смесь снова охладили до температуры ниже 0°С примерно за 45 мин. Насыщенный раствор натрия сульфата (полученный растворением 1,1 кг натрия сульфата в 1,5 л воды) медленно добавляли в реакционную смесь в течение 45 мин. По завершении этого добавления добавляли 25 л этилацетата в течение 30 мин при перемешивании. Полученную реакционную смесь профильтровывали через слой целита в течение 45 мин и промыли слой целита дополнительным объемом 17 л этилацетата для полного удаления продукта из осадка. Объединенные органические фракции сконцентрировали при пониженном давлении. Осадок растворили в 15 л этилацетата и промыли органический слой водой (2 раза по 7 л) и высушили над натрия сульфатом (1,1 кг). После фильтрации органический слой сконцентрировали при пониженном давлении и высушили под высоким вакуумом для получения продукта, линолеилового спирта, в виде маслянистой жидкости. Примерный выход=5,5 кг (теоретический выход = 5,43 кг). Данный продукт применяли без дополнительной очистки на следующем этапе.- 76 046694 res 15 minutes after the start of addition). Adding Vitride took 3 hours 45 minutes. Once addition was complete, the reaction mixture was stirred at ambient temperature for 2 hours. An aliquot was removed and the reaction was stopped using sat. Na 2 SO 4 , the crude product thus obtained was analyzed by TLC for the presence of the starting acid. TLC indicated completion of the reaction and the reaction mixture was cooled again to below 0°C in approximately 45 minutes. A saturated sodium sulfate solution (prepared by dissolving 1.1 kg sodium sulfate in 1.5 L of water) was slowly added to the reaction mixture over 45 minutes. Once this addition was complete, 25 L of ethyl acetate was added over 30 minutes with stirring. The resulting reaction mixture was filtered through a pad of celite for 45 minutes and the celite pad was washed with an additional volume of 17 L of ethyl acetate to completely remove the product from the precipitate. The combined organic fractions were concentrated under reduced pressure. The precipitate was dissolved in 15 L of ethyl acetate and the organic layer was washed with water (2 times 7 L each) and dried over sodium sulfate (1.1 kg). After filtration, the organic layer was concentrated under reduced pressure and dried under high vacuum to obtain the product, linoleyl alcohol, as an oily liquid. Approximate yield = 5.5 kg (theoretical yield = 5.43 kg). This product was used without further purification in the next step.

Способ получения линолеилмезилата 3.Method for producing linoleyl mesylate 3.

В чистый, сухой полностью стеклянный реактор емкостью 200 л, оснащенный вводом аргона и термокарманом, загрузили 45 л дихлорметана и 5,5 кг неочищенного продукта, полученного на этапе 1. К этому раствору медленно добавили 11,5 л триэтиламина, а после этого - 0,252 кг (2,0 моль) диметиламинопиридина. Раствор охладили до -10°С с помощью смеси сухого льда и ацетона и к этой охлажденной реакционной массе добавляли по капле в течение 3 ч раствор мезилхлорида (3,2 л, 41,3 моль) в дихлорметане (10 л), при этом поддерживая температуру ниже 0°С. По завершении добавления реакционную смесь перемешивали при 0°С в течение 1 ч, после чего ТСХ (5% EtOAc в дихлорметане; окраска фосфорномолибденовой кислотой) реакционной смеси показала полное исчезновение исходного спирта. К реакционной смеси добавили 17 л охлажденной во льду воды и провели разделение слоев. Верхний водный слой еще раз промыли 10 л дихлорметана и провели разделение слоев. Объединенные органические слои промыли 2 раза по 10 л разбавленной хлористоводородной кислотой (полученной смешиванием 2 л конц. HCl с 18 л воды, очищенной методом обратного осмоса) 2 раза по 7,5 л водой и 10 л соляного раствора (полученного растворением 11 кг NaCl в 10 л воды, очищенной методом обратного осмоса). Органический слой отделили, высушили над Na2SO4 (2,75 кг) и профильтровали. Органический слой выпаривали при пониженном давлении и сушили под вакуумом для получения неочищенного мезилата в виде светло-желтой маслянистой жидкости. Примерный выход = 7,1 кг (теоретический выход = 7,1 кг). Данный материал применяли без дополнительной очистки на следующем этапе.A clean, dry 200 L all glass reactor equipped with an argon inlet and thermowell was charged with 45 L of dichloromethane and 5.5 kg of the crude product obtained in step 1. To this solution was slowly added 11.5 L of triethylamine, followed by 0.252 kg (2.0 mol) dimethylaminopyridine. The solution was cooled to -10°C with a mixture of dry ice and acetone and to this cooled reaction mass was added dropwise over 3 hours a solution of mesyl chloride (3.2 L, 41.3 mol) in dichloromethane (10 L), while maintaining temperature below 0°C. Upon completion of the addition, the reaction mixture was stirred at 0°C for 1 hour, after which TLC (5% EtOAc in dichloromethane; phosphomolybdic acid stain) of the reaction mixture showed complete disappearance of the starting alcohol. 17 L of ice-cooled water was added to the reaction mixture and the layers were separated. The upper aqueous layer was washed again with 10 L of dichloromethane and the layers were separated. The combined organic layers were washed with 2 times 10 L of dilute hydrochloric acid (prepared by mixing 2 L of concentrated HCl with 18 L of reverse osmosis water), 2 times 7.5 L of water and 10 L of brine (prepared by dissolving 11 kg of NaCl in 10 liters of water purified by reverse osmosis). The organic layer was separated, dried over Na 2 SO 4 (2.75 kg) and filtered. The organic layer was evaporated under reduced pressure and dried under vacuum to obtain the crude mesylate as a light yellow oily liquid. Approximate yield = 7.1 kg (theoretical yield = 7.1 kg). This material was used without additional purification in the next step.

1Н ЯМР (CDCl3, 400 МГц) δ = 5,42-5,21 (m, 4H), 4,20 (t, 2H), 3,06 (s, 3H), 2,79 (t, 2H), 2,19-2,00 (m, 4H), 1,90-1,70 (m, 2H), 1,06-1,18 (m, 18H), 0,88 (t, 3H). 1H NMR ( CDCl3 , 400 MHz) δ = 5.42-5.21 (m, 4H), 4.20 (t, 2H), 3.06 (s, 3H), 2.79 (t, 2H ), 2.19-2.00 (m, 4H), 1.90-1.70 (m, 2H), 1.06-1.18 (m, 18H), 0.88 (t, 3H).

13C ЯМР (CDCl3) δ = 130,76, 130,54, 128,6, 128,4, 70,67, 37,9, 32,05, 30,12, 29,87, 29,85, 29,68, 29,65, 29,53, 27,72, 27,71, 26,15, 25,94, 23,09, 14,60. 13 C NMR (CDCl 3 ) δ = 130.76, 130.54, 128.6, 128.4, 70.67, 37.9, 32.05, 30.12, 29.87, 29.85, 29 .68, 29.65, 29.53, 27.72, 27.71, 26.15, 25.94, 23.09, 14.60.

Macc-спектрометрия. Расчетная молекулярная масса для C19H36O3S 344,53, экспериментально определенная 343,52 (М-Н).Macc spectrometry. Calculated molecular weight for C 19 H 36 O 3 S 344.53, experimentally determined 343.52 (M-H).

Получение линолеилбромида 4.Preparation of linoleyl bromide 4.

В чистый, сухой полностью стеклянный реактор емкостью 200 л, оснащенный вводом аргона и термокарманом, загрузили 25 л диметилформамида и 7,1 кг неочищенного продукта, полученного на этапе 2. Эту смесь охладили до -10°С с помощью смеси ацетона и сухого льда. К этой перемешиваемой смеси добавляли в течение 1,5 ч раствор лития бромида (2,7 кг, 31,0 моль) в 25 л диметилформамида, при этом поддерживая температуру реакции ниже 0°С. По завершении добавления, реакционную смесь перемешивали при 45°С в течение 18-20 ч, пока ТСХ (10% EtOAc в гексане; окраска фосфорномолибденовой кислотой) аликвоты не показала полное исчезновение исходного мезилата. Реакционную смесь разбавили 70 л воды и экстрагировали 57 л гексана. Водный слой дополнительно экстрагировали 2 раза по 10 л гексана и объединенные органические слои (примерно 120 л) опять промыли 2 раза по 10 л воды и 1 раз 10 л соляного раствора (полученного растворением 14 кг натрия хлорида в 10 л воды). Полученный органический слой (120 л) высушили над натрия сульфатом (4 кг) и концентрировали при пониженном давлении для получения неочищенного продукта (6,5 кг). Неочищенный продукт очистили колоночной хроматографией с применением силикагеля 60-120 меш и гексана в качестве элюента. Концентрирование очищенного продукта дало 5,5 кг (81%, три этапа) бромида 4 в виде бесцветной жидкости.A clean, dry, 200 L all glass reactor equipped with an argon inlet and thermowell was charged with 25 L of dimethylformamide and 7.1 kg of the crude product obtained in step 2. This mixture was cooled to -10°C with a mixture of acetone and dry ice. To this stirred mixture was added a solution of lithium bromide (2.7 kg, 31.0 mol) in 25 L of dimethylformamide over 1.5 hours, while maintaining the reaction temperature below 0°C. Upon completion of the addition, the reaction mixture was stirred at 45°C for 18-20 hours until TLC (10% EtOAc in hexanes; phosphomolybdic acid stain) of an aliquot showed complete disappearance of the starting mesylate. The reaction mixture was diluted with 70 L of water and extracted with 57 L of hexane. The aqueous layer was further extracted with 2 times 10 L of hexane and the combined organic layers (approximately 120 L) were again washed with 2 times 10 L of water and 1 time of 10 L of brine (prepared by dissolving 14 kg of sodium chloride in 10 L of water). The resulting organic layer (120 L) was dried over sodium sulfate (4 kg) and concentrated under reduced pressure to obtain the crude product (6.5 kg). The crude product was purified by column chromatography using 60-120 mesh silica gel and hexane as eluent. Concentration of the purified product gave 5.5 kg (81%, three steps) of bromide 4 as a colorless liquid.

1Н ЯМР (CDCl3, 400 МГц) δ = 5,41-5,29 (m, 4Н), 4,20 (d, 2Н), 3,40 (t, J=7 Гц, 2Н), 2,77 (t, J=6,6 Гц, 2Н), 2,09-2,02 (m, 4Н), 1,88-1,00 (m, 2Н), 1,46-1,27 (m, 18Н), 0,88 (t, J=3,9 Гц, 3H).1H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ = 5.41-5.29 (m, 4H), 4.20 (d, 2H), 3.40 (t, J=7 Hz, 2H), 2.77 (t, J=6.6 Hz, 2H), 2.09-2.02 (m, 4H), 1.88-1.00 (m, 2H), 1.46-1.27 (m, 18H ), 0.88 (t, J=3.9 Hz, 3H).

13С ЯМР (CDCl3) δ = 130,41, 130,25, 128,26, 128,12, 34,17, 33,05, 31,75, 29,82, 29,57, 29,54, 29,39, 28,95, 28,38, 27,42, 27,40, 25,84, 22,79, 14,28. 13 C NMR (CDCl 3 ) δ = 130.41, 130.25, 128.26, 128.12, 34.17, 33.05, 31.75, 29.82, 29.57, 29.54, 29 ,39, 28.95, 28.38, 27.42, 27.40, 25.84, 22.79, 14.28.

Получение дилинолеилметанола 6.Preparation of dilinoleylmethanol 6.

Чистый, сухой полностью стеклянный реактор емкостью 20 л, оснащенный вводом аргона, обратным холодильником и термокарманом, дегазировали и провели продувку аргоном. В реактор загрузилиA clean, dry, 20-L all-glass reactor equipped with an argon inlet, reflux condenser, and thermowell was degassed and purged with argon. Loaded into the reactor

- 77 046694- 77 046694

277 г (11,3 моль) активированного магния, а после этого - 1,5 л безводного эфира. Реактор снова дегазировали три раза и провели продувку аргоном. Бромид 4 (2,5 кг, 7,6 моль) растворили в 5 л безводного диэтилового эфира в атмосфере аргона и 1 л этого раствора добавили в реактор, после чего добавили 25 мл (0,35 моль) дибромометана. Содержимое реактора нагрели до 40°С с применением водяной бани (наблюдалось вскипание с последующим рефлюксом, что свидетельствовало о начале образования реактива Гриньяра). После начала реакции нагревательный элемент удалили из реактора и медленно добавляли оставшиеся 4 л бромида в течение 2 ч 30 мин, поддерживая слабый рефлюкс смеси. По завершении добавления реакционную смесь опять нагревали для достижения рефлюкса (температура бани 45°С) в течение 1 ч, после чего в аликвоте реакционной смеси остановили реакцию водой и проанализировали ТСХ (гексан, окраска фосфорномолибденовой кислотой), которая показала полное израсходование исходного бромида. Реакционную смесь охладили до температуры ниже 10°С с применением ледяной бани и добавляли раствор этилформиата (275 мл в 4 л диэтилового эфира) в диэтиловом эфире в течение 2 ч 30 мин, и по завершении добавления реакционную смесь нагрели до комнатной температуры и перемешивали в течение 1 ч. Реакционную смесь снова охладили до 10°С и медленно добавили к смеси ацетон (1,15 л), после этого добавили 7 л охлажденной на льду воды и раствор 10% серной кислоты (полученный разведением 3,4 л серной кислоты 34 л охлажденной на льду воды). Продукт экстрагировали 3 раза по 10 л диэтиловым эфиром и объединенные органические слои промыли 10 л соляного раствора и высушивали над натрия сульфатом (2 кг). Концентрирование органического слоя при пониженном давлении дало неочищенный продукт (2 кг) в виде смеси требуемого дилинолеилового спирта со следовыми количествами О-формилированного продукта. Неочищенный продукт повторно растворили в тетрагидрофуране (4 л) и загрузили в стеклянный реактор емкостью 20 л. К этому раствору добавили раствор NaOH (0,934 кг, растворенный в 8 л охлажденной на льду воды) и содержимое нагревали при 65°С в течение 18 ч, после чего ТСХ (10% эфир в гексане) показала полное превращение О-формилированного продукта в требуемый дилинолеилметанол. Реакционную смесь охладили и экстрагировали диэтиловым эфиром (3 раза по 4 л), и объединенные органические слои промыли 5 л соляного раствора и высушивали над натрия сульфатом (4 кг). Фильтрация с последующим концентрированием органического слоя дали неочищенный продукт. Полученный таким образом неочищенный продукт очистили колоночной хроматографией с применением силикагеля 60-120 меш и 4% эфира в гексане. Концентрирование фракций очищенного продукта дало очищенное соединение 6 (1,45 кг, 80%) в виде бесцветной жидкости.277 g (11.3 mol) of activated magnesium, and after that - 1.5 l of anhydrous ether. The reactor was again degassed three times and purged with argon. Bromide 4 (2.5 kg, 7.6 mol) was dissolved in 5 L of anhydrous diethyl ether under argon and 1 L of this solution was added to the reactor, followed by 25 ml (0.35 mol) of dibromomethane. The contents of the reactor were heated to 40°C using a water bath (boiling followed by reflux was observed, indicating the beginning of the formation of the Grignard reagent). Once the reaction had begun, the heating element was removed from the reactor and the remaining 4 L of bromide was added slowly over 2 hours 30 minutes, maintaining slight reflux of the mixture. Upon completion of the addition, the reaction mixture was again heated to achieve reflux (bath temperature 45°C) for 1 hour, after which an aliquot of the reaction mixture was quenched with water and analyzed by TLC (hexane, phosphomolybdic acid stain), which showed complete consumption of the starting bromide. The reaction mixture was cooled to below 10°C using an ice bath and a solution of ethyl formate (275 ml in 4 L diethyl ether) was added over 2 hours 30 minutes, and upon completion of addition the reaction mixture was warmed to room temperature and stirred for 1 hour. The reaction mixture was again cooled to 10°C and acetone (1.15 L) was slowly added to the mixture, after which 7 L of ice-cold water and a solution of 10% sulfuric acid (prepared by diluting 3.4 L of sulfuric acid with 34 L ice-chilled water). The product was extracted 3 times with 10 L of diethyl ether and the combined organic layers were washed with 10 L of brine and dried over sodium sulfate (2 kg). Concentration of the organic layer under reduced pressure gave the crude product (2 kg) as a mixture of the desired dilinoleyl alcohol with trace amounts of O-formylated product. The crude product was redissolved in tetrahydrofuran (4 L) and charged into a 20 L glass reactor. To this solution was added NaOH solution (0.934 kg, dissolved in 8 L of ice-cold water) and the contents were heated at 65°C for 18 hours, after which TLC (10% ether in hexane) showed complete conversion of the O-formylated product to the desired dilinoleylmethanol. The reaction mixture was cooled and extracted with diethyl ether (3 x 4 L), and the combined organic layers were washed with 5 L of brine and dried over sodium sulfate (4 kg). Filtration followed by concentration of the organic layer gave the crude product. The crude product thus obtained was purified by column chromatography using 60-120 mesh silica gel and 4% ether in hexane. Concentration of purified product fractions gave purified compound 6 (1.45 kg, 80%) as a colorless liquid.

1H ЯМР (400 МГц, CDC13) δ = 5,47-5,24 (m, 8Н), 3,56 (dd, J=6,8, 4,2 Гц, 1Н), 2,85-2,66 (m, 4Н), 2,121,91 (m, 9Н), 1,50-1,17 (m, 46Н), 0,98-0,76 (m, 6Н).1H NMR (400 MHz, CDC1 3 ) δ = 5.47-5.24 (m, 8H), 3.56 (dd, J=6.8, 4.2 Hz, 1H), 2.85-2, 66 (m, 4H), 2.121.91 (m, 9H), 1.50-1.17 (m, 46H), 0.98-0.76 (m, 6H).

13С ЯМР (101 МГц, CDCls) δ 130,41, 130,37, 128,18, 128,15, 77,54, 77,22, 76,91, 72,25, 37,73, 31,75, 29,94, 29,89, 29,83, 29,73, 29,58, 29,53, 27,46, 27,43, 25,89, 25,86, 22,80, 14,30. 13 C NMR (101 MHz, CDCls) δ 130.41, 130.37, 128.18, 128.15, 77.54, 77.22, 76.91, 72.25, 37.73, 31.75, 29.94, 29.89, 29.83, 29.73, 29.58, 29.53, 27.46, 27.43, 25.89, 25.86, 22.80, 14.30.

Получение [6Z,9Z,28Z,3 ^]-гептатриаконта-6,9,28,31-тетраен-19-ил-4-(диметиламино)бутаноата]Preparation of [6Z,9Z,28Z,3^]-heptatriaconte-6,9,28,31-tetraen-19-yl-4-(dimethylamino)butanoate]

MC3 (8).MC3 (8).

Дилинолеилметанол 6 (144 г, 272 ммоль) растворили в 1 л дихлорметана и добавили к этому раствору хлористоводородную соль диметиламиномасляной кислоты 7 (55 г, 328 ммоль) и после этого - диизопропилэтиламин (70 мл) и диметиламинопиридин (4 г). После перемешивания в течение 5 мин при температуре окружающей среды добавили EDCI (80 г, 417 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение ночи, после чего анализ ТСХ (силикагель, 5% MeOH в CH2Cl2) показал полное исчезновение исходного спиртового соединения. Реакционную смесь разбавили CH2Cl2 (500 мл) и промыли насыщенным раствором NaHCO3 (400 мл), водой (400 мл) и соляным раствором (500 мл). Объединенные органические слои сушили над безводн. Na2SO4 и удаляли растворители в условиях вакуума. Полученный таким образом неочищенный продукт (180 г) очистили колоночной флэшхроматографией [2,5 кг силикагеля, с применением следующих элюентов: i) колонка, упакованная 6 л 0,1% NEt3 в дихлорметане; после загрузки ii) 4 л 0,1% NEt3 в дихлорметане; iii) 16 л 2% МеОН - 98% 0,1% NEt3 в дихлорметане; iv) 4 л 2,5% МеОН - 97,5% 0,1% NEt3 в дихлорметане; v) 12 л 3% МеОН - 97% 0,1% NEt3 в дихлорметане] для получения очищенного продукта 8 (MC3, 159 г, 91%) в виде бесцветной маслянистой жидкости.Dilinoleylmethanol 6 (144 g, 272 mmol) was dissolved in 1 L of dichloromethane and the hydrochloride salt of dimethylaminobutyric acid 7 (55 g, 328 mmol) was added to this solution, followed by diisopropylethylamine (70 ml) and dimethylaminopyridine (4 g). After stirring for 5 min at ambient temperature, EDCI (80 g, 417 mmol) was added and the reaction mixture was stirred at room temperature overnight, after which TLC analysis (silica gel, 5% MeOH in CH 2 Cl 2 ) showed complete disappearance of the starting material. alcohol compound. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (500 ml) and washed with saturated NaHCO 3 solution (400 ml), water (400 ml) and brine (500 ml). The combined organic layers were dried over anhydrous. Na 2 SO 4 and the solvents were removed under vacuum. The crude product thus obtained (180 g) was purified by flash column chromatography [2.5 kg silica gel, using the following eluents: i) column packed with 6 L of 0.1% NEt 3 in dichloromethane; after loading ii) 4 l 0.1% NEt 3 in dichloromethane; iii) 16 L 2% MeOH - 98% 0.1% NEt 3 in dichloromethane; iv) 4 l 2.5% MeOH - 97.5% 0.1% NEt 3 in dichloromethane; v) 12 L 3% MeOH - 97% 0.1% NEt 3 in dichloromethane] to obtain purified product 8 (MC3, 159 g, 91%) as a colorless oily liquid.

1Н ЯМР (400 МГц, CDC13): δ 5,46-5,23 (m, 8H), 4,93-4,77 (m, 1H), 2,83-2,66 (m, 4H), 2,37-2,22 (m, 4H), 2,20 (s, 6H), 2,10-1,96 (m, 9H), 1,85-1,69 (m, 2H), 1,49 (d, J=5,4 Гц, 4H), 1,39-1,15 (m, 39H), 0,95-0,75 (m, 6H).1H NMR (400 MHz, CDC 13 ): δ 5.46-5.23 (m, 8H), 4.93-4.77 (m, 1H), 2.83-2.66 (m, 4H), 2.37-2.22 (m, 4H), 2.20 (s, 6H), 2.10-1.96 (m, 9H), 1.85-1.69 (m, 2H), 1. 49 (d, J=5.4 Hz, 4H), 1.39-1.15 (m, 39H), 0.95-0.75 (m, 6H).

13C ЯМР (101 МГц, CDC13): δ 173,56, 130,38, 130,33, 128,17, 128,14, 77,54, 77,22, 76,90, 74,44, 59,17, 45,64, 34,36, 32,69, 31,73, 29,87, 29,76, 29,74, 29,70, 29,56, 29,50, 27,44, 27,41, 25,84, 25,55, 23,38, 22,78, 14,27. 13 C NMR (101 MHz, CDC13): δ 173.56, 130.38, 130.33, 128.17, 128.14, 77.54, 77.22, 76.90, 74.44, 59.17 , 45.64, 34.36, 32.69, 31.73, 29.87, 29.76, 29.74, 29.70, 29.56, 29.50, 27.44, 27.41, 25 .84, 25.55, 23.38, 22.78, 14.27.

EI-масс-спектрометрия (+ve): Молекулярная масса расчетная для C43H79NO2 (M+ H)+: 642,6, определенная экспериментально: 642,6.EI-mass spectrometry (+ve): Molecular mass calculated for C 43 H 79 NO 2 (M+ H) + : 642.6, determined experimentally: 642.6.

Пример 17. Получение композиции с siРНК с применением предварительно сформированных везикул.Example 17. Preparation of a siRNA composition using preformed vesicles.

Содержащие катионный липид частицы приготовили с применением способа предварительно сформированных везикул. Катионный липид, ДСФХ, холестерин и ПЭГ-липид солюбилизировали в этаCationic lipid containing particles were prepared using the preformed vesicle method. Cationic lipid, DSPC, cholesterol and PEG lipid were solubilized into eta

--

Claims (21)

ноле в молярном соотношении 40/10/40/10 соответственно. Липидную смесь добавили к водному буферному раствору (50 мМ цитрат, pH 4) при перемешивании, до конечной концентрации этанола и липидов 30 об.% и 6,1 мг/мл соответственно, и дали уравновеситься при комнатной температуре в течение 2 мин перед экструзией. Гидратированные липиды экструдировали через два расположенные друг над другом фильтра с размером пор 80 нм (Nuclepore) при 22°С с помощью экструдера Lipex (Northern Lipids, Ванкувер, Британская Колумбия, Канада) до достижения диаметра везикул 70-90 нм, согласно данным анализа с помощью Nicomp. Обычно для этого требовалось 1-3 прогона. В случае некоторых смесей катионных липидов, которые не образовывали маленькие везикулы, удавалось сформировать стабильные везикулы размером 70-90 нм с помощью гидратации липидной смеси буферным раствором с пониженным pH (50 мМ цитрат, pH 3) для протонирования фосфатной группы головки ДСФХ.zero in a molar ratio of 40/10/40/10, respectively. The lipid mixture was added to an aqueous buffer solution (50 mM citrate, pH 4) with stirring to a final ethanol and lipid concentration of 30 vol% and 6.1 mg/mL, respectively, and allowed to equilibrate at room temperature for 2 min before extrusion. Hydrated lipids were extruded through two stacked 80 nm pore size filters (Nuclepore) at 22°C using a Lipex extruder (Northern Lipids, Vancouver, BC, Canada) to achieve a vesicle diameter of 70–90 nm, as determined by using Nicomp. Typically this required 1-3 runs. In the case of some mixtures of cationic lipids that did not form small vesicles, it was possible to form stable vesicles of 70–90 nm in size by hydrating the lipid mixture with a low-pH buffer solution (50 mM citrate, pH 3) to protonate the phosphate group of the DSPC head group. SiРНК для FVII (солюбилизированную в водном растворе 50 мМ цитрата, pH 4, содержащем 30% этанол) добавляли к везикулам, предварительно уравновешенным до 35°С, со скоростью примерно 5 мл/мин при перемешивании. По достижении конечного соотношения siРНК/липид 0,06 (по массе) смесь инкубировали дополнительно в течение 30 мин при 35°С для перестройки везикул и инкапсуляции siРНК FVII. После этого удалили этанол и заменили внешний буферный раствор на PBS (155 мМ NaCl, 3 мМ Na2HPO4, 1 мМ KH2PO4, pH 7,5) с применением либо диализа, либо тангенциальной поточной диафильтрации. Конечное соотношение инкапсулированной siРНК к липиду определяли после удаления неинкапсулированной siРНК с применением центрифужных колонок для эксклюзионной хроматографии или центрифужных колонок для ионообменной хроматографии. Кривая зависимости доза-эффект, демонстрирующая % остаточного FVII в зависимости от дозы (мг/кг) приведена на фиг. 9.SiRNA for FVII (solubilized in an aqueous solution of 50 mM citrate, pH 4, containing 30% ethanol) was added to the vesicles, previously equilibrated to 35°C, at a rate of approximately 5 ml/min with stirring. Once a final siRNA/lipid ratio of 0.06 (w/w) was reached, the mixture was incubated for an additional 30 min at 35°C to rearrange the vesicles and encapsulate FVII siRNA. The ethanol was then removed and the external buffer was replaced with PBS (155 mM NaCl, 3 mM Na 2 HPO 4 , 1 mM KH 2 PO 4 , pH 7.5) using either dialysis or tangential flow diafiltration. The final ratio of encapsulated siRNA to lipid was determined after removal of unencapsulated siRNA using size exclusion chromatography spin columns or ion exchange chromatography spin columns. A dose response curve showing % residual FVII as a function of dose (mg/kg) is shown in FIG. 9. Пример 18. Определение pKa катионного липида формулы I.Example 18 Determination of pKa of cationic lipid of formula I. Значение pKa для катионного липида формулы I определяли в существенной мере, как описано в работе (Eastman et al., 1992, Biochemistry, 31:4262-4268), с применением флуоресцентного зонда 2-(р-толуидино)-6-нафталенсульфоновой кислоты (TNS), которая не флуоресцирует в воде, но приобретает заметную флуоресценцию при связывании с мембранами. Везикулы, состоящие из катионного липида/ДСФХ/холестерина/ПЭГ-c-DOMG (в молярном соотношении 40:10:40:10), разбавили до 0,1 мМ в буферных растворах (130 мМ NaCl, 10 мМ CH3COONH4, 10 мМ MES, 10 мМ HEPES) с различными значениями pH в диапазоне от 2 до 11. Аликвоту водного раствора TNS (до конечной концентрации 1 мкМ) добавляли к разбавленным везикулам и после 30 секундного периода уравновешивания измеряли флуоресценцию TNS-содержащего раствора при длинах волн возбуждения и испускания 321 нм и 445 нм, соответственно. Значение pKa для содержащих катионный липид везикул определяли, строя график зависимости измененной величины флуоресценции от значения pH растворов и выравнивая данные по сигмоидной кривой с применением коммерческой программы для построения графиков IgorPro. Кривая титрования pKa для катионного липида формулы I представлена на фиг. 10.The pKa value for the cationic lipid of formula I was determined essentially as described in (Eastman et al., 1992, Biochemistry, 31:4262-4268), using the fluorescent probe 2-(p-toluidino)-6-naphthalenesulfonic acid ( TNS), which does not fluoresce in water, but acquires noticeable fluorescence when bound to membranes. Vesicles consisting of cationic lipid/DSPC/cholesterol/PEG-c-DOMG (in a molar ratio of 40:10:40:10) were diluted to 0.1 mM in buffer solutions (130 mM NaCl, 10 mM CH 3 COONH 4 , 10 mM MES, 10 mM HEPES) with different pH values ranging from 2 to 11. An aliquot of an aqueous TNS solution (to a final concentration of 1 μM) was added to the diluted vesicles and after a 30 s equilibration period, the fluorescence of the TNS-containing solution was measured at excitation wavelengths and emission 321 nm and 445 nm, respectively. The pKa value for cationic lipid-containing vesicles was determined by plotting the change in fluorescence value versus the pH of the solutions and fitting the data to a sigmoid curve using the commercial plotting program IgorPro. The pKa titration curve for the cationic lipid of formula I is shown in FIG. 10. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Липидная композиция для доставки терапевтического агента в клетку, содержащая катионный липид формулы I1. Lipid composition for delivery of a therapeutic agent into a cell, containing a cationic lipid of formula I Формула I, или его фармацевтически приемлемую соль, и терапевтический агент, причем указанный терапевтический агент представляет собой нуклеиновую кислоту, при этом нуклеиновая кислота представляет собой мРНК.Formula I, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and a therapeutic agent, wherein said therapeutic agent is a nucleic acid, wherein the nucleic acid is mRNA. 2. Липидная композиция по п.1, содержащая 40-65% катионного липида формулы I, 5-10% нейтрального липида, 25-40% стерина и 0,5-10% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида.2. Lipid composition according to claim 1, containing 40-65% cationic lipid of formula I, 5-10% neutral lipid, 25-40% sterol and 0.5-10% PEG or PEG-modified lipid. 3. Липидная композиция по п.2, в которой нейтральный липид выбран из ДСФХ, ДПФХ, ДМФХ, ПОФХ, ДОФЭ и СМ.3. The lipid composition according to claim 2, wherein the neutral lipid is selected from DSPC, DPPC, DMPC, POPC, DOPE and SM. 4. Липидная композиция по п.2, в которой стерин представляет собой холестерин.4. The lipid composition according to claim 2, wherein the sterol is cholesterol. 5. Липидная композиция по п.2, в которой ПЭГ-липид представляет собой от ПЭГ-С14 до ПЭГ-С22, от ПЭГ-Сст14 до ПЭГ-Ce^ или ПЭГ-ДСФЭ.5. The lipid composition according to claim 2, in which the PEG lipid is PEG-C 14 to PEG-C 22 , PEG-Cst 14 to PEG-Ce^ or PEG-DSPE. 6. Липидная композиция по любому из пп.1-5, полученная способом поточного смешивания.6. Lipid composition according to any one of claims 1 to 5, obtained by in-line mixing. 7. Липидная композиция по п.2, содержащая 57,5% катионного липида формулы I, 7,5% нейтрального липида, 31,5% стерина и 3,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида.7. The lipid composition according to claim 2, containing 57.5% cationic lipid of formula I, 7.5% neutral lipid, 31.5% sterol and 3.5% PEG or PEG-modified lipid. 8. Липидная композиция по п.7, полученная экструзионным способом.8. Lipid composition according to claim 7, obtained by extrusion. 9. Липидная композиция по п.2, в которой соотношение липид:нуклеиновая кислота составляет от 9. The lipid composition according to claim 2, in which the lipid:nucleic acid ratio is from 3 до 15.3 to 15. 10. Липидная композиция по п.9, в которой соотношение липид:нуклеиновая кислота составляет от10. The lipid composition according to claim 9, in which the lipid:nucleic acid ratio is from - 79 046694- 79 046694 5 до 13.5 to 13. 11. Липидная композиция по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере один аполипопротеин.11. The lipid composition according to claim 1, further containing at least one apolipoprotein. 12. Липидная композиция по п.11, в которой аполипопротеин представляет собой АроЕ, его активные полиморфные формы, изоформы, вариантные и мутантные формы и фрагменты или укороченные формы.12. The lipid composition according to claim 11, wherein the apolipoprotein is ApoE, its active polymorphic forms, isoforms, variant and mutant forms and fragments or truncated forms. 13. Липидная композиция по п.1, дополнительно содержащая нацеливающий липид.13. The lipid composition according to claim 1, further comprising a targeting lipid. 14. Липидная композиция по п.13, в которой нацеливающий липид содержит N-ацетилгалактозамин.14. The lipid composition according to claim 13, wherein the targeting lipid comprises N-acetylgalactosamine. 15. Липидная композиция по п.14, в которой N-ацетилгалактозамин включает моно-, би- или триантеннальную углеводную группу.15. The lipid composition according to claim 14, wherein N-acetylgalactosamine includes a mono-, bi- or tri-antennary carbohydrate group. 16. Липидная композиция по п.13, в которой указанный нацеливающий липид присутствует в композиции в молярном количестве от 0,001 до 5%.16. The lipid composition according to claim 13, wherein said targeting lipid is present in the composition in a molar amount of from 0.001 to 5%. 17. Липидная композиция по п.13, в которой указанный нацеливающий липид представляет собой соединение, выбранное из группы, состоящей из соединений формулы II, формулы III, формулы VI и формулы VII:17. The lipid composition of claim 13, wherein said targeting lipid is a compound selected from the group consisting of compounds of formula II, formula III, formula VI and formula VII: GalNAc3-flCrGalNAc3-flCr Формула II иа1МАсЗ-ПЭГ-ДСГFormula II ia1MAc3-PEG-DSG Формула IIIFormula III Фолат-ПЭГ2000-ДСГFolate-PEG2000-DSG Формула VIFormula VI Фолат-ПЭГ3400-ДСГFolate-PEG3400-DSG Формула VII.Formula VII. 18. Липидная композиция по п.2, содержащая 50% катионного липида формулы I, 10% нейтрального липида, 38,5% стерина и 1,5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида.18. The lipid composition according to claim 2, containing 50% cationic lipid of formula I, 10% neutral lipid, 38.5% sterol and 1.5% PEG or PEG-modified lipid. 19. Липидная композиция по п.2, содержащая 50% катионного липида формулы I, 10% нейтрального липида, 35% стерина и 5% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида.19. The lipid composition according to claim 2, containing 50% cationic lipid of formula I, 10% neutral lipid, 35% sterol and 5% PEG or PEG-modified lipid. 20. Липидная композиция по п.2, содержащая 57,2% катионного липида формулы I, 7,1% нейтрального липида, 34,3% стерина и 1,4% ПЭГ или ПЭГ-модифицированного липида.20. The lipid composition according to claim 2, containing 57.2% cationic lipid of formula I, 7.1% neutral lipid, 34.3% sterol and 1.4% PEG or PEG-modified lipid. 21. Способ доставки терапевтического агента в клетку, включающий введение субъекту липидной композиции по любому из пп.1-20.21. A method of delivering a therapeutic agent into a cell, comprising administering to a subject a lipid composition according to any one of claims 1 to 20. --
EA201791744 2009-06-10 2010-06-10 LIPID COMPOSITION BASED ON CATIONIC LIPID AND NUCLEIC ACID EA046694B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61/185,800 2009-06-10
US61/244,834 2009-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA046694B1 true EA046694B1 (en) 2024-04-10

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021201228B2 (en) Improved lipid formulation
JP2023063361A (en) Novel lipids and compositions for delivery of therapeutic agent
EA046694B1 (en) LIPID COMPOSITION BASED ON CATIONIC LIPID AND NUCLEIC ACID
CHEN et al. Patent 2764609 Summary