[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2815001C2 - Lipid-based formulations for rna delivery - Google Patents

Lipid-based formulations for rna delivery Download PDF

Info

Publication number
RU2815001C2
RU2815001C2 RU2020137808A RU2020137808A RU2815001C2 RU 2815001 C2 RU2815001 C2 RU 2815001C2 RU 2020137808 A RU2020137808 A RU 2020137808A RU 2020137808 A RU2020137808 A RU 2020137808A RU 2815001 C2 RU2815001 C2 RU 2815001C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
rna
mrna
particles
lipid composition
Prior art date
Application number
RU2020137808A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020137808A (en
Inventor
Кристиан Домен
Ольга МИХАЙЛИК
Original Assignee
Этрис Гмбх
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 Этрис Гмбх filed Critical Этрис Гмбх
Publication of RU2020137808A publication Critical patent/RU2020137808A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2815001C2 publication Critical patent/RU2815001C2/en

Links

Abstract

FIELD: pharmaceutical industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a composition for treatment or prevention of a disease using mRNA-based therapy; to the method of obtaining it; to its use in the treatment or prevention of disease using mRNA-based therapy. The proposed composition contains (i) particles in a liquid phase, where the particles include mRNA and a lipid composition, and (ii) 1,2-propanediol, wherein the lipid composition includes: (i-a) a cholesterol derivative of formula (I) or pharmaceutically or physiologically acceptable salt thereof
where n is 0, R1 means a -(CH2)q-NH2 group or a -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2 group, R2 means a -(CH2)t-NH group2 or a group -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2, in which q, r, s, t, u, w are independently an integer from 2 to 6; (i-b) a phosphoglyceride of formula (II) or a pharmaceutically or physiologically acceptable salt thereof
where R4 and R5 each means a linear alkenyl group containing 10–24 carbon atoms and from 1 to 3 double bonds; (i-c) a pegylated phosphoglyceride of formula (III) or a pharmaceutically or physiologically acceptable salt thereof
where p is an integer from 5 to 200, R6 and R7 each represent a linear alkyl group containing 10–20 carbon atoms. The proposed method is characterized by the following steps: a) the components of the lipid composition in an organic solvent are dissolved and mixed, then its lyophilization is performed; b) the lyophilized lipid composition is rehydrated by adding water; c) the rehydrated lipid composition is combined with an aqueous solution of RNA; d) 1,2-propanediol is added.
EFFECT: group of inventions improves the efficiency of transfection of compositions based on mRNA and lipids.
14 cl, 3 dwg, 2 tbl, 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к композициям на основе липидов, которые можно использовать для эффективного введения РНК субъекту.The present invention relates to lipid-based compositions that can be used to effectively administer RNA to a subject.

В данной области техники известны различные составы на основе липидов, которые могут действовать как векторы для нуклеиновых кислот, чтобы обеспечить их доставку в организм пациента, см., например, статью: А.С. Silva и др., Current Drug Metabolism, 16, 3-16, (2015) и цитированную в ней литературу. Составом, который был успешно протестирован в ходе клинических исследований доставки пДНК ингаляцией, является состав GL67A (Е. Alton и др., Efficacy and Mechanism Evaluation, 3, issue 5, (2016, июль)). Состав GL67A содержит вместе с пДНК, используемой в качестве терапевтически активной нуклеиновой кислоты, препарат GL67 (также известный как Genzyme Lipid 67, катионное производное холестерина), 1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DOPE) и 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000).Various lipid-based formulations are known in the art that can act as vectors for nucleic acids to ensure their delivery to the patient, see, for example, the article: A.S. Silva et al., Current Drug Metabolism, 16, 3-16, (2015) and literature cited therein. A formulation that has been successfully tested in clinical studies of pDNA delivery by inhalation is GL67A (E. Alton et al., Efficacy and Mechanism Evaluation, 3, issue 5, (2016, July)). GL67A contains, along with pDNA as a therapeutically active nucleic acid, GL67 (also known as Genzyme Lipid 67, a cationic cholesterol derivative), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) and 1,2 -dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000).

Однако этот состав характеризуется ограниченной стабильностью (t½: 6 ч), вследствие чего его следует готовить непосредственно перед применением. Более того, было установлено, что данный липидный состав не эффективен для трансфекции РНК in vivo (О. Andries и др., Molecular Pharmaceutics 9, 2136-2145, (2012)). Ввиду этих проблем все еще существует потребность в составах, которые могут действовать в качестве эффективных векторов для доставки РНК in vivo, обеспечивая благоприятный токсикологический профиль.However, this formulation has limited stability (t½: 6 h) and must therefore be prepared immediately before use. Moreover, it was found that this lipid composition is not effective for RNA transfection in vivo (O. Andries et al., Molecular Pharmaceutics 9, 2136-2145, (2012)). In view of these problems, there is still a need for formulations that can act as effective vectors for RNA delivery in vivo, providing a favorable toxicological profile.

В контексте настоящего изобретения было установлено, что присутствие 1,2-пропандиола (также обозначаемого как пропиленгликоль) приводит к значительному повышению эффективности трансфекции составов на основе липидов типа, используемого в составе GL67A, которые содержат РНК в качестве нуклеиновой кислоты.In the context of the present invention, it has been found that the presence of 1,2-propanediol (also referred to as propylene glycol) leads to a significant increase in the transfection efficiency of lipid-based formulations of the type used in the GL67A formulation, which contain RNA as the nucleic acid.

Таким образом, в первом объекте настоящего изобретения предлагается композиция, включающаяThus, in the first aspect of the present invention there is provided a composition comprising

(i) частицы, содержащиеся в жидкой фазе, причем частицы включают РНК и липидную композицию, где липидная композиция включает:(i) particles contained in a liquid phase, wherein the particles include RNA and a lipid composition, wherein the lipid composition includes:

(i-a) производное холестерина формулы (I) или его соль:(i-a) a cholesterol derivative of formula (I) or a salt thereof:

гдеWhere

n равен 0 или 1, предпочтительно 0,n is 0 or 1, preferably 0,

R1 означает группу -(CH2)q-NH2 или группу -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2, где q, r и s независимо равны целому числу от 2 до 6,R 1 means a -(CH 2 ) q -NH 2 group or a -(CH 2 ) r -NH-(CH 2 ) s -NH 2 group, where q, r and s are independently equal to an integer from 2 to 6,

R2 означает группу -(CH2)t-NH2 или группу -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2, где t, u и w - независимо равны целому числу от 2 до 6,R 2 means a -(CH 2 ) t -NH 2 group or a -(CH 2 ) u -NH-(CH 2 ) w -NH 2 group, where t, u and w are independently equal to an integer from 2 to 6,

R3 означает линейную алкандиильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода,R 3 means a linear alkanediyl group containing from 1 to 4 carbon atoms,

(i-b) фосфоглицерид формулы (II) или его соль:(i-b) phosphoglyceride of formula (II) or a salt thereof:

гдеWhere

R4 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 4 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

R5 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 5 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

иAnd

(i-c) пегилированный фосфоглицерид формулы (III) или его соль:(i-c) pegylated phosphoglyceride of formula (III) or a salt thereof:

гдеWhere

р равен целому числу от 5 до 200, предпочтительно от 10 до 170 и наиболее предпочтительно от 10 до 140,p is equal to an integer from 5 to 200, preferably from 10 to 170 and most preferably from 10 to 140,

R6 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 6 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

R7 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 7 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

иAnd

(ii) 1,2-пропандиол.(ii) 1,2-propanediol.

Второй объект настоящего изобретения относится к способу получения композиции по первому объекту изобретения, описанному выше, причем указанный способ включает следующие этапыThe second aspect of the present invention relates to a method for preparing the composition according to the first aspect of the invention described above, said method comprising the following steps

а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition,

б) регидратация лиофилизованной липидной композиции при добавлении воды,b) rehydrating the lyophilized lipid composition by adding water,

в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, что обеспечивает образование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе,c) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA, which provides the formation of particles including RNA and lipid composition, which are contained in the liquid phase,

г) добавление 1,2-пропандиола.d) adding 1,2-propanediol.

Добавление 1,2-пропандиола можно осуществить простым способом, например, при его добавлении вместе с водой на этапе 6, его добавлении к регидратированной липидной композиции после этапа б), при его добавлении вместе с водным раствором РНК на этапе в), или его добавлении к жидкой фазе после этапа в), где содержатся частицы, включающие РНК и липидную композицию. Следует понимать, что добавление можно осуществлять в один или несколько этапов, например, на разных стадиях процесса.The addition of 1,2-propanediol can be done in a simple manner, for example, by adding it along with water in step 6, by adding it to the rehydrated lipid composition after step b), by adding it along with an aqueous solution of RNA in step c), or by adding it to the liquid phase after step c), which contains particles including RNA and a lipid composition. It should be understood that the addition can be carried out in one or more stages, for example, at different stages of the process.

Более того, было установлено, что 1,2-пропандиол способен повышать стабильность содержащих частицы составов РНК при замораживании, например, когда такой содержащий частицы состав заморожен с целью хранения или обработки. Иными словами, 1,2-пропандиол может также действовать в качестве криопротектора для частиц, включающих РНК и липидную композицию.Moreover, it has been found that 1,2-propanediol is capable of increasing the stability of particulate RNA formulations when frozen, for example, when such particulate formulation is frozen for storage or processing purposes. In other words, 1,2-propanediol can also act as a cryoprotectant for particles including RNA and lipid composition.

Таким образом, в третьем объекте изобретения предлагается твердая композиция, включающая:Thus, the third aspect of the invention provides a solid composition comprising:

(i) частицы, включающие РНК и липидную композицию, и(i) particles including RNA and lipid composition, and

(ii) 1,2-пропандиол,(ii) 1,2-propanediol,

причем указанную твердую композицию можно получить замораживанием композиции по первому объекту настоящего изобретения, как определено выше.wherein said solid composition can be prepared by freezing the composition of the first aspect of the present invention as defined above.

В дальнейшем будет представлено подробное описание изобретения и его объектов, рассмотренных выше. Следует понимать, что эти объекты тесно взаимосвязаны. Соответственно, представляется очевидным, что подробная информация, предоставленная с учетом признаков одного объекта изобретения, будет также применима к другим объектам, которые основаны на этом признаке, если не указано иное.In the following, a detailed description of the invention and its objects discussed above will be presented. It should be understood that these objects are closely interrelated. Accordingly, it is apparent that detailed information provided with respect to features of one subject matter of the invention will also apply to other subjects that are based on that feature, unless otherwise indicated.

РНКRNA

Композиция и твердая композиция по настоящему изобретению включают рибонуклеиновую кислоту (РНК), более предпочтительно однонитевую РНК, и наиболее предпочтительно иРНК.The composition and solid composition of the present invention include ribonucleic acid (RNA), more preferably single-stranded RNA, and most preferably mRNA.

Что касается РНК, в принципе в контексте настоящего изобретения можно использовать любой тип РНК. В предпочтительном варианте РНК является однонитевой. Термин "однонитевая РНК" обозначает единую последовательную цепь рибонуклеотидов в отличие от молекул РНК, в которых две или более отдельных цепей формируют двухнитевую молекулу за счет гибридизации отдельных цепей. Термин "однонитевая РНК" не исключает, что однонитевые молекулы сами по себе формируют двухнитевые структуры, такие как вторичные (например, петли и «петли-на-стебле») или третичные структуры.Regarding RNA, in principle any type of RNA can be used in the context of the present invention. Preferably, the RNA is single-stranded. The term "single-stranded RNA" refers to a single sequential strand of ribonucleotides, in contrast to RNA molecules in which two or more individual strands form a double-stranded molecule by hybridization of the individual strands. The term "single-stranded RNA" does not exclude the possibility that single-stranded molecules themselves form double-stranded structures, such as secondary (eg, loops and stem-loops) or tertiary structures.

Термин "РНК" охватывает как РНК, которые кодируют аминокислотную последовательность, так и РНК, которые не кодируют аминокислотную последовательность. Предполагается, что более 80% генома содержат функциональные элементы ДНК, которые не кодируют белки. Эти некодирующие последовательности включают регуляторные элементы ДНК (связывающие сайты для факторов транскрипции, регуляторов и корегуляторов и т.п.) и последовательности, которые кодируют транскрипты, которые никогда не транслируются в белки. Эти транскрипты, которые кодируются геномом и транскрибируются в РНК, но не транслируются в белки, называются некодирующими РНК (ncRNA). Таким образом, в одном варианте настоящего изобретения РНК представляет собой некодирующую РНК. Предпочтительно некодирующая РНК является однонитевой молекулой. Исследования свидетельствуют о том, что ncRNA играют решающую роль в регуляции генов, поддержании целостности генома, в дифференциации и в развитии клеток, а при различных заболеваниях человека наблюдается их разрегуляция. Существуют разные типы ncRNA: короткие (20-50 нуклеотидов), средние (50-200 нуклеотидов) и длинные (>200 нуклеотидов) ncRNA. Короткие ncРНК включают микроРНК (miPHK), малые интерферирующие РНК (siPHK), взаимодействующие с piwi-белками РНК (piPHK) и РНК, инициирующие транскрипцию (tiPHK). Примерами средних ncРНК являются малые ядерные РНК (snPHK)), малые ядрышковые РНК (snoPHK), транспортные РНК (тРНК), РНК, ассоциированные с сайтом начала транскрипции (TSSaPHK), малые РНК, ассоциированные с промотором (PASR) и транскрипты, активирующие последовательности промотора (PROMPT). Группа длинных некодирующих РНК (IncPHK) включает длинные межгенные некодирующие РНК (lincРНК), антисмысловые IncPHK, интронные IncPHK, транскрибированные ультраконсервативные РНК (T-UCR) и другие (статья: Bhan A, Mandal SS, ChemMedChem. (2014, 26 марта), doi: 10.1002/cmdc.201300534). Из упомянутых выше некодирующих РНК только siPHK является двухнитевой. Таким образом, с учетом того, что в предпочтительном варианте настоящего изобретения некодирующая РНК является однонитевой, предпочтительно некодирующая РНК не является siPHK. В другом варианте изобретения РНК является кодирующей РНК, т.е. РНК, которая кодирует аминокислотную последовательность. Такие молекулы РНК также называются иРНК (информационная РНК) и являются однонитевыми молекулами РНК. Нуклеиновые кислоты можно получать химическими и ферментативными методами, известными специалисту в данной области, или с использованием методов рекомбинантных ДНК, или их можно выделить из природных источников, или комбинацией вышеуказанных методов.The term "RNA" covers both RNAs that encode an amino acid sequence and RNAs that do not encode an amino acid sequence. It is estimated that more than 80% of the genome contains functional DNA elements that do not code for proteins. These non-coding sequences include DNA regulatory elements (binding sites for transcription factors, regulators and coregulators, etc.) and sequences that encode transcripts that are never translated into proteins. These transcripts, which are encoded by the genome and transcribed into RNA but not translated into proteins, are called non-coding RNAs (ncRNAs). Thus, in one embodiment of the present invention, the RNA is non-coding RNA. Preferably, the non-coding RNA is a single-stranded molecule. Research suggests that ncRNAs play a critical role in gene regulation, maintenance of genome integrity, differentiation and development of cells, and their deregulation is observed in various human diseases. There are different types of ncRNA: short (20-50 nucleotides), medium (50-200 nucleotides) and long (>200 nucleotides) ncRNAs. Short ncRNAs include microRNAs (miRNAs), small interfering RNAs (siRNAs), piwi protein-interacting RNAs (piRNAs), and transcription initiation RNAs (tiRNAs). Examples of medium ncRNAs are small nuclear RNAs (snRNAs), small nucleolar RNAs (snoRNAs), transfer RNAs (tRNAs), transcription start site associated RNAs (TSSaRNAs), promoter associated small RNAs (PASRs), and transcript activating sequences promoter (PROMPT). The group of long non-coding RNAs (IncRNAs) includes long intergenic non-coding RNAs (lincRNAs), antisense IncRNAs, intronic IncRNAs, transcribed ultraconserved RNAs (T-UCR) and others (article: Bhan A, Mandal SS, ChemMedChem. (2014, March 26), doi: 10.1002/cmdc.201300534). Of the non-coding RNAs mentioned above, only siRNA is double-stranded. Thus, given that in a preferred embodiment of the present invention the non-coding RNA is single-stranded, preferably the non-coding RNA is not an siRNA. In another embodiment, the RNA is coding RNA, i.e. RNA, which encodes an amino acid sequence. Such RNA molecules are also called mRNA (messenger RNA) and are single-stranded RNA molecules. Nucleic acids can be obtained by chemical and enzymatic methods known to one skilled in the art, or using recombinant DNA methods, or they can be isolated from natural sources, or a combination of the above methods.

Информационные РНК (иРНК) - это сополимеры, которые состоят из нуклеозидфосфатных структурных звеньев, в основном содержащих аденозин, цитидин, уридин и гуанозин в качестве нуклеозидов, которые в качестве промежуточных носителей переносят генетическую информацию от ДНК из клеточного ядра в цитоплазму, где эта информация транслируется в белки. Таким образом, они являются пригодными в качестве альтернативы для генной экспрессии.Messenger RNAs (mRNAs) are copolymers that consist of nucleoside phosphate structural units, mainly containing adenosine, cytidine, uridine and guanosine as nucleosides, which, as intermediate carriers, transfer genetic information from DNA from the cell nucleus to the cytoplasm, where this information is translated into proteins. Thus, they are suitable as an alternative for gene expression.

В контексте настоящего изобретения термин иРНК означает любую полирибонуклеотидную молекулу, которая при попадании в клетку пригодна для экспрессии белка или его фрагмента, или транслируется в белок или его фрагмент. Термин «белок» в данном контексте охватывает любой тип аминокислотной последовательности, т.е. цепочки двух или более аминокислот, которые связаны друг с другом через пептидные связи и этот термин включает также пептиды и гибридные белки.In the context of the present invention, the term mRNA means any polyribonucleotide molecule that, when entering a cell, is suitable for the expression of a protein or fragment thereof, or is translated into a protein or fragment thereof. The term "protein" in this context covers any type of amino acid sequence, i.e. chains of two or more amino acids that are linked to each other through peptide bonds and the term also includes peptides and fusion proteins.

иРНК содержит рибонуклеотидную последовательность, кодирующую белок или его фрагмент, функция которого в клетке или в окружающей клетку среде необходима или оказывает положительный эффект, например, белок, недостаток или дефектная форма которого являются основной причиной расстройства или заболевания, и присутствие которого способно смягчить или предотвратить расстройство или заболевание, или белок, который может способствовать благоприятному процессу в организме, в клетке или в ее окружении. иРНК может содержать последовательность для полноразмерного белка или его функционального варианта. Кроме того, рибонуклеотидная последовательность может кодировать белок, который действует как фактор, индуктор, регулятор, стимулятор или фермент, или как их функциональный фрагмент, в случаях, когда функция этого белка необходима для лечения расстройства, прежде всего метаболического расстройства, или с целью инициирования процессов in vivo, таких как формирование новых кровеносных сосудов, тканей и т.д. В данном контексте функциональный вариант означает фрагмент, который внутри клетки способен проявлять функцию белка, действие которого необходимо в клетке, либо недостаток или поврежденная форма которого в клетке вызывают патогенный процесс. Помимо этого, иРНК может также включать дополнительные функциональные участки и/или 3' или 5' некодирующие участки. Некодирующими 3' и/или 5' участками могут являться участки, естественным образом фланкирующие кодирующую белок последовательность, или искусственные последовательности, которые способствуют стабилизации РНК. Специалисты в данной области техники могут определять пригодные для этих целей последовательности в каждом случае при проведении обычных экспериментов.mRNA contains a ribonucleotide sequence encoding a protein or fragment thereof whose function in a cell or the cell's environment is necessary or beneficial, for example, a protein whose deficiency or defective form is the primary cause of a disorder or disease, and the presence of which can mitigate or prevent the disorder or a disease or protein that can promote a beneficial process in the body, in the cell or in its environment. The mRNA may contain the sequence for a full-length protein or a functional variant thereof. In addition, the ribonucleotide sequence may encode a protein that acts as a factor, inducer, regulator, stimulant or enzyme, or as a functional fragment thereof, in cases where the function of this protein is necessary for the treatment of a disorder, especially a metabolic disorder, or for the purpose of initiating processes in vivo, such as the formation of new blood vessels, tissues, etc. In this context, a functional variant means a fragment that, within a cell, is capable of exhibiting the function of a protein whose action is required in the cell, or the deficiency or damaged form of which in the cell causes a pathogenic process. In addition, the mRNA may also include additional functional regions and/or 3' or 5' non-coding regions. The 3' and/or 5' non-coding regions may be regions that naturally flank the protein coding sequence or artificial sequences that help stabilize the RNA. Those skilled in the art can determine suitable sequences for these purposes in each case by routine experimentation.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения иРНК содержит 5'-кэп структуру (пять-штрих кэп, кэп-0), состоящую из m7GpppG кэпа, соединенного с иРНК через 5'-5' фосфодиэфирную связь, дополнительной метальной группы в предконцевом нуклеотиде со стороны 5'-концевого участка иРНК (кэп-1, аналог структуры с прямым кэпированием (ARCA)) и/или участка внутренней посадки рибосомы (IRES) и/или поли(А)-хвоста в 3'-концевом участке, прежде всего в целях улучшения трансляции. иРНК может включать дополнительные участки, промотирующие трансляцию, такие как, например, кэп-2-структуры или гистонные структуры «петля-на-стебле».In a preferred embodiment of the present invention, the mRNA contains a 5'-cap structure (five-bar cap, cap-0), consisting of an m7GpppG cap connected to the mRNA through a 5'-5' phosphodiester bond, an additional methyl group in the pre-terminal nucleotide on the 5' side -terminal region of the mRNA (cap-1, directly capped structure analog (ARCA)) and/or internal ribosome entry site (IRES) and/or poly(A) tail in the 3'-terminal region, primarily to improve translation . The mRNA may include additional translation promoting regions, such as, for example, cap-2 structures or histone stem-loop structures.

Как отмечено выше, если не указано иное в особом контексте, термин «иРНК», используемый в настоящем документе, охватывает модифицированные иРНК, т.е. иРНК может быть модифицированной иРНК.As noted above, unless otherwise indicated in a specific context, the term “mRNA” as used herein includes modified mRNAs, i.e. The mRNA may be modified mRNA.

В другом варианте настоящего изобретения иРНК содержит меченые нуклеиновые кислоты (предпочтительно нуклеотиды и/или рибонуклеотиды), такие как, например, изотопно и/или флуоресцентно меченые нуклеотиды. Меченые молекулы иРНК играют важную роль, например, в изучении внутриклеточной конформации молекул РНК и ДНК.In another embodiment of the present invention, the mRNA comprises labeled nucleic acids (preferably nucleotides and/or ribonucleotides), such as, for example, isotopically and/or fluorescently labeled nucleotides. Labeled mRNA molecules play an important role, for example, in studying the intracellular conformation of RNA and DNA molecules.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК, является молекулой, которая содержит модифицированные нуклеотиды/рибонуклеотиды. Кроме четырех классических рибонуклеотидов, а именно аденозина, гуанозина, цитидина и уридина, существует множество аналогов каждого из этих азотистых оснований. Иногда в данном тексте и в цитируемой литературе эти аналоги или молекулы РНК/иРНК, которые включают один или более из этих аналогов, в контексте настоящего изобретения обозначаются как модифицированные (например, модифицированные нуклеотиды или модифицированные рибонуклеотиды). Некоторые аналоги отличаются от представленных выше канонических азотистых оснований, однако они все же могут существовать в природе. Другие аналоги имеют искусственное происхождение. Предусмотрено использование обоих типов аналогов.In a preferred embodiment of the present invention, RNA, preferably mRNA, is a molecule that contains modified nucleotides/ribonucleotides. In addition to the four classical ribonucleotides, namely adenosine, guanosine, cytidine and uridine, there are many analogues of each of these nitrogenous bases. Sometimes in this text and in the literature cited, these analogs or RNA/mRNA molecules that include one or more of these analogs are referred to as modified (eg, modified nucleotides or modified ribonucleotides) in the context of the present invention. Some analogues differ from the canonical nitrogenous bases presented above, but they may still exist in nature. Other analogues are of artificial origin. The use of both types of analogues is provided.

Предпочтительные модификации представлены в следующей таблице (таблица 1).Preferred modifications are presented in the following table (Table 1).

В случае РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, либо каждый из всех уридиновых нуклеотидов или цитидиновых нуклеотидов можно модифицировать в одинаковой форме, либо в иных случаях можно использовать смесь каждого из модифицированных нуклеотидов. Модифицированные нуклеотиды могут содержать природные или не встречающиеся в природе модификации. Может применяться смесь различных модифицированных нуклеотидов. Таким образом, например, одна часть модифицированных нуклеотидов может содержать природные модификации, в то время как другая часть содержит не встречающиеся в природе модификации, или можно использовать смесь модифицированных нуклеотидов, содержащих природные и/или не встречающиеся в природе модификации. Кроме того, часть модифицированных нуклеотидов может содержать модификацию основания, а другая часть - модификацию сахара. Аналогичным образом, можно использовать модификации всех оснований, или модификации всех Сахаров, или любую пригодную комбинацию модификаций. Стабильность и/или продолжительность действия РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, можно избирательно регулировать, варьируя модификации.In the case of RNA, preferably the mRNA of the present invention, either each of all uridine nucleotides or cytidine nucleotides can be modified in the same form, or in other cases a mixture of each of the modified nucleotides can be used. Modified nucleotides may contain naturally occurring or non-naturally occurring modifications. A mixture of different modified nucleotides can be used. Thus, for example, one portion of the modified nucleotides may contain naturally occurring modifications while another portion contains non-naturally occurring modifications, or a mixture of modified nucleotides containing natural and/or non-naturally occurring modifications may be used. In addition, some of the modified nucleotides may contain a base modification, and another part may contain a sugar modification. Likewise, all base modifications, or all sugar modifications, or any suitable combination of modifications can be used. The stability and/or duration of action of the RNA, preferably the mRNA of the present invention, can be selectively controlled by varying modifications.

В одном варианте настоящего изобретения для одного типа нуклеотидов применяются по меньшей мере две различных модификации, где один тип модифицированных нуклеотидов содержит функциональную группу, через которую можно присоединять дополнительные группы. Нуклеотиды с различными функциональными группами можно также использовать с целью обеспечения связывающими сайтами для присоединения различных групп. Таким образом, часть модифицированных нуклеотидов может нести, например, азидную группу, аминогруппу, гидроксильную группу, тиольную группу или несколько других реакционноспособных групп, пригодных для реакции в заданных условиях. Можно использовать также функциональную группу, которая в определенных условиях может активировать способную к связыванию природную группу, чтобы можно было присоединять молекулы с функциональными группами. Можно также вводить нуклеотиды, модифицированные таким образом, чтобы обеспечивать наличие сайтов связывания, в виде модифицированных аденозина или гуанозина. Выбор прежде всего предпочтительных модификаций и выбор доступных сайтов связывания зависит от типа групп, которые необходимо ввести, и от периодичности, с которой эти группы должны присутствовать. Таким образом, содержание нуклеотидов, обеспечиваемое функциональными и/или активирующими группами, зависит от того, насколько высоко содержание групп, которые должны участвовать в связывании, и которое специалисты в данной области техники могут определить простым методом. Как правило, содержание модифицированных нуклеотидов с функциональными и/или активирующими группами, при их наличии, составляет от 1 до 25% модифицированных нуклеотидов. Специалисты в данной области техники могут при необходимости определять наиболее пригодные для каждого случая группы и их оптимальное содержание в ходе обычных экспериментов.In one embodiment of the present invention, at least two different modifications are used for one type of nucleotide, where one type of modified nucleotide contains a functional group through which additional groups can be attached. Nucleotides with different functional groups can also be used to provide binding sites for the attachment of different groups. Thus, a portion of the modified nucleotides may carry, for example, an azide group, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, or several other reactive groups suitable for reaction under the given conditions. It is also possible to use a functional group which, under certain conditions, can activate a bindable natural group so that molecules with functional groups can be attached. Nucleotides modified to provide binding sites can also be introduced as modified adenosine or guanosine. The selection of primarily preferred modifications and the choice of available binding sites depends on the type of groups that need to be introduced and the frequency with which these groups must be present. Thus, the nucleotide content provided by the functional and/or activating groups depends on how high the content of the groups that are to participate in the binding is, which can be determined by a simple method by those skilled in the art. Typically, the content of modified nucleotides with functional and/or activating groups, if present, ranges from 1 to 25% of the modified nucleotides. Those skilled in the art can, if necessary, determine the most suitable groups for each case and their optimal content in the course of routine experiments.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, отличается тем, что модифицированные уридины выбраны из 2-тиоуридина, 5-метилуридина, псевдоуридина, 5-метилуридин-5'-трифосфата (m5U), 5-йодуридин-5'-трифосфата (I5U), 4-тиоуридин-5'-трифосфата (S4U), 5-бромуридин-5'-трифосфата (Br5U), 2'-метил-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (U2'm), 2'-амино-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (U2'NH2), 2'-азидо-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (U2'N3) и 2'-фтор-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (U2'F).In a preferred embodiment of the present invention, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, is characterized in that the modified uridines are selected from 2-thiouridine, 5-methyluridine, pseudouridine, 5-methyluridine-5'-triphosphate (m5U), 5-ioduridine-5'- triphosphate (I5U), 4-thiouridine-5'-triphosphate (S4U), 5-bromouridine-5'-triphosphate (Br5U), 2'-methyl-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate (U2'm), 2 '-amino-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate (U2'NH2), 2'-azido-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate (U2'N3) and 2'-fluoro-2'-deoxyuridine-5 '-triphosphate (U2'F).

В другом предпочтительном варианте настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, отличается тем, что модифицированные цитидины выбраны из 5-метилцитидина, 3-метилцитидина, 2-тиоцитидина, 2'-метил-2'-дезоксицитидин-5'-трифосфата (С2'm), 2'-амино-2'-дезоксицитидин-5'-трифосфата (C2'NH2), 2'-фтор-2'-дезоксицитидин-5'-трифосфата (C2'F), 5-йодцитидин-5'-трифосфата (I5U), 5-бромцитидин-5'-трифосфата (Br5U) и 2'-азидо-2'-дезоксицитидин-5'-трифосфата (C2'N3).In another preferred embodiment of the present invention, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, is characterized in that the modified cytidines are selected from 5-methylcytidine, 3-methylcytidine, 2-thiocytidine, 2'-methyl-2'-deoxycytidine-5'-triphosphate (C2 'm), 2'-amino-2'-deoxycytidine-5'-triphosphate (C2'NH2), 2'-fluoro-2'-deoxycytidine-5'-triphosphate (C2'F), 5-iodocytidine-5' -triphosphate (I5U), 5-bromocytidine-5'-triphosphate (Br5U) and 2'-azido-2'-deoxycytidine-5'-triphosphate (C2'N3).

В предпочтительном варианте настоящего изобретения иРНК означает иРНК, содержащую комбинацию модифицированных и не модифицированных нуклеотидов, предпочтительно иРНК, содержащую комбинацию модифицированных и не модифицированных нуклеотидов, как описано в международной заявке WO 2011/012316. Как сообщалось, описываемая в этом документе иРНК проявляет повышенную стабильность и пониженную иммуногенность. В предпочтительном варианте настоящего изобретения в такой модифицированной иРНК от 5 до 50% цитидиловых нуклеотидов и от 5 до 50% уридиловых нуклеотидов являются модифицированными. Аденозин- и гуанозинсодержащие нуклеотиды могут являться не модифицированными. Аденозиновые и гуанозиновые нуклеотиды могут быть не модифицированными или частично модифицированными, и в предпочтительном варианте они представлены в не модифицированной форме. Предпочтительно от 10 до 35% цитидиловых и уридиловых нуклеотидов являются модифицированными, и прежде всего предпочтительно содержание модифицированных цитидиловых нуклеотидов находится в диапазоне от 7,5 до 25%, а содержание модифицированных уридиловых нуклеотидов находится в диапазоне от 7,5 до 25%. Было установлено, что в действительности относительно низкое содержание, например, только 10% каждого из модифицированных цитидилового и уридилового нуклеотидов, может способствовать достижению требуемых свойств. Более предпочтительно модифицированными цитидиловыми нуклеотидами являются 5-метилцитидиловые остатки, а модифицированными уридиловыми нуклеотидами являются 2-тиоуридиловые остатки. Наиболее предпочтительно содержание модифицированных цитидиловых нуклеотидов и модифицированных уридиловых нуклеотидов составляет 25% соответственно.In a preferred embodiment of the present invention, mRNA means an mRNA containing a combination of modified and unmodified nucleotides, preferably an mRNA containing a combination of modified and unmodified nucleotides, as described in international application WO 2011/012316. The mRNA described herein has been reported to exhibit increased stability and decreased immunogenicity. In a preferred embodiment of the present invention, in such a modified mRNA, from 5 to 50% of the cytidyl nucleotides and from 5 to 50% of the uridyl nucleotides are modified. Adenosine- and guanosine-containing nucleotides may be unmodified. Adenosine and guanosine nucleotides may be unmodified or partially modified, and are preferably present in unmodified form. Preferably, 10 to 35% of the cytidyl and uridyl nucleotides are modified, and particularly preferably, the content of the modified cytidyl nucleotides is in the range of 7.5 to 25%, and the content of the modified uridyl nucleotides is in the range of 7.5 to 25%. It has been found that, in fact, relatively low levels, for example only 10% of each of the modified cytidyl and uridyl nucleotides, can achieve the desired properties. More preferably, the modified cytidyl nucleotides are 5-methylcytidyl residues, and the modified uridyl nucleotides are 2-thiouridyl residues. Most preferably, the content of modified cytidyl nucleotides and modified uridyl nucleotides is 25%, respectively.

В некоторых других вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 5 до 50% цитидинов являются аналогами С и от 5 до 50% уридинов являются аналогами U. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 5 до 40% цитидинов являются аналогами С и от 5 до 40% уридинов являются аналогами U. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 5 до 30% цитидинов являются аналогами С и от 5 до 30% уридинов являются аналогами U. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 10 до 30% цитидинов являются аналогами С и от 10 до 30% уридинов являются аналогами U. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 5 до 20% цитидинов являются аналогами С и от 5 до 20% уридинов являются аналогами U. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК от 5 до 10% цитидиновых нуклеотидов и от 5 до 10% уридиновых нуклеотидов модифицированы. В некоторых вариантах настоящего изобретения в такой модифицированной РНК, предпочтительно иРНК 25% цитидиновых нуклеотидов и 25% уридиновых нуклеотидов модифицированы. В некоторых вариантах настоящего изобретения аденозин- и гуанозинсодержащие нуклеотиды могут являться не модифицированными. В некоторых вариантах настоящего изобретения аденозин- и гуанозин-содержащие нуклеотиды могут являться не модифицированными или частично модифицированными, причем они предпочтительно присутствуют в не модифицированной форме.In some other embodiments of the present invention, in such a modified RNA, preferably, from 5 to 50% of the cytidines are C analogs and from 5 to 50% of the uridines are in U analogs. In some embodiments of the present invention, in such a modified RNA, preferably from 5 to 40% of the mRNA cytidines are C analogs and 5 to 40% of the uridines are U analogs. In some embodiments of the present invention, in such a modified RNA, preferably the mRNA, 5 to 30% of the cytidines are C analogs and 5 to 30% of the uridines are U analogs. In some embodiments of the present invention in such a modified RNA, preferably the mRNA has 10 to 30% of the cytidines are C analogs and 10 to 30% of the uridines are U analogs. In some embodiments of the present invention in such a modified RNA, preferably the mRNA has 5 to 20% of the cytidines are C analogs and 5 to 20% of the uridines are U analogs. In some embodiments of the present invention, such a modified RNA, preferably an mRNA, has 5 to 10% cytidine nucleotides and 5 to 10% uridine nucleotides modified. In some embodiments of the present invention, such a modified RNA, preferably an mRNA, has 25% of the cytidine nucleotides and 25% of the uridine nucleotides modified. In some embodiments of the present invention, adenosine- and guanosine-containing nucleotides may be unmodified. In some embodiments of the present invention, adenosine- and guanosine-containing nucleotides may be unmodified or partially modified, and they are preferably present in unmodified form.

Как отмечено выше, в некоторых вариантах настоящего изобретения термин «аналоги U» относится к единственному типу аналога U. В некоторых вариантах настоящего изобретения термин «аналоги U» относится к двум или более типам аналогов U. В некоторых вариантах настоящего изобретения термин «аналоги С» относится к единственному типу аналогов С. В некоторых вариантах настоящего изобретения термин «аналоги С» относится к двум или более типам аналогов С.As noted above, in some embodiments of the present invention, the term “U analogs” refers to a single type of U analog. In some embodiments of the present invention, the term “U analogs” refers to two or more types of U analogs. In some embodiments of the present invention, the term “C analogs” refers to a single type of C analogs. In some embodiments of the present invention, the term “C analogs” refers to two or more types of C analogs.

В некоторых вариантах настоящего изобретения процентное содержание цитидинов, которые являются аналогами цитидина, в РНК, предпочтительно в иРНК, не равно процентному содержанию в РНК, предпочтительно в иРНК, уридинов, являющихся аналогами уридина. В некоторых вариантах настоящего изобретения процентное содержание аналогов цитидина ниже, чем процентное содержание аналогов уридина. Как отмечено выше, это может быть справедливым при наличии или отсутствии аналогов аденозина и гуанозина, однако в некоторых вариантах настоящего изобретения это справедливо при отсутствии аналогов аденозина и аналогов гуанозина. В некоторых вариантах настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК, как раскрыто в изобретении, включает менее 15%, менее 10%, менее 5% или менее 2% аналогов аденозина, аналогов гуанозина или аналогов обоих нуклеозидов.In some embodiments of the present invention, the percentage of cytidines that are cytidine analogs in the RNA, preferably mRNA, is not equal to the percentage of uridines that are uridine analogs in the RNA, preferably mRNA. In some embodiments of the present invention, the percentage of cytidine analogues is lower than the percentage of uridine analogues. As noted above, this may be true in the presence or absence of adenosine and guanosine analogs, however, in some embodiments of the present invention, this is true in the absence of adenosine analogs and guanosine analogs. In some embodiments of the present invention, the RNA, preferably mRNA, as disclosed herein, comprises less than 15%, less than 10%, less than 5%, or less than 2% adenosine analogs, guanosine analogs, or both nucleoside analogs.

В некоторых вариантах изобретения молекулы РНК, предпочтительно иРНК, по настоящему изобретению, включают аналоги цитидина и аналоги уридина, причем от 5 до 20% цитидинов являются аналогами цитидина, а от 25 до 45% уридинов являются аналогами уридина. Другими словами, РНК, предпочтительно иРНК, включает модифицированные и не модифицированные цитидины, а также модифицированные и не модифицированные уридины, причем от 5 до 20% цитидинов включают аналоги цитидина, в то время как от 25 до 45% уридинов включают аналоги уридина. В других вариантах настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК, включает от 5 до 10% аналогов цитидина и от 30 до 40% аналогов уридина, например, от 7 до 9% аналогов цитидина, прежде всего приблизительно 7, 7,5 или 8% и от 32 до 38% аналогов уридина, прежде всего приблизительно 33, 34, 35 или 36%.In some embodiments, the RNA molecules, preferably mRNA, of the present invention include cytidine analogs and uridine analogs, with 5 to 20% of the cytidines being cytidine analogs and 25 to 45% of the uridines being uridine analogs. In other words, RNA, preferably mRNA, includes modified and unmodified cytidines, as well as modified and unmodified uridines, with 5 to 20% of cytidines including cytidine analogues, while 25 to 45% of uridines including uridine analogues. In other embodiments of the present invention, the RNA, preferably mRNA, includes from 5 to 10% cytidine analogues and from 30 to 40% uridine analogues, for example, from 7 to 9% cytidine analogues, especially about 7, 7.5 or 8% and from 32 to 38% uridine analogues, primarily about 33, 34, 35 or 36%.

В некоторых вариантах изобретения могут использоваться любые из описанных в данном контексте аналогов уридина и аналогов цитидина, необязательно исключая псевдоуридин. В некоторых вариантах изобретения аналог цитидина включает или состоит из 5-йодцитидина (например, «состоит» в случае, если используется единственный тип аналога), и аналог уридина включает или состоит из 5-йодуридина (например, «состоит» в случае, если используется единственный тип аналога).In some embodiments, any of the uridine analogs and cytidine analogs described herein may be used, optionally excluding pseudouridine. In some embodiments, the cytidine analogue includes or consists of 5-iodocytidine (e.g., "consists of" if a single type of analogue is used), and the uridine analogue includes or consists of 5-iodouridine (e.g., "consists of" if a single type of analogue is used). the only type of analog).

В некоторых из любых вышеприведенных вариантах изобретения термин «процентное содержание» аналогов данного нуклеотида относится к исходному процентному содержанию (например, процентное содержание аналогов в исходной реакционной смеси, такой как исходная реакционная смесь транскрипции in vitro). В некоторых из любых приведенных выше вариантах изобретения термин «процентное содержание» аналогов данного нуклеотида относится к процентному содержанию продукта (например, процентное содержание в синтезированном или транскрибированном соединении). Оба возможных варианта рассматриваются в равной степени.In some of any of the above embodiments, the term “percentage” of analogues of a given nucleotide refers to the initial percentage (eg, the percentage of analogues in the initial reaction mixture, such as the initial in vitro transcription reaction mixture). In some of any of the above embodiments, the term "percentage" of analogues of a given nucleotide refers to the percentage of the product (eg, the percentage of the compound synthesized or transcribed). Both possible options are considered equally.

Молекулы РНК, предпочтительно иРНК, по настоящему изобретению можно получить рекомбинантным методом в системах in vivo, известным специалистам в данной области техники.The RNA molecules, preferably mRNA, of the present invention can be produced recombinantly in in vivo systems known to those skilled in the art.

В другом варианте молекулы модифицированной РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, можно получить в системе in vitro, например, с использованием системы транскрипции in vitro, известной специалисту в данной области техники. Для осуществления реакции транскрипции in vitro, способной получать РНК, предпочтительно иРНК, требуется исходная смесь модифицированных и не модифицированных нуклеозидтрифосфатов для получения модифицированных молекул РНК, предпочтительно иРНК с требуемыми свойствами по настоящему изобретению. В некоторых вариантах изобретения от 5 до 50% цитидинов являются аналогами цитидина в такой исходной смеси, и от 5 до 50% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В других вариантах осуществления изобретения от 5 до 40% цитидинов являются аналогами цитидина в такой исходной смеси, и от 5 до 40% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В других вариантах осуществления изобретения от 5 до 30% цитидинов являются аналогами цитидина в такой смеси, и от 5 до 30% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В еще одних вариантах осуществления изобретения от 5 до 30% цитидинов являются аналогами цитидина в такой смеси, и от 10 до 30% уридинов являются аналогами уридина в такой смеси. В еще одних вариантах осуществления изобретения от 5 до 20% цитидинов являются аналогами цитидина в такой исходной смеси, и от 5 до 20% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В других вариантах осуществления изобретения от 5 до 10% цитидинов являются аналогами цитидина в такой исходной смеси, и от 5 до 10% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В других вариантах осуществления изобретения 25% цитидинов являются аналогами цитидина в такой исходной смеси, и 25% уридинов являются аналогами уридина в такой исходной смеси. В еще одних вариантах осуществления изобретения исходная смесь не включает аналоги аденозина и/или гуанозина. В других вариантах осуществления изобретения исходная смесь не обязательно включает один или более аналогов аденозина и/или гуанозина (или ни одного из них).In another embodiment, modified RNA molecules, preferably mRNA, of the present invention can be produced in an in vitro system, for example, using an in vitro transcription system known to one skilled in the art. To carry out an in vitro transcription reaction capable of producing RNA, preferably mRNA, a starting mixture of modified and unmodified nucleoside triphosphates is required to produce modified RNA molecules, preferably mRNA, with the desired properties of the present invention. In some embodiments, from 5 to 50% of the cytidines are cytidine analogs in such a starting mixture, and from 5 to 50% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In other embodiments, from 5 to 40% of the cytidines are cytidine analogs in such a starting mixture, and from 5 to 40% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In other embodiments, from 5 to 30% of the cytidines are cytidine analogs in such a mixture, and from 5 to 30% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In yet other embodiments, from 5 to 30% of the cytidines are cytidine analogs in such a mixture, and from 10 to 30% of the uridines are uridine analogs in such a mixture. In yet other embodiments, from 5 to 20% of the cytidines are cytidine analogs in such a starting mixture, and from 5 to 20% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In other embodiments, 5 to 10% of the cytidines are cytidine analogs in such a starting mixture, and 5 to 10% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In other embodiments, 25% of the cytidines are cytidine analogs in such a starting mixture, and 25% of the uridines are uridine analogs in such a starting mixture. In yet other embodiments, the starting mixture does not include adenosine and/or guanosine analogues. In other embodiments, the starting mixture does not necessarily include one or more adenosine and/or guanosine analogues (or none of them).

В некоторых вариантах осуществления изобретения процентное содержание цитидинов, являющихся аналогами цитидина, в исходной смеси не равно процентному содержанию уридинов, являющихся аналогами уридина, в исходной смеси. В других вариантах осуществления изобретения процентное содержание аналогов цитидина в исходной смеси ниже, чем процентное содержание аналогов уридина в исходной смеси. Как отмечено выше, это может иметь место при наличии или в отсутствие аналогов аденозина и гуанозина в исходной смеси, однако в других вариантах осуществления изобретения это имеет место при отсутствии аналогов аденозина и аналогов гуанозина в исходной смеси.In some embodiments, the percentage of cytidine analogue cytidines in the starting mixture is not equal to the percentage of uridine analogue uridines in the starting mixture. In other embodiments, the percentage of cytidine analogs in the starting mixture is lower than the percentage of uridine analogs in the starting mixture. As noted above, this may occur in the presence or absence of adenosine and guanosine analogs in the starting mixture, however, in other embodiments of the invention, this occurs in the absence of adenosine analogs and guanosine analogs in the starting mixture.

В некоторых вариантах осуществления изобретения исходная смесь нуклеотидов для системы транскрипции in vitro, при помощи которой получают РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, включает аналоги циидина и аналоги уридина, причем от 5 до 20% цитидинов в исходной смеси являются аналогами цитидина и от 25 до 45% уридинов в исходной смеси являются аналогами уридина. Иными словами, исходная смесь включает модифицированные и не модифицированные цитидины, а также модифицированные и не модифицированные уридины, причем от 5 до 20% цитидинов в исходной смеси включают аналоги цитидина, в то время как от 25 до 45% уридинов в исходной смеси включают аналоги уридина. В иных вариантах осуществления изобретения исходная смесь включает от 5 до 10% аналогов цитидина и от 30 до 40% аналогов уридина, например, от 7 до 9% аналогов цитидина, прежде всего 7, 7,5 или 8% и, например, от 32 до 38% аналогов уридина, прежде всего 33, 34, 35 или 36%.In some embodiments, the starting nucleotide mixture for the in vitro transcription system that produces RNA, preferably mRNA, of the present invention includes cydine analogs and uridine analogs, wherein from 5 to 20% of the cytidines in the starting mixture are cytidine analogs and from 25 to 45% of uridines in the initial mixture are uridine analogues. That is, the starting mixture includes modified and unmodified cytidines, as well as modified and unmodified uridines, with 5 to 20% of the cytidines in the starting mixture including cytidine analogs, while 25 to 45% of the uridines in the starting mixture including uridine analogs . In other embodiments of the invention, the starting mixture includes from 5 to 10% cytidine analogs and from 30 to 40% uridine analogs, for example, from 7 to 9% cytidine analogs, especially 7, 7.5 or 8% and, for example, from 32 up to 38% uridine analogues, primarily 33, 34, 35 or 36%.

В других вариантах осуществления изобретения могут использоваться любые из описанных в данном контексте аналогов уридина и аналогов цитидина, необязательно исключая псевдоуридин. В некоторых вариантах осуществления изобретения аналог цитидина включает или состоит (например, «состоит» в случае использования единственного типа аналога С) из 5-йодцитидина, а аналог уридина включает или состоит (например, «состоит» в случае использования единственного типа аналога U) из 5-йодуридина.In other embodiments, any of the uridine analogs and cytidine analogs described herein may be used, optionally excluding pseudouridine. In some embodiments, the cytidine analogue includes or consists of (eg, "consists of" when a single type of C analogue is used) of 5-iodocytidine, and the uridine analogue includes or consists of (eg, "consists of" when a single type of U analogue is used) of 5-ioduridine.

Типичные аналоги описаны в выше приведенных таблицах. Представляется очевидным, что для модифицированных полирибонуклеотидов, кодирующих требуемый полипептид (модуль (а)), термины «аналоги» и «степень модификации», если не указано иное, рассматриваются в отношении всей длины полирибонуклеотида, кодирующего требуемый полипептид (модуль (а)), включая 5' и 3' нетранслируемые участки (например, степень модификации основана на исходных соотношениях содержания аналогов в реакционной смеси транскрипции in vitro, например, для встраивания аналогов в положения, предназначенные для транскрипции).Typical analogs are described in the tables above. It is apparent that for modified polyribonucleotides encoding the desired polypeptide (module (a)), the terms "analogues" and "degree of modification", unless otherwise specified, are considered to refer to the entire length of the polyribonucleotide encoding the desired polypeptide (module (a)), including 5' and 3' untranslated regions (eg, the degree of modification is based on the initial proportions of analogues in the in vitro transcription reaction mixture, for example, to insert analogues into positions intended for transcription).

Более того, модифицированные молекулы РНК, предпочтительно иРНК, можно синтезировать химическим способом известными методами химического синтеза на автоматизированном синтезаторе нуклеотидных последовательностей с использованием твердофазного носителя и стандартных методик или химическим синтезом соответствующих последовательностей ДНК и их последующей транскрипции in vitro или in vivo.Moreover, modified RNA molecules, preferably mRNA, can be chemically synthesized by known chemical synthesis methods on an automated nucleotide sequence synthesizer using a solid phase carrier and standard techniques, or by chemical synthesis of the corresponding DNA sequences and their subsequent transcription in vitro or in vivo.

В другом предпочтительном варианте настоящего изобретения иРНК можно объединять с сайтами-мишенями связывания, последовательностями-мишенями и/или с сайтами связывания микроРНК в целях обеспечения активности требуемой иРНК только в релевантных клетках. В еще одном предпочтительном варианте настоящего изобретения РНК можно объединять с микроРНК или короткошпилечной РНК (shPHK) по ходу транскрипции 3' поли(А)-хвоста.In another preferred embodiment of the present invention, the mRNA can be combined with target binding sites, target sequences and/or miRNA binding sites to ensure that the desired mRNA is active only in relevant cells. In yet another preferred embodiment of the present invention, the RNA can be combined with a microRNA or short hairpin RNA (shRNA) downstream of the 3' poly(A) tail.

Как правило, терапевтические эффекты могут достигаться в результате взаимодействия нуклеиновой кислоты с клеточными соединениями и органеллами. Такое взаимодействие само по себе может, например, активировать врожденную иммунную систему, как в случае конкретных CpG-олигонуклеотидов и последовательностей, разработанных с целью взаимодействия исключительно с toll-подобными и другими вне- или внутриклеточными рецепторами. Более того, захват клетками или введение нуклеиновых кислот (предпочтительно иРНК) в клетки может предназначаться для экспрессии нуклеотидных последовательностей, таких как гены в составе нуклеиновой кислоты (предпочтительно иРНК), может предназначаться для регуляции с понижением активности, сайленсинга или нокдаун-экспрессии эндогенного гена как следствие присутствия внутри клетки введенной экзогенной нуклеиновой кислоты, или может предназначаться для модификации последовательностей эндогенных нуклеиновых кислот, такой как репарация, вырезание, вставка или замена выбранных оснований или целых участков последовательностей эндогенных нуклеиновых кислот, или может предназначаться для подавления практически любых клеточных процессов вследствие присутствия внутри клетки и взаимодействия с введенной экзогенной нуклеиновой кислотой (предпочтительно иРНК). Сверхэкспрессия введенных экзогенных нуклеиновых кислот (предпочтительно иРНК) может предназначаться для компенсации или дополнения экспрессии эндогенных генов, прежде всего в случаях, когда эндогенный ген является дефектным или «молчащим», что приводит к отсутствию продукта или к получению непригодного, дефектного или не функционирующего продукта экспрессии генов, как в случае многих связанных с обменом веществ или наследственных заболеваний, таких как, например, кистозный фиброз, гемофилия или мышечная дистрофия, и это только некоторые примеры. Сверхэкспрессия введенных экзогенных нуклеиновых кислот (предпочтительно иРНК) также может предназначаться для того, чтобы продукт экспрессии взаимодействовал или подавлял любой эндогенный клеточный процесс, такой как регуляция генной экспрессии, трансдукция сигнала и другие клеточные процессы. Сверхэкспрессия введенных экзогенных нуклеиновых кислот (предпочтительно иРНК) также может предназначаться для индукции иммунного ответа в условиях конкретного организма, в котором находится трансфектированная или трансдуцированная клетка, или в котором она должна находиться. Примеры включают генетическую модификацию антиген-презентирующих клеток, таких как дендритные клетки, для презентации ими антигена с целью вакцинации. Другие примеры включают сверхэкспрессию цитокинов в опухолях с целью вызвать опухолеспецифичный иммунный ответ. Более того, сверхэкспрессия введенных экзогенных нуклеиновых кислот (предпочтительно иРНК) также может предназначаться для генерирования in vivo или ex vivo транзиентно генетически модифицированных клеток для клеточной терапии, таких как модифицированные Т-клетки, клетки-предшественники, стволовые или другие клетки для регенеративной медицины.Typically, therapeutic effects can be achieved through the interaction of nucleic acid with cellular compounds and organelles. Such interaction itself may, for example, activate the innate immune system, as is the case with specific CpG oligonucleotides and sequences designed to interact exclusively with toll-like and other extra- or intracellular receptors. Moreover, cellular uptake or introduction of nucleic acids (preferably mRNA) into cells may be intended to express nucleotide sequences such as genes within the nucleic acid (preferably mRNA), may be intended to down-regulate, silence or knockdown expression of an endogenous gene such as consequence of the presence inside the cell of an introduced exogenous nucleic acid, or may be intended to modify endogenous nucleic acid sequences, such as repair, excision, insertion or substitution of selected bases or entire sections of endogenous nucleic acid sequences, or may be intended to suppress virtually any cellular processes due to the presence within cells and interactions with introduced exogenous nucleic acid (preferably mRNA). Overexpression of introduced exogenous nucleic acids (preferably mRNA) may be intended to compensate or complement the expression of endogenous genes, especially in cases where the endogenous gene is defective or "silent", resulting in the absence of a product or an unusable, defective or non-functional expression product genes, as in the case of many metabolic or inherited diseases, such as cystic fibrosis, hemophilia or muscular dystrophy, to name just a few examples. Overexpression of introduced exogenous nucleic acids (preferably mRNA) may also be designed to cause the expression product to interfere with or inhibit any endogenous cellular process, such as regulation of gene expression, signal transduction and other cellular processes. Overexpression of introduced exogenous nucleic acids (preferably mRNA) may also be intended to induce an immune response under the conditions of the particular organism in which the transfected or transduced cell is located, or in which it is intended to be located. Examples include genetic modification of antigen-presenting cells, such as dendritic cells, to present antigen for the purpose of vaccination. Other examples include the overexpression of cytokines in tumors to induce a tumor-specific immune response. Moreover, overexpression of introduced exogenous nucleic acids (preferably mRNA) can also be designed to generate in vivo or ex vivo transiently genetically modified cells for cell therapy, such as engineered T cells, progenitor cells, stem or other cells for regenerative medicine.

Регуляцию со снижением активности, сайленсинг или нокдаун-экспрессию эндогенных генов в терапевтических целях можно осуществлять, например, с использованием РНК-интерференции (RNAi) с рибозимами, антисмысловыми олигонуклеотидами, тРНК, длинными двухнитевыми РНК, причем такая регуляция со снижением активности может быть сиквенс-специфичной или неспецифичной, а также может приводить к гибели клетки, как в случае введения длинных двухнитевых РНК внутрь клеток. Регуляция со снижением активности, сайленсинг или нокдаун-экспрессия эндогенных или уже существующих генов могут оказывать благоприятное действие при лечении приобретенных, наследственных или спонтанно возникающих заболеваний, включая вирусные инфекции и рак. Можно также предусматривать введение нуклеиновых кислот в клетки в качестве превентивной меры в целях предотвращения, например, вирусной инфекции или новообразований. Регуляция со снижением активности, сайленсинг или нокдаун-экспрессия эндогенных генов могут проявляться на транскрипционном уровне и на трансляционном уровне. Многочисленные механизмы, известные специалистам в данной области техники, включают, например, эпигенетические модификации, изменения в структуре хроматина, селективное связывание факторов транскрипции введенной нуклеиновой кислотой, гибридизацию введенной нуклеиновой кислоты с комплементарными последовательностями в геномной ДНК, иРНК или других видах РНК за счет спаривания оснований, включая нетипичные механизмы спаривания оснований, такие как образование тройной спирали. Аналогичным образом, репарацию генов, изменения основания или последовательности можно осуществлять на уровне генома и на уровне иРНК, включая пропуск экзона. Изменения основания или последовательности можно осуществлять, например, за счет РНК-управляемого сайт-специфического расщепления ДНК, с использованием механизмов вырезания и вставки за счет транс-сплайсинга, транс-сплайсинга рибозимов, химерапластов, опосредованного сплайсосомами транс-сплайсинга РНК, или с использованием интронов группы II или перенаправленных интронов, или с использованием вирус-опосредованного инсерционного мутагенеза, или при помощи направленной геномной вставки с использованием прокариотических, эукариотических или вирусных интегразных систем. Так как нуклеиновые кислоты являются носителями схем создания живых систем, и так как они напрямую и косвенно принимают участие во многих клеточных процессах, теоретически на любой клеточный процесс возможно повлиять введением нуклеиновых кислот в клетки извне. Примечательно, что это введение можно проводить напрямую in vivo и ex vivo в культурах клеток или органов с последующей трансплантацией модифицированных таким образом органов или клеток реципиенту. Частицы для применения по настоящему изобретению в смеси с нуклеиновыми кислотами в качестве терапевтически активных агентов могут оказывать благоприятный эффект для всех вышеописанных целей.Down-regulation, silencing or knockdown of endogenous genes for therapeutic purposes can be achieved, for example, using RNA interference (RNAi) with ribozymes, antisense oligonucleotides, tRNAs, long double-stranded RNAs, and such down-regulation can be sequence-dependent. specific or nonspecific, and can also lead to cell death, as in the case of the introduction of long double-stranded RNA into cells. Down-regulation, silencing or knockdown of endogenous or pre-existing genes may have beneficial effects in the treatment of acquired, inherited or spontaneously occurring diseases, including viral infections and cancer. It may also be possible to introduce nucleic acids into cells as a preventive measure to prevent, for example, viral infection or neoplasms. Downregulation, silencing, or knockdown expression of endogenous genes can occur at the transcriptional and translational levels. Numerous mechanisms known to those skilled in the art include, for example, epigenetic modifications, changes in chromatin structure, selective binding of transcription factors by the introduced nucleic acid, hybridization of the introduced nucleic acid with complementary sequences in genomic DNA, mRNA or other types of RNA due to base pairing , including atypical base pairing mechanisms such as triple helix formation. Similarly, gene repair, base or sequence changes can be performed at the genome level and at the mRNA level, including exon skipping. Base or sequence changes can be accomplished, for example, by RNA-guided site-specific DNA cleavage, cut-and-paste mechanisms by trans-splicing, trans-ribozyme trans-splicing, chimeraplasts, spliceosome-mediated trans-RNA splicing, or using introns group II or redirected introns, or using virus-mediated insertional mutagenesis, or using targeted genomic insertion using prokaryotic, eukaryotic or viral integrase systems. Since nucleic acids are the carriers of the blueprints for the creation of living systems, and since they directly and indirectly participate in many cellular processes, it is theoretically possible to influence any cellular process by introducing nucleic acids into cells from the outside. It is noteworthy that this administration can be carried out directly in vivo and ex vivo in cell or organ cultures, followed by transplantation of the organs or cells thus modified into the recipient. Particles for use in the present invention, when mixed with nucleic acids as therapeutically active agents, can provide beneficial effects for all of the purposes described above.

Как упомянуто выше, РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, которая кодирует белок или его фрагмент, функция которого необходима или оказывает благоприятное действие в клетке или в ее окружении, например, белок, недостаток или поврежденная форма которого являются причиной нарушения или заболевания, и обеспечение которым способно смягчить или предотвратить нарушение или заболевание, или белок, который может способствовать благоприятному действию на организм в клетке или в ее окружении.As mentioned above, RNA, preferably mRNA, may contain a ribonucleotide sequence that encodes a protein or fragment thereof whose function is essential or beneficial in a cell or its environment, for example, a protein whose deficiency or damaged form causes a disorder or disease, and the provision of which is capable of mitigating or preventing a disorder or disease, or a protein that can contribute to a beneficial effect on an organism in a cell or in its environment.

Безусловно, в последние годы РНК (прежде всего иРНК) приобретает все большее значение в качестве нового лекарственного препарата. В отличие от основанных на ДНК генных терапевтических средств, иРНК не требуется доставлять внутрь ядра, но она транслируется напрямую в белок в цитоплазме (см. статью: J Control Release, 150, 238-247, (2011) и статью: Eur J Pharm Biopharm, 71, 484-489, (2009)).Of course, in recent years, RNA (primarily mRNA) has become increasingly important as a new drug. Unlike DNA-based gene therapies, mRNA does not need to be delivered into the nucleus, but is translated directly into protein in the cytoplasm (J Control Release, 150, 238-247, (2011) and Eur J Pharm Biopharm , 71, 484-489, (2009)).

Кроме того, известны многие генетические расстройства, вызванные мутацией одного гена, которые являются кандидатами для терапевтического применения РНК, предпочтительно иРНК. Расстройства, вызванные мутациями одного гена, такие как кистозный фиброз, гемофилия и многие другие, могут быть доминантными или рецессивными в зависимости от вероятности и от появления такого признака у потомства. В то время как доминантный аллель характеризуется фенотипом у индивидуумов, для которых выявлена только одна копия этого аллеля, в случае рецессивного аллеля у индивидуума должны присутствовать две его копии, по одной от каждого родителя, чтобы признак проявился. Напротив, полигенные расстройства вызваны двумя или более генами, и часто соответствующее заболевание проявляется в легкой форме и связано с факторами окружающей среды. Примерами полигенных расстройств являются гипертензия, повышенный уровень холестерина, рак, нейродегенеративные расстройства, психические заболевания и другие. К тому же в этих случаях терапевтически активная РНК, предпочтительно иРНК, замещающая один или более таких генов, может оказывать благоприятное действие на таких пациентов. Более того, генетическое расстройство не обязательно должно передаваться по наследству от родительских генов, но также может быть вызвано новыми мутациями. В таких случаях терапевтически активная РНК, предпочтительно иРНК, предоставляющая правильную последовательность гена, также может оказывать благоприятное действие на пациентов.In addition, there are many known genetic disorders caused by single gene mutation that are candidates for therapeutic use of RNA, preferably mRNA. Disorders caused by mutations in a single gene, such as cystic fibrosis, hemophilia and many others, can be dominant or recessive depending on the likelihood and occurrence of the trait in the offspring. While a dominant allele is characterized by a phenotype in individuals for whom only one copy of that allele is identified, in the case of a recessive allele, an individual must have two copies of it, one from each parent, for the trait to be expressed. In contrast, polygenic disorders are caused by two or more genes, and the underlying disorder is often mild and associated with environmental factors. Examples of polygenic disorders include hypertension, high cholesterol, cancer, neurodegenerative disorders, mental illness, and others. Moreover, in these cases, a therapeutically active RNA, preferably an mRNA that replaces one or more such genes, may have a beneficial effect on such patients. Moreover, a genetic disorder does not have to be inherited from parental genes, but can also be caused by new mutations. In such cases, a therapeutically active RNA, preferably an mRNA that provides the correct gene sequence, may also have a beneficial effect on patients.

Онлайн-каталог, содержащий на сегодняшний день 22993 записи о генах человека и генетических расстройствах вместе с соответствующими им генами и описанием их фенотипов, доступен на странице ONIM (Online Mendelian Inheritance in Man) (http://onim.org), генные последовательности каждого из них доступны в базе данных Uniprot (http://www.uniprot.org). В качестве примеров, но не ограничиваясь только перечисленными, в следующей таблице 2 перечислены некоторые врожденные заболевания и соответствующий(е) ген(ы). В связи с высокой степенью взаимодействия путей передачи клеточных сигналов, мутация конкретного гена вызывает множество патогенных симптомов, из которых в таблице 2 перечислены только характеристические.An online catalog containing to date 22,993 records of human genes and genetic disorders along with their corresponding genes and descriptions of their phenotypes is available on the ONIM (Online Mendelian Inheritance in Man) page (http://onim.org), gene sequences of each of these are available in the Uniprot database (http://www.uniprot.org). By way of example, but not limited to those listed, the following Table 2 lists some congenital diseases and the corresponding gene(s). Due to the high degree of interaction of cell signaling pathways, a mutation of a particular gene causes many pathogenic symptoms, of which only characteristic ones are listed in Table 2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения терапевтический белок, который кодируется РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, выбран из клеточных белков, перечисленных в таблице 2. Таким образом, молекула РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, может кодировать терапевтически активный клеточный белок, причем кодируемым терапевтически активным клеточным белком является один из белков, перечисленных в таблице 2, или его гомолог.In some embodiments of the present invention, the therapeutic protein that is encoded by the RNA, preferably the mRNA of the present invention, is selected from the cellular proteins listed in Table 2. Thus, the RNA molecule, preferably the mRNA of the present invention, can encode a therapeutically active cellular protein, which is encoded the therapeutically active cellular protein is one of the proteins listed in Table 2 or its homolog.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения терапевтически активный белок, который кодируется РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, выбран из секретируемых белков, перечисленных в таблице 2. Таким образом, РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, может кодировать терапевтически активный гибридный белок, где кодированный терапевтически активный белок или его гомолог является одним из перечисленных в таблице 2, а второй белок является сигнальным пептидом, обеспечивающим секрецию терапевтически активного белка. Сигнальный пептид представляет собой короткую включающую от 5 до 30 аминокислот в длину аминокислотную последовательность, находящуюся в N-концевом участке вышеуказанного терапевтически активного белка, и которая проводит гибридный белок по клеточному секреторному пути через определенные органеллы (т.е. через эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи или эндосомы). Таким образом, такой гибридный белок секретируется из клетки или из клеточной органеллы, или включен в клеточную мембрану (например, политопические трансмембранные белки) внутри или на поверхности клетки.In another embodiment of the present invention, the therapeutically active protein that is encoded by the RNA, preferably the mRNA of the present invention, is selected from the secreted proteins listed in Table 2. Thus, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, may encode a therapeutically active fusion protein, wherein the encoded the therapeutically active protein or its homolog is one of those listed in Table 2, and the second protein is a signal peptide that provides secretion of the therapeutically active protein. The signal peptide is a short amino acid sequence of 5 to 30 amino acids in length, located in the N-terminal region of the above therapeutically active protein, and which conducts the hybrid protein along the cellular secretory pathway through certain organelles (i.e., through the endoplasmic reticulum, Golgi apparatus or endosomes). Thus, such a fusion protein is secreted from a cell or from a cell organelle, or incorporated into the cell membrane (eg, polytopic transmembrane proteins) within or on the surface of the cell.

Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, могут кодировать указанные ниже, но не ограничиваясь только ими, белки генов, которые вызывают, провоцируют заболевания или защищают от них. Неограничивающие примеры расстройств, которые можно лечить (или предотвращать), включают вышеуказанный полипептид, белок или пептид, выбранные из группы, состоящей из соединений, представленных в следующей таблице 2.Thus, in preferred embodiments of the present invention, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, may encode the following, but not limited to, protein genes that cause, promote, or protect against diseases. Non-limiting examples of disorders that can be treated (or prevented) include the above polypeptide, protein or peptide selected from the group consisting of compounds presented in the following Table 2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения кодирующая последовательность РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, может быть транскрибирована и транслирована в часть белка или в полноразмерный белок с клеточной активностью на уровне, равном или более высоком, чем у нативного белка. В других вариантах осуществления изобретения РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, кодирует терапевтически или фармацевтически активный полипептид, белок или пептид, оказывающий терапевтический или профилактический эффект, причем вышеуказанный полипептид, белок или пептид выбраны из группы, состоящей из соединений, представленных в следующей таблице 2. РНК, предпочтительно иРНК, более конкретно, ее кодирующая последовательность, можно использовать для экспрессии части белка или полноразмерного белка с клеточной активностью на уровне, равном или более высоком, чем у нативного белка. Это может обеспечить лечение заболеваний, при которых может быть показано введение молекул РНК.In some embodiments of the present invention, an RNA coding sequence, preferably an mRNA of the present invention, can be transcribed and translated into a portion of a protein or a full-length protein with cellular activity at a level equal to or greater than that of the native protein. In other embodiments, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, encodes a therapeutically or pharmaceutically active polypeptide, protein or peptide having a therapeutic or prophylactic effect, wherein said polypeptide, protein or peptide is selected from the group consisting of compounds presented in the following Table 2 RNA, preferably mRNA, more specifically its coding sequence, can be used to express a portion of a protein or a full-length protein with cellular activity at a level equal to or greater than that of the native protein. This may provide treatment for diseases that may benefit from administration of RNA molecules.

В представленной выше табл. 2 показаны примеры генов, дефекты в которых приводят к заболеваниям, которые можно лечить с использованием РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, где РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению включает рибонуклеотидную последовательность, которая кодирует полноразмерный вариант белка или его функциональный фрагмент описанного выше дефектного гена. В прежде всего предпочтительных вариантах можно упомянуть наследственные заболевания, которые, например, влияют на легкие, например, такие как недостаточность сурфактант-ассоциированного белка SPB (сурфактант-ассоциированный белок В), недостаточность АВСА3, кистозный фиброз и недостаточность α1-антитрипсина, или которые влияют на плазматические белки (например, врожденный гемохроматоз (недостаточность гепцидина), тромбоцитопеническая пурпура (ТРР, недостаточность ADAMTS 13) и которые вызывают нарушения свертывания крови (например, гемофилия а и в) и недостаточность компонентов системы комплемента (например, недостаточность белка С), состояния иммунодефицита, такие как, например, SCID (вызванное мутациями различных генов, таких как: RAG1, RAG2, JAK3, IL7R, CD45, CD3δ, CD3ε), или недостаточностью в связи с отсутствием аденозиндезаминазы, например, (ADA-SCID), септический гранулематоз (например, вызванный мутациями гена gp-91-phox, гена p47-phox, гена p67-phox или гена р33-phox) и заболевания накопления, такие как болезнь Гоше, болезнь Фабри, болезнь Краббе, MPS I, MPS II (синдром Гунтера), MPS VI, заболевания накопления гликогена типа II или мукополисарахаридозы.In the table presented above. 2 shows examples of genes in which defects lead to diseases that can be treated using RNA, preferably an mRNA of the present invention, wherein the RNA, preferably an mRNA of the present invention includes a ribonucleotide sequence that encodes a full-length protein variant or a functional fragment thereof of the defective gene described above . In particularly preferred embodiments, mention may be made of hereditary diseases which, for example, affect the lungs, such as surfactant-associated protein SPB (surfactant-associated protein B) deficiency, ABCA3 deficiency, cystic fibrosis and α1-antitrypsin deficiency, or which affect for plasma proteins (eg, congenital hemochromatosis (hepcidin deficiency), thrombocytopenic purpura (TPP, ADAMTS 13 deficiency) and which cause coagulation disorders (eg, hemophilia A and B) and complement component deficiencies (eg, protein C deficiency), conditions immunodeficiency, such as, for example, SCID (caused by mutations of various genes, such as: RAG1, RAG2, JAK3, IL7R, CD45, CD3δ, CD3ε), or deficiency due to the absence of adenosine deaminase, for example, (ADA-SCID), septic granulomatosis (eg, caused by mutations of the gp-91-phox gene, p47-phox gene, p67-phox gene or p33-phox gene) and storage diseases such as Gaucher disease, Fabry disease, Krabbe disease, MPS I, MPS II (Hunter syndrome ), MPS VI, glycogen storage disease type II or mucopolysaccharidosis.

Другие нарушения, для лечения которых можно использовать РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, включают нарушения, такие как SMN1-ассоциированная спинально-мышечная атрофия (SMA), боковой амиотрофический склероз (ALS), GALT-ассоциированная галактоземия, кистозный фиброз (CF), SLC3A1-ассоциированные нарушения, включающие цинстинурию, COL4A5-ассоциированные нарушения, включающие семейный гломерулонефрит с глухотой, недостаточность галактоцереброзидазы, X-связанная адренолейкодистрофия и адреномиелоневропатия, наследственная атаксия Фридрейха, болезнь Пелицеуса-Мерцбахера, TSC1- и TSC2-ассоциированный туберозный склероз, болезнь Санфилиппо (MPS IIIB), CTNS-ассоциированный цистиноз, FMR1-ассоциированные заболевания, которые включают синдром ломкой Х-хромосомы, ассоциированный с ломкой X-хромосомой синдром тремора/атаксии и ассоциированный с ломкой X-хромосомой синдром преждевременного истощения яичников, синдром Прадера-Вилли, наследственная геморрагическая телеангиэктазия (AT), болезнь Ниманна-Пика типа С1, заболевания, ассоциированные с нейронным восковидным липофусцинозом, включающие юношеский нейронный восковидный липофусциноз (JNCL), юношеская болезнь Баттена, болезнь Сантавуори-Халтиа, болезнь Янского-Бильшовского, а также недостаточность РТТ-1 и ТРР1, ассоциированная с ТРР1, EIF2B1, EIF2B2, EIF2B3, EIF2B4 и EIF2B5 детская атаксия с гипомиелинизацией центральной нервной системы/исчезновением белого вещества мозга, CACNA1A- и CACNB4-ассоциированная эпизодическая атаксия типа 2, МЕСР2-ассоциированные нарушения, включающие классический синдром Ретта, МЕСР2-ассоциированную тяжелую энцефалопатию новорожденных и синдром РРМ-Х, CDKL5-ассоциированный атипичный синдром Ретта, спинобульбарная мышечная атрофия (SBMA), Notch-3-ассоциированную церебральную аутосомно-доминантную артериопатию с подкорковыми инфарктами и лейкоэнцефалопатией (CADASIL), SCN1A- и SCN1B-ассоциированные судорожные расстройства, полимераза G-ассоциированные расстройства, которые включают синдром Альперса-Гуттенлохера, POLG-ассоциированную врожденную сенсорную нейропатию с ангидрозом, дизартрию и офтальмопарез, и аутосомно-доминантную и рецессивно-прогрессивную внешнюю офтальмоплегию с делециями в митохондриальной ДНК, Х-ассоциированную гипоплазию надпочечников, Х-ассоциированную агаммаглобулинемию, болезнь Фабри, и болезнь Вильсона.Other disorders for which the RNA, preferably the mRNA of the present invention, can be used include disorders such as SMN1-associated spinal muscular atrophy (SMA), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), GALT-associated galactosemia, cystic fibrosis (CF), SLC3A1-associated disorders including cinstinuria, COL4A5-associated disorders including familial glomerulonephritis with deafness, galactocerebrosidase deficiency, X-linked adrenoleukodystrophy and adrenomyeloneuropathy, Friedreich's hereditary ataxia, Pelizaeus-Merzbacher disease, TSC1- and TSC2-associated tuberous sclerosis, disease Sanfilippo ( MPS IIIB), CTNS-associated cystinosis, FMR1-associated diseases that include fragile X syndrome, fragile X-associated tremor/ataxia syndrome and fragile X-associated premature ovarian failure syndrome, Prader-Willi syndrome, hereditary hemorrhagic telangiectasia (AT), Niemann-Pick disease type C1, diseases associated with neural waxy lipofuscinosis including juvenile neural waxy lipofuscinosis (JNCL), juvenile Batten disease, Santavuori-Haltia disease, Jansky-Bielschowsky disease, and PTT-1 deficiency and TPP1 associated with TPP1, EIF2B1, EIF2B2, EIF2B3, EIF2B4 and EIF2B5 childhood ataxia with central nervous system hypomyelination/white matter loss, CACNA1A- and CACNB4-associated episodic ataxia type 2, MECP2-associated disorders including classic Rett syndrome, MECP2-associated severe encephalopathy of newborns and RPM-X syndrome, CDKL5-associated atypical Rett syndrome, spinobulbar muscular atrophy (SBMA), Notch-3-associated cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy (CADASIL), SCN1A- and SCN1B- associated seizure disorders, polymerase G-associated disorders, which include Alpers-Huttenlocher syndrome, POLG-associated congenital sensory neuropathy with anhidrosis, dysarthria and ophthalmoparesis, and autosomal dominant and recessive progressive external ophthalmoplegia with deletions in mitochondrial DNA, X-associated hypoplasia adrenal glands, X-associated agammaglobulinemia, Fabry disease, and Wilson disease.

Все эти заболевания, при которых белок, например, фермент является дефектным, можно лечить с использованием РНК, предпочтительно иРНК, кодирующей любой из вышеуказанных белков по настоящему изобретению, что делает доступным белок или его функциональный фрагмент, кодируемый дефектным геном. Заместительная транскриптная терапия/заместительная ферментная терапия не оказывают благоприятного эффекта на генетический дефект, являющийся причиной заболевания, но увеличивают концентрацию фермента, дефицит которого наблюдается у пациента. Например, при болезни Помпе благодаря заместительной транскриптной терапии/заместительной ферментной терапии восстанавливается недостаток лизосомального фермента - кислой альфа-глюкозидазы (GAA).All of these diseases in which the protein, eg enzyme, is defective can be treated using RNA, preferably mRNA, encoding any of the above proteins of the present invention, thereby making available the protein or functional fragment thereof encoded by the defective gene. Transcript replacement therapy/enzyme replacement therapy does not improve the underlying genetic defect but increases the concentration of the enzyme the patient is deficient in. For example, in Pompe disease, transcript replacement therapy/enzyme replacement therapy restores the deficiency of the lysosomal enzyme acid alpha-glucosidase (GAA).

Таким образом, не ограничивающие примеры белков, которые могут кодироваться иРНК по настоящему изобретению, включают эритропоэтин (ЕРО), гормон роста (соматотропин, hGH), регулятор трансмембранной проводимости при кистозном фиброзе (CFTR), факторы роста, такие как GM-SCF, G-CSF, MPS, белок С, гепцидин, АВСАЗ и сурфактант-ассоциированный белок В. Другие примеры заболеваний, которые можно лечить с использованием РНК по настоящему изобретению, включают гемофилию А/В, болезнь Фабри, CGD, ADAMTS13, болезнь Гурлера, опосредованную Х-хромосомой А-γ-глобулинемию, ассоциированное с аденозиндезаминазой иммунодефицитное состояние и респираторный дистресс-синдром новорожденных, который связан с SP-B. Прежде всего предпочтительно, РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, содержит последовательность, кодирующую сурфактант-ассоциированный белок В (SP-B) или эритропоэтин. Другие примеры белков, которые могут кодироваться РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, включают факторы роста, такие как гормон роста человека hGH, факторы ВМР-2 и ангиогенеза.Thus, non-limiting examples of proteins that may be encoded by the mRNA of the present invention include erythropoietin (EPO), growth hormone (hGH), cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), growth factors such as GM-SCF, G -CSF, MPS, protein C, hepcidin, ABCAZ and surfactant-associated protein B. Other examples of diseases that can be treated using the RNA of the present invention include hemophilia A/B, Fabry disease, CGD, ADAMTS13, Hurler's disease X-mediated -chromosome A-γ-globulinemia, adenosine deaminase-associated immunodeficiency state and neonatal respiratory distress syndrome, which is associated with SP-B. First of all, preferably, the RNA, preferably the mRNA of the present invention, contains a sequence encoding surfactant-associated protein B (SP-B) or erythropoietin. Other examples of proteins that may be encoded by RNA, preferably mRNA, of the present invention include growth factors such as human growth hormone hGH, BMP-2 and angiogenesis factors.

В еще одном варианте РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, которая кодирует полноразмерное антитело или его фрагмент (например, обе тяжелую и легкую цепи), которые можно использовать в терапевтических схемах лечения, например, для повышения иммунитета у субъекта. Соответствующие антитела и их применение в терапии известны в данной области техники.In yet another embodiment, the RNA, preferably mRNA, may contain a ribonucleotide sequence that encodes a full-length antibody or fragment thereof (eg, both heavy and light chains), which can be used in therapeutic regimens, for example, to enhance immunity in a subject. Suitable antibodies and their use in therapy are known in the art.

В другом варианте РНК, предпочтительно иРНК, может кодировать функциональное моноклональное или поликлональное антитело, которое может быть пригодным для направленного действия и/или инактивации биологической мишени (например, стимулирующий цитокин, такой как фактор некроза опухоли). Аналогичным образом, РНК, предпочтительно иРНК, может кодировать, например, функциональные антитела против нефротического фактора, который используют при лечении мембранозно-пролиферативного гломерулонефрита типа II или острого гемолитического уремического синдрома, или в другом варианте, может кодировать антитела против фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), которые используют при лечении VEGF-опосредованных заболеваний, таких как рак.In another embodiment, the RNA, preferably mRNA, may encode a functional monoclonal or polyclonal antibody that may be useful for targeting and/or inactivating a biological target (eg, a stimulatory cytokine such as tumor necrosis factor). Likewise, the RNA, preferably mRNA, may encode, for example, functional antibodies against nephrotic factor, which is used in the treatment of membranous proliferative glomerulonephritis type II or acute hemolytic uremic syndrome, or alternatively, may encode antibodies against vascular endothelial growth factor (VEGF). ), which are used in the treatment of VEGF-mediated diseases such as cancer.

В одном варианте РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуктеотидную последовательность, кодирующую антиген, который предпочтительно можно использовать в терапевтических схемах.In one embodiment, the RNA, preferably mRNA, may contain a ribonucteotide sequence encoding an antigen that can preferably be used in therapeutic regimens.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид или белок, который можно использовать в технологиях редактирования генома. Редактирование генома является типом генной инженерии, в ходе которой в геном организма вставляют ДНК с делециями или заменами с использованием нуклеаз. Такие нуклеазы создают сайт-специфичные разрывы в требуемых положениях генома. Индуцированные разрывы подвергают репарации с использованием негомологичного соединения концов или гомологичной рекомбинации, что приводит к направленным мутациям в геноме, и тем самым к «редактированию» генома. Разрывы могут представлять собой либо однонитевые разрывы, либо двухнитевые разрывы (DSB), хотя двухнитевые разрывы (DSB) являются предпочтительными. В данной области техники известно множество систем редактирования генома с использованием различных полипептидов или белков, то есть, например, система CRISPR-Cas, мегануклеазы, цинк-пальцевые нуклеазы (ZFN) и нуклеаза на основе эффектора, подобного активатору транскрипции (TALEN). Методы геномной инженерии описаны в обзорной статье Trends in Biotechnology 31 (7), 397-405 (2013).In another embodiment of the present invention, the RNA, preferably mRNA, may contain a ribonucleotide sequence encoding a polypeptide or protein that can be used in genome editing technologies. Genome editing is a type of genetic engineering in which DNA with deletions or substitutions is inserted into an organism's genome using nucleases. Such nucleases create site-specific breaks at desired positions in the genome. Induced breaks undergo repair using non-homologous end joining or homologous recombination, which leads to targeted mutations in the genome, and thereby to genome “editing”. The breaks can be either single-strand breaks or double-strand breaks (DSB), although double-strand breaks (DSB) are preferred. There are many genome editing systems known in the art using various polypeptides or proteins, ie, for example, the CRISPR-Cas system, meganucleases, zinc finger nucleases (ZFNs) and transcription activator-like effector nuclease (TALEN). Genomic engineering methods are described in the review article Trends in Biotechnology 31 (7), 397-405 (2013).

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид или белок семейства белков Cas (CRISPR-ассоциированный белок), предпочтительно Cas9 (CRISPR-ассоциированный белок 9). Белки семейства Cas, предпочтительно Cas9, можно использовать в методах на основе CRISPR/Cas9 и/или в технологиях редактирования генома на основе CRISPR/Cas9. Системы CRISPR/Cas для редактирования, регуляции генома и направленного действия на геном описаны в обзорной статье Nat. Biotechnol. 32(4):347-355 (2014).Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the RNA, preferably mRNA, may comprise a ribonucleotide sequence encoding a polypeptide or protein of the Cas (CRISPR-associated protein) family of proteins, preferably Cas9 (CRISPR-associated protein 9). Proteins of the Cas family, preferably Cas9, can be used in CRISPR/Cas9-based methods and/or in CRISPR/Cas9-based genome editing technologies. CRISPR/Cas systems for genome editing, genome regulation, and genome targeting are described in a review article by Nat. Biotechnol. 32(4):347–355 (2014).

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, кодирующую мегануклеазу. Мегануклеазы представляют собой эндодезоксирибонуклеазы, которые в отличие от «обычных эндодезоксирибонуклеаз» распознают большой сайт распознавания (например, последовательность двухнитевой ДНК, включающую от 12 до 40 пар оснований). В результате, соответствующий сайт в любом данном геноме существует только несколько раз, предпочтительно один раз. Следовательно, мегануклеазы рассматриваются как самые специфичные, существующие в природе ферменты рестрикции, и соответственно являются пригодными инструментами в технологиях редактирования генома.In another preferred embodiment of the present invention, the RNA, preferably mRNA, may contain a ribonucleotide sequence encoding a meganuclease. Meganucleases are endodeoxyribonucleases that, unlike “conventional endodeoxyribonucleases,” recognize a large recognition site (eg, a double-stranded DNA sequence of 12 to 40 base pairs). As a result, the corresponding site in any given genome exists only a few times, preferably once. Consequently, meganucleases are considered to be the most specific restriction enzymes existing in nature, and accordingly are suitable tools in genome editing technologies.

В еще одном предпочтительном варианте РНК, предпочтительно иРНК, содержит рибонуклеотидную последовательность, кодирующую цинк-пальцевую нуклеазу (ZFN). ZFN представляют собой неприродные ферменты рестрикции, полученные при гибридизации связывающего ДНК цинк-пальцевого домена и расщепляющего ДНК домена. Цинк-пальцевые домены можно сконструировать для направленной доставки специфичных требуемых последовательностей ДНК, что позволяет цинк-пальцевым нуклеазам направленно действовать на уникальные последовательности в комплексных геномах. Используя преимущества механизма репарации эндогенной ДНК, ZFN можно использовать для точного изменения генома высших организмов и, следовательно, эти нуклеазы являются пригодными инструментами в технологиях редактирования генома.In yet another preferred embodiment, the RNA, preferably mRNA, contains a ribonucleotide sequence encoding a zinc finger nuclease (ZFN). ZFNs are unnatural restriction enzymes produced by hybridization of a DNA binding zinc finger domain and a DNA cleavage domain. Zinc finger domains can be designed to target specific DNA sequences of interest, allowing zinc finger nucleases to target unique sequences in complex genomes. By taking advantage of the endogenous DNA repair mechanism, ZFNs can be used to precisely modify the genome of higher organisms and hence these nucleases are useful tools in genome editing technologies.

В другом предпочтительном варианте РНК, предпочтительно иРНК, может содержать рибонуклеотидную последовательность, кодирующую нуклеазу на основе эффектора, подобного активатору транскрипции (TALEN). Нуклеазы TALEN являются ферментами рестрикции, которые можно сконструировать для расщепления специфичных последовательностей ДНК. Нуклеазы TALEN являются гибридными белками, в которых ДНК-связывающий домен TAL-эффектора соединен с ДНК-расщепляющим доменом нуклеазы. Эффекторы, подобные активатору транскрипции (TALE) можно сконструировать для связывания практически любой требуемой последовательности ДНК. Таким образом, при соединении с нуклеазой, можно расщеплять ДНК в требуемых специфичных положениях.In another preferred embodiment, the RNA, preferably mRNA, may comprise a ribonucleotide sequence encoding a transcription activator-like effector nuclease (TALEN). TALEN nucleases are restriction enzymes that can be engineered to cleave specific DNA sequences. TALEN nucleases are fusion proteins in which the DNA-binding domain of a TAL effector is coupled to a DNA-cleaving domain of a nuclease. Transcription activator-like effectors (TALEs) can be designed to bind virtually any desired DNA sequence. Thus, when coupled with a nuclease, DNA can be cleaved at the specific positions required.

В еще одном из указанных выше вариантов, РНК содержит рибонуклеотидную последовательность, которая не предназначена для экспрессии в качестве белка или полипептида. Таким образом, следует понимать, что термин РНК означает не только любую полинуклеотидную последовательность, которая при включении в клетку транскрибируется в полипептид/белок или его фрагмент. Напротив, также предполагается, что РНК содержит рибонуклеотидную последовательность, которая транскрибируется только в (функциональную) РНК, при этом указанная РНК является конечным продуктом (и, соответственно, не требуется трансляция). В этом контексте предполагается, что РНК содержит рибонуклеотидную последовательность, которая предпочтительно обеспечивает генетическую информацию для последовательности siPHK или другой требуемой рибонуклеотидной последовательности.In yet another of the above embodiments, the RNA contains a ribonucleotide sequence that is not intended to be expressed as a protein or polypeptide. Thus, it should be understood that the term RNA does not only mean any polynucleotide sequence that, when incorporated into a cell, is transcribed into a polypeptide/protein or fragment thereof. In contrast, it is also assumed that RNA contains a ribonucleotide sequence that is transcribed only into (functional) RNA, with said RNA being the final product (and therefore no translation required). In this context, the RNA is contemplated to contain a ribonucleotide sequence that preferably provides the genetic information for the siRNA sequence or other desired ribonucleotide sequence.

Следует понимать, что частицы для применения в контексте настоящего изобретения могут включать единственный тип РНК, но в другом варианте могут включать комбинацию двух или более типов РНК, например, в форме частиц, включающих два или более типов РНК, в составе одной частицы или в форме смеси частиц, которые отличаются по типу содержащейся в них РНК.It should be understood that particles for use in the context of the present invention may include a single type of RNA, but may alternatively include a combination of two or more types of RNA, for example, in the form of particles comprising two or more types of RNA, in a single particle, or in the form mixtures of particles that differ in the type of RNA they contain.

Липидная композицияLipid composition

Композиция согласно первому объекту настоящего изобретения и твердая композиция согласно третьему объекту настоящего изобретения включает частицы, которые включают РНК и липидную композицию.The composition according to the first aspect of the present invention and the solid composition according to the third aspect of the present invention include particles that include RNA and a lipid composition.

Липидная композиция включает (i-a) производное холестерина формулы (I) или его соль, (i-b) фосфоглицерин формулы (II) или его соль, и (i-c) пегилированный фосфоглицерин формулы (III) или его соль. Могут присутствовать дополнительные липидные компоненты, однако липидными компонентами в липидной композиции, содержащейся в частицах, предпочтительно являются только компоненты (i-a), (i-b) и (i-c).The lipid composition includes (i-a) a cholesterol derivative of formula (I) or a salt thereof, (i-b) a phosphoglycerol of formula (II) or a salt thereof, and (i-c) a PEGylated phosphoglycerol of formula (III) or a salt thereof. Additional lipid components may be present, however, the lipid components in the lipid composition contained in the particles are preferably only components (i-a), (i-b) and (i-c).

Компонент (i-a) липидной композиции представляет собой производное холестерина формулы (I) или его соль:Component (i-a) of the lipid composition is a cholesterol derivative of formula (I) or a salt thereof:

гдеWhere

n равен 0 или 1,n is 0 or 1,

R1 означает группу -(CH2)q-NH2 или группу -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2,R 1 means a -(CH 2 ) q -NH 2 group or a -(CH 2 ) r -NH-(CH 2 ) s -NH 2 group,

где q, r и s независимо равны целому числу от 2 до 6,where q, r and s are independently equal to an integer from 2 to 6,

R2 означает группу -(CH2)t-NH2 или -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2,R 2 means the group -(CH 2 ) t -NH 2 or -(CH 2 ) u -NH-(CH 2 ) w -NH 2 ,

где t, u и w независимо равны целому числу от 2 до 6,where t, u and w are independently equal to an integer from 2 to 6,

R3 означает линейную алкандиильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода.R 3 means a linear alkanediyl group containing from 1 to 4 carbon atoms.

Соединения этой формулы и их получение описаны, например, в патенте США 5783565.Compounds of this formula and their preparation are described, for example, in US patent 5783565.

Целое число n в формуле I предпочтительно равно 0.The integer n in Formula I is preferably 0.

Целые числа q, r, s, t, u и w предпочтительно выбирают из 3 и 4.The integers q, r, s, t, u and w are preferably selected from 3 and 4.

Предпочтительно также R1 означает группу -(CH2)q-NH2 и R2 означает группу -(CH2)t-NH2 или группу -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2, или R2 означает группу -(CH2)t-NH2, и R1 означает группу -(CH2)q-NH2 или группу -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2. В обоих случаях, n также предпочтительно равен 0.Preferably also R 1 is a -(CH 2 ) q -NH 2 group and R 2 is a -(CH 2 ) t -NH 2 group or a -(CH 2 ) u -NH-(CH 2 ) w -NH 2 group , or R 2 means a -(CH 2 ) t -NH 2 group, and R 1 means a -(CH 2 ) q -NH 2 group or a -(CH 2 ) r -NH-(CH 2 ) s -NH 2 group . In both cases, n is also preferably 0.

Солевые формы производного холестерина формулы (I) можно получить при протонировании кислотой одной или более содержащихся в соединении аминогрупп таким образом, что соединение несет катионный заряд. Следует понимать, что протонированная аминогруппа означает группу, где дополнительный атом водорода присоединен к атому азота в составе аминогруппы и в результате образуется четырехвалентный атом азота, несущий катионный заряд. Пригодными атомами азота в соединении формулы (I) являются атомы азота, содержащиеся в группе -N(R1)(R2), и атомы азота, содержащиеся в группах R1 и R2, соответственно. Следует понимать, что анион, действующий в качестве противоиона для каждой протонированной аминогруппы, в основном представляет собой физиологически приемлемый анион. В композициях по настоящему изобретению, соединение формулы (I) обычно образует соль с кислотными группами в составе РНК. Однако не исключены другие противоионы, и их примеры включают анионы хлорида, бромида, иодида, сульфата, нитрата, фосфата, гидрофосфата, дигидрофосфата, карбоната и гидрокарбоната.Salt forms of the cholesterol derivative of formula (I) can be obtained by protonating with an acid one or more amino groups contained in the compound so that the compound carries a cationic charge. It should be understood that a protonated amino group means a group where an additional hydrogen atom is attached to a nitrogen atom in the amino group, resulting in the formation of a tetravalent nitrogen atom bearing a cationic charge. Suitable nitrogen atoms in the compound of formula (I) are the nitrogen atoms contained in the -N(R 1 )(R 2 ) group and the nitrogen atoms contained in the R 1 and R 2 groups, respectively. It should be understood that the anion acting as a counterion for each protonated amino group is generally a physiologically acceptable anion. In the compositions of the present invention, the compound of formula (I) typically forms a salt with acid groups in the RNA. However, other counterions are not excluded, and examples thereof include chloride, bromide, iodide, sulfate, nitrate, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, carbonate and hydrogen carbonate anions.

Специалисту в данной области техники представляется очевидным, что соединение формулы (I) в качестве производного холестерина можно представить предпочтительной формулой (Ia):It will be apparent to one skilled in the art that the compound of formula (I) as a cholesterol derivative can be represented by the preferred formula (Ia):

или еще более предпочтительной формулой (Ib):or even more preferably formula (Ib):

В формулах (Ia) и (Ib), определения и предпочтительные определения групп R1, R2, R3 и n представлены выше в отношении формулы (I).In formulas (Ia) and (Ib), the definitions and preferred definitions of the groups R 1 , R 2 , R 3 and n are presented above with respect to formula (I).

Наиболее предпочтительным компонентом (i-a) липидной композиции является GL67 или его соль, где в отношении формулы (I), (Ia) и (Ib), n равен 0, R1 означает группу -(СН2)3-NH2 и R2 означает группу -(CH2)4-NH-(CH2)3-NH2.The most preferred component (ia) of the lipid composition is GL67 or a salt thereof, wherein with respect to formula (I), (Ia) and (Ib), n is 0, R 1 is the group -(CH 2 ) 3 -NH 2 and R 2 means the group -(CH 2 ) 4 -NH-(CH 2 ) 3 -NH 2 .

Компонентом (i-b) липидной композиции является фосфоглицерид формулы (II) или его соль:Component (i-b) of the lipid composition is a phosphoglyceride of formula (II) or a salt thereof:

гдеWhere

R4 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 24 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода,R 4 means a linear alkyl group containing from 10 to 24 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms,

R5 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 24 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода.R 5 means a linear alkyl group containing from 10 to 24 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms.

Предпочтительно R4 и R5 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую от 14 до 20 атомов, или каждый означает линейную алкенильную группу, содержащую одну или две двойных связей и от 14 до 20 атомов углерода. Более предпочтительно R4 и R5 каждый означает линейную алкенильную группу, содержащую одну двойную связь и от 14 до 20 атомов углерода.Preferably, R 4 and R 5 each represent a linear alkyl group containing from 14 to 20 atoms, or each represent a linear alkenyl group containing one or two double bonds and from 14 to 20 carbon atoms. More preferably, R 4 and R 5 each represent a linear alkenyl group containing one double bond and from 14 to 20 carbon atoms.

Солевые формы соединения формулы (II) включают формы внутренних солей, где протон кислотной группы -ОН, присоединенный к атому фосфора Р, как показано в формуле (II), протонирует показанную в этой формуле аминогруппу. Такие солевые формы также включают соли, образованные кислотной -ОН группой с основанием, или соли, образованные аминогруппой с кислотой. И снова следует понимать, что соли в основном представляют собой соли, которые являются фармацевтически приемлемыми. В качестве солей с основанием следует упомянуть соли щелочных металлов, такие как соли натрия или калия, соли щелочноземельных металлов, такие как соли кальция или магния, или соли аммония. В качестве типичных солей, образованных с кислотой, следует упомянуть соль, образованную с кислотными группами РНК, но не исключены другие соли, и в качестве типичных солей можно указать соли неорганических кислот, такие как хлорид, бромид или иодид, сульфаты, нитраты, фосфаты, гидрофосфаты или дигидрофосфаты, карбонаты и гидрокарбонаты.Salt forms of the compound of formula (II) include internal salt forms wherein the acid group proton -OH attached to the phosphorus atom P as shown in formula (II) protonates the amino group shown in that formula. Such salt forms also include salts formed by an acidic -OH group with a base, or salts formed by an amino group with an acid. Again, it should be understood that salts are generally salts that are pharmaceutically acceptable. As base salts, mention should be made of alkali metal salts such as sodium or potassium salts, alkaline earth metal salts such as calcium or magnesium salts, or ammonium salts. As typical salts formed with an acid, mention should be made of the salt formed with the acid groups of RNA, but other salts are not excluded, and as typical salts, salts of inorganic acids such as chloride, bromide or iodide, sulfates, nitrates, phosphates, hydrophosphates or dihydrogen phosphates, carbonates and bicarbonates.

Наиболее предпочтительным компонентом (i-b) липидной композиции является 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DOPE) или его соль.The most preferred component (i-b) of the lipid composition is 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) or a salt thereof.

Компонентом (i-c) липидной композиции является пегилированный фосфоглицерид формулы (III) или его соль:Component (i-c) of the lipid composition is a pegylated phosphoglyceride of formula (III) or a salt thereof:

гдеWhere

р равен целому числу от 5 до 200, предпочтительно от 10 до 170 и наиболее предпочтительно от 10 до 140,p is equal to an integer from 5 to 200, preferably from 10 to 170 and most preferably from 10 to 140,

R6 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 6 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

R7 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода.R 7 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms.

Предпочтительно R6 и R7 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов, более предпочтительно предпочтительно R6 и R7 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 16 атомов.Preferably, R 6 and R 7 each represent a linear alkyl group containing from 10 to 20 atoms, more preferably, preferably R 6 and R 7 each represent a linear alkyl group containing from 10 to 16 atoms.

Таким образом, также предпочтительно в формуле (III) R6 и R7 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 16 атомов, а р равен целому числу от 10 до 140.Thus, also preferably in formula (III), R 6 and R 7 each represent a linear alkyl group containing from 10 to 16 atoms, and p is an integer from 10 to 140.

Солевые формы соединения формулы (III) в основном представляют собой фармацевтически приемлемые соли. Типичные соли соединения формулы (III) представляют собой соли, образованные с основанием, и следует упомянуть, например, соли щелочных металлов, такие как соли натрия или калия, щелочноземельных металлов, такие как соли кальция или магния, и соли аммония.Salt forms of the compound of formula (III) are generally pharmaceutically acceptable salts. Typical salts of the compound of formula (III) are salts formed with a base, and mention should be made, for example, of alkali metal salts such as sodium or potassium salts, alkaline earth metal salts such as calcium or magnesium salts, and ammonium salts.

Строго предпочтительно компонентом (i-c) в липидной композиции является 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG) или его соль, где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев, то есть в этом строго предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, согласно формуле (III), R6 и R7 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую 13 атомов, и р равен целому числу от 10 до 140. Наиболее предпочтительным компонентом (i-c) является 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000) или его соль, где 5000 означает среднечисловую молекулярную массу фрагмента PEG, что соответствует среднему значению р приблизительно 113.Strictly preferred component (ic) in the lipid composition is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG) or a salt thereof, wherein the PEG (polyethylene glycol) moiety contains from 10 to 140 repeating units, i.e. in this strictly preferred embodiment of the present invention, according to formula (III), R 6 and R 7 each represent a linear alkyl group containing 13 atoms, and p is equal to an integer from 10 to 140. The most preferred component (ic) is 1,2 -dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000) or a salt thereof, where 5000 represents the number average molecular weight of the PEG moiety, corresponding to an average p-value of approximately 113.

Таким образом следует понимать, что прежде всего предпочтительной липидной композицией для применения в контексте настоящего изобретения является композиция, в которой:Thus, it should be understood that a primarily preferred lipid composition for use in the context of the present invention is one in which:

компонент (i-a) представляет собой GL67 или его соль,component (i-a) is GL67 or its salt,

компонент (i-b) представляет собой 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DOPE) или его соль, иcomponent (i-b) is 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DOPE) or a salt thereof, and

компонент (i-c) представляет собой 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG) или его соль, где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев, и более предпочтительно 1,2-димиристоил-5и-глицеро-3-фосфоэтаноламин-РЕО5000 (DMPE-PEG5000) или его соль.component (i-c) is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG) or a salt thereof, wherein the PEG (polyethylene glycol) moiety contains from 10 to 140 repeating units, and more preferably 1,2 -dimyristoyl-5-glycero-3-phosphoethanolamine-PEO5000 (DMPE-PEG5000) or its salt.

В липидной композиции, содержащейся в частицах по настоящему изобретению, молярное соотношение компонентов (i-a), (i-b) и (i-c), то есть (i-a)/(i-b)/(i-c), предпочтительно составляет 1:(от 0,5 до 5):(от 0,01 до 1), более предпочтительно 1:(от 1 до 5):(от 0,01 до 0,5) и наиболее предпочтительно 1:(от 1 до 3):(от 0,02 до 0,2).In the lipid composition contained in the particles of the present invention, the molar ratio of components (i-a), (i-b) and (i-c), that is, (i-a)/(i-b)/(i-c), is preferably 1:(0.5 to 5):(0.01 to 1), more preferably 1:(1 to 5):(0.01 to 0.5) and most preferably 1:(1 to 3):(0.02 up to 0.2).

Липидная композиция предпочтительно содержит компоненты (i-a), (i-b) и (i-c), которые являются только липидными компонентами.The lipid composition preferably contains components (i-a), (i-b) and (i-c), which are lipid components only.

Согласно указанному выше, строго предпочтительная композиция по первому объекту настоящего изобретения представляет собой композицию, которая включает:As stated above, a strictly preferred composition according to the first aspect of the present invention is a composition which includes:

(i) частицы, содержащиеся в жидкой фазе, где частицы включают иРНК и липидную композицию, и где липидная композиция включает:(i) particles contained in a liquid phase, where the particles include mRNA and a lipid composition, and where the lipid composition includes:

(i-a) GL67 или его соль,(i-a) GL67 or its salt,

(i-b) 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DOPE) или его соль,(i-b) 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DOPE) or its salt,

(i-c) 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG) или его соль, где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев, и более предпочтительно 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000) или его соль,(i-c) 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG) or a salt thereof, wherein the PEG (polyethylene glycol) moiety contains from 10 to 140 repeating units, and more preferably 1,2-dimyristoyl- sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000) or its salt,

в молярном соотношении компонентов (i-a)/(i-b)/(i-c), 1:(от 1 до 3):(от 0,02 до 0,2) иin the molar ratio of components (i-a)/(i-b)/(i-c), 1:(1 to 3):(0.02 to 0.2) and

(ii) 2-пропандиол.(ii) 2-propanediol.

Аналогичным образом, строго предпочтительный вариант по третьему объекту настоящего изобретения относится к твердой композиции, включающей (i) частицы, включающие РНК и указанную выше липидную композицию, и (ii) 1.2-пропандиол, где твердую композицию получают при замораживании указанной выше строго предпочтительной композиции.Likewise, a strongly preferred embodiment of the third aspect of the present invention relates to a solid composition comprising (i) particles comprising RNA and the above lipid composition, and (ii) 1,2-propanediol, wherein the solid composition is prepared by freezing the above strongly preferred composition.

ЧастицыParticles

Композиция согласно первому объекту настоящего изобретения и твердая композиция согласно третьему объекту изобретения включают частицы, включающие РНК и липидную композицию, как описано выше.The composition according to the first aspect of the present invention and the solid composition according to the third aspect of the invention include particles comprising RNA and a lipid composition as described above.

Частицы обычно включают наночастицы, включающие РНК и липидную композицию, или микрочастицы, включающие РНК и липидную композицию. Как представляется очевидным специалисту в данной области техники, союз «или» используется в данном контексте неисключительным образом, если специально не указано иное. Таким образом ссылка на нано- или микрочастицы охватывает композиции, содержащие наночастицы, композиции, содержащие микрочастицы, и композиции, содержащие оба типа частиц, наночастицы и микрочастицы. Термин наночастицы, использованный в данном контексте, в основном относится к частицам с диаметром в нанометровом диапазоне, то есть диаметр составляет от 1 им или более до менее 1000 нм. Термин микрочастицы, использованный в данном контексте, в основном относится к частицам с диаметром в микрометровом диапазоне, то есть диаметр составляет от 1000 нм или более до 100 мкм или менее. Предпочтительно частицы состоят из наночастиц, включающих РНК и липидную композицию, или микрочастиц, включающих РНК и липидную композицию.The particles typically include nanoparticles comprising RNA and a lipid composition, or microparticles comprising RNA and a lipid composition. As will be apparent to one skilled in the art, the conjunction “or” is used in this context in a non-exclusive manner unless specifically stated otherwise. Thus, reference to nano- or microparticles includes compositions containing nanoparticles, compositions containing microparticles, and compositions containing both types of particles, nanoparticles and microparticles. The term nanoparticles as used in this context generally refers to particles with a diameter in the nanometer range, that is, a diameter ranging from 1 nm or more to less than 1000 nm. The term microparticles as used herein generally refers to particles with a diameter in the micrometer range, that is, a diameter of 1000 nm or more to 100 μm or less. Preferably, the particles consist of nanoparticles comprising RNA and a lipid composition, or microparticles comprising RNA and a lipid composition.

Частицы, содержащиеся в композициях по настоящему изобретению, предпочтительно характеризуются средним диаметром частиц в диапазоне от 1 до 5000 нм, более предпочтительно от 10 до 4000 нм и наиболее предпочтительно от 50 до 3000 нм.The particles contained in the compositions of the present invention preferably have an average particle diameter in the range of 1 to 5000 nm, more preferably 10 to 4000 nm, and most preferably 50 to 3000 nm.

Верхний предел диаметра отдельных частиц в составе композиций по настоящему изобретению составляет предпочтительно 20 мкм, более предпочтительно 10 мкм и наиболее предпочтительно 5 мкм. Таким образом, как представляется очевидным в связи с вышеуказанным, строго предпочтительный содержащий частицы состав характеризуется средним диаметром частиц в диапазоне от 50 до 3000 нм, и максимальным диаметром частиц 5 мкм.The upper limit of the diameter of individual particles in the compositions of the present invention is preferably 20 μm, more preferably 10 μm, and most preferably 5 μm. Thus, as is apparent from the above, a strictly preferred particulate composition is characterized by an average particle diameter in the range of 50 to 3000 nm, and a maximum particle diameter of 5 μm.

Диаметры частиц и средний диаметр нано- или микрочастиц в составе, описанном в данном контексте, можно определить простым методом с использованием динамического светорассеяния (DLS). Обычно диаметры частиц и средний диаметр, описанные в данном контексте, обозначены как гидродинамические диаметры частиц в суспендированном состоянии, которые определены методом динамического светорассеяния. Так как действие температуры учитывается при измерении на приборе (например, фирмы Malvern ZetaSizer), и при представлении результатов, измеренные диаметры в основном не зависят от температуры. Однако измерение обычно проводят при комнатной температуре (25°C). В качестве суспензионной среды для измерения DLS при необходимости можно использовать, например, воду или воду, содержащую 1,2-пропандиол. В случае замороженной твердой композиции, диаметры частиц обычно определяют после размораживания композиции. В случаях, когда указан средний размер частиц или средний диаметр частиц, среднее значение обычно означает z- среднее, если не указано иное.Particle diameters and the average diameter of nano- or microparticles in the composition described in this context can be determined by a simple method using dynamic light scattering (DLS). Typically, the particle diameters and average diameters described in this context are referred to as the suspended hydrodynamic particle diameters, which are determined by dynamic light scattering. Since the effect of temperature is taken into account when measuring on a device (eg Malvern ZetaSizer) and when presenting the results, the measured diameters are largely independent of temperature. However, the measurement is usually carried out at room temperature (25°C). As a suspension medium for measuring DLS, if necessary, you can use, for example, water or water containing 1,2-propanediol. In the case of a frozen solid composition, particle diameters are usually determined after thawing the composition. In cases where average particle size or average particle diameter is specified, the average usually means z-average unless otherwise noted.

В частицах, содержащихся в композициях по настоящему изобретению, кислотные группы РНК обычно протонируют аминогруппы, содержащиеся в липидной композиции таким образом, что анионные молекулы РНК и катионные молекулы липида могут взаимодействовать, что предпочтительно приводит к формированию комплексов молекул РНК и молекул липидов.In the particles contained in the compositions of the present invention, the acidic groups of the RNA typically protonate the amino groups contained in the lipid composition so that the anionic RNA molecules and the cationic lipid molecules can interact, preferentially resulting in the formation of complexes of RNA molecules and lipid molecules.

Соотношение N/P, то есть отношение числа атомов азота из производного холестерина формулы (I) в липидной композиции к числу атомов Р фосфатных групп в РНК предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 100, более предпочтительно от 1 до 30, и наиболее предпочтительно от 2 до 20.The N/P ratio, that is, the ratio of the number of nitrogen atoms of the cholesterol derivative of formula (I) in the lipid composition to the number of P atoms of the phosphate groups in the RNA, is preferably in the range of 1 to 100, more preferably 1 to 30, and most preferably 2 until 20.

Предпочтительно частицы присутствуют в форме липосом или липидных наночастиц.Preferably, the particles are in the form of liposomes or lipid nanoparticles.

В связи с указанным выше, строго предпочтительная композиция согласно первому объекту настоящего изобретения представляет собой композицию, которая включает:In view of the above, a strictly preferred composition according to the first aspect of the present invention is a composition which includes:

(i) нано- или микрочастицы, содержащиеся в жидкой фазе, где нано- или микрочастицы включают иРНК и липидную композицию, и где липидная композиция включает:(i) nano- or microparticles contained in a liquid phase, where the nano- or microparticles include mRNA and a lipid composition, and where the lipid composition includes:

(i-a) GL67 или его соль,(i-a) GL67 or its salt,

(i-b) 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DOPE) или его соль,(i-b) 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DOPE) or its salt,

(i-c) 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG) или его соль, где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев, и более предпочтительно 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000) или его соль,(i-c) 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG) or a salt thereof, wherein the PEG (polyethylene glycol) moiety contains from 10 to 140 repeating units, and more preferably 1,2-dimyristoyl- sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000) or its salt,

в молярном соотношении компонентов (i-a)/(i-b)/(i-c), 1:(от 1 до 3):(от 0,02 до 0,2), и гдеin the molar ratio of components (i-a)/(i-b)/(i-c), 1:(from 1 to 3):(from 0.02 to 0.2), and where

соотношение N/P, то есть отношение числа атомов азота N в производном холестерина формулы (I) в липидной композиции к числу атомов Р фосфатных групп в иРНК находится в диапазоне от 2 до 20, иthe N/P ratio, that is, the ratio of the number of nitrogen atoms N in the cholesterol derivative of formula (I) in the lipid composition to the number of P atoms of phosphate groups in the mRNA, is in the range from 2 to 20, and

(ii) 1,2-пропандиол.(ii) 1,2-propanediol.

Аналогичным образом, строго предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения по третьему объекту относится к твердой композиции, включающей (i) нано- или микрочастицы, включающие РНК и липидную композицию, указанную в предыдущем абзаце, и (ii) 1,2-пропандиол, при этом указанную твердую композицию получают при замораживании указанной выше строго предпочтительной композиции.Likewise, a strictly preferred embodiment of the present invention according to the third aspect relates to a solid composition comprising (i) nano- or microparticles comprising RNA and the lipid composition specified in the previous paragraph, and (ii) 1,2-propanediol, wherein said the solid composition is obtained by freezing the above strictly preferred composition.

Кроме РНК и липидной композиции, частицы в составе композиций, согласно настоящему изобретению, могут включать один или более дополнительных компонентов, например, эксципиенты или добавки, которые обычно представляют собой фармацевтически приемлемые компоненты. Например, такие дополнительные компоненты могут способствовать транспорту к специфическим участкам или ускорять последующий захват частиц в специфических участках после их введения пациенту, или они могут способствовать стабилизации частиц или терапевтически активного агента, содержащегося в них.In addition to the RNA and lipid composition, the particles in the compositions of the present invention may include one or more additional components, for example, excipients or additives, which are typically pharmaceutically acceptable components. For example, such additional components may facilitate transport to specific sites or accelerate the subsequent uptake of particles into specific sites after they are administered to a patient, or they may help stabilize the particles or the therapeutically active agent contained therein.

Кроме РНК и липидной композиции, частицы, содержащиеся в композициях по первому и третьему объектах настоящего изобретения, могут включать, в качестве необязательной добавки или необязательных добавок, один или более компонентов, которые проявляют эффекторную функцию в процессе доставки терапевтического агента, и предпочтительно в процессе доставки РНК в качестве терапевтического агента в клетку. Такие компоненты могут представлять собой, но не ограничиваясь только ими, полианионы, другие липиды, экранирующие олигомеры или полимеры, полоксамеры (также известные как плюроники), полоксамины, лиганды направленного действия, эндосомолитические агенты, проникающие в клетку и сигнальные пептиды, магнитные и немагнитные наночастицы, ингибиторы РНКазы, флуоресцентные красители, радиоактивные изотопы или контрастные агенты для диагностической визуализации. Термин «эффекторная функция» означает любую функцию, которая способствует достижению требуемого биологического эффекта терапевтически активного агента в составе композиции, оказываемого вблизи или внутри биологической мишени или на окружение биологической мишени. Например, композиции для доставки нуклеиновой кислоты были разработаны с целью включения некодирующих нуклеиновых кислот или не являющихся нуклеиновыми кислотами полианионов в качестве «материалов-наполнителей» (см. статью Kichler и др., J Gene Med, 7, 1459-1467 (2005). Такие материалы-наполнители являются пригодными для снижения дозы нуклеиновой кислоты, требуемой для получения желаемого биологического эффекта с сохранением степени или уровня этого эффекта, полученного при более высокой дозе нуклеиновой кислоты при отсутствии такого материала-наполнителя. Полианионы, не являющиеся нуклеиновыми кислотами, также используют для достижения пролонгированной генной экспрессии in vivo при сниженной токсичности (см. статью Uchida и др., J Control Release, 155, 296-302 (2011)).In addition to the RNA and lipid composition, the particles contained in the compositions of the first and third aspects of the present invention may include, as an optional additive or additives, one or more components that exhibit an effector function during the delivery of the therapeutic agent, and preferably during delivery RNA as a therapeutic agent into the cell. Such components may include, but are not limited to, polyanions, other lipids, shielding oligomers or polymers, poloxamers (also known as pluronics), poloxamines, targeting ligands, endosomolytic agents, cell penetrating agents and signal peptides, magnetic and non-magnetic nanoparticles , RNase inhibitors, fluorescent dyes, radioactive isotopes or contrast agents for diagnostic imaging. The term "effector function" means any function that contributes to the desired biological effect of the therapeutically active agent in the composition exerted near or within the biological target or on the environment of the biological target. For example, nucleic acid delivery compositions have been developed to include non-coding nucleic acids or non-nucleic acid polyanions as “excipient materials” (Kichler et al., J Gene Med, 7, 1459-1467 (2005). Such excipient materials are useful for reducing the dose of nucleic acid required to produce a desired biological effect while maintaining the degree or level of that effect obtained with a higher dose of nucleic acid in the absence of such excipient material.Non-nucleic acid polyanions are also used to achieving prolonged gene expression in vivo with reduced toxicity (see Uchida et al., J Control Release, 155, 296-302 (2011)).

Другие типичные экранирующие полимеры, описанные в литературе, которые можно использовать в качестве компонентов содержащего частицы состава, содержащего комплекс рибонуклеиновой кислоты с катионным эксципиентом, включают гидроксиэтилкрахмал (HES: см. статью Noga и др., Journal of Controlled Release, 159(1), 92-103 (2012)), PAS/PA-полипептид (полипептид Pro, Ala, Ser (или Ala, Ser)), см. статью Schlapschy и др., Protein Eng Des Sel. 26(8), 489-501 (Aug, 2013)) или полисаркозин (Psar: см. статью Heller и др., Macromol Biosci, 14, 1380-1395 (2014)).Other typical shielding polymers described in the literature that can be used as components of a particulate formulation containing a complex of ribonucleic acid with a cationic excipient include hydroxyethyl starch (HES: see Noga et al., Journal of Controlled Release, 159(1), 92-103 (2012)), PAS/PA polypeptide (Pro, Ala, Ser (or Ala, Ser) polypeptide), see Schlapschy et al., Protein Eng Des Sel. 26(8), 489-501 (Aug, 2013)) or polysarcosine (Psar: see Heller et al., Macromol Biosci, 14, 1380-1395 (2014)).

Лиганды направленного действия можно использовать, например, в содержащих частицы составах для доставки рибонуклеиновой кислоты с целью избирательной и улучшенной трансфекции клеток-мишеней (см. главу Philipp и Wagner в книге "Gene and Cell Therapy Therapeutic Mechanisms and Strategy", 3-e изд., Глава 15. CRC Press, Taylor & Francis Group LLC, Boca Raton (2009)). Лиганд направленного действия может представлять собой любое соединение, придающее композициям по настоящему изобретению функцию распознавания мишени и/или связывания с мишенью напрямую или косвенно. Типичными лигандами направленного действия являются аналоги простациклина, раскрытые в международном патенте WO 2011/076391, такие как илопрост или трепростинил. Антитело также может действовать в качестве лиганда направленного действия. В качестве лигандов для частиц можно упомянуть фолиевую кислоту и N-ацетилгалактозамин. В более широком смысле мишень представляет собой отдельную биологическую структуру, с которой лиганд направленного действия может связываться специфически за счет молекулярного взаимодействия, и где такое связывание в конечном счете приведет к избирательному накоплению терапевтически активного агента, такого как включенная в композицию нуклеиновая кислота, в ткани-мишени и/или в клетке-мишени или в ее окружении. Лиганды направленного дейсвия могут быть связаны, например, с концевыми остатками экранирующего полимера.Targeting ligands can be used, for example, in particulate formulations for the delivery of ribonucleic acid for the purpose of selective and enhanced transfection of target cells (see the chapter by Philipp and Wagner in the book "Gene and Cell Therapy Therapeutic Mechanisms and Strategy", 3rd ed. , Chapter 15. CRC Press, Taylor & Francis Group LLC, Boca Raton (2009)). A targeting ligand can be any compound that provides the compositions of the present invention with the function of recognizing a target and/or binding to a target directly or indirectly. Typical targeting ligands are prostacyclin analogs disclosed in international patent WO 2011/076391, such as iloprost or treprostinil. The antibody may also act as a targeting ligand. As ligands for the particles, mention may be made of folic acid and N-acetylgalactosamine. In a broader sense, a target is a discrete biological entity to which a targeting ligand can bind specifically through molecular interaction, and where such binding will ultimately result in the selective accumulation of a therapeutically active agent, such as a formulated nucleic acid, in tissue. target and/or in the target cell or its environment. Targeting ligands can be associated, for example, with the terminal residues of the shielding polymer.

Кроме того, пригодными компонентами композиций по настоящему изобретению являются эндосомолитические агенты, такие как эндосомолитические пептиды (см. статью Plank и др., Adv Drug Deliv Rev, 34, 21-35 (1998)) или любое другое соединение, предназначенное для повышения эндосомального высвобождения эндоцитозированной нуклеиновой кислоты. Аналогичным образом, пригодными компонентами композиции по настоящему изобретению в качестве медиаторов внутриклеточной доставки нуклеиновой кислоты в клетку являются проникающие в клетку пептиды (в другом контексте также известные как домены белковой трансдукции) (см. статью Lindgren и др., Trends Pharmacol Sci, 21, 99-103 (2000)). Так называемый ТАТ-пептид подпадает в данную классификацию и также выполняет функцию по обеспечению внутриядерной локализации (см. статью Rudolph и др., J Biol Chem, 278, 11411-11418 9999 (2003).In addition, endosomolytic agents such as endosomolytic peptides (Plank et al., Adv Drug Deliv Rev, 34, 21-35 (1998)) or any other compound intended to enhance endosomal release are useful components of the compositions of the present invention. endocytosed nucleic acid. Similarly, useful components of the composition of the present invention as mediators of intracellular delivery of nucleic acid into the cell are cell penetrating peptides (in another context also known as protein transduction domains) (see Lindgren et al., Trends Pharmacol Sci, 21, 99 -103 (2000)). The so-called TAT peptide falls into this classification and also functions to promote intranuclear localization (Rudolph et al., J Biol Chem, 278, 11411-11418 9999 (2003).

Частицы предпочтительно характеризуются содержанием активного вещества, выраженного как масса РНК в качестве активного вещества по отношению к общей массе частиц в содержащем частицы составе в диапазоне от 0,1 до 95 мас. %, более предпочтительно от 0,5 до 80 мас. %, наиболее предпочтительно от 1 до 50 мас. %.The particles are preferably characterized by an active substance content expressed as the weight of RNA as active substance relative to the total weight of particles in the particle composition, ranging from 0.1 to 95 wt. %, more preferably from 0.5 to 80 wt. %, most preferably from 1 to 50 wt. %.

Композиции, включающие частицы и 1,2-пропандиол Композиция по первому объекту настоящего изобретения и твердая композиция по третьему объекту настоящего изобретения включают частицы, включающие РНК и липидную композицию в смеси с 1,2-пропандиолом. Следует понимать, что информация, представленная выше в отношении пригодных и предпочтительных вариантов РНК, липидной композиции и содержащих их частиц, также применяется в данном контексте следующего обсуждения.Compositions Comprising Particles and 1,2-Propanediol The composition of the first aspect of the present invention and the solid composition of the third aspect of the present invention include particles comprising RNA and a lipid composition mixed with 1,2-propanediol. It should be understood that the information presented above with respect to suitable and preferred RNA variants, lipid compositions and particles containing them also applies in the context of the following discussion.

Так как композиция по первому объекту настоящего изобретения содержит РНК в качестве терапевтически активного агента и предназначена для введения терапевтически активного агента пациенту, то ее можно назвать терапевтической композицией или фармацевтической композицией.Since the composition according to the first aspect of the present invention contains RNA as a therapeutically active agent and is intended for administering a therapeutically active agent to a patient, it can be called a therapeutic composition or a pharmaceutical composition.

В составе композиции по первому объекту настоящего изобретения, которая включает частицы, включающие РНК и липидную композицию в жидкой фазе, частицы, включающие РНК и липидную композицию, предпочтительно диспергированы в жидкой фазе. При использовании термина «диспергированные» подразумевается, что в этом случае частицы образуют дисперсную фазу в непрерывной жидкой фазе. Обычно предпочтительно, чтобы дисперсия представляла собой двухфазную дисперсию с одной непрерывной жидкой фазой и частицами, содержащими РНК и липидную композицию, диспергированными в ней в виде дисперсной фазы.In the composition of the first aspect of the present invention, which includes particles comprising RNA and a lipid composition in a liquid phase, the particles comprising RNA and a lipid composition are preferably dispersed in a liquid phase. When the term "dispersed" is used, it is meant that the particles form a dispersed phase in a continuous liquid phase. It is generally preferred that the dispersion is a biphasic dispersion with one continuous liquid phase and particles containing the RNA and the lipid composition dispersed therein as a dispersed phase.

Композиция по первому объекту настоящего изобретения, в которой частицы, включающие РНК и липидную композицию, содержатся в жидкой фазе, предпочтительно включает частицы в количестве, которое обеспечивает концентрацию РНК в частицах от 0,01 до 50 мг/мл, более предпочтительно от 0,02 до 30 мг/мл и наиболее предпочтительно от 0,05 до 10 мг/мл в расчете на общий объем композиции.The composition according to the first aspect of the present invention, in which particles comprising RNA and a lipid composition are contained in a liquid phase, preferably includes particles in an amount that provides a concentration of RNA in the particles from 0.01 to 50 mg/ml, more preferably from 0.02 up to 30 mg/ml and most preferably from 0.05 to 10 mg/ml based on the total volume of the composition.

Обычно 1,2-пропандиол содержится в качестве дополнительного компонента в жидкой фазе композиции по первому объекту настоящего изобретения, в которой содержатся частицы, включающие РНК и липидную композицию, предпочтительно в суспендированном состоянии. 1,2-Пропандиол предпочтительно растворен в жидкой фазе. Однако он может находиться в ассоциированной с частицами форме, содержащимися в жидкой фазе.Typically, 1,2-propanediol is contained as an additional component in the liquid phase of the composition according to the first aspect of the present invention, which contains particles comprising RNA and a lipid composition, preferably in a suspended state. The 1,2-propanediol is preferably dissolved in the liquid phase. However, it may be in associated form with particles contained in the liquid phase.

В составе композиции по первому объекту настоящего изобретения, которая включает частицы, содержащиеся в жидкой фазе, 1,2-пропандиол предпочтительно присутствует в концентрации от 0,1 до 50 мас./об. %, более предпочтительно от 0,2 до 30 мас./об. %, наиболее предпочтительно от 0,3 до 20 мас./об. %, где процентное значение означает массу 1,2-пропандиола в граммах в 100 мл общего объема композиции.In the composition of the first aspect of the present invention, which includes particles contained in a liquid phase, 1,2-propanediol is preferably present in a concentration of from 0.1 to 50 w/v. %, more preferably from 0.2 to 30 wt./vol. %, most preferably from 0.3 to 20 wt./vol. %, where the percentage value means the mass of 1,2-propanediol in grams per 100 ml of the total volume of the composition.

Жидкая фаза, в которой содержатся частицы, предпочтительно в диспергированном состоянии, обычно содержит воду в качестве растворителя. Водой обеспечивается предпочтительно 50% или более, наиболее предпочтительно 70% или более объема (в расчете на общий объем жидкой фазы при 20°C). Более предпочтительно, вода и 1,2-пропандиол являются единственными растворителями, содержащимися в жидкой фазе.The liquid phase in which the particles are contained, preferably in a dispersed state, usually contains water as a solvent. Water provides preferably 50% or more, most preferably 70% or more of the volume (based on the total volume of the liquid phase at 20°C). More preferably, water and 1,2-propanediol are the only solvents contained in the liquid phase.

В качестве типичных, дополнительных, необязательных добавок в составе жидкой фазы можно упомянуть одну или более добавок, выбранных из солей, сахаров, органических растворителей и буферных веществ. В качестве буферных веществ можно выбрать вещества, которые обычно используют в фармацевтических или биологических областях применения.As typical, additional, optional additives in the liquid phase composition, one or more additives selected from salts, sugars, organic solvents and buffers may be mentioned. As buffer substances, substances that are commonly used in pharmaceutical or biological applications can be selected.

Твердая композиция по третьему объекту настоящего изобретения содержит те же самые компоненты, что и композиция, которую можно замораживать для получения твердой композиции. Таким образом информация, представленная выше в отношении пригодных и предпочтительных вариантов РНК, липидной композиции, частиц, содержащих РНК и липидную композицию, 1,2-пропандиола и жидкой фазы и ее компонентов, также в равной степени применяется к композиции, включающей жидкую фазу, и к твердой композиции. Однако специалисту в данной области техники представляется очевидным, что жидкая фаза может находиться в твердой композиции. Соответственно, твердая композиция предпочтительно содержит дисперсию содержащего частицы состава терапевтического агента в составе твердой непрерывной фазы замороженной композиции. В связи с указанным выше, 1,2-пропандиол предпочтительно содержится в непрерывной фазе, в которой диспергирован содержащий частицы состав.The solid composition of the third aspect of the present invention contains the same components as the composition that can be frozen to form a solid composition. Thus, the information presented above with respect to suitable and preferred embodiments of RNA, lipid composition, particles containing RNA and lipid composition, 1,2-propanediol and liquid phase and components thereof also applies equally to a composition comprising a liquid phase, and to a solid composition. However, it will be apparent to one skilled in the art that a liquid phase may be present in a solid composition. Accordingly, the solid composition preferably contains a dispersion of the particulate therapeutic agent composition within a solid continuous phase of the frozen composition. In connection with the above, 1,2-propanediol is preferably contained in a continuous phase in which the particulate composition is dispersed.

В соответствии с указанным выше, строго предпочтительная композиция по первому объекту изобретения представляет собой композицию, которая включает:In accordance with the above, a strictly preferred composition according to the first aspect of the invention is a composition which includes:

(i) нано- или микрочастицы, диспергированные в жидкой фазе, включающей воду в качестве растворителя, при этом нано- или микрочастицы включают иРНК и липидную композицию, где липидная композиция включает:(i) nano- or microparticles dispersed in a liquid phase comprising water as a solvent, wherein the nano- or microparticles comprise mRNA and a lipid composition, wherein the lipid composition includes:

(i-a) GL67 или его соль,(i-a) GL67 or its salt,

(i-b) 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DOPE),(i-b) 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE),

(i-c) представляет собой 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG) или его соль, где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев, и более предпочтительно 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000) или его соль,(i-c) is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG) or a salt thereof, wherein the PEG (polyethylene glycol) moiety contains from 10 to 140 repeating units, and more preferably 1,2- dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000) or its salt,

в молярном соотношении компонентов (i-a)/(i-b)/(i-c) 1: (от 1 до 3): (от 0,02 до 0,2),in the molar ratio of components (i-a)/(i-b)/(i-c) 1: (from 1 to 3): (from 0.02 to 0.2),

и где соотношение N/P, то есть отношение числа атомов азота N в составе производного холестерина формулы (I) в составе липидной композиции к числу фосфатных групп Р в составе иРНК, составляет 2:1, иand where the N/P ratio, that is, the ratio of the number of nitrogen atoms N in the cholesterol derivative of formula (I) in the lipid composition to the number of phosphate groups P in the mRNA, is 2:1, and

(ii) 1,2-пропандиол в качестве дополнительного компонента в составе жидкой фазы, в которой суспендированы нано- или микрочастицы,(ii) 1,2-propanediol as an additional component in the liquid phase in which nano- or microparticles are suspended,

и где композиция содержит 1,2-пропандиол в количестве от 0,3 до 20 мас./об. % 1,2-пропандиола в расчете на общий объем композиции.and where the composition contains 1,2-propanediol in an amount of from 0.3 to 20 wt./vol. % 1,2-propanediol based on the total volume of the composition.

Аналогичным образом, строго предпочтительный вариант по третьему объекту настоящего изобретения относится к твердой композиции, включающей (i) нано- или микрочастицы, содержащие РНК и липидную композицию, описанную в предшествующем абзаце, и (ii) 1,2-пропандиол, причем эту твердую композицию получают при замораживании указанной выше строго предпочтительной композиции.Likewise, a strictly preferred embodiment of the third aspect of the present invention relates to a solid composition comprising (i) nano- or microparticles containing RNA and the lipid composition described in the preceding paragraph, and (ii) 1,2-propanediol, which solid composition obtained by freezing the above strictly preferred composition.

Применение в фармацевтической областиApplication in pharmaceutical field

Как указано выше, молекулы РНК, предпочтительно иРНК, которые присутствуют в композициях по настоящему изобретению, как определено выше, прежде всего являются пригодными в медицинских учреждениях и при лечении определенных заболеваний, и, прежде всего при терапии на основе РНК. Таким образом композиции по настоящему изобретению, включающие молекулы РНК, являются пригодными в качестве фармацевтических композиций.As stated above, the RNA molecules, preferably mRNA, that are present in the compositions of the present invention, as defined above, are primarily useful in medical settings and in the treatment of certain diseases, and especially in RNA-based therapies. Thus, the compositions of the present invention comprising RNA molecules are useful as pharmaceutical compositions.

Прежде всего композиции по первому объекту настоящего изобретения являются пригодными для введения субъекту. Таким образом РНК, прежде всего иРНК, содержащиеся в таких композициях, можно также доставлять в организм субъекта. Предпочтительным способом введения композиции является введение в дыхательные пути или через них, прежде всего введение в легкие или назальное введение.First of all, the compositions of the first aspect of the present invention are suitable for administration to a subject. Thus, RNA, especially mRNA, contained in such compositions can also be delivered into the body of a subject. The preferred route of administration of the composition is into or through the respiratory tract, especially pulmonary or nasal administration.

Однако специалисту в данной области техники представляется очевидным, что композицию по первому объекту настоящего изобретения можно также вводить другими способами введения, которые известны в данной области техники для содержащих частицы составов терапевтически активного агента, такими как внутривенное введение в форме дисперсии.However, it will be apparent to one skilled in the art that the composition of the first aspect of the present invention can also be administered by other routes of administration known in the art for particulate formulations of a therapeutically active agent, such as intravenous administration in the form of a dispersion.

В данной области техники известны устройства для формирования аэрозольной формы из композиции, включающей частицы, содержащиеся в жидкости, или для распыления такой композиции, и такие устройства являются коммерчески доступными. Их можно использовать для осуществления введения композиции по первому объекту изобретения в дыхательные пути или через них, прежде всего для введения в легкие. Для введения через нос можно использовать, например, устройство для назального распыления или назального вливания.Devices for forming an aerosol form from a composition comprising particles contained in a liquid, or for spraying such a composition, are known in the art, and such devices are commercially available. They can be used to administer the composition of the first aspect of the invention into or through the respiratory tract, especially the lungs. For nasal administration, for example, a nasal spray or nasal infusion device can be used.

Таким образом другой объект изобретения относится к устройству для формирования аэрозоля из содержащей частицы композиции, содержащейся в жидкости или для распыления такой композиции, при этом указанное устройство включает композицию по первому объекту изобретения. Устройство предпочтительно представляет собой ингалятор, выбранный из ингалятора с отмеренной дозой, небулайзер и устройство для назального распыления.Thus, another aspect of the invention relates to a device for forming an aerosol from a particulate composition contained in a liquid or for spraying such a composition, wherein said device includes a composition according to the first aspect of the invention. The device is preferably an inhaler selected from a metered dose inhaler, a nebulizer and a nasal spray device.

С помощью такого введения субъекту, РНК, содержащаяся в частицах, можно доставлять в клетки-мишени через дыхательные пути или через них. Термин «доставленный в клетки-мишени» предпочтительно означает перенос РНК, предпочтительно однонитевой РНК, такой как иРНК, в клетку.By such administration to a subject, the RNA contained in the particles can be delivered to target cells through or through the respiratory tract. The term "delivered to target cells" preferably means the transfer of RNA, preferably single-stranded RNA, such as mRNA, into a cell.

Композицию можно вводить субъекту в пригодной дозе. Схема дозировки определяется лечащим врачом и клиническими факторами. Как хорошо известно в области медицины, дозировки для любого субъекта зависят от многих факторов, включая размер субъекта, площадь поверхности тела, возраст, конкретное предназначенное для введения соединение, пол, время и способ введения, общее состояние здоровья и одновременное введение других препаратов. Типичная доза терапевтически активных веществ может, например, находиться в диапазоне от 1 нг до нескольких граммов. Применительно к предпочтительному случаю терапии с помощью иРНК, дозировки иРНК, обеспечивающие экспрессию или ингибирование экспрессии, должны соответствовать этому диапазону, однако предусмотрены дозы ниже или выше этого типичного диапазона, прежде всего с учетом вышеупомянутых факторов. Как правило, схема при регулярном введении фармацевтической композиции должна составлять величину в диапазоне от 0,01 мкг до 10 мг на килограмм массы тела в сутки. Соответственно, если схема введения предусматривает непрерывное вливание, доза также должна находиться в диапазоне от 1 мкг до 10 мг на килограмм массы тела. Ход лечения можно контролировать при периодической оценке. Дозировки можно варьировать, но предпочтительная дозировка для введения иРНК в качестве компонентов композиции по настоящему изобретению составляет приблизительно от 106 до 1019 копий молекулы иРНК.The composition can be administered to a subject at a suitable dose. The dosage regimen is determined by the attending physician and clinical factors. As is well known in the medical field, dosages for any subject depend on many factors, including the subject's size, body surface area, age, the particular compound to be administered, sex, time and route of administration, general health, and concurrent administration of other drugs. A typical dose of therapeutically active substances may, for example, range from 1 ng to several grams. In the preferred case of mRNA therapy, dosages of mRNA to produce expression or inhibit expression should fall within this range, but dosages below or above this typical range are contemplated, primarily taking into account the above-mentioned factors. Typically, the regimen for regular administration of a pharmaceutical composition should be in the range of 0.01 μg to 10 mg per kilogram of body weight per day. Accordingly, if the dosage regimen involves a continuous infusion, the dose should also be in the range of 1 mcg to 10 mg per kilogram of body weight. The progress of treatment can be monitored with periodic evaluation. Dosages may vary, but the preferred dosage for administering the mRNA as components of the composition of the present invention is approximately 10 6 to 10 19 copies of the mRNA molecule.

Настоящее изобретение также относится к способу лечения, включающему введение композиции по первому объекту изобретения пациенту, предпочтительно с помощью введения в дыхательный пути или через них, более предпочтительно с использованием введения в дыхательные пути или назального введения. Таким образом РНК, содержащаяся в указанной композиции, может оказывать профилактическое или терапевтическое действие. Следует отметить, что термин «пациент» включает животных и людей.The present invention also relates to a method of treatment comprising administering a composition according to the first aspect of the invention to a patient, preferably by administration into or through the respiratory tract, more preferably using respiratory or nasal administration. Thus, the RNA contained in said composition may have a prophylactic or therapeutic effect. It should be noted that the term "patient" includes animals and humans.

С помощью введения композиции по настоящему изобретению, прежде всего по первому объекту настоящего изобретения, можно осуществлять лечение или профилактику заболеваний. Термин «заболевание» относится к любому предполагаемому патологическому состоянию, которое можно лечить, предотвращать или от которого можно вакцинировать, используя композицию по настоящему изобретению. Указанные заболевания могут, например, представлять собой наследственные, приобретенные, инфекционные или неинфекционные, возрастные, сердечно-сосудистые, метаболические, кишечные, опухолевые (прежде всего раковые) или генетические заболевания. В основе заболевания могут лежать, например, нарушения физиологических процессов, молекулярных процессов, биохимических реакций в организме, в основе которых, в свою очередь, могут лежать, например, генетический аппарат организма, поведенческие, социальные или экологические факторы, такие как воздействие химикатов или радиации.By administering the composition of the present invention, especially according to the first aspect of the present invention, it is possible to treat or prevent diseases. The term “disease” refers to any putative pathological condition that can be treated, prevented or vaccinated against using the composition of the present invention. These diseases may, for example, be hereditary, acquired, infectious or non-infectious, age-related, cardiovascular, metabolic, intestinal, tumor (especially cancer) or genetic diseases. The basis of the disease may be, for example, violations of physiological processes, molecular processes, biochemical reactions in the body, which, in turn, may be based, for example, on the genetic apparatus of the body, behavioral, social or environmental factors, such as exposure to chemicals or radiation .

Термины «лечение» или «излечение», использованные в данном контексте, в основном означают достижение требуемого фармакологического и/или физиологического эффекта. Соответственно, лечение по настоящему изобретению может относиться к лечению (острых) состояний определенного заболевания, но может также относиться к профилактическому лечению в отношении полной или частичной профилактики заболевания или его симптома. Предпочтительно термин «лечение» следует понимать как терапевтическое действие в отношении частичного или полного излечения заболевания и/или побочных эффектов и/или симптомов, связанных с заболеванием. В этом отношении термин «острый» означает, что у субъекта наблюдаются симптомы заболевания. Другими словами, для субъекта, который нуждается в лечении, действительно требуется лечение, и термин «неотложное лечение» в контексте настоящего изобретения относится к мерам, принимасмым для фактического лечения заболевания после начала заболевания или проявления симптомов заболевания. Лечение также может представлять собой профилактические или превентивные меры, то есть меры, принимасмые для предотвращения заболевания, например, для предотвращения инфекции и/или начала заболевания. Ход лечения можно контролировать при периодической оценке.The terms "treatment" or "cure" as used in this context generally mean achieving the desired pharmacological and/or physiological effect. Accordingly, the treatment of the present invention may relate to the treatment of (acute) conditions of a particular disease, but may also relate to prophylactic treatment in relation to the complete or partial prevention of a disease or symptom thereof. Preferably, the term "treatment" should be understood as a therapeutic effect with respect to partial or complete cure of the disease and/or side effects and/or symptoms associated with the disease. In this regard, the term "acute" means that the subject is experiencing symptoms of the disease. In other words, the subject who needs treatment actually requires treatment, and the term "acute treatment" in the context of the present invention refers to measures taken to actually treat the disease after the onset of the disease or symptoms of the disease. Treatment may also be prophylactic or preventative measures, that is, measures taken to prevent disease, for example, to prevent infection and/or the onset of disease. The progress of treatment can be monitored with periodic evaluation.

В основном РНК, предпочтительно иРНК, включена в эффективном количестве в композицию по настоящему изобретению. Термин «эффективное количество» относится к количеству, достаточному для индукции детектируемой терапевтической ответной реакции у субъекта, которому назначено введение фармацевтической композиции. В соответствии с вышеизложенным, содержание РНК, предпочтительно иРНК, в фармацевтической композиции в соответствии с указанным выше первым объектом настоящего изобретения, не ограничивается при условии, что она является пригодной для лечения, как описано выше. Как указано выше, композиция по первому объекту изобретения, в которой частицы, включающие РНК и липидную композицию, содержатся в жидкой фазе, предпочтительно включает частицы в количестве, достаточном для обеспечения концентрации содержащейся в частицах РНК на уровне от 0,01 до 50 мг/мл, более предпочтительно от 0,02 до 30 мг/мл и наиболее предпочтительно от 0,05 до 10 мг/мл в расчете на общий объем композиции.Generally, RNA, preferably mRNA, is included in an effective amount in the composition of the present invention. The term "effective amount" refers to an amount sufficient to induce a detectable therapeutic response in a subject to whom administration of the pharmaceutical composition is prescribed. In accordance with the above, the content of RNA, preferably mRNA, in the pharmaceutical composition according to the above-mentioned first aspect of the present invention is not limited as long as it is suitable for treatment as described above. As stated above, the composition of the first aspect of the invention, in which particles comprising RNA and a lipid composition are contained in a liquid phase, preferably includes particles in an amount sufficient to provide a concentration of RNA contained in the particles at a level of from 0.01 to 50 mg/ml , more preferably from 0.02 to 30 mg/ml and most preferably from 0.05 to 10 mg/ml based on the total volume of the composition.

Согласно настоящему изобретению, термин «фармацевтическая композиция» относится к композиции по настоящему изобретению, прежде всего к композиции по первому объекту настоящего изобретения, предназначенной для введения субъекту. Типичные субъекты включают млекопитающее, такое как собака, кошка, свинья, крупный рогатый скот, овца, лошадь, грызун, например, крыса, мышь и морская свинка, или примат, например, горилла, шимпанзе и человек. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, субъектом является человек.According to the present invention, the term "pharmaceutical composition" refers to the composition of the present invention, especially the composition of the first aspect of the present invention, intended for administration to a subject. Typical subjects include a mammal such as a dog, cat, pig, cattle, sheep, horse, rodent such as a rat, mouse and guinea pig, or a primate such as a gorilla, chimpanzee and human. In the most preferred embodiment of the present invention, the subject is a human.

Фармацевтическую композицию по настоящему изобретению можно использовать в терапии на основе РНК. Как указано выше, молекула РНК, предпочтительно иРНК, включает последовательность, кодирующую белок, и соответственно, ее можно использовать в терапии на основе РНК, где РНК, предпочтительно иРНК кодирует терапевтически или фармацевтически активный полипептид или белок, оказывающий терапевтическое или профилактическое действие. Таким образом в предпочтительных вариантах фармацевтическую композицию по изобретению можно использовать в терапии на основе РНК при лечении или профилактике заболевания, указанного выше в табл. 2. Соответственно, терапию на основе РНК по настоящему изобретению можно использовать при лечении или профилактике, как указано выше в табл. 2.The pharmaceutical composition of the present invention can be used in RNA-based therapy. As stated above, the RNA molecule, preferably an mRNA, includes a protein coding sequence and accordingly can be used in RNA-based therapy, wherein the RNA, preferably the mRNA, encodes a therapeutically or pharmaceutically active polypeptide or protein having a therapeutic or prophylactic effect. Thus, in preferred embodiments, the pharmaceutical composition of the invention can be used in RNA-based therapy in the treatment or prevention of the disease listed above in table. 2. Accordingly, the RNA-based therapy of the present invention can be used in treatment or prevention as indicated in Table 1 above. 2.

Таким образом фармацевтическую композицию по настоящему изобретению можно использовать при терапии на основе РНК в случаях, когда дефектные гены, описанные выше в табл. 2, приводят к заболеванию, которое можно лечить или предотвращать с использованием заместительной транскриптной/заместительной ферментной терапии с использованием молекулы РНК, предпочтительно иРНК по настоящему изобретению, где молекула РНК кодирует полноразмерный вариант белка или его функциональный фрагмент, которые компенсируют описанный дефектный ген.Thus, the pharmaceutical composition of the present invention can be used in RNA-based therapy in cases where the defective genes described in the table above. 2, lead to a disease that can be treated or prevented using transcript replacement/enzyme replacement therapy using an RNA molecule, preferably an mRNA, of the present invention, where the RNA molecule encodes a full-length protein variant or a functional fragment thereof that compensates for the described defective gene.

В других вариантах фармацевтическую композицию по настоящему изобретению можно использовать в терапии на основе РНК согласно настоящему изобретению, где РНК, предпочтительно иРНК кодирует терапевтически или фармацевтически активный полипептид, белок или пептид, обладающий терапевтическим или профилактическим действием, где указанный полипептид, белок или пептид выбирают из группы, кодируемой генами, как указано в табл. 2.In other embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention can be used in the RNA-based therapy of the present invention, wherein the RNA, preferably mRNA, encodes a therapeutically or pharmaceutically active polypeptide, protein or peptide having a therapeutic or prophylactic effect, wherein said polypeptide, protein or peptide is selected from group encoded by genes, as indicated in table. 2.

Фармацевтическая композиция по настоящему изобретению прежде всего является пригодной для применения в терапии на основе РНК при лечении или профилактике заболеваний легких. В качестве типичных заболеваний можно упомянуть дефицит альфа-1-антитрипсина, астму, кистозный фиброз, дисфункцию метаболизма сурфактанта или первичную цилиарную дискинезию, как указано в выше в табл. 2.The pharmaceutical composition of the present invention is primarily suitable for use in RNA-based therapy in the treatment or prevention of lung diseases. Typical diseases include alpha-1 antitrypsin deficiency, asthma, cystic fibrosis, dysfunction of surfactant metabolism, or primary ciliary dyskinesia, as listed in Table 1 above. 2.

В других типичных вариантах осуществления изобретения фармацевтическую композицию по настоящему изобретению можно использовать в терапии на основе РНК при лечении или профилактике лизосомальных заболеваний, таких как болезнь Гоше, болезнь Фабри, мукополисахаридоз (MPS) I, мукополисахаридоз II (синдром Гюнтера), мукополисахаридоз VI и болезни накопления гликогена, такие как, например, болезнь накопления гликогена типа I (болезнь фон Гирке), типа II (болезнь Помпе), типа III (болезнь Кори), типа IV (болезнь Андерсена), типа V (болезнь Мак-Ардла), типа VI (болезнь Герса), типа VII (болезнь Таури), типа VIII, типа IX, типа X, типа XI (синдром Фанкони-Бикеля), типа XI или типа 0. Заместительная транскриптная терапия/заместительная ферментная терапия не оказывают благоприятного эффекта на генетический дефект, являющийся причиной заболевания, но увеличивают концентрацию фермента, дефицит которого наблюдается у пациента. Например, при болезни Помпе благодаря заместительной транскриптной терапии/заместительной ферментной терапии восстанавливается концентрация недостаточного лизосомального фермента - кислой альфа-глюкозидазы (GAA).In other exemplary embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention can be used in RNA-based therapy in the treatment or prevention of lysosomal diseases such as Gaucher disease, Fabry disease, mucopolysaccharidosis (MPS) I, mucopolysaccharidosis II (Gunther syndrome), mucopolysaccharidosis VI and diseases glycogen storage disease, such as glycogen storage disease type I (von Gierke disease), type II (Pompe disease), type III (Measles disease), type IV (Andersen disease), type V (McArdle disease), type VI (Hers disease), type VII (Taury disease), type VIII, type IX, type X, type XI (Fanconi-Bickel syndrome), type XI or type 0. Transcript replacement therapy/enzyme replacement therapy does not have a beneficial effect on genetic defect that causes the disease, but increases the concentration of the enzyme, the deficiency of which is observed in the patient. For example, in Pompe disease, transcript replacement therapy/enzyme replacement therapy restores the concentration of a deficient lysosomal enzyme, alpha-glucosidase acid (GAA).

В соответствии с дополнительными примерами, терапевтические схемы терапии на основе РНК по настоящему изобретению можно использовать для лечения рака, сердечно-сосудистого заболевания, вирусной инфекции, иммунной дисфункции, аутоиммунного заболевания, неврологического расстройства, наследственных метаболических нарушений или генетического нарушения, или любого заболевания, при котором белок или белковый фрагмент, продуцируемый в клетке, может оказать благоприятное влияние на пациента. Примеры онкологических заболеваний включают рак головы и шеи, рак молочной железы, рак почек, рак мочевого пузыря, рак легких, рак предстательной железы, рак костей, рак мозга, рак шейки матки, рак анального канала, рак ободочной кишки, колоректальный рак, рак аппендикса, рак глаза, рак желудка, лейкоз, лимфому, рак печени, рак кожи, рак яичников, рак полового члена, рак поджелудочной железы, рак яичек, рак щитовидной железы, рак влагалища, рак вульвы, рак эндометрия, рак сердца и саркому. Примеры сердечно-сосудистых заболеваний включают атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, легочно-сердечную недостаточность и кардиомиопатию. Примеры иммунных дисфункций и аутоиммунных заболеваний включают, но не ограничиваясь только ими, ревматические заболевания, рассеянный склероз и астму. Примеры вирусных инфекций включают, но не ограничиваясь только ими, инфекции, вызываемые вирусом иммунодефицита человека, вирусом простого герпеса, вирусом папилломы человека, а также вирусами гепатита В и С. Примеры неврологических расстройств включают, но не ограничиваясь только ими, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и деменцию. Примеры наследственных метаболических расстройств включают, но не ограничиваясь только ими, болезнь Гоше и фенилкетонурию.According to additional examples, the RNA-based therapeutic regimens of the present invention can be used to treat cancer, cardiovascular disease, viral infection, immune dysfunction, autoimmune disease, neurological disorder, inherited metabolic disorder or genetic disorder, or any disease where in which a protein or protein fragment produced in a cell can have a beneficial effect on a patient. Examples of cancer include head and neck cancer, breast cancer, kidney cancer, bladder cancer, lung cancer, prostate cancer, bone cancer, brain cancer, cervical cancer, anal cancer, colon cancer, colorectal cancer, appendix cancer , eye cancer, stomach cancer, leukemia, lymphoma, liver cancer, skin cancer, ovarian cancer, penile cancer, pancreatic cancer, testicular cancer, thyroid cancer, vaginal cancer, vulvar cancer, endometrial cancer, heart cancer and sarcoma. Examples of cardiovascular diseases include atherosclerosis, coronary heart disease, pulmonary heart disease, and cardiomyopathy. Examples of immune dysfunctions and autoimmune diseases include, but are not limited to, rheumatic diseases, multiple sclerosis and asthma. Examples of viral infections include, but are not limited to, infections caused by human immunodeficiency virus, herpes simplex virus, human papillomavirus, and hepatitis B and C viruses. Examples of neurological disorders include, but are not limited to, Parkinson's disease, multiple sclerosis and dementia. Examples of inherited metabolic disorders include, but are not limited to, Gaucher disease and phenylketonuria.

Способы полученияMethods of obtaining

Специалистам в данной области техники известны пригодные способы получения частиц, включающих нуклеиновую кислоту и липидную композицию в жидкой фазе, и эти способы можно оптимизировать для получения композиций согласно первому объекту настоящего изобретения, где частицы включают РНК в смеси с описанной выше липидной композицией.Suitable methods for preparing particles comprising a nucleic acid and a lipid composition in a liquid phase are known to those skilled in the art, and these methods can be optimized to produce compositions according to the first aspect of the present invention, where the particles include RNA in admixture with the lipid composition described above.

Например, липосомы в виде частиц, включающих РНК и липидную композицию, можно получить простым способом при регидратации липидной композиции, то есть при регидратации липидных пленок при необходимости с последующим использованием методов гомогенизации, таких как обработка ультразвуком или экструзия. Альтернативным подходом является вливание липидной композиции, растворенной в органическом растворителе, в воду или водной раствор. Типичным методом, который можно использовать, например, для формирования липидных наночастиц, является метод замещения растворителя.For example, particulate liposomes comprising RNA and a lipid composition can be prepared in a simple manner by rehydrating the lipid composition, that is, rehydrating the lipid films as necessary, followed by homogenization techniques such as sonication or extrusion. An alternative approach is to infuse the lipid composition dissolved in an organic solvent into water or an aqueous solution. A typical method that can be used, for example, to form lipid nanoparticles is the solvent displacement method.

В качестве альтернативного способа получения композиций по изобретению, где частицы содержатся в жидкой фазе, можно упомянуть методы осаждения, такие как наноосаждение частиц.As an alternative method for preparing the compositions of the invention where the particles are contained in a liquid phase, mention may be made of precipitation methods such as nanoparticle precipitation.

1,2-Пропандиол можно добавлять простым способом в жидкую фазу, где содержатся включающие РНК и липидную композицию частицы, или которая предназначена для получения частиц. Добавление 1,2-пропандиола в жидкую фазу можно осуществлять на одной или более различных стадий, включая стадии до, в течение или после получения частиц, содержащих РНК и липидную композицию в жидкой фазе.1,2-Propanediol can be added in a simple manner to the liquid phase containing the particles comprising the RNA and lipid composition, or which is intended to produce the particles. The addition of 1,2-propanediol to the liquid phase can be accomplished at one or more different stages, including steps before, during or after the preparation of particles containing the RNA and lipid composition in the liquid phase.

Таким образом, как было указано выше, другой объект изобретения относится к способу получения композиции согласно первому объекту изобретения, причем указанный способ включает следующие этапы:Thus, as stated above, another aspect of the invention relates to a method for preparing a composition according to the first aspect of the invention, said method comprising the following steps:

а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition,

б) регидратация лиофилизированной липидной композиции при добавлении воды,b) rehydrating the lyophilized lipid composition by adding water,

в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, что обеспечивает формирование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе, иc) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA, thereby forming particles comprising the RNA and the lipid composition, which are contained in a liquid phase, and

г) добавление 1,2-пропандиола.d) adding 1,2-propanediol.

Добавление 1,2-пропандиола можно осуществлять простым способом, например, при его добавлении одновременно с водой на этапе б), при его добавлении в регидратированную липидную композицию после этапа б), при его добавлении одновременно с водным раствором РНК на этапе в), или при его добавлении в жидкую фазу после этапа в), в которой содержатся частицы, включающие РНК и липидную композицию. Следует понимать, что добавление можно осуществлять на одном или более этапов, например, на различных стадиях способа.The addition of 1,2-propanediol can be done in a simple manner, for example, by adding it simultaneously with water in step b), by adding it to the rehydrated lipid composition after step b), by adding it simultaneously with an aqueous solution of RNA in step c), or when it is added to the liquid phase after step c), which contains particles including RNA and a lipid composition. It should be understood that the addition can be carried out at one or more stages, for example, at different stages of the process.

Твердую композицию по третьему объекту изобретения можно получить способом, включающим:The solid composition of the third aspect of the invention can be prepared by a method comprising:

первый этап получения композиции по описанному выше первому объекту изобретения способом, включающимthe first step of producing a composition according to the first aspect of the invention described above by a method including

а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition,

б) регидратация лиофилизированной липидной композиции при добавлении воды,b) rehydrating the lyophilized lipid composition by adding water,

в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, что обеспечивает формирование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе, иc) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA, thereby forming particles comprising the RNA and the lipid composition, which are contained in a liquid phase, and

г) добавление 1,2-пропандиола,d) adding 1,2-propanediol,

и второй этап замораживания композиции, полученной на первом этапе.and a second step of freezing the composition obtained in the first step.

В данном способе добавление 1,2-пропандиола также можно осуществлять простым способом, например, при добавлении одновременно с водой на этапе б), при добавлении 1,2-пропандиола одновременно с водным раствором РНК на этапе в), или при его добавлении на этапе в) в жидкую фазу, в которой содержатся частицы, содержащие РНК и липидную композицию. Следует понимать, что добавление можно осуществлять на одном или более этапов, например, на различных стадиях способа.In this method, the addition of 1,2-propanediol can also be carried out in a simple way, for example, by adding simultaneously with water in step b), by adding 1,2-propanediol simultaneously with an aqueous solution of RNA in step c), or by adding it in step c) into the liquid phase, which contains particles containing RNA and a lipid composition. It should be understood that the addition can be carried out at one or more stages, for example, at different stages of the process.

Стадию замораживания в качестве второго этапа обычно осуществляют, подвергая суспензионную композицию действию достаточно низких температур (например, при -10°C или менее, предпочтительно при -20°C или менее) в пригодном контейнере. В качестве охлаждающей среды можно использовать, например, охлажденный воздух или охлажденные жидкости.The freezing step as a second step is typically carried out by exposing the suspension composition to sufficiently low temperatures (eg -10°C or less, preferably -20°C or less) in a suitable container. The cooling medium can be, for example, cooled air or cooled liquids.

В связи с этим, как обсуждалось выше, твердой композицией по третьему объекту настоящего изобретения является композиция, в составе которой можно сохранять частицы, включающие РНК. В этом случае, следует понимать, что композицию по первому объекту изобретения также можно восстановить из твердой композиции по третьему объекту изобретения при размораживании твердой композиции.In this regard, as discussed above, the solid composition of the third aspect of the present invention is a composition in which particles including RNA can be stored. In this case, it should be understood that the composition of the first aspect of the invention can also be recovered from the solid composition of the third aspect of the invention when the solid composition is thawed.

Таким образом, в другом объекте настоящего изобретения предлагается также способ получения композиции по указанному выше первому объекту, причем указанный способ включает:Thus, in another aspect of the present invention there is also provided a method for preparing a composition according to the above first aspect, said method comprising:

первый этап получения композиции по указанному выше первому объекту способом, включающим:the first step of obtaining a composition according to the above first object by a method including:

а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition,

б) регидратацию липидной композиции при добавлении воды,b) rehydration of the lipid composition by adding water,

в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, чтобы обеспечить формирование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе, иc) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA to form particles comprising the RNA and the lipid composition that are contained in a liquid phase, and

г) добавление 1,2-пропандиола,d) adding 1,2-propanediol,

второй этап замораживания композиции, полученной на первом этапе, и третий этап размораживания замороженной композиции, полученной на втором этапе.a second step of freezing the composition obtained in the first step; and a third step of thawing the frozen composition obtained in the second step.

Краткое изложение важных объектов изобретения представлено в следующих пунктах. Следует понимать, что представленные в этих пунктах элементы составляют часть общего раскрытия настоящего изобретения, так что информация, представленная в предыдущей части описания, например, относительно дополнительных предпочтительных вариантов осуществления или дополнительных признаков, также относится к элементам, описанным в следующих пунктах.A summary of the important aspects of the invention is presented in the following paragraphs. It should be understood that the elements presented in these paragraphs form part of the general disclosure of the present invention, so that information presented in the previous part of the description, for example, regarding additional preferred embodiments or additional features, also applies to the elements described in the following paragraphs.

1. Композиция, включающая1. Composition including

(i) частицы, содержащиеся в жидкой фазе, где частицы включают РНК и липидную композицию, и где липидная композиция включает:(i) particles contained in a liquid phase, where the particles include RNA and a lipid composition, and where the lipid composition includes:

(i-a) производное холестерина формулы (I) или его соль:(i-a) a cholesterol derivative of formula (I) or a salt thereof:

гдеWhere

n равен 0 или 1, предпочтительно 0,n is 0 or 1, preferably 0,

R1 означает группу -(CH2)q-NH2 или группу -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2,R 1 means a -(CH 2 ) q -NH 2 group or a -(CH 2 ) r -NH-(CH 2 ) s -NH 2 group,

где q, r и s независимо равны целому числу от 2 до 6,where q, r and s are independently equal to an integer from 2 to 6,

R2 означает группу -(CH2)t-NH2 или -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2,R 2 means the group -(CH 2 ) t -NH 2 or -(CH 2 ) u -NH-(CH 2 ) w -NH 2 ,

где t, u и w независимо равны целому числу от 2 до 6,where t, u and w are independently equal to an integer from 2 to 6,

R3 означает линейную алкандиильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода,R 3 means a linear alkanediyl group containing from 1 to 4 carbon atoms,

(i-b) фосфоглицерид формулы (II) или его соль:(i-b) phosphoglyceride of formula (II) or a salt thereof:

гдеWhere

R4 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 24 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода,R 4 means a linear alkyl group containing from 10 to 24 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms,

R5 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 24 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода.R 5 means a linear alkyl group containing from 10 to 24 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms.

(i-c) пегилированный фосфоглицерид формулы (III) или его соль:(i-c) pegylated phosphoglyceride of formula (III) or a salt thereof:

гдеWhere

р равен целому числу от 5 до 200, предпочтительно от 10 до 170 и наиболее предпочтительно от 10 до 140,p is equal to an integer from 5 to 200, preferably from 10 to 170 and most preferably from 10 to 140,

R6 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 6 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

R7 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, или линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 20 атомов углерода,R 7 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, or a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 20 carbon atoms,

иAnd

(ii) 1,2-пропандиол.(ii) 1,2-propanediol.

2. Композиция по п. 1, где РНК представляет собой иРНК.2. The composition according to claim 1, where the RNA is mRNA.

3. Композиция по п. 1 или п. 2, где в формуле (I), n равен 0, a R1 означает группу -(CH2)3-NH2, a R2 означает группу -(CH2)4-NH-(CH2)3-NH2.3. The composition according to claim 1 or claim 2, where in formula (I), n is 0, and R 1 means a -(CH 2 ) 3 -NH 2 group, and R 2 means a -(CH 2 ) 4 - group NH-(CH 2 ) 3 -NH 2 .

4. Композиция по п. 1 или п. 2, где производным холестерина формулы (I) является GL67.4. Composition according to claim 1 or claim 2, wherein the cholesterol derivative of formula (I) is GL67.

5. Композиция по любому из пунктов 1-4, где в формуле (II), R4 и R5 каждый означает линейную алкенильную группу, содержащую одну двойную связь и от 14 до 20 атомов углерода.5. The composition according to any one of claims 1 to 4, wherein in formula (II), R 4 and R 5 each means a linear alkenyl group containing one double bond and from 14 to 20 carbon atoms.

6. Композиция по любому из пунктов 1-4, где фосфоглицеридом формулы (II) является 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (DOPE).6. The composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the phosphoglyceride of formula (II) is 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE).

7. Композиция по любому из пунктов 1-6, где в формуле (III), R6 и R7 каждый означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 16 атомов углерода и р равен целому числу от 10 до 140.7. The composition according to any of paragraphs 1 to 6, where in formula (III), R 6 and R 7 each means a linear alkyl group containing from 10 to 16 carbon atoms and p is equal to an integer from 10 to 140.

8. Композиция по любому из пунктов 1-6, где пегилированным фосфоглицеридом формулы (III) является 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG (DMPE-PEG), где фрагмент PEG (полиэтиленгликоль) содержит от 10 до 140 повторяющихся звеньев и более предпочтительно 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000 (DMPE-PEG5000).8. The composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the PEGylated phosphoglyceride of formula (III) is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG (DMPE-PEG), wherein the PEG (polyethylene glycol) fragment contains from 10 to 140 repeating units and more preferably 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000 (DMPE-PEG5000).

9. Композиция по любому из пунктов 1-8, где молярное соотношение компонентов (i-a)/(i-b)/(i-c) в липидной композиции составляет9. The composition according to any of paragraphs 1-8, where the molar ratio of components (i-a)/(i-b)/(i-c) in the lipid composition is

1:(от 0,5 до 5):(от 0,01 до 1),1:(0.5 to 5):(0.01 to 1),

более предпочтительно 1:(от 1 до 5):(от 0,01 до 0,5)more preferably 1:(1 to 5):(0.01 to 0.5)

наиболее предпочтительно 1:(от 1 до 3):(от 0,02 до 0,2).most preferably 1:(1 to 3):(0.02 to 0.2).

10. Композиция по любому из пунктов 1-9, где частицами являются нано- или микрочастицы.10. The composition according to any of paragraphs 1-9, where the particles are nano- or microparticles.

11. Композиция по любому из пунктов 1-10, где частицы характеризуются средним диаметром частиц в диапазоне от 1 до 5000 нм, более предпочтительно от 10 до 4000 нм и наиболее предпочтительно от 50 до 3000 нм.11. The composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the particles have an average particle diameter ranging from 1 to 5000 nm, more preferably from 10 to 4000 nm, and most preferably from 50 to 3000 nm.

12. Композиция по любому из пунктов 1-11, где частицы характеризуются максимальным диаметром частиц 20 мкм, более предпочтительно 10 мкм и наиболее предпочтительно 5 мкм.12. The composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the particles have a maximum particle diameter of 20 µm, more preferably 10 µm and most preferably 5 µm.

13. Композиция по любому из пунктов 1-12, где соотношение N/P, то есть отношение числа атомов азота в производном холестерина формулы (I) к числу атомов Р фосфатных групп в РНК предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 100, более предпочтительно от 1 до 30 и наиболее предпочтительно от 2 до 20.13. The composition according to any one of paragraphs 1 to 12, wherein the N/P ratio, that is, the ratio of the number of nitrogen atoms in the cholesterol derivative of formula (I) to the number of P atoms of phosphate groups in RNA, is preferably in the range from 1 to 100, more preferably from 1 to 30 and most preferably 2 to 20.

14. Композиция по любому из пунктов 1-13, где частицы характеризуются содержанием активного вещества, выраженным как масса РНК по отношению к общей массе частиц в диапазоне от 0,1 до 95%, более предпочтительно от 0,5 до 80%, наиболее предпочтительно от 1 до 50.%.14. The composition according to any one of claims 1 to 13, wherein the particles are characterized by an active substance content expressed as the weight of RNA relative to the total weight of the particles in the range of 0.1 to 95%, more preferably 0.5 to 80%, most preferably from 1 to 50%.

15. Композиция по любому из пунктов 1-14, которая включает частицы, включающие РНК и липидную композицию в количестве, которое обеспечивает концентрацию РНК от 0,01 до 50 мг/мл, более предпочтительно от 0,02 до 30 мг/мл и наиболее предпочтительно от 0,05 до 10 мг/мл в расчете на общий объем композиции.15. The composition according to any one of paragraphs 1-14, which includes particles comprising RNA and a lipid composition in an amount that provides an RNA concentration of from 0.01 to 50 mg/ml, more preferably from 0.02 to 30 mg/ml and most preferably from 0.05 to 10 mg/ml based on the total volume of the composition.

16. Композиция по любому из пунктов 1-15, где частицы, включающие РНК и липидную композицию, диспергированы в жидкой фазе.16. The composition according to any one of claims 1-15, wherein the particles comprising RNA and a lipid composition are dispersed in a liquid phase.

17. Композиция по любому из пунктов 1-16, где 1,2-пропандиол содержится в жидкой фазе, в которой содержатся частицы.17. The composition according to any one of claims 1 to 16, wherein the 1,2-propanediol is contained in a liquid phase in which the particles are contained.

18. Композиция по любому из пунктов 1-17, где 1,2-пропандиол содержится в концентрации от 0,1 до 50 мас./об. %, более предпочтительно от 0,2 до 30 мас./об. %, наиболее предпочтительно от 0,3 до 20 мас./об. %, в расчете на общий объем композиции.18. The composition according to any of paragraphs 1-17, where 1,2-propanediol is contained in a concentration of from 0.1 to 50 wt./vol. %, more preferably from 0.2 to 30 wt./vol. %, most preferably from 0.3 to 20 wt./vol. %, based on the total volume of the composition.

19. Композиция по любому из пунктов 1-18, где жидкая фаза, в которой содержатся частицы, включает воду.19. The composition according to any one of claims 1-18, wherein the liquid phase in which the particles are contained includes water.

20. Композиция по п. 19, где водой обеспечивается предпочтительно 50 об. % или более, предпочтительно 70 об. % или более объема в расчете на общий объем жидкой фазы.20. Composition according to claim 19, where water is provided preferably 50 vol. % or more, preferably 70 vol. % or more volume based on the total volume of the liquid phase.

21. Композиция по любому из пунктов 1-20, где вода и 1,2-пропандиол являются единственными растворителями, содержащихся в жидкой фазе.21. The composition according to any one of claims 1-20, wherein water and 1,2-propanediol are the only solvents contained in the liquid phase.

22. Композиция по любому из пунктов 1-21, где жидкая фаза, в которой содержатся частицы, включает буферное вещество.22. The composition according to any one of claims 1-21, wherein the liquid phase in which the particles are contained includes a buffer substance.

23. Способ получения композиции по любому из пунктов 1-22, причем указанный способ включает следующие этапы:23. A method for producing a composition according to any of paragraphs 1-22, wherein said method includes the following steps:

а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition,

б) регидратация липидной композиции при добавлении воды,b) rehydration of the lipid composition by adding water,

в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, чтобы обеспечить формирование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе, иc) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA to form particles comprising the RNA and the lipid composition that are contained in a liquid phase, and

г) добавление 1,2-пропандиола.d) adding 1,2-propanediol.

24. Твердая композиция, включающая24. A solid composition comprising

(i) частицы, включающие РНК и липидную композицию, и(i) particles including RNA and lipid composition, and

(ii) 1,2-пропандиол,(ii) 1,2-propanediol,

и указанную композицию получают при замораживании композиции по любому из пунктов 1-22.and said composition is obtained by freezing the composition according to any one of paragraphs 1 to 22.

25. Композиция по любому из пунктов 1-22 для применения при лечении или профилактике заболевания с помощью терапии на основе РНК.25. A composition according to any one of claims 1-22 for use in the treatment or prevention of a disease using RNA-based therapy.

26. Композиция для применения по п. 25, где заболевание, предназначенное для лечения или профилактики, представляет собой заболевание легких.26. A composition for use according to claim 25, wherein the disease to be treated or prevented is a lung disease.

27. Композиция для применения по п. 25 или п. 26, где лечение или профилактика включает введение композиции в дыхательные пути или через них, предпочтительно введение в легкие или назальное введение.27. A composition for use according to claim 25 or claim 26, wherein the treatment or prophylaxis comprises administering the composition into or through the respiratory tract, preferably pulmonary or nasal administration.

28. Способ лечения, включающий введение композиции по любому из пунктов 1-22 пациенту, предпочтительно введение в дыхательные пути или через них, более предпочтительно в легкие или назальное введение.28. A method of treatment comprising administering a composition according to any one of claims 1 to 22 to a patient, preferably into or through the respiratory tract, more preferably into the lungs or nasally.

29. Способ по п. 28 для лечения заболевания легких.29. The method according to claim 28 for the treatment of lung disease.

30. Устройство для формирования аэрозоля из содержащей частицы композиции, содержащейся в жидкости, или для распыления такой композиции, причем указанное устройство включает композицию по пунктам 1-22.30. A device for forming an aerosol from a particulate composition contained in a liquid, or for spraying such a composition, wherein said device includes the composition of claims 1-22.

31. Устройство по п. 30, где устройство представляет собой ингалятор, выбранный из ингалятора с отмеренной дозой, небулайзера или устройства для назального распыления.31. The device of claim 30, wherein the device is an inhaler selected from a metered dose inhaler, a nebulizer, or a nasal spray device.

Пример IExample I

Нанесение комплексов в культуры ALIApplication of complexes to ALI cultures

МетодыMethods

Формирование комплекса РНК-липид при соотношении N/P5 (и N/P3)Formation of the RNA-lipid complex at the N/P5 (and N/P3) ratio

Исходные растворы GL67, DOPE и DMPE-PEG5000 получали при концентрации 10-20 мг/мл каждого препарата в смеси трет-бутанол/вода, 9:1. Липиды смешивали в молярном соотношении 1:2:0,05 (GL67/DOPE/DMPE-PEG5000), причем общая масса липидов составляла 5 мг, замораживали при -80°C в течение ночи и лиофилизировали в течение по меньшей мере 96 ч. Перед применением сухую липидную смесь регидратировали при добавлении 400 мкл 5 об./об. %-ного пропиленгликоля (при этом общая концентрация липидов составляла 12,5 мг/мл) с последующей инкубацией при КТ в течение 30 мин без встряхивания, затем перемешивали на мешалке типа Vortex в течение 10 с и обрабатывали ультразвуком на водяной бане при 37°C в течение 10 мин. Образовавшуюся смесь липосом разбавляли для формирования комплекса с иРНК. Для этой цели 69,65 мкл (87,69 мкл для соотношения N/P3) воды смешивали с 10,24 мкл пропиленгликоля и перемешивали на мешалке Vortex в течение 3 с. Затем добавляли 45,10 мкл (27,06 мкл для соотношения N/P3) смеси липосом, смесь перемешивали на мешалке типа Vortex в течение 10 с, уравновешивали при 39°C в течение 3 мин. 125 мкл раствора иРНК в воде (конц. 0,5 мг/мл) уравновешивали при 39°C в течение 3 мин. Для сборки комплекса в шприц с тонкой иглой (BD Micro-Fine инсулиновый шприц, 0,5 мл U40, 8 мм, 07468060 Becton Dickinson), набирали разбавленную иРНК и быстро вводили в разбавленные липосомы, немедленно перемешивали на мешалке типа Vortex в течение 10 с и инкубировали при КТ в течение 10 мин для сборки комплекса. Затем комплексы хранили на льду.Stock solutions of GL67, DOPE and DMPE-PEG5000 were prepared at a concentration of 10-20 mg/ml of each drug in a mixture of tert-butanol/water, 9:1. Lipids were mixed in a molar ratio of 1:2:0.05 (GL67/DOPE/DMPE-PEG5000), with a total lipid mass of 5 mg, frozen at -80°C overnight and lyophilized for at least 96 hours. using the dry lipid mixture was rehydrated by adding 400 μl of 5 v/v. % propylene glycol (with a total lipid concentration of 12.5 mg/ml) followed by incubation at RT for 30 min without shaking, then stirred on a Vortex mixer for 10 s and sonicated in a water bath at 37°C within 10 min. The resulting mixture of liposomes was diluted to form a complex with mRNA. For this purpose, 69.65 μL (87.69 μL for N/P3 ratio) of water was mixed with 10.24 μL of propylene glycol and stirred on a Vortex mixer for 3 s. Then 45.10 μl (27.06 μl for N/P3 ratio) of the liposome mixture was added, the mixture was mixed on a Vortex mixer for 10 s, equilibrated at 39°C for 3 min. 125 μL of mRNA solution in water (conc. 0.5 mg/mL) was equilibrated at 39°C for 3 min. To assemble the complex, diluted mRNA was drawn into a syringe with a thin needle (BD Micro-Fine insulin syringe, 0.5 ml U40, 8 mm, 07468060 Becton Dickinson) and quickly injected into the diluted liposomes, immediately mixed on a Vortex mixer for 10 s and incubated at RT for 10 min to assemble the complex. The complexes were then stored on ice.

Обработка культуры ALIALI culture treatment

Культуру MucilAir™-ALI получали на фирме Epithelix (Франция). За 5 дней до трансфекции проводили промывку слизи для удаления скопившейся слизи на верхней поверхности. На верхнюю сторону добавляли 200 мкл раствора PBS 1 и инкубировали при 37°C в течение 20 мин. Для отделения слизи от верхней поверхности на верхней поверхности проводили три возвратно-поступательных движения с использованием пипетки и 100 мкл верхней жидкости. PBS-/- из верхней поверхности культуры MucilAir ™ удаляли при осторожном отсасывании без повреждения эпителия. В день трансфекции культуры ALI снова промывали 200 мкл PBS-/-, а затем промывали 200 мкл соответствующего разбавителя комплекса иРНК (вода или 5%-ный пропиленгликоль). Разбавитель немедленно удаляли с верхней поверхности культур ALI при осторожном отсасывании без повреждения эпителия. Затем каждую лунку трансфектировали с использованием 3 мкг общего комплекса иРНК в объеме 50 мкл. Составы разбавляли соответствующим разбавителем, добавляли на верхнюю поверхность культуры ALI и инкубировали в течение 6 ч при 37°C и 5% СО2. Затем раствор комплекса удаляли, слой клеток промывали PBS-/-, и культуры ALI выдерживали в течение 24 ч при 37°C и 5% СО2.The MucilAir™-ALI culture was obtained from Epithelix (France). A mucus wash was performed 5 days before transfection to remove accumulated mucus on the upper surface. 200 μL of PBS 1 solution was added to the top side and incubated at 37°C for 20 min. To separate the mucus from the top surface, three back-and-forth movements were performed on the top surface using a pipette and 100 μl of the top liquid. PBS -/- from the upper surface of the MucilAir™ culture was removed by gentle suction without damaging the epithelium. On the day of transfection, ALI cultures were washed again with 200 μl of PBS −/− and then washed with 200 μl of the appropriate mRNA complex diluent (water or 5% propylene glycol). The diluent was immediately removed from the top surface of the ALI cultures by gentle suction without damaging the epithelium. Each well was then transfected with 3 μg of total mRNA complex in a volume of 50 μl. The formulations were diluted with an appropriate diluent, added to the top surface of the ALI culture and incubated for 6 hours at 37°C and 5% CO 2 . The complex solution was then removed, the cell layer was washed with PBS -/- , and the ALI cultures were incubated for 24 hours at 37°C and 5% CO 2 .

Детектирование сигнала tdTomato с помощью флуоресцентной микроскопииDetection of tdTomato signal using fluorescence microscopy

Для детектирования положительного сигнала tdTomato использовали флуоресцентное изображение через 24 ч после трансфекции. Соответствующее изображение в каждой лунке получали с использованием следующих параметров: экспозиция 500 мс, усиление 1,5, интенсивность 30%.Fluorescence imaging was used to detect a positive tdTomato signal 24 h after transfection. The corresponding image in each well was acquired using the following parameters: exposure 500 ms, gain 1.5, intensity 30%.

Результатыresults

Для обработки культур ALI использовали иРНК, кодирующую tdTomato. Обработанные лунки анализировали на наличие белка tdTomato через 24 ч после обработки. На фиг. 1 представлены типичные изображения.The mRNA encoding tdTomato was used to treat cultures with ALI. Treated wells were analyzed for the presence of tdTomato protein 24 h after treatment. In fig. 1 shows typical images.

Как показано на фиг. 1, добавление пропиленгликоля значительно повышает уровень иРНК, которая доставляется в клетки и транслируется в белок. Этот эффект можно наблюдать как при соотношении N/P 3, так и при соотношении N/P 5.As shown in FIG. 1, the addition of propylene glycol significantly increases the level of mRNA that is delivered to cells and translated into protein. This effect can be observed at both an N/P ratio of 3 and an N/P ratio of 5.

Пример IIExample II

Назальное введение комплексовNasal administration of complexes

МетодыMethods

Формирование комплекса РНК-липидFormation of the RNA-lipid complex

Комплексы формировали, как описано ранее в примере I.Complexes were formed as described previously in Example I.

Лечение животныхAnimal treatment

Мышей Balb/c (Charles River Laboratories) лечили комплексами в дозе иРНК 10 мкг/40 мкл. Раствор вводили по одной капле в ноздри животного после анестезии с использованием ингаляции изофлурана (Isothesia, Henry Shine, Германия).Balb/c mice (Charles River Laboratories) were treated with complexes at a dose of 10 μg/40 μl of mRNA. The solution was administered one drop at a time into the animal's nostrils after anesthesia using isoflurane inhalation (Isothesia, Henry Shine, Germany).

Детектирование уровня люциферазы в ткани носаDetection of luciferase levels in nasal tissue

Через 5 ч после введения, в ноздри каждого животного вводили интраназально (метод вдыхания носом) 1,5 мг D-люциферина, растворенного в 50 мкл PBS. Биолюминесцентную визуализацию проводили с использованием программы IVIS 100 in vivo в системе визуализации (Perkin Elmer, США). Немедленно после визуализации животных умерщвляли цервикальной дислокацией. Изображения анализировали с использованием программного обеспечения Living Image software (Perkin Elmer, США) при измерении излучения в заданной исследуемой области (ROI). Значения указаны как среднее излучение [p/s/cm2/sr] (фотоны/с/см2/стерадиан).5 hours after administration, 1.5 mg of D-luciferin dissolved in 50 μl of PBS was injected intranasally (nose inhalation method) into the nostrils of each animal. Bioluminescent imaging was performed using IVIS 100 in vivo imaging system (Perkin Elmer, USA). Animals were sacrificed by cervical dislocation immediately after imaging. Images were analyzed using Living Image software (Perkin Elmer, USA) by measuring radiation in a given region of interest (ROI). Values are given as average radiation [p/s/cm 2 /sr] (photons/s/cm 2 /steradian).

Результатыresults

Для лечения мышей Balb/c при вдыхании носом использовали иРНК, кодирующую люциферазу светлячков, в составе комплекса при N/P 5. Результаты анализа носовой ткани по активности люциферазы через 5 ч после лечения (фиг. 2) свидетельствуют о том, что раствор комплексов в 5%-ном пропиленгликоле приводит к повышению активности репортерного белка в носовой ткани по сравнению с теми же самыми комплексами в отсутствии пропиленгликоля (0% PG, вода).To treat Balb/c mice by nasal inhalation, mRNA encoding firefly luciferase was used as part of a complex at N/P 5. The results of analysis of nasal tissue for luciferase activity 5 hours after treatment (Fig. 2) indicate that a solution of the complexes in 5% propylene glycol results in increased reporter protein activity in nasal tissue compared to the same complexes in the absence of propylene glycol (0% PG, water).

Пример IIIExample III

Стабильность размера частиц в ходе цикла замораживание-размораживаниеParticle size stability during freeze-thaw cycle

МетодыMethods

Формирование частицParticle Formation

Частицы формировали, как описано в примере 1.Particles were formed as described in example 1.

Замораживание раствора частицFreezing a particle solution

После формирования частицы замораживали при выдерживании при -20°C в течение по меньшей мере 16 ч.Once formed, the particles were frozen at -20°C for at least 16 hours.

Измерение размераSize Measurement

Гидродинамический диаметр частиц определяли методом динамического светорассеяния на анализаторе частиц ZetaSizer Nano ZS (Malvern instruments). Для корректного измерения, вместо состава буферного раствора, используемого программным обеспечением для расчета вязкости растворов, при необходимости прибор настраивали с использованием раствора, содержащего 1,2-пропандиол.The hydrodynamic diameter of particles was determined by the dynamic light scattering method on a ZetaSizer Nano ZS particle analyzer (Malvern instruments). For correct measurements, instead of the composition of the buffer solution used by the software to calculate the viscosity of solutions, if necessary, the device was set up using a solution containing 1,2-propanediol.

Результатыresults

Были сформулированы частицы. После их получения измеряли размер свежеприготовленных частиц в растворе в присутствии или отсутствии 1,2-пропандиола. Частицы замораживали при -20°C в течение 16 ч и размораживали при выдерживании при КТ. Затем снова измеряли размер частиц в размороженных растворах. Для поддержания активности, отклонение размера частиц до замораживания и после размораживания должно быть минимальным. Как показано на фиг. 3, для частиц, которые были заморожены в растворе, не содержащем 1,2-пропандиол, наблюдалось значительное увеличение размера за счет процессов агрегации в ходе замораживания. В присутствии 1,2-пропандиола после цикла замораживание-размораживание размер частиц остается стабильным.The particles were formulated. After their preparation, the size of freshly prepared particles in solution was measured in the presence or absence of 1,2-propanediol. Particles were frozen at -20°C for 16 h and thawed when maintained at RT. Then the particle size in the thawed solutions was measured again. To maintain activity, the deviation in particle size before freezing and after thawing should be minimal. As shown in FIG. 3, for particles that were frozen in a solution not containing 1,2-propanediol, a significant increase in size was observed due to aggregation processes during freezing. In the presence of 1,2-propanediol, the particle size remains stable after a freeze-thaw cycle.

ФигурыFigures

На фиг. 1 представлен уровень сигнала tdTomato после трансфекции с использованием комплексов GL67 в различных растворах эксципиентов (вода (0% пропиленгликоля) или 5% пропиленгликоль) при соотношениях N/P 3 или 5.In fig. Figure 1 shows the tdTomato signal level after transfection using GL67 complexes in various excipient solutions (water (0% propylene glycol) or 5% propylene glycol) at N/P ratios of 3 or 5.

На фиг. 2 представлена активность люциферазы в носовой полости мышей Balb/c через 5 ч после лечения комплексами GL67 в воде или 5%-ном растворе пропиленгликоля.In fig. Figure 2 shows luciferase activity in the nasal cavity of Balb/c mice 5 hours after treatment with GL67 complexes in water or 5% propylene glycol solution.

На фиг. 3 представлен размер частиц перед замораживанием и после размораживания в присутствии или отсутствии 1,2-пропандиола.In fig. Figure 3 shows the particle size before freezing and after thawing in the presence or absence of 1,2-propanediol.

Claims (40)

1. Композиция для лечения или профилактики заболевания с помощью терапии на основе иРНК, включающая 1. A composition for treating or preventing a disease using mRNA-based therapy, comprising (i) частицы, содержащиеся в жидкой фазе, где частицы включают иРНК и липидную композицию, и где липидная композиция включает: (i) particles contained in a liquid phase, where the particles include mRNA and a lipid composition, and where the lipid composition includes: (i-a) производное холестерина формулы (I) или его фармацевтически приемлемая или физиологически приемлемая соль:(i-a) a cholesterol derivative of formula (I) or a pharmaceutically acceptable or physiologically acceptable salt thereof: где Where n равен 0,n is 0, R1 означает группу -(CH2)q-NH2 или группу -(CH2)r-NH-(CH2)s-NH2,R 1 means a -(CH 2 ) q -NH 2 group or a -(CH 2 ) r -NH-(CH 2 ) s -NH 2 group, где q, r и s независимо равны целому числу от 2 до 6,where q, r and s are independently equal to an integer from 2 to 6, R2 означает группу -(CH2)t-NH2 или группу -(CH2)u-NH-(CH2)w-NH2,R 2 means a -(CH 2 ) t -NH 2 group or a -(CH 2 ) u -NH-(CH 2 ) w -NH 2 group, где t, u и w независимо равны целому числу от 2 до 6,where t, u and w are independently equal to an integer from 2 to 6, (i-b) фосфоглицерид формулы (II) или его фармацевтически приемлемая или физиологически приемлемая соль:(i-b) phosphoglyceride of formula (II) or a pharmaceutically acceptable or physiologically acceptable salt thereof: где Where R4 означает линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода,R 4 means a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms, R5 означает линейную алкенильную группу, содержащую от 1 до 3 двойных связей и от 10 до 24 атомов углерода,R 5 means a linear alkenyl group containing from 1 to 3 double bonds and from 10 to 24 carbon atoms, (i-c) пегилированный фосфоглицерид формулы (III) или его фармацевтически приемлемая или физиологически приемлемая соль:(i-c) pegylated phosphoglyceride of formula (III) or a pharmaceutically acceptable or physiologically acceptable salt thereof: где Where р равен целому числу от 5 до 200,p is equal to an integer from 5 to 200, R6 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода,R 6 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, R7 означает линейную алкильную группу, содержащую от 10 до 20 атомов углерода,R 7 means a linear alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, и And (ii) 1,2-пропандиол.(ii) 1,2-propanediol. 2. Композиция по п. 1, где производным холестерина формулы (I) является GL67.2. Composition according to claim 1, wherein the cholesterol derivative of formula (I) is GL67. 3. Композиция по п. 1 или 2, где фосфоглицеридом формулы (II) является 1,2-диолеил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин.3. Composition according to claim 1 or 2, wherein the phosphoglyceride of formula (II) is 1,2-dioleyl- sn -glycero-3-phosphoethanolamine. 4. Композиция по любому из пп. 1-3, где пегилированным фосфоглицеридом формулы (III) является 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-PEG5000.4. Composition according to any one of paragraphs. 1-3, wherein the PEGylated phosphoglyceride of formula (III) is 1,2-dimyristoyl -sn -glycero-3-phosphoethanolamine-PEG5000. 5. Композиция по любому из пп. 1-4, где молярное соотношение компонентов (i-a):(i-b):(i-c) в липидной композиции составляет 1:(от 0,5 до 5):(от 0,01 до 1).5. Composition according to any one of paragraphs. 1-4, where the molar ratio of components (i-a):(i-b):(i-c) in the lipid composition is 1:(0.5 to 5):(0.01 to 1). 6. Композиция по любому из пп. 1-5, где частицы характеризуются средним диаметром частиц в диапазоне от 1 до 5000 нм.6. Composition according to any one of paragraphs. 1-5, where the particles are characterized by an average particle diameter in the range from 1 to 5000 nm. 7. Композиция по любому из пп. 1-6, где соотношение N/P, то есть отношение числа атомов азота в производном холестерина формулы (I) к числу атомов Р фосфатных групп в иРНК находится в диапазоне от 1 до 100.7. Composition according to any one of paragraphs. 1-6, where the N/P ratio, that is, the ratio of the number of nitrogen atoms in the cholesterol derivative of formula (I) to the number of P atoms of phosphate groups in the mRNA, ranges from 1 to 100. 8. Композиция по любому из пп. 1-7, где 1,2-пропандиол содержится в концентрации от 0,1 до 50 мас./об.% в расчете на общий объем композиции.8. Composition according to any one of paragraphs. 1-7, where 1,2-propanediol is contained in a concentration of from 0.1 to 50 wt./vol.% based on the total volume of the composition. 9. Композиция по любому из пп. 1-8, где жидкая фаза, в которой содержатся частицы, включает воду.9. Composition according to any one of paragraphs. 1-8, wherein the liquid phase in which the particles are contained includes water. 10. Композиция по любому из пп. 1-9, где в пегилированном фосфоглицериде формулы (III) р равен целому числу от 10 до 170 и предпочтительно от 10 до 140.10. Composition according to any one of paragraphs. 1-9, where in the PEGylated phosphoglyceride of formula (III) p is equal to an integer from 10 to 170 and preferably from 10 to 140. 11. Способ получения композиции по любому из пп. 1-10, причем указанный способ включает следующие этапы:11. Method for obtaining the composition according to any one of paragraphs. 1-10, and this method includes the following steps: а) растворение и смешивание компонентов липидной композиции в органическом растворителе с последующей лиофилизацией липидной композиции,a) dissolving and mixing the components of the lipid composition in an organic solvent, followed by lyophilization of the lipid composition, б) регидратация лиофилизированной липидной композиции при добавлении воды,b) rehydrating the lyophilized lipid composition by adding water, в) объединение регидратированной липидной композиции с водным раствором РНК, чтобы обеспечить формирование частиц, включающих РНК и липидную композицию, которые содержатся в жидкой фазе, иc) combining the rehydrated lipid composition with an aqueous solution of RNA to form particles comprising the RNA and the lipid composition that are contained in a liquid phase, and г) добавление 1,2-пропандиола.d) adding 1,2-propanediol. 12. Применение композиции по любому из пп. 1-10 при лечении или профилактике заболевания с помощью терапии на основе иРНК.12. Use of the composition according to any one of paragraphs. 1-10 in the treatment or prevention of disease using mRNA-based therapy. 13. Применение по п. 12, где заболевание, предназначенное для лечения или профилактики, представляет собой заболевание легких.13. Use according to claim 12, wherein the disease to be treated or prevented is a lung disease. 14. Применение по п. 12 или 13, где лечение или профилактика включает введение композиции в дыхательные пути или через них, предпочтительно в легкие или назальное введение.14. Use according to claim 12 or 13, wherein the treatment or prophylaxis comprises administering the composition into or through the respiratory tract, preferably into the lungs or nasally.
RU2020137808A 2018-08-14 2019-04-25 Lipid-based formulations for rna delivery RU2815001C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18169325.0 2018-04-25
EP18189010.4 2018-08-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020137808A RU2020137808A (en) 2022-05-25
RU2815001C2 true RU2815001C2 (en) 2024-03-11

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA028860B1 (en) * 2009-06-10 2018-01-31 Арбутус Биофарма Корпорэйшн Improved lipid formulation
RU2648950C2 (en) * 2011-10-03 2018-04-02 Модерна Терапьютикс, Инк. Modified nucleosides, nucleotides and nucleic acids and their application
WO2018089540A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 Modernatx, Inc. Stabilized formulations of lipid nanoparticles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA028860B1 (en) * 2009-06-10 2018-01-31 Арбутус Биофарма Корпорэйшн Improved lipid formulation
RU2648950C2 (en) * 2011-10-03 2018-04-02 Модерна Терапьютикс, Инк. Modified nucleosides, nucleotides and nucleic acids and their application
WO2018089540A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 Modernatx, Inc. Stabilized formulations of lipid nanoparticles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Andries O. et al. Comparison of the gene transfer efficiency of mRNA/GL67 and pDNA/GL67 complexes in respiratory cells / Molecular pharmaceutics, 2012, V. 9, N. 8, pp. 2136-2145. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2019258678B2 (en) Lipid-based formulations for the delivery of RNA
US20240156729A1 (en) Formulations for aerosol formation and aerosols for the delivery of nucleic acid
US20210388393A1 (en) Plga-peg/pei nanoparticles and methods of use
RU2815001C2 (en) Lipid-based formulations for rna delivery
EP3836903B1 (en) Lipid-based formulations containing salts for the delivery of rna
EP4327829A1 (en) Stabilization of lipid or lipidoid nanoparticle suspensions
RU2820713C2 (en) Cryoprotective agents for particle-containing formulations
WO2024042236A1 (en) Stable lipid or lipidoid nanoparticle suspensions
US20190151470A1 (en) Nanoparticles comprising protein-polynucleotide complexes and for delivering protein based complexes