Oligonükleotidlere dayalı ilaçlar. Sempozyum "Peptid ve protein bazlı yenilikçi ilaçlar"

04.07.2013 - 31.12.2013

Araştırma konusuyla ilgili modern literatürün sistematik bir analizi yapıldı. Proje uygulayıcıları açısından en umut verici diziler, antiviral ve antibakteriyel aktivite sergilemesi gereken oligonükleotit türevleri ve analogları oluşturulmuştur.
Otomatik DNA/RNA sentezleyicileri kullanılarak veya katı bir destek üzerinde manuel sentez modunda modifiye edilmiş oligonükleotitlerin ve bunların konjugatlarının sentezi için yöntemler geliştirilmiştir. Belirli bir işlevselliğe sahip oligonükleotit türevlerinin tasarımı için, moleküler dinamik yöntemi kullanılarak oluşturulan duplekslerin yapısının ve stabilitesinin kestirimci analizine dayananlar da dahil olmak üzere çeşitli yaklaşımlar önerilmiştir. İnternükleotid fosfodiester grubunun fosfor atomunda modifikasyonlar taşıyan yeni, önceden tanımlanmamış oligonükleotit türevlerinin sentezi için bir yöntem önerilmiştir.
Floresein etiketli bileşiklerin bakteri hücrelerine nüfuz etme etkinliğini analiz etmek için bir teknik geliştirilmiştir. Flu-(LR)4G-amid peptidinin pozitif yüklü türevlerinin Pseudomonas aeruginosa'ya etkili bir şekilde nüfuz ettiği ve biriktiği, buna karşın oligonükleotitlerin taşıma peptidi olmadan penetrasyon veriminin düşük olduğu gösterilmiştir.
Hem sentetik hem de analitik araştırma sırasında geliştirilen tüm yöntemler, ICBFM SB RAS'ın Biyomedikal Kimya Laboratuvarı'nın çalışmasında uygulanmaktadır. Alınan teorik gelişmeler eğitim kurslarında kullanılmaktadır.
Oligonükleotitleri elde etmek, izole etmek ve karakterize etmek için laboratuvarda oluşturulan sentetik baz, Rusya Federasyonu için benzersizdir ve ilgili uzmanlığın dünyanın en iyi araştırma laboratuvarları seviyesine yakındır. Biyolojik uzmanların katılımı, RNA hedefli antiviral ve antibakteriyel ilaçların geliştirilmesi yönünde araştırma uygulama potansiyeli açısından laboratuvarı benzersiz kılmaktadır.

Genişletmek

01.01.2014 - 31.12.2014

i) Oligonükleotit analoglarının/oligonükleotit konjugatlarının Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium'a karşı antibakteriyel aktivitesinin değerlendirilmesi; Staphylococcus aureus;
ii) Oligonükleotit analoglarının/oligonükleotit konjugatlarının influenza virüsü WSN33/A/H1N1'e karşı antiviral aktivitesinin değerlendirilmesi.
iii) İstenilen seviyede antibakteriyel veya antiviral aktivite sergileyen oligonükleotit lider analoglarının dizilerinin seçimi;
iv) Ökaryotik veya bakteri hücrelerinde birikimlerinin etkinliğini artıran grupları içeren oligonükleotit konjugatlarının sentezi için protokollerin geliştirilmesi
iv) Bakteriyel ve ökaryotik hücrelerde geliştirilen bileşiklerin penetrasyon ve birikim etkinliğinin değerlendirilmesi.
v) Hazırlanan laboratuvar;
vi) Web of Science tarafından indekslenen bilimsel süreli yayınlardaki makaleler.
vii) Konferanslardaki raporların özetleri;
viii) Eğitim kurslarına katılım kanıtı;
ix) Konferans;

Genişletmek

01.01.2015 - 31.12.2015

3.1 Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium'a karşı lider diziler içeren bileşiklerin antibakteriyel aktivitesi; Staphylococcus aureus in vitro (hücre kültüründe);
3.2 İn vitro olarak influenza virüsüne karşı lider diziler içeren bileşiklerin antiviral aktivitesi;

3.3. Seçilmiş oligonükleotit analoglarının ve konjugatlarının teknolojik ve terapötik özellikleri, aşağıdakiler dahil, ilaçların ticarileştirilmesi yolları dikkate alınarak:

3.3.1 Oligonükleotit analog preparasyonlarının antibakteriyel ve antiviral aktivitesinin in vitro (hücre kültüründe) ve in vivo (hayvan modellerinde) değerlendirilmesine yönelik standart deneysel yöntemlerin listesi;

3.3.3 Seçilmiş oligonükleotid analogları ve konjugatları, yüksek antibakteriyel ve antiviral aktivitenin tezahürü ile birlikte, aşağıdakiler dahil olmak üzere hücrelerde etkili penetrasyon ve birikim yeteneğine sahiptir:

3.3.2.1 Modifiye edilmiş oligonükleotit analogları ve konjugatları için hücre girişi ve teslim verileri;
3.3.2.2 Optimize edilmiş yarı-preparatif sentez, sentetik öncesi ve sonrası modifikasyonlar, antibakteriyel ve antiviral aktivite sergileyen oligonükleotit analoglarının izolasyonu ve kantitatif kontrolü;
3.3.2.3. Antibakteriyel ve antiviral aktiviteye sahip geliştirilen bileşiklerin ticari kullanım açısından değerlendirilmesi.

3.4 Hazırlanan nihai proje raporu;
3.5 Hazırlanan laboratuvar;

3.6 Konferanslardaki raporların özetleri;
3.7 Eğitim kurslarına katılım sertifikaları;

3.8 Web of Science'da indekslenen bilimsel süreli yayınlarda 3 makale

nükleotidler- Nükleositlerin fosforik esterleri, nükleosit fosfatlar. Serbest nükleotitler, özellikle ATP, cAMP, ADP, enerji ve hücre içi bilgi süreçlerinde önemli bir rol oynar ve ayrıca nükleik asitlerin ve birçok koenzimin bileşenleridir.

İki nükleotid molekülünden oluşan bileşiklere denir dinükleotidler, üç üzerinden trinükleotidler, küçük bir sayıdan - oligonükleotidler, ve birçok arasından polinükleotidler veya nükleik asitler.

morfolino(İngilizce) Morfolino), moleküler biyolojide gen ekspresyonunu değiştirmek için kullanılan sentetik oligonükleotitlerdir. Antisens oligomerik morfolinler, diğer moleküllerin spesifik nükleik asit dizilerine erişmesini engellemek için kullanılır. Morfolin oligonükleotitleri, RNA moleküllerinin yüzeyindeki küçük tek iplikli bölgeleri (yaklaşık 25 nükleotit) bloke eder.

antisens oligonükleotidler kromozomlardaki uzun DNA nükleotit dizileridir. Bir gen eksprese edilecekse, bu genin transkripsiyon süreci başlatılır ve bunun sonucunda mRNA sentezlenir.

Sentetik antisens oligonükleotitlerin terapötik etkisi, hedef mRNA'nın erişilebilir bölgesi ile hibridizasyonlarının özgüllüğüne, hücresel nükleazların etkisine karşı dirence ve hücreye bir iletim sisteminin varlığına bağlıdır.

Bugüne kadar, genomun belirli bölgelerinin aktivitesinin hedeflenen en etkili şekilde kapatılması, antisens oligonükleotitler (AON) tarafından gerçekleştirilir. AON kullanma stratejisi, DNA moleküllerinin hedef mRNA ile Watson-Crick etkileşimine dayanır. Bir DNA-mRNA heterodupleksinin oluşumu, M-RNA'nın inaktivasyonuna ve ardından protein sentezinin kesilmesine yol açar.

Başka bir deyişle, antisens mekanizması, oligonükleotidin hedef RNA'nın tamamlayıcı bölgesine bağlanmasını ve bu RNA'nın hücre içi fonksiyonunun baskılanmasını ifade eder.

Ancak bu basit ve çekici teorik model gerçekte, çok daha zor olduğu ortaya çıktı. Üç tip antisens molekülü bilinmektedir: nispeten kısa sentetik oligonükleotitler; katalitik aktiviteye sahip bir antisens ribozim geni ile transfeksiyondan sonra hücrede eksprese edilen antisens RNA.

Antisens oligonükleotitlerine dayalı ilaçların yaratılması, ilaç geliştirmedeki en yeni yönlerden biridir. Bu teknoloji, araştırmacıya hücredeki hemen hemen her süreci en yüksek özgüllükle doğrudan etkileme fırsatı verir. Eğer belirli bir protein kanser hücresinin büyümesini destekliyorsa uygun antisens oligonükleotidi kullanılarak bu proteinin bir daha hücrede sentezlenmemesi sağlanabilir. Antisens oligonükleotitler o kadar spesifiktir ki, hücredeki başka herhangi bir proteinin etkilenmesi neredeyse imkansızdır. Bu özgüllük zayıflatacak yan etkiler genellikle geleneksel kanser tedavilerinde görülür.

İnaktivasyon mekanizması hala tam olarak açık değildir. Ama belki de bunun nedeni, çift sarmallı RNA'nın normal hücrelere özgü olmamasıdır. Her proteinin sentezi için sinyal tek bir mRNA olduğundan, belirli bir protein için böyle bir sinyal, böyle bir tamamlayıcı dizi kullanılarak kapatılabilir veya "devre dışı bırakılabilir".

Şekil 4 Antisens oligonükleotidin çalışma mekanizması

Antisens oligonükleotitlerine dayanan ilaçlarla tedavide önemli bir sorun, bu tür ilaçların hücre enzimleri - nükleazlar tarafından yok edilmesidir. Oligodeoksinükleotitler, nükleazlar tarafından parçalanır, bu nedenle onları hedefle hibritleşme yeteneklerini kaybetmemeleri için ikincisinin etkisinden korumak çok önemlidir. Bunu yapmak için, translasyon sırasında bir radyoaktif etiketin dahil edildiği hücresel proteinlerin elektroforetik ayrılması gerçekleştirilir ve "antisens" oligonükleotitlerden hangisinin belirli bir proteinin sentezini azalttığını belirlemek için radyootografi kullanılır. Farklı RNA transkriptlerinde en iyi hedef bölgeleri seçmek için genel bir kriter yoktur. 5'- veya 3'-konp mRNA'yı, ekson ve intron sınırlarını ve hatta çift sarmallı bölgeleri tamamlayıcı olan oligonükleotidler etkili olabilir. Oligodeoksinükleotitler, hücre içi nükleazlar tarafından parçalanır; bu nedenle, hedefle hibritleşme yeteneklerini kaybetmemeleri için onları ikincisinin etkisinden korumak önemlidir. Bunun için pirimidin bazları ve deoksiriboz belirli bir şekilde modifiye edilebilir.

Bu nedenle, şu anda en yaygın olarak kullanılan "antisens" oligonükleotidlerde, fosfodiester bağının serbest oksijen atomunun yerini bir sülfo grubu alır ve bu da bir tiyofosfat bağının oluşmasına neden olur. Bu şekilde modifiye edilen oligonükleotitler suda çözünür, negatif yük taşır ve endonükleazlar tarafından bölünmez. Hedef bölge ile hibridizasyon üzerine, hibrit molekülde mRNA'yı parçalayan endojen bir enzim olan ribonükleaz (RNase) H'yi aktive eden RNA-DNA dupleksleri oluştururlar. Birinci nesil ilaçlar olan bu tür oligonükleotitlerin ilk klinik denemeleri gerçekleştirilmiştir. Hedefler sitomegalovirüsün RNA'sı, insan immün yetmezlik virüsünün yanı sıra kanser, bağırsak hastalıkları ve diğer hastalıkların gelişiminden sorumlu genlerin mRNA'sıdır.

Fosforamidit ve poliamid (peptid) bağları ile sentezlenmiş "antisens" oligonükleotidler. Bu tür moleküller, nükleazların etkisine karşı çok dirençlidir. Şeker kalıntısının 2' karbon atomuna ve pirimidinlerin C-5 atomuna bağlı kimyasal gruplar da antisens oligonükleotitleri korur ve bunların hedef bölgeye bağlanmasını kolaylaştırır. ). Bunların ve diğer modifikasyonların tüm avantajları şimdi yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.

Başkanlar: T.V. Ovchinnikova, N.F. Myasoedov

Sezon 1
Başkanlar: N.F. Myasoedov, T.V. Ovchinnikova
Büyük salon
19 Eylül 9:30 - 11:30

25 dakika N.F. Myasoedov

Peptid bazlı ilaçlar

20 dakika S.A. limbor Moleküler Genetik RAS Enstitüsü, Moskova, Rusya

Peptit regülasyonunun moleküler genetik mekanizmaları

15 dakika RU. Ostrovskaya

Noopept - yeni etki mekanizmaları ve kullanım beklentileri

15 dakika T.N. Sollertinskaya 1 , M.V. Shorokhov 1, N.F. Myasoedov 2 , L.A. Andreeva 2 1 Evrimsel Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü. ONLARA. Sechenov Rusya Bilimler Akademisi, St. Petersburg; 2 Moleküler Genetik RAS Enstitüsü, Moskova, Rusya

Sendromda bilişsel ve psiko-duygusal bozuklukların nöropeptid düzeltmesinin özellikleri kronik yorgunluk memelilerde (çalışmanın evrimsel yönleri)

15 dakika I.I. Bobyntsev, O.I. Sorokoletova, A.E. Beyaz Kursk Eyaleti Medikal üniversite, Kursk, Rusya

Gly-His-Lys (GHK) peptidinin ve yapısal analoglarının anksiyolitik ve analjezik etkilerinin incelenmesi

2. Oturum
Başkanlar: S.N. Kochetkov, T.V. Ovchinnikova
Büyük salon
19 Eylül 16:00 - 18:00

25 dakika S.N. Kochetkov

Sosyal açıdan önemli enfeksiyonların gelişiminin yeni inhibitörleri

20 dakika TELEVİZYON. Ovchinnikova Biyoorganik Kimya Enstitüsü. MM.

Antimikrobiyal peptitlerin terapötik potansiyeli

15 dakika V.N. Kokryakov 1.2, O.V. Shamova 1,2, G.M. Aleshina 1 , M.N. Berlov 1,2, T.V. Ovchinnikova 3 1 Deneysel Tıp Enstitüsü, St. Petersburg; 2 St.Petersburg Devlet Üniversitesi, St.Petersburg; 3 Biyoorganik Kimya Enstitüsü

Hayvan kökenli antibiyotik peptitlerin yapı ve işlevlerinin incelenmesinde ulusal biyokimyacılar okulunun başarıları

15 dakika O.V. Şamova 1 , 2 , M.S. Zharkova 1 , PM Kopeikin 1 , T.A. Lukyanova 1 , A.Yu. Artamonov 1 , S.V. Balandin 3 , T.A. Filatenkova 1 , A.Ş. Nazarov 1,2, K.E. Safiullina 1 , M.S. Sukharev 1 , T.Yu. Pazina 1 , T.M. Grinchuk 4, V.N. Kokryakov 1,2 , T.V. Ovchinnikova 3 , D.S. Orlov 1.2 1 Deneysel Tıp Enstitüsü, St. Petersburg; 2 St. Petersburg Devlet Üniversitesi, St. Petersburg; 3 Biyoorganik Kimya Enstitüsü MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova; 4 Sitoloji Enstitüsü RAS, St. Petersburg, Rusya

Yeni Antimikrobiyal ve Antitümör İlaçların Prototipleri Olarak Doğuştan Bağışıklığın Prolinden Zengin Peptitler

15 dakika I.E. Eliseev 1, I.N. Terterov 1 , O.V. Shamova 2 , M.V. sopa 1 1 Petersburg Akademik Üniversitesi; 2 Deneysel Tıp Enstitüsü, St. Petersburg, Rusya

Alfa sarmal antimikrobiyal peptitler tasarlamak için amino asit dizi modellerini kullanma

15 dakikaM.N. Berlov 1,2, E.S. Umnyakova 1 , A.V. Sokolov 1 , T.V. Ovchinnikova 3 , V.N. Kokryakov 1.2 1 Deneysel Tıp Enstitüsü, St. Petersburg; 2 St. Petersburg Devlet Üniversitesi, St. Petersburg; 3 Biyoorganik Kimya Enstitüsü MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova, Rusya

Katyonik antimikrobiyal peptitlerin C1q proteini ile etkileşimi ve bunların kompleman aktivasyonu üzerindeki etkileri

3. Oturum
Başkanlar: N.F. Myasoedov, L.P. Ovchinnikov
Büyük salon
20 Eylül 9:30 - 11:30

25 dakika L.P. Ovchinnikov 1 , N.V. Bobkova 2 1 Protein RAS Enstitüsü, Pushchino; 2 Hücre Biyofiziği Enstitüsü RAS, Pushchino, Rusya

YB-1 proteinine dayalı Alzheimer hastalığına karşı yenilikçi bir ilacın geliştirilmesi

20 dakika O.M. Volpina 1, D.Ö. Koroev 1 , T.D. Volkova 1 , A.V. Kamynina 1 , M.P. Filatova 1 , S.M. Balasanyants 1 , N.I. Medvinskaya 2, P.V. Nekrasov 2, I.V. Nesterova 2 , A.N. Samokhin 2, N.V. Bobkova 2 1 MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova; 2 Hücre Biyofiziği Enstitüsü RAS, Pushchino, Moskova Bölgesi, Rusya

Alzheimer tipi nörodejeneratif süreçlerde peptitlerin koruyucu aktivitesi

15 dakikaAV Tallerova Farmakoloji Araştırma Enstitüsü. V.V. Zakusova, Moskova, Rusya

Beyin kaynaklı nörotrofik faktör GSB-106'nın dipeptit mimetiği, yeni neslin umut verici bir antidepresanıdır.

15 dakika K.N. Kolyasnikova, T.A. Gudasheva, S.B. seredenin Farmakoloji Araştırma Enstitüsü. V.V. Zakusova, Moskova, Rusya

İkame edilmiş gliprolin GZK-111 - anksiyolitik ve nöroprotektif aktivitelere sahip yeni bir dipeptit

15 dakika AV Avetisyan 1 , R.A. Zinovkin 1 , R.A. Simonyan 1 , P.V. Nekrasov 2, A.N. Samokhin 2, D.O. Koroev 3 , O.M. Volpina 3 , N.V. Bobkova 2 1 Fiziko-Kimyasal Biyoloji Araştırma Enstitüsü. BİR. Belozersky Moskova Devlet Üniversitesi, Moskova; 2 Hücre Biyofiziği Enstitüsü RAS, Pushchino; 3 Biyoorganik Kimya Enstitüsü MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova, Rusya

RAGE hücre dışı alanına sentetik peptitler, bulbektomi farelerinin beynindeki mitokondriyi geri yükler

15 dakikaCEHENNEM. Slobodin 1.2, O.I. Bolshakova 1 , A.L. Shvartsman 1 , S.V. Sarantseva 1 1 Ulusal Araştırma Merkezi"Kurchatov Enstitüsü", St. Petersburg Nükleer Fizik Enstitüsü. B.P. Konstantinova, Gatchina; 2 Peter the Great St. Petersburg Politeknik Üniversitesi, St. Petersburg, Rusya

Alzheimer hastalığının tedavisi için umut verici bileşikler olarak kombine peptitler

4. Oturum
Başkan: E.D. Sverdlov
Büyük salon
20 Eylül 16:50 - 18:50

15 dakika V.A. Mitkeviç, A.A. Makarov Moleküler Biyoloji Enstitüsü. V.A. Engelhardt RAS, Moskova, Rusya

Ribonükleaz binaza dayalı bir antitümör ilacının geliştirilmesi

15 dakikaAV Stepanov 1,2, A.A. Belogurov 1,2, A.G. Gabibov 1.2 1 Biyoorganik Kimya Enstitüsü. MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova; 2 Kazan (Volga Bölgesi) Federal Üniversitesi, Kazan, Rusya

Hodgkin olmayan lenfomaların tedavisi için bir B hücresi reseptör ligandı ile kaynaşmış kimerik T hücresi antijen reseptörlerinin kullanımı

15 dakika V.A. zengin 1, E.V. Kuligina 1 , O.V. Koval 1 , G.V. Kochneva 2 , A.A. Newise 1, A.A. Makartsova 1 , O.S. Troitskaya 1 1 Kimyasal Biyoloji Enstitüsü ve temel tıp SB RAS, Novosibirsk, Rusya Viroloji ve Biyoteknoloji için 2. Devlet Araştırma Merkezi, Koltsovo, Novosibirsk bölgesi, Rusya

Lactaptin'in antitümör etkinliğini artırmanın yolları

15 dakika AA Rosenkrants, T.A. Slastnikova, A.V. Ulaşov, OLARAK. sobolevGen Biyolojisi Enstitüsü RAS; Moskova Devlet Üniversitesi M.V. Lomonosov, Moskova, Rusya

Modüler nanotaşıyıcıları kullanarak antikanser ajanların hedeflenen hücre içi iletimi

15 dakika I.V. Alekseenko Moleküler Genetik Enstitüsü RAS; Biyoorganik Kimya Enstitüsü. MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova, Rusya

Kanser tedavisi için gen tedavisi ilaçlarının sorunları ve beklentileri

15 dakikaD.V. Sverchinsky, V.F. Lazarev, I.V. Guzhova, B.A. Margulis Sitoloji Enstitüsü RAS, St. Petersburg, Rusya

Hsp70 şaperon aktivitesinin modülatörleri ve antitümör potansiyelleri

15 dakikaSS Larin, M.I. Lukashina, A.V. Kibardin, A.V. Posvyatenko, E.Yu. Lysyuk, G.P. Georgiev Gen Biyolojisi Enstitüsü RAS, Moskova, Rusya

Malign tümörlerin tanı ve tedavisinde umut verici belirteçler olarak stres kaynaklı MHC benzeri moleküllerin membrana bağlı ve çözünür formları

5. Oturum
Başkanlar: N.F. Myasoedov, V.A. taş
Büyük salon
21 Eylül 9.30 - 11.30

25 dakika V.A. taş Pasifik Biyoorganik Kimya Enstitüsü. G.V. Elyakova, Rusya Bilimler Akademisi Uzak Doğu Şubesi, Vladivostok, Rusya

Deniz araştırmalarından doğal bileşikler yeni fikirlere ve biyolojik hazırlıklara

20 dakika PV Sergiev 1.2, I.A. Osterman 1,2 , E.S. Komarova 1,2, A.A. Bogdanov 1 , O.A. Dontsova 1.2 1 Moskova Devlet Üniversitesi M.V. Lomonosova, 2 Skolkovo Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, Moskova, Rusya

Yeni antibiyotiklerin araştırılması ve etki mekanizmalarının incelenmesi

15 dakika ya.R. Panikratova 1 , DIR-DİR. Lebedeva 1, O.Yu. Sokolov 1 , D.A. Kupriyanov 2, A.D. Rumshiskaya 3, N.V. Sahil 1 , N.F. Myasoedov 1 1 FGBNU NTSPZ; - 2 OO Philips; Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı'nın 3 FGAU "LRTS", Moskova, Rusya

Semax'ın insan beyninin nöronal ağlarının aktivitesi üzerindeki etkisinin fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanılarak incelenmesi

15 dakikaE.F. Kolesanova, E.A. Egorova, V.N. Prozorovsky, O.M. Ipatova Biyomedikal Kimya Araştırma Enstitüsü. V.N. Orekhovich, Moskova, Rusya

Yenilikçi sentetik peptitler ilaçlar: peptit immünojenleri ve taşıyıcı peptitler

15 dakika B.P. Chelobanov 1,2, A.A. Fokina 1 , AM İlyina 2 , K.V. Klabenkova 2 , E.A. Burakova 1 , M. Fujii 3 , EVET. Stetsenko 1,2 1 Kimyasal Biyoloji ve Temel Tıp Enstitüsü SB RAS, Novosibirsk; 2 Novosibirsk Devlet Üniversitesi, Novosibirsk, Rusya; 3 Kindai Üniversitesi, Fukuoka, Japonya

Potansiyel terapötik ajanlar olarak oligonükleotit analoglarının peptid konjugatları

15 dakikaAA zamyatnin(ml.) 1.2, A.V. Balakireva 1 , N.V. Gorokhovets 1 , E.Yu. Zerniy 2 , N.V. Kuznetsova 1 , V.A. Makarov 1 , A.I. Petushkova 3 , L.V. Savvateva 1 1 Moleküler Tıp Enstitüsü, Birinci Moskova Devlet Tıp Üniversitesi. ONLARA. Sechenov, Moskova; Fiziko-Kimyasal Biyoloji Araştırma Enstitüsü. BİR. Belozersky Moskova Devlet Üniversitesi, Moskova; 3 Biyoloji Fakültesi, Lomonosov Moskova Devlet Üniversitesi M.V. Lomonosov, Moskova, Rusya

Etkili glüten detoksifikasyonu için enzimatik bir ajanın oluşturulması

6. Oturum
Başkanlar: V.M. Lipkin, T.V. Ovchinnikova
Büyük salon
21 Eylül 16.15 - 18.15

15 dakika I.A. Grivennikov 1, E.V. Novosadova 1 , S.A. Antonov 1, E.S. Manuilova 1 , E.L. Arsen'eva 1 , M.A. Grefenshtein 1 , AM Zykova 1 , Kobylyansky A.G. 1, V.V. Simonova 3 , L.G. Khaspekov 3 , O.S. Lebedeva 2 , M.A. Lagarkova 2 , S.N. Illarioshkin 3 , V.Z. Tarantula 1 ,N.F. Myasoedov 1 1 Moleküler Genetik Enstitüsü RAS; 2 Rusya Federal Tıbbi ve Biyolojik Ajansının Fiziksel ve Kimyasal Tıp Federal Bilimsel ve Pratik Merkezi; 3 Bilim merkezi nöroloji RAMS, Moskova

İndüklenmiş insan pluripotent kök hücrelerine dayalı test sistemi

15 dakika E.V. Novosadova, E.L. Arsenyeva, E.S. Manuilova, M.A. Grefenstein, N.F. Myasoedov, I.A. Grivennikov Moleküler Genetik RAS Enstitüsü, Moskova, Rusya

Melanokortin ailesinin peptitleri, uyarılmış insan pluripotent kök hücrelerinin nöronal farklılaşması sırasında nörona özgü genlerin ekspresyonunu modüle edebilir.

15 dakikaAP Boğaçuk 1 , Z.I. Storozheva 2 , Yu.A. Zolotarev 3 , G.I. Kovalev 4, V.N. Azev 5 , A.N. Murashev 5, D.I. Rzhevsky 5, G.B. Telegin 5 , V.M. 1 1 Biyoorganik Kimya Enstitüsü. MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS; 2 Federal Psikiyatri ve Narkoloji Tıbbi Araştırma Merkezi. Başkan Yardımcısı Sırpça; 3 Moleküler Genetik Enstitüsü RAS; 4 Farmakoloji Araştırma Enstitüsü RAS, Moskova, Rusya; 5 Biyoorganik Kimya Enstitüsü Şubesi. MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Pushchino, Moskova Bölgesi, Rusya

Yeni bir peptit bazlı nöroprotektif ilacın klinik öncesi çalışmaları

15 dakikaYu.A. Zolotarev 1 , G.I. Kovalev 2 , N.V. Kost 3 , O.Yu. Sokolov 3 , A.K. Dadayan 1 , V.S. Kozik 1 , S.I. Yara 1, E.V. Vasilyeva 2 , A.P. Bogachuk 4 , V.M. Lipkin 4, N.F. Myasoedov 1 1 Moleküler Genetik Enstitüsü RAS; 2 adını taşıyan Farmakoloji Araştırma Enstitüsü V.V. Zakusova; 3 Bilim Merkezi akıl sağlığı; 4 Biyoorganik Kimya Enstitüsü MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova, Rusya

Parkinson hastalığı ve anksiyete bozuklukları modellerinde düzenleyici peptit HLDF-6'nın anksiyolitik ve nöroprotektif aktivitesi

15 dakika A.K. Dadayan 1 , Yu.A. Zolotarev 1 , V.S. Kozik 1 , S.I. Yara 1, I.Yu. Nagaev 1 , V.N. Azev 2 , A.P. Bogachuk 3 , V.M. Lipkin 3, N.F. Myasoedov 1 1 Moleküler Genetik Enstitüsü RAS, Moskova; 2 Biyoorganik Kimya Enstitüsü Şubesi. MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Pushchino; 3 Biyoorganik Kimya Enstitüsü MM. Shemyakin ve Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moskova, Rusya

Trityum ve döteryum etiketli türevler kullanılarak laboratuvar hayvanlarının dokularında HLDF-6 peptidinin asetamid formunun farmakokinetiği.

5507 0

Bu, birkaç yolla elde edilebilir: ilgili oligonükleotidin belirli bir gen veya mRNA ile hibridizasyonu, protein transkripsiyon faktörünün bloke edilmesi, RNA enzimleri tarafından bölünme sonucunda mRNA miktarının azaltılması, vb. Bazılarının ilkelerini düşünün.

Spesifik bir mRNA'ya bağlanan ve böylece kodladığı proteinin translasyonunu engelleyen bir ribooligonükleotit, "antisens" mRNA olarak adlandırılır. Bu mekanizma, bazı bakteriler tarafından genleri düzenlemek için kullanılır (Şekil 3.20). Pratikte, DNA ekinin transkriptlerinin hedef mRNA'ya göre antisens olduğu bir oryantasyonda olduğu yapay olarak tasarlanmış genler kullanılır (Şekil 3.21).

Pirinç. 3.20. Antisens RNA tarafından bakteriyoferritin (bfr) geninin düzenlenmesi

Pirinç. 3.21. Bir Sentetik Antisens Oligonükleotit tarafından mRNA Translasyonunun İnhibisyonu

Nükleaz bölünmesine karşı koruma sağlamak için, modifiye edilmiş oligonükleotitler sentezlenirken hibritleşme kabiliyetini kaybetmez. Şek. 3.22, etkinliği yoğun olarak araştırılan modifiye nükleotidlerin yapılarını gösterir. Örneğin, fosfodiester bağının serbest oksijeninin kükürt ile değiştirilmesiyle (b yapısı) oligonükleotitlerin tamamlayıcı hedef RNA ile etkili bir şekilde hibritleştiği ve sonuçta ortaya çıkan RNA-DNA duplekslerinin hücre içi ribonükleaz H'yi aktive ettiği gösterilmiştir.

Bu endojen enzim, bu tür hibritlerdeki RNA dizisini hidrolize eder. Bu tür oligonükleotidlerle, hedeflerin sitomegalovirüs RNA'sı, HIV ve kanser gelişiminden sorumlu bazı RNA'lar olduğu umut verici klinik deneyler halihazırda gerçekleştirilmiştir.

Pirinç. 3.22. Oligonükleotid modifikasyonları: a - normal fosfodiester bağı; b - tiyofosfat bağı; c - fosfamid bağı; d - 2"-0-metilriboz; e - C-5-propinilsitozin

Ribozimlerin etki prensibi ve yapısı - nükleaz aktivitesine sahip doğal RNA, Şek. 3.23.
Bu kısa iplikli RNA'ların, mRNA'larını parçalayarak viral genlerin, onkogenlerin, büyüme faktörlerinin ve diğer terapötik açıdan önemli genlerin ekspresyonunu etkili bir şekilde baskılayabildiği bulunmuştur. Substrat bağlama dizisini değiştirerek, belirli bir mRNA'ya özgü ribozimleri elde etmek mümkündür. Ribozimler, katalitik alanı kodlayan sentetik bir oligodeoksiribonükleotidin transkripsiyonu ve onu çevreleyen bölgeleri hibridize ederek hücre içinde doğrudan sentezlenebilir.

Pirinç. 3.23. Ribozimler tarafından mRNA'nın bölünmesi. Ok, bölünme bölgesini gösterir.

Hücre içi nükleazlar tarafından erken bölünmeye karşı korumayı arttırmak için, metillenmiş 2 "-hidroksil (bkz. Şekil 3.22, d) grupları, ikili yapılar vb. ile çeşitli ribozim türevleri elde edilir. Ribozim molekülünün yapısı etkinliğini önemli ölçüde etkiler. 3.24, çeşitli yapıların sentezlenmiş ribozimleri ile mdr1 mRNA bölünmesinin kinetiğini gösterir.

Pirinç. 3.24. Modifiye ikili (1,3) ve tam uzunlukta (2,4) ribozimlerle MDR1 mRNA'nın 190-bp 5'-terminal fragmanının bölünmesi: a - izole edilmiş bir spesifik bölgeye sahip RNA yapısı; b - bölünme ürünlerinin birikmesi ( AG Venyaminova, IBKhiFM, Novosibirsk tarafından sağlanan materyaller)

Tümör hücreleri, aktif bir promotör altında HSVtk geni ile in vivo olarak transfekte edilir ve birkaç gün sonra, viral timidin kinaz tarafından monofosfata ve daha sonra konakçı hücre kinazları tarafından trifosfata fosforile edilen gansiklovir uygulanır. Bu türev DNA polimerazı inhibe eder ve çoğalan hücrelerin ölümüne yol açan DNA sentezini durdurur. Hücreler arası temaslar yoluyla, gansiklovir trifosfat komşu modifiye edilmemiş hücrelere nüfuz eder ve böylece ek on tümör hücresini yok eder.

Kişinin kendi hücresinin ölümüne yol açan gene "intihar" geni denir (bizim durumumuzda bu, timidin kinaz genidir) ve "ön ilaç" terimi, aktif olmayan formu belirtir. tıbbi madde(bu durumda gansiklovirdir). Bu yaklaşım, gen aktivatör-ön ilaç kombinasyonunun diğer varyantlarını oluşturmak için kullanılmıştır, ancak GCV-HSVtk sisteminin etkinliği bir dizi klinik öncesi denemede zaten kanıtlanmıştır.

Gen tedavisi, oluşumu gözlerimizin önünde gerçekleşen yeni bir tıp disiplinidir. Bazı başarılara ve umut verici beklentilere rağmen, üstesinden gelinmesi gereken bir dizi zorluk var.

Bazı problemler tıp ve moleküler biyolojinin çok ötesindedir. Bunlar etik ve politik konulardır. Daha önce fark ettiğiniz gibi, sadece somatik hücreler için genetik tedavi yöntemlerini düşündük. Bu, yapılan düzeltmelerin belirli bir organ veya doku ile sınırlı olduğu, "düzeltilen" genlerin bir sonraki nesle aktarılmayacağı anlamına gelir. Germ hücrelerinin (sperm veya yumurta) veya döllenmiş hücrelerin genotipindeki değişiklikler nesilden nesile aktarılmalıdır.

Şu anda, somatik hücrelerin gen tedavisi standart bir yöntem olarak sınıflandırılmaktadır. tıbbi müdahale. Buna karşılık, germ hücre gen tedavisi teknolojik olarak çok daha karmaşık, sorunlu ve öngörülemez. Bu nedenle, bu alanda deneyler birçok ülkede yasaklanmıştır.

80'lerin sonunda. Amerika Birleşik Devletleri'nde somatik hücre genetik tedavisi alanındaki denemeleri yöneten düzenlemeler oluşturulmuştur. Tarafsız ve temsili bir hasta seçimini ve farkındalıklarını (tedavinin ne kadar tehlikeli olduğu, başarı olasılığının ne olduğu vb.), hastalar ve yapılan çalışmalar hakkındaki bilgilerin gizliliğini, tüm manipülasyonların neden olmadan uygun şekilde uygulanmasını garanti ederler. hem belirli hastalara hem de genel olarak insan popülasyonuna zarar verir.

Somatik hücrelerin tedavisi, genetik hastalıkları olan hastaların durumunda bir iyileşmeye ve yaşam süresinin önemli ölçüde uzamasına yol açtığından, ancak "iyileştirilmiş" gen kalıtsal olmadığından, bunun birikime yol açacağına inanılmaktadır. genetik hastalıklar insan popülasyonunda. Bununla birlikte, popülasyon genetiğine göre, zararlı bir genin sıklığında önemli bir artış için etkili tedavi binlerce yıl sürer.

ÜZERİNDE. Voinov, T.G. Volova

İlaç olarak kullanılması gereken "Antisense" RNA'nın (Antisense RNA) kısa (15-20 nükleotid) bir oligonükleotit olup, kendisine tamamlayıcı olan spesifik bir mRNA bölgesine bağlanarak kodladığı proteinin translasyonunu inhibe eder, böylece bastırmak patolojik süreç(İncir. 2).

Sentetik "antisens" oligonükleotitlerin terapötik etkisi, erişilebilir bir hedef mRNA bölgesi ile hibridizasyonlarının özgünlüğüne, hücresel nükleazların etkisine karşı dirence ve hücreye bir iletim sisteminin varlığına bağlıdır. 15-20 nükleotid dizileri, oldukça yüksek özgüllüğe sahip benzersiz mRNA'lar ile hibritleşir. Potansiyel hedef bölgeler, hedef mRNA'yı sentezleyen bir hücre kültürü kullanılarak bir dizi "antisens" oligonükleotid test edilerek belirlenir. Bunu yapmak için, translasyon sırasında bir radyoaktif etiketin dahil edildiği hücresel proteinlerin elektroforetik ayrılması gerçekleştirilir ve "antisens" oligonükleotitlerden hangisinin belirli bir proteinin sentezini azalttığını belirlemek için radyootografi kullanılır. Farklı RNA transkriptlerinde en iyi hedef bölgeleri seçmek için genel bir kriter yoktur. mRNA'nın 5' veya 3' uçlarına tamamlayıcı olan oligonükleotitler, ekson ve intron sınırları ve hatta çift sarmallı bölgeler etkili olabilir. Antisens oligonükleotitler, hücre içi nükleazlar tarafından bozunabilir, bu nedenle hedefle hibritleşme yeteneklerini kaybetmemeleri için onları ikincisinin etkisinden korumak önemlidir. Bunun için pirimidin bazları, riboz veya deoksiriboz belirli bir şekilde modifiye edilebilir (Şekil 3). Bu nedenle, şu anda en yaygın olarak kullanılan "antisens" oligonükleotidlerde, fosfodiester bağının serbest oksijen atomunun yerini SH grubu alır (Şekil 3B). ), bir tiyofosfat bağı oluşumuna neden olur. Bu şekilde modifiye edilen oligonükleotitler suda çözünür, negatif yük taşır ve endonükleazlar tarafından bölünmez. Bir hedef bölgeye hibridize edildiklerinde, böyle bir hibrit molekülde mRNA'yı parçalayan endojen bir enzim olan ribonükleazı (RNaz) aktive eden dupleksler oluştururlar. Bu tür oligonükleotitlerin ilk klinik denemeleri - "birinci nesil" ilaçlar gerçekleştirilmiştir. Hedefler sitomegalovirüsün RNA'sı, insan immün yetmezlik virüsünün yanı sıra kanser, bağırsak hastalıkları ve diğer hastalıkların gelişiminden sorumlu genlerin mRNA'sıdır.

Fosforamidit ve poliamid (peptid) bağları olan sentezlenmiş "antisens" oligonükleotitler - peptit nükleik asitleri (Peptit nükleik asitleri, PNA'lar) (Şekil 3 V ve D ). Bu tür moleküller, nükleazların etkisine karşı çok dirençlidir. Şeker kalıntısının 2'-karbon atomuna ve pirimidinlerin C-5 atomuna bağlı kimyasal gruplar da antisens oligonükleotitleri korur ve hedef bölgeye bağlanmalarını kolaylaştırır (Şekil 3 2D Ve E ). Bunların ve diğer modifikasyonların tüm avantajları şimdi yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.

"Antisens" oligonükleotitlerin hücreye nüfuzu, bunların lipozomlara yerleştirilmesiyle büyük ölçüde kolaylaştırılabilir. Bu yüksek verimli dağıtım sistemi, "antisens" oligonükleotitlerin düşük konsantrasyonlarda kullanılmasına izin verir. Bununla birlikte, lipozomlar, belirli organların belirli hücrelerinin epitoplarına özgü antikorlarla birleştirilirse, o zaman "antisens" oligonükleotitlerin hedeflenen iletimini gerçekleştirmek mümkün olacaktır.

Yürütülen klinik öncesi testler, "antisens" oligonükleotitlerin çok etkili ilaçlar olduğunu göstermiştir. Kalp krizlerine ve felçlere yol açan koroner ve karotid arterlerin darlığının tedavisinde kullanım olasılıkları araştırılmıştır. Bu durumlarda, anjiyoplasti genellikle bir balon kateter kullanılarak arterlerin genişletilmesine başvurulur, ancak anjiyoplasti düz kas hücrelerinin çoğalmasını ve hücreler arası maddenin iç kısma salgılanmasını uyardığından, hastaların yaklaşık% 40'ında stenozlar 6 ay sonra tekrar ortaya çıkar. genişleme yerinde arter tabakası. Yapılan deneylerden birinde karotid arterler anjiyoplasti sonrası sıçanlara, memeli hücre döngüsü için önemli proteinleri kodlayan mRNA'ları tamamlayıcı olan tiyofosfat bağları olan antisens oligonükleotidleri enjekte edildi; sonuç olarak, tekrarlayan darlıkların sıklığı %90 oranında azaldı. Düz kas hücrelerinin proliferasyonu aterosklerozda da meydana gelir. şeker hastalığı, koroner baypas ameliyatı sonrası komplikasyonlar. Muhtemelen, tüm bu durumlar benzer yollarla kontrol edilebilir.

Antisens oligonükleotitler, viral enfeksiyonları ve sıtmayı tedavi etmek için de kullanılabilir. Ek olarak, "antisens" oligonükleotidin oral yoldan verilmesini kullanan Crohn hastalığının tedavisine yönelik faz I klinik deneylerinin sonuçları, gözle görülür yan etkiler olmaksızın net bir terapötik etki gösterdi. Bu durumda, hedef mRNA, Crohn hastalığı olan hastalarda fazla üretilen hücreler arası yapışma tip 1'i kodlar. Aynı oligonükleotidin diğer hastalıkların tedavisi için etkinliğinin araştırılması planlanmaktadır. iltihaplı hastalıklar, Örneğin romatizmal eklem iltihabı, sedef hastalığı ve ülseratif kolit.

Prensipte, "antisens" oligonükleotitler, bir kromozomal hedef DNA ile üçlü bir sarmal oluşturabilir ve transkripsiyonu bloke edebilir. Bununla birlikte, "antijenik" oligonükleotitlerin özgüllüğü, ilaçlar için kabul edilen standartları henüz karşılamamaktadır.