Molécula de ácido nucleico monocatenario que tiene esqueleto alicíclico que contiene nitrógeno.

Una molécula de ácido nucleico monocatenario que comprende una secuencia inhibidora de la expresión que inhibe la expresión de un gen diana,

donde:

- la molécula comprende: una región (Xc); una región de ligador (Lx), una región interna (Z) que comprende la secuencia inhibidora de la expresión y que está compuesta de una región (X) y una región (Y), una región de ligador (Ly) y una región (Yc) en este orden;

- la región (Xc) es complementaria a la región (X);

- la región (Yc) es complementaria a la región (Y); y

- la región de ligador (Lx)

se representa por la siguiente fórmula (I):**Fórmula**

en la que:

X1 y X2 son cada uno independientemente H2, O, S o NH;

Y1 y Y2 son cada uno independientemente un enlace sencillo, CH2, NH, O o S;

R3 es un átomo de hidrógeno o sustituyente que está unido a C-3, C-4, C-5 o C-6 sobre un anillo A;

L1 es una cadena de alquileno compuesta por n átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORa, NH2, NHRa, NRaRb, SH o SRa, o

L1 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxígeno,

a condición de que: cuando Y1 sea NH, O o S, un átomo unido a Y1 en L1 sea carbono, un átomo unido a OR1 en L1 sea carbono y los átomos de oxígeno no sean adyacentes entre sí;

L2 es una cadena de alquileno compuesta por m átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORc, NH2, NHRc, NRcRd, SH o SRc, o

L2 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxígeno,

a condición de que: cuando Y2 sea NH, O o S, un átomo unido a Y2 en L2 sea carbono, un átomo unido a OR2 en L2 sea carbono y los átomos de oxígeno no sean adyacentes entre sí;

Ra, Rb, Rc y Rd son cada uno independientemente un sustituyente o un grupo protector;

l es 1 o 2;

m es un número entero en el intervalo de 0 a 30;

n es un número entero en el intervalo de 0 a 30;

las regiones (Xc) y (X) están cada una ligadas a la región de ligador (Lx) mediante -OR1- o -OR2-; y

R1 y R2 pueden o pueden no estar presentes, y cuando están presentes, R1 y R2 son cada uno

independientemente un residuo de nucleótido o la estructura de fórmula (I).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13167536.

Solicitante: Bonac Corporation.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: Fukuoka BIO Factory 4F 1488-4 Aikawa-machi Kurume-shi, Fukuoka 839-0861 JAPON.

Inventor/es: SUZUKI, HIROSHI, OHGI, TADAAKI, HAYASHI,HIROTAKE, SHIROHZU,HISAO, HAMASAKI,TOMOHIRO, ITOH,AKIHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12N15/113 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 15/00 Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K). › Acidos nucleicos no codificantes que modulan la expresión de genes, p.ej. oligonucleótidos antisentido.

PDF original: ES-2528285_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Molécula de ácido nucleico monocatenario que tiene esqueleto alicfclico que contiene nitrógeno Campo técnico

La presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico monocatenario que inhibe la expresión génica. En particular, la presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico monocatenario que tiene un esqueleto alicíclico que contiene nitrógeno, una composición que contiene la molécula de ácido nucleico monocatenario y el uso de la molécula de ácido nucleico monocatenario.

Técnica anterior

Como una técnica para inhibir la expresión génica se conoce, por ejemplo, la interferencia por ARN (¡ARN) (Fire y col., Nature, Feb. 19, 1998; 391 (6669): pág 806-811). La inhibición de la expresión génica por interferencia por ARN generalmente se lleva a cabo administrando una molécula de ARN bicatenario corto a, por ejemplo, una célula o similares. La molécula de ARN bicatenario generalmente se llama ARNip (ARN interferente pequeño). Se ha informado que no solo el ARNip, sino que también una molécula de ARN circular que se ha convertido en parcialmente bicatenaria por hibridación intermolecular, también pueden inhibir la expresión génica (publicación de patente de EE.UU. N° 2004-058886). Sin embargo, las moléculas de ARN usadas en estas técnicas para inducirla inhibición de la expresión génica tienen los siguientes problemas.

Primero, con el fin de producir el ARNip, es necesario sintetizar una hebra codificante y una hebra no codificante por separado e hibridar estas hebras al final del procedimiento. Así, hay un problema de baja eficiencia de fabricación. Además, cuando el ARNip se administra a una célula, es necesario administrar el ARNip a la célula mientras que se inhibe la disociación a ARN monocatenario, que requiere una tarea laboriosa de fijar las condiciones para manipular el ARNip. Por otra parte, la molécula de ARN circular tiene un problema en que su síntesis es difícil.

Estas moléculas de ARN están básicamente compuestas por residuos de nucleótidos. Por ahora, con el fin de conferir alguna función a las moléculas de ARN o marcar las moléculas de ARN, no hay otra forma sino que modificar cualquiera de los componentes, es decir, una base, un residuo de azúcar o un grupo fosfato, del (de los) residuo(s) de nucleótido(s). Por tanto, en el desarrollo de productos farmacéuticos y similares que utilizan interferencia por ARN es muy difícil alterar las moléculas de ARN de manera que se confiera otra función a las mismas o marcarlas mientras que se mantiene su función para inhibir la expresión génica.

El documento WO 2004/090108 se refiere a un agente de ¡ARN que comprende una secuencia codificante y una secuencia no codificante, donde el agente comprende una modificación estabilizante tal como un grupo catiónico y la secuencia no codificante elige como diana un ARN expresado en el riñón El documento WO 2006/088490 se refiere a un ribonucleósido sustituido con un grupo fosfonamidito en la posición 3'. En ciertas realizaciones, el fosfonamidito es un fosfonamidito de alquilo. El documento WO 2006/088490 también se refiere a un oligonucleótido bicatenario que comprende al menos un enlace de no fosfato. Enlaces de no fosfato representativos incluyen enlaces fosfonato, hidroxilamina, hidroxilhidrazinilo, amida y carbamato. En ciertas realizaciones, el enlace de no fosfato es un enlace fosfonato.

El documento EP 2233573 A1 (WO 2009/074076) se refiere a una molécula compleja que interfiere con la expresión de genes diana y que contiene dos hebras de ARNip Xi y X2 que tienen al menos el 80 % de complementariedad. El extremo 5' de X1 y el extremo 3' de X2 están ligados mediante la molécula no de ácido nucleico L1. El extremo 5' de X2 y el extremo 3' de X1 están ligados mediante la molécula no de ácido nucleico L2. Como ambos extremos 5' y 3' de las dos hebras de ARNip X1 y X2 de la molécula compleja están ligados mediante moléculas de no ácido nucleico, no es fácil para las hebras de ARNip desenrollarse y degradarse.

Breve sumario de la invención

Teniendo en cuenta lo anterior, es un objetivo de la presente invención proporcionar una molécula de ácido nucleico novedosa que pueda producirse fácilmente y eficazmente y pueda inhibir la expresión génica.

Con el fin de lograr el objetivo anterior, la presente invención proporciona una molécula de ácido nucleico monocatenario que comprende una secuencia inhibidora de la expresión que inhibe la expresión de un gen diana

donde:

la molécula comprende: una región (Xc); una región de ligador (Lx), una región interna (Z) que comprende la secuencia inhibidora de la expresión y que está compuesta de una región (X) y una región (Y), una región de ligador (Ly) y una región (Ye) en este orden; la región (Xc) es complementarla a la región (X); la región (Ye) es complementarla a la región (Y); y la región de ligador (Lx)

se representa por la siguiente fórmula (I):

( I )

en la que:

X1 y X2 son cada uno independientemente H2, O, S o NH;

Y1 y Y2 son cada uno independientemente un enlace sencillo, CH2, NH, O o S;

R3 es un átomo de hidrógeno o sustituyente que está unido a C-3, C-4, C-5 o C-6 sobre un anillo A;

L1 es una cadena de alquileno compuesta por n átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORa, NH2, NHRa, NRaRb, SH o SRa, o L1 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxígeno,

a condición de que: cuando Y1 sea NH, O o S, un átomo unido a Y1 en L1 sea carbono, un átomo unido a OR en L1 sea carbono y los átomos de oxígeno no sean adyacentes entre sí;

L2 es una cadena de alquileno compuesta por m átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORc, NH2, NHRC, NRcRd, SH o SRC, o L2 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxígeno,

a condición de que: cuando Y2 sea NH, O o S, un átomo unido a Y2 en L2 sea carbono, un átomo unido a OR2 en L2 sea carbono y los átomos de oxígeno no sean adyacentes entre sí;

Ra, Rb, Rc y Rd son cada uno independientemente un sustituyente o un grupo protector;

I es 1 o 2;

m es un número entero en el intervalo de 0 a 30; n es un número entero en el intervalo de 0 a 30;

las regiones (Xc) y (X) están cada una ligadas a la región de ligador (Lx) mediante -OR1- o -OR2-; y

R1 y R2 pueden o pueden no estar presentes, y cuando están presentes, R1 y R2 son cada uno

independientemente un residuo de nucleótido o la estructura de fórmula (I).

La presente invención también proporciona una composición para inhibir la expresión de un gen diana. La composición contiene la molécula de ácido nucleico monocatenario según la presente invención.

La presente invención también proporciona una composición farmacéutica que contiene la molécula de ácido nucleico monocatenario según la presente invención.

La presente invención también proporciona un procedimiento in vitro para inhibir la expresión de un gen diana, comprendiendo el procedimiento usar la molécula de ácido nucleico monocatenario según la presente invención, donde opcionalmente

el procedimiento comprende administrar la molécula de ácido nucleico monocatenario a una célula, tejido o un órgano in vitro; o

la molécula de ácido nucleico es una molécula de ARN y la expresión del gen diana se inhibe induciendo interferencia por ARN.

La presente invención también proporciona una molécula de ácido nucleico para su uso en un procedimiento para tratar una enfermedad, donde la molécula de ARN es la molécula de ácido nucleico monocatenario según la presente invención; y la molécula de ácido nucleico monocatenario comprende, como secuencia inhibidora de la expresión, una secuencia que inhibe la expresión de un gen que causa la enfermedad.

Usando la molécula de ácido nucleico monocatenario de la presente invención es posible inhibir la expresión de un gen. Además, como la molécula de ácido nucleico monocatenario no es circular, puede sintetizarse fácilmente. Por tanto, como es de una sola hebra, no es necesaria una etapa de hibridación requerida en la producción de una hebra doble, de manera que puede producirse eficazmente. Además, como la región de ligador incluye el (los) residuo(s) de no nucleótido, no solo son posibles, por ejemplo, alteraciones convencionales a residuos de nucleótidos, sino también, por ejemplo, alteraciones tales como modificación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una molécula de ácido nucleico monocatenario que comprende una secuencia inhibidora de la expresión que inhibe la expresión de un gen diana, donde:

- la molécula comprende: una región (Xc); una región de ligador (Lx), una región interna (Z) que comprende la secuencia inhibidora de la expresión y que está compuesta de una región (X) y una región (Y), una región de ligador (Ly) y una región (Ye) en este orden;

la región (Xc) es complementaria a la región (X); la región (Ye) es complementaria a la región (Y); y la región de ligador (Lx)

se representa por la siguiente fórmula (I):

( I )

en la que:

X1 y X2 son cada uno independientemente H2, O, S o NH;

Y1 y Y2 son cada uno independientemente un enlace sencillo, CH2, NH, O o S;

R3 es un átomo de hidrógeno o sustituyente que está unido a C-3, C-4, C-5 o C-6 sobre un anillo A;

L1 es una cadena de alquileno compuesta por n átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORa, NH2, NHRa, NRaRb, SH o SRa, o L1 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxigeno,

a condición de que: cuando Y1 sea NH, O o S, un átomo unido a Y1 en L1 sea carbono, un átomo unido a OR1 en L1 sea carbono y los átomos de oxigeno no sean adyacentes entre sí;

L2 es una cadena de alquileno compuesta por m átomos, y un átomo de hidrógeno sobre un átomo de carbono del alquileno puede o puede no estar sustituido con OH, ORc, NH2, NHRC, NRcRd, SH o SRC, o L2 es una cadena de poliéter obtenida sustituyendo al menos un átomo de carbono sobre la cadena de alquileno con un átomo de oxígeno,

a condición de que: cuando Y2 sea NH, O o S, un átomo unido a Y2 en L2 sea carbono, un átomo unido a OR2 en L2 sea carbono y los átomos de oxígeno no sean adyacentes entre sí;

Ra, Rb, Rc y Rd son cada uno independientemente un sustituyente o un grupo protector;

I es 1 o 2;

m es un número entero en el intervalo de 0 a 30; n es un número entero en el intervalo de 0 a 30;

las regiones (Xc) y (X) están cada una ligadas a la región de ligador (Lx) mediante -OR1- o -OR2-; y

R1 y R2 pueden o pueden no estar presentes, y cuando están presentes, R1 y R2 son cada uno

independientemente un residuo de nucleótido o la estructura de fórmula (I).

2. La molécula de ácido nucleico monocatenario según la reivindicación 1, donde en la fórmula (I):

L1 es la cadena de poliéter, y la cadena de poliéter es polietilenglicol, y/o

(m + n) total del número de átomos (n) en L1 y el número de átomos (m) en L2 está en el intervalo de 0 a 30.

3. La molécula de ácido nucleico monocatenario según la reivindicación 1 o 2, donde la estructura de fórmula (I) es una cualquiera de las siguientes fórmulas (1-1) a (I-9) en las que n es un número entero de 0 a 30, m es un número entero de 0 a 30 y q es un número entero de 0 a 10:

opcionalmente donde:

en la fórmula (I-1), en la fórmula (I-2), en la fórmula (I-3),

n = 8; n = 3; n = 4 u 8;

la fórmula (I-4), n = 7 u 8;

en la fórmula (I-5), en la fórmula (I-6), en la fórmula (I-7), en la fórmula (I-8), en la fórmula (I-9), fórmula (I-8a):

n = 3 y m = 4 n = 8 y m = 4 n = 8 y m = 4 n = 5 y m = 4

y

q = 1 y m = 4; o la fórmula (I-4) es la siguiente fórmula (I-4a) y la fórmula (I-8) es la siguiente

4. La molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el número de bases (X) en la región (X) y el número de bases (Xc) en la región del lado 5' (Xc) satisfacen una condición de la expresión (3), o (5) u (11):

X > Xc...(3)

X - Xc...(5)

X -Xc = 1,2o 3...(11)

y/o donde el número de bases (Xc) en la región (Xc) es 19 a 30.

5. La molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el número de bases (X) en la región (X), el número de bases (Y) en la región (Y), el número de bases (Xc) en la región (Xc) y el número de bases (Yc) en la región (Yc) satisfacen una cualquiera de las condiciones (a) a (e):

(a) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (3) y (4);

X > Xc...(3)

Y = Yc...(4)

(b) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (5) y (6);

X = Xc...(5)

Y > Yc...(6)

(c) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (7) y (8);

X > Xc...(7)

Y > Yc...(8)

(d) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (9) y (10);

X = Xc...(9)

Y = Yc...(10)

(e) Se satisface la condición de la expresión (2);

Z > Xc + Yc...(2).

6. La molécula de ácido nucleico monocatenario según la reivindicación 5, donde en las condiciones (a) a (d), la diferencia entre el número de bases (X) en la región (X) y el número de bases (Xc) en la región (Xc), y la diferencia entre el número de bases (Y) en la región (Y) y el número de bases (Yc) en la región (Yc) satisfacen las siguientes condiciones:

(a) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (11) y (12);

X -Xc = 1,2o 3...(11)

Y - Yc = O... (12)

(b) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (13) y (14);

X - Xc = O...(13)

Y -Yc = 1,2o 3.(14)

(c) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (15) y (16);

X -Xc = 1, 2o 3.(15)

Y -Yc = 1,2o 3.(16)

(d) Se satisfacen las condiciones de las expresiones (17) y (18);

X - Xc = O...(17)

Y - Yc - O...(18).

7. La molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde

- el número de bases (Xc) en la región (Xc) es 1 a 11; y/o

- el número de bases (Yc) en la región (Yc) es 1 a 11; y/o

- el número total de bases en la molécula es 50 o más; y/o

- la molécula de ácido nucleico monocatenario comprende al menos un residuo modificado y/o una sustancia de marcado y/o un isótopo estable.

8. La molécula de ácido nucleico monocatenario según la reivindicación 7, donde:

- el número de bases (Xc) en la región (Xc) es 1 a 7; y/o

- el número de bases (Yc) en la región (Yc) es 1 a 7.

9. La molécula de ácido nucleico monocatenario según la reivindicación 8, donde:

- el número de bases (Xc) en la región (Xc) es 1 a 3; y/o

- el número de bases (Yc) en la región (Yc) es 1 a 3.

10. La molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que es una molécula de ARN.

11. Una composición para inhibir la expresión de un gen diana, comprendiendo la composición la molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Una composición farmacéutica que comprende la molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

13. La composición farmacéutica según la reivindicación 12 para su uso en el tratamiento de inflamación.

14. Un procedimiento in vitro para inhibir la expresión de un gen diana, comprendiendo el procedimiento usar la molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde opcionalmente.

- el procedimiento comprende administrar la molécula de ácido nucleico monocatenario a una célula, un tejido o un órgano in vitro; o

- la molécula de ácido nucleico es una molécula de ARN y la expresión del gen diana se inhibe induciendo interferencia por ARN.

15. Una molécula de ácido nucleico para su uso en el tratamiento de una enfermedad, donde la molécula es la 5 molécula de ácido nucleico monocatenario según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y la molécula de ácido nucleico monocatenario comprende, como secuencia inhibidora de la expresión, una secuencia que inhibe la expresión de un gen que causa la enfermedad.


 

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