СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИЯ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ВИЗУАЛИЗАЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА IN VIVO

1. Молекула нуклеиновой кислоты, содержащая кодирующую область, кодирующую аминокислотную последовательность рекомбинантного рецептора соматостатина (SSTR), где кодирующая область функционально связана с тканеспецифической последовательностью промотора, где рекомбинантный GPCR обладает C-концевой делецией, обладает измененной интернализацией, является дефектным по внутриклеточной передаче сигнала или обладает сочетанием этого.
2. Нуклеиновая кислота по п.1, где рецептор соматостатина представляет собой рецептор соматостатина типа 2A (SSTR2A).
3. Нуклеиновая кислота по п.2, где SSTR2A является дефектным по передаче сигнала, обладает измененной интернализацией или обладает сочетанием этого.
4. Нуклеиновая кислота по п.3, где SSTR2A является усеченным.
5. Нуклеиновая кислота по п.4, где SSTR2A является усеченным на C-конце по аминокислоте 314.
6. Нуклеиновая кислота по п.1, где последовательность промотора представляет собой промотор теломеразы, промотор РНК теломеразы человека (hTR), промотор обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT), где hTR функционально связан с механизмом амплификации или hTERT функционально связан с механизмом амплификации.
7. Нуклеиновая кислота по пп.1-6, где тканеспецифический промотор или усиленный тканеспецифический промотор является активным в нормальных и/или пораженных заболеванием сердце, легком, пищеводе, мышце, кишечнике, груди, предстательной железе, желудке, пузыре, печени, селезенке, поджелудочной железе, почке, нейронах, миоцитах, лейкоцитах, иммортализованных клетках, неопластических клетках, опухолевых клетках, раковых клетках, двенадцатиперстной кишке, тонкой кишке, подвздошной кишке, слепой кишке, толстой кишке, прямой кишке, слюнных железах, желчном пузыре, мочевом пузыре, трахее, гортани, глотке, аорте, артериях, капиллярах, венах, тимусе, лимфатических узлах, костном мозге, гипофизе, щитовидной железе, паращитовидных железах, надпочечниках, мозге, головном мозге, мозжечке, продолговатом мозге, варолиевом мосте, спинном мозге, нервах, скелетных мышцах, гладких мышцах, кости, яичках, придатках яичка, предстательной железе, семенных пузырьках, половом члене, яичниках, матке, молочных железах, влагалище, коже, глазах, зрительном нерве, где промотор является активным в тканях, происходящих из того же самого эмбрионального источника, или в одной или нескольких тканях, подвергающихся воздействию того же самого или подобного заболевания.
8. Нуклеиновая кислота по п.7, где тканеспецифический промотор является активным в неопластической клетке, опухолевой или раковой клетке.
9. Нуклеиновая кислота по п.8, где раковая клетка представляет собой раковую клетку молочной железы, раковую клетку легкого, раковую клетку предстательной железы, раковую клетку яичника, раковую клетку мозга, раковую клетку печени, раковую клетку шейки матки, раковую клетку толстой кишки, раковую клетку почки, раковую клетку кожи, раковую клетку головы и шеи, раковую клетку кости, раковую клетку пищевода, раковую клетку пузыря, раковую клетку тела матки, лимфатическую раковую клетку, раковую клетку желудка, раковую клетку поджелудочной железы, раковую клетку яичка, клетку лимфомы или лейкозную клетку.
10. Нуклеиновая кислота по п.8, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора hTR, последовательность промотора hTERT, последовательность промотора CEA, последовательность промотора PSA, последовательность промотора пробазина, последовательность промотора ARR2PB, последовательность промотора AFP, MUC-1, MUC-4, муциноподобного гликопротеина, онкогена C-erbB2/neu, циклооксигеназы, фактора транскрипции E2F 1, связанного с тирозиназой белка, тирозиназы или сурвивина, Tcf1-альфа, Ras, Raf, циклина E, Cdc25A, HK II, KRT19, TFF1, SEL1L или CEL.
11. Нуклеиновая кислота по п.10, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора hTERT, функциональную в раковой клетке.
12. Нуклеиновая кислота по п.7, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора тяжелой цепи иммуноглобулина, последовательность промотора легкой цепи иммуноглобулина, последовательность промотора T-клеточного рецептора, последовательность промотора HLA DQ, последовательность промотора HLA DQ бета, последовательность промотора бета-интерферона, последовательность промотора интерлейкина-2, последовательность промотора рецептора интерлейкина-2, последовательность промотора MHC класса II 5, последовательность промотора MHC класса II HLA-Dra, последовательность промотора бета-актина, последовательность промотора креатинкиназы мышц (MCK), последовательность промотора преальбумина (транстиретина), последовательность промотора эластазы I, последовательность промотора металлотионеина (MTII), последовательность промотора коллагеназы, последовательность промотора альбумина, последовательность промотора альфа-фетобелка, последовательность промотора гамма-глобина, последовательность промотора бета-глобина, последовательность промотора c-fos, последовательность промотора c-HA-ras, последовательность промотора инсулина, последовательность промотора молекулы адгезии нервных клеток (NCAM), последовательность промотора альфа-1-антитрипсина, последовательность промотора гистона H2B (TH2B), последовательность промотора коллагена I типа, последовательность промотора GRP94, последовательность промотора GRP78, последовательность промотора другого регулируемого глюкозой белка, последовательность промотора гормона роста, последовательность промотора амилоида A сыворотки человека (SAA), последовательность промотора тропонина I (TN I), последовательность промотора тромбоцитарного фактора роста (PDGF), последовательность промотора гена мышечной дистрофии Дюшенна, последовательность промотора SV40, последовательность промотора гена полиомы, последовательность промотора ретровируса, последовательность промотора вируса папилломы, последовательность промотора вируса гепатита B, последовательность промотора вируса иммунодефицита человека, последовательность промотора цитомегаловируса, последовательность промотора вируса лейкоза гиббонов, последовательность промотора гена LIMK2 человека, последовательность промотора рецептора соматостатина, последовательность промотора гена мышиного эпидидимального белка, связывающего ретиноевую кислоту, последовательность промотора CD4 человека, последовательность промотора коллагена альфа 2 (XI) мыши, последовательность промотора рецептора дофамина D1A, последовательность промотора инсулиноподобного фактора роста II, последовательность промотора эндотелиальной молекулы клеточной адгезии-1 тромбоцитов человека, последовательность промотора альфа-лактальбумина человека, последовательность промотора 7SL, последовательность промотора Y человека, последовательность промотора MRP-7-2 человека, последовательность промотора 5S рибосомы, альфа-фетобелка, рецептора моноцитов для бактериального LPS, лейкосиалина, сиалофорина, общего лейкоцитарного антигена, макросиалина или человеческого аналога макросиалина, десмина, эластазы, эластазы I, эндоглина, фибронектина, рецепторов VEGF, глиального фибриллярного кислого белка, молекулы межклеточной адгезии 2, интерферона бета, миоглобина, остеокальцина 2, специфического антигена предстательной железы, специфического мембранного антигена предстательной железы, белка сурфактанта B, синапсина, связанного с тирозиназой белка, тирозиназы или функциональный гибрид, функциональную часть или сочетание любых последовательностей промотора, специфических для ткани/заболевания/линии.
13. Нуклеиновая кислота по пп.1-6, где тканеспецифическая последовательность промотора функционально связана с коровой последовательностью промотора.
14. Нуклеиновая кислота по п.13, где коровая последовательность промотора получена из конститутивного промотора, такого как промотор убиквитина, промотор актина, фактора элонгации 1 альфа, транскрипционного фактора раннего ростового ответа 1, эукариотического фактора инициации 4A1, тяжелой цепи ферритина, легкой цепи ферритина, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, регулируемого глюкозой белка 78, регулируемого глюкозой белка 94, белка теплового шока 70, белка теплового шока 90, бета-кинезина, фосфоглицераткиназы, убиквитина B, бета-актина или из последовательности минимального промотора вируса.
15. Нуклеиновая кислота по п.14, где последовательность минимального промотора вируса представляет собой промотор РНК-вируса, промотор ДНК-вируса, последовательность промотора аденовируса, последовательность промотора бакуловируса, последовательность промотора CMV, последовательность промотора парвовируса, последовательность промотора вируса герпеса, последовательность промотора поксвируса, последовательность промотора аденоассоциированного вируса, последовательность промотора вируса леса Семлики, последовательность промотора SV40, последовательность промотора вируса коровьей оспы, промотор лентивируса или последовательность промотора ретровируса.
16. Нуклеиновая кислота по п.15, где последовательность минимального промотора вируса представляет собой последовательность промотора мини-CMV.
17. Нуклеиновая кислота по п.16, где тканеспецифический промотор представляет собой промотор hTERT.
18. Нуклеиновая кислота по п.17, где промотор hTERT функционально связан с первым репортером.
19. Нуклеиновая кислота по п.18, дополнительно содержащая вторую кодирующая последовательность, где вторая кодирующая последовательность кодирует терапевтическое средство, селективный маркер, рекомбинантный трансактиватор или второй ген для визуализации (репортер).
20. Нуклеиновая кислота по п.19, содержащая первый репортер, представляющий собой SSTR2, и второй репортер, представляющий собой зеленый флуоресцентный белок (GFP).
21. Нуклеиновая кислота по пп.1-6, дополнительно содержащая вторую кодирующую последовательность, функционально связанную со второй тканеспецифической последовательностью промотора или с усиленным тканеспецифическим промотором, или с не избирательным промотором, таким как промотор CMV.
22. Нуклеиновая кислота по п.19, где вторая кодирующая последовательность кодирует терапевтическое средство, селективный маркер, рекомбинантный трансактиватор или второй ген для визуализации (репортер).
23. Нуклеиновая кислота по п.22, где терапевтическое средство представляет собой супрессор опухоли, индуктор апоптоза, фермент, структурный белок, рецептор, антитело, фрагмент антитела, siРНК, гормон, паракринный фактор или иммуностимулятор.
24. Нуклеиновая кислота по п.23, где супрессор опухоли представляет собой FUS1.
25. Нуклеиновая кислота по п.22, где селективный маркер представляет собой маркер для селекции с лекарственным средством, фермент, структурный белок, рецептор, паракринный фактор, иммунологический маркер или флуоресцентный белок.
26. Нуклеиновая кислота по п.1, дополнительно содержащая вторую кодирующую последовательность, где вторая кодирующая последовательность и нуклеиновая кислота, кодирующая репортер, являются функционально связанными.
27. Нуклеиновая кислота по п.1, дополнительно содержащая вторую кодирующую последовательность, где вторая кодирующая последовательность и нуклеиновая кислота, кодирующая аминокислотную последовательность рекомбинантного GPCR, являются функционально связанными с двунаправленным промотором.
28. Нуклеиновая кислота по п.1, дополнительно содержащая вторую кодирующую последовательность, где вторая кодирующая последовательность и нуклеиновая кислота, кодирующая аминокислотную последовательность рекомбинантного семитрансмембранного сопряженного с G-белком рецептора, разделены IRES.
29. Нуклеиновая кислота по пп.26-28, где вторая кодирующая последовательность кодирует терапевтическое средство, селективный маркер или репортер.
30. Нуклеиновая кислота по п.29, где терапевтическое средство представляет собой супрессор опухоли, индуктор апоптоза, фермент, антитело, гормон или иммуностимулятор.
31. Нуклеиновая кислота по п.30, где супрессор опухоли представляет собой FUS1.
32. Нуклеиновая кислота по п.29, где селективный маркер представляет собой маркер для селекции с лекарственным средством, фермент, иммунологический маркер или флуоресцентный белок.
33. Нуклеиновая кислота по пп.1-6, дополнительно кодирующая белковую метку, слитую с N-концом или C-концом аминокислотной последовательности GPCR.
34. Нуклеиновая кислота по п.36, где указанная белковая метка обладает ферментативной активностью.
6
35. Нуклеиновая кислота по п.34, где белковая метка представляет собой гемагглютинин A, бета-галактозидазу, тимидинкиназу, трансферрин, myc-метку, VP 16, (His)-метку, FLAG или хлорамфениколацетилтрансферазу.
36. Нуклеиновая кислота, содержащая последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую репортер, поддающийся детекции в субъекте неинвазивными способами, функционально связанную с последовательностью промотора, связывающего рекомбинантный трансактиватор.
37. Нуклеиновая кислота по п.36, где рекомбинантный трансактиватор представляет собой Gal4VP16.
38. Нуклеиновая кислота по п.36, дополнительно содержащая вторую кодирующую последовательность.
39. Нуклеиновая кислота по п.36, где кодирующая репортер последовательность и вторая кодирующая последовательность разделены IRES.
40. Нуклеиновая кислота по п.38, где вторая кодирующая последовательность кодирует терапевтическое средство, селективный маркер или репортер.
41. Последовательность нуклеиновой кислоты по п.38, дополнительно содержащая третью кодирующую последовательность, функционально связанную с тканеспецифическим промотором, где третья кодирующая последовательность кодирует рекомбинантный трансактиватор.
42. Нуклеиновая кислота по п.38, где вторая кодирующая последовательность функционально связана с тканеспецифическим промотором, где вторая кодирующая последовательность кодирует рекомбинантный трансактиватор.
43. Нуклеиновая кислота по п.36, включенная в носитель для доставки.
44. Нуклеиновая кислота по п.43, где носитель для доставки представляет собой липид, липосому, плазмиду, вирусный вектор, фаг, полиаминокислоту, такую как полилизин, прокариотическую клетку или эукариотическую клетку.
45. Способ визуализации или обработки клеток в субъекте, включающий в себя:
a) введение нуклеиновой кислоты, кодирующей репортер, поддающийся детекции in vivo с использованием неинвазивных способов, функционально связанной с тканеспецифическим промотором или усиленным тканеспецифическим промотором, субъекту; и
b) применение к субъекту способа неинвазивной визуализации или терапевтического средства, избирательно взаимодействующего с репортером.
46. Способ по п.45, где терапевтическое средство представляет собой радиотерапевтическое средство, siРНК, пролекарство или химиотерапевтическое средство.
47. Способ по п.48, где тканеспецифический промотор является активным в нормальных или пораженных заболеванием сердце, легком, пищеводе, мышце, кишечнике, груди, предстательной железе, желудке, пузыре, печени, селезенке, поджелудочной железе, почке, нейронах, миоцитах, лейкоцитах, иммортализованных клетках, неопластических клетках, опухолевых клетках, раковых клетках, двенадцатиперстной кишке, тонкой кишке, подвздошной кишке, слепой кишке, толстой кишке, прямой кишке, слюнных железах, желчном пузыре, мочевом пузыре, трахее, гортани, глотке, аорте, артериях, капиллярах, венах, тимусе, лимфатических узлах, костном мозге, гипофизе, щитовидной железе, паращитовидных железах, надпочечниках, мозге, головном мозге, мозжечке, продолговатом мозге, варолиевом мосте, спинном мозге, нервах, скелетных мышцах, гладких мышцах, кости, яичках, придатках яичка, предстательной железе, семенных пузырьках, половом члене, яичниках, матке, молочных железах, влагалище, коже, глазах, зрительном нерве, в тканях, происходящих из того же самого эмбрионального источника, или тканях, подвергающихся воздействию того же самого или подобного заболевания.
48. Способ по п.47, где тканеспецифический промотор является активным в неопластической клетке, опухолевой клетке или раковой клетке.
49. Способ по п.48, где раковая клетка представляет собой, раковую клетку молочной железы, раковую клетку легкого, раковую клетку предстательной железы, раковую клетку яичника, раковую клетку мозга, раковую клетку печени, раковую клетку шейки матки, раковую клетку толстой кишки, раковую клетку почки, раковую клетку кожи, раковую клетку головы и шеи, раковую клетку кости, раковую клетку пищевода, раковую клетку пузыря, раковую клетку тела матки, лимфатическую раковую клетку, раковую клетку желудка, раковую клетку поджелудочной железы, раковую клетку яичка, клетку лимфомы или лейкозную клетку.
50. Способ по п.48, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора hTR, hTERT, последовательность промотора CEA, последовательность промотора PSA, последовательность промотора пробазина, последовательность промотора ARR2PB, последовательность промотора AFP, MUC-1, MUC-4, муциноподобного гликопротеина, онкогена C-erbB2/neu, циклооксигеназы, фактора транскрипции E2F 1, связанного с тирозиназой белка, тирозиназы или сурвивина, Tcf1-альфа, Ras, Raf, циклина E, Cdc25A, HK II, KRT19, TFF1, SEL1L или CEL.
51. Способ по п.50, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора hTERT.
52. Способ по п.48, где последовательность промотора представляет собой последовательность промотора тяжелой цепи иммуноглобулина, последовательность промотора легкой цепи иммуноглобулина, последовательность промотора T-клеточного рецептора, последовательность промотора HLA DQ, последовательность промотора HLA DQ бета, последовательность промотора бета-интерферона, последовательность промотора интерлейкина-2, последовательность промотора рецептора интерлейкина-2, последовательность промотора MHC класса II 5, последовательность промотора MHC класса II HLA-Dra, последовательность промотора бета-актина, последовательность промотора креатинкиназы мышц (MCK), последовательность промотора преальбумина (транстиретина), последовательность промотора эластазы I, последовательность промотора металлотионеина (MTII), последовательность промотора коллагеназы, последовательность промотора альбумина, последовательность промотора альфа-фетобелка, последовательность промотора гамма-глобина, последовательность промотора бета-глобина, последовательность промотора c-fos, последовательность промотора c-HA-ras, последовательность промотора инсулина, последовательность промотора молекулы адгезии нервных клеток (NCAM), последовательность промотора альфа-1-антитрипсина, последовательность промотора гистона H2B (TH2B), последовательность промотора коллагена I типа, последовательность промотора GRP94, последовательность промотора GRP78, последовательность промотора другого регулируемого глюкозой белка, последовательность промотора гормона роста, последовательность промотора амилоида A сыворотки человека (SAA), последовательность промотора тропонина I (TN I), последовательность промотора тромбоцитарного фактора роста (PDGF), последовательность промотора гена мышечной дистрофии Дюшенна, последовательность промотора SV40, последовательность промотора гена полиомы, последовательность промотора ретровируса, последовательность промотора вируса папилломы, последовательность промотора вируса гепатита B, последовательность промотора вируса иммунодефицита человека, последовательность промотора цитомегаловируса, последовательность промотора вируса лейкоза гиббонов, последовательность промотора гена LIMK2 человека, последовательность промотора рецептора соматостатина, последовательность промотора гена мышиного эпидидимального белка, связывающего ретиноевую кислоту, последовательность промотора CD4 человека, последовательность промотора коллагена альфа 2 (XI) мыши, последовательность промотора рецептора дофамина D1A, последовательность промотора инсулиноподобного фактора роста II, последовательность промотора эндотелиальной молекулы клеточной адгезии-1 тромбоцитов человека, последовательность промотора альфа-лактальбумина человека, последовательность промотора 7SL, последовательность промотора Y человека, последовательность промотора MRP-7-2 человека, последовательность промотора 5S рибосомы, альфа-фетобелка, рецептора моноцитов для бактериального LPS, лейкосиалина, сиалофорина, общего лейкоцитарного антигена, макросиалина или человеческого аналога макросиалина, десмина, эластазы, эластазы I, эндоглина, фибронектина, рецепторов VEGF, глиального фибриллярного кислого белка, молекулы межклеточной адгезии 2, интерферона бета, миоглобина, остеокальцина 2, специфического антигена предстательной железы, специфического мембранного антигена предстательной железы, белка сурфактанта B, синапсина, связанного с тирозиназой белка, тирозиназы или функциональный гибрид, функциональную часть или сочетание любых последовательностей промотора, специфических для ткани, заболевания или линии.
53. Способ по п.45, где неинвазивная визуализация включает в себя детекцию экспрессии репортера посредством анализа связывания между клетками и поддающейся детекции молекулой.
54. Способ по п.53, где связывание между клетками, экспрессирующими репортер, и поддающейся детекции молекулой включает в себя связывание клетками поддающейся детекции молекулы, связывание клетками лиганда, функционально связанного с поддающейся детекции молекулой, поглощение клетками поддающейся детекции молекулы или поглощение клетками лиганда, функционально связанного с поддающейся детекции молекулой.
55. Способ по п.53, где поддающаяся детекции молекула представляет собой белок, радиоактивный изотоп, флуорофор, испускающий видимый свет флуорофор, испускающий излучение из ближней инфракрасной области спектра флуорофор, испускающий инфракрасное излучение флуорофор, металл, ферромагнитное вещество, вещество с определенными спектроскопическими характеристиками MR, поглощающее или отражающее рентгеновское излучение вещество, изменяющее звук вещество или испускающее электромагнитное излучение вещество.
56. Способ по п.53, где поддающаяся детекции молекула функционально связана с лигандом, специфически связывающим репортер.
57. Способ по п.56, где лиганд представляет собой нуклеиновую кислоту, такую как молекула ДНК или РНК, белок, полипептид, пептид, антитело, фрагмент антитела или малую молекулу.
58. Способ по п.45, где неинвазивные способы включают в себя MRI, MR спектроскопию, радиографию, CT, ультразвуковое исследование, получение плоскостного изображения в гамма-камере, SPECT, PET, другую визуализацию на основе ядерной медицины, оптическую визуализацию с использованием видимого света, оптическую визуализацию с использованием люциферазы, оптическую визуализацию с использованием флуорофора, другую оптическую визуализацию, визуализацию с использованием излучения из ближней инфракрасной области спектра или визуализацию с использованием инфракрасного излучения.
59. Способ по п.45, дополнительно включающий в себя визуализацию ткани во время хирургической процедуры у субъекта.
60. Способ по п.45, где субъект представляет собой пациента с раком.
61. Способ по п.60, где нуклеиновая кислота кодирует терапевтическое средство для лечения пациента с раком.
62. Способ по п.59, где пациента с раком подвергают второй противораковой терапии.