МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДЫ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Олигонуклеотид, содержащий один или более нуклеотидов формулы (I):
где
R представляет собой H или положительно заряженный противоион,
B представляет собой нуклеотидное основание,
1
2
2
3
R представляет собой -(CR')OCR', и
R' независимо в каждом случае представляет собой H или F.
2. Олигонуклеотид по п. 1, причем каждый нуклеотид указанного олигонуклеотида представляет собой нуклеотид формулы (I).
3. Олигонуклеотид по п. 1, который содержит от 2 до 40 нуклеотидов.
4. Олигонуклеотид по п. 1, который содержит 2-26 нуклеотидов формулы (I).
5. Олигонуклеотид по п. 1, который содержит 5-10 нуклеотидов формулы (I).
6. Олигонуклеотид по п. 1, в котором B представляет собой немодифицированное нуклеотидное основание в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (I).
7. Олигонуклеотид по п. 1, в котором B представляет собой модифицированное нуклеотидное основание в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (I).
8. Олигонуклеотид по п. 1, в котором B представляет собой немодифицированное нуклеотидное основание в каждом нуклеотиде формулы (I).
9. Олигонуклеотид по п. 1, в котором B представляет собой модифицированное нуклеотидное основание в каждом нуклеотиде формулы (I).
10. Олигонуклеотид по п. 1, в котором каждый R' представляет собой H в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (I).
11. Олигонуклеотид по п. 1, в котором каждый R' представляет собой H в каждом нуклеотиде формулы (I).
1
2
2
3
12. Олигонуклеотид по п. 1, в котором R представляет собой -(CH)OCH в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (I).
1
2
2
3
13. Олигонуклеотид по п. 1, в котором R представляет собой -(CH)OCH в каждом нуклеотиде формулы (I).
14. Олигонуклеотид по любому из пп. 1-13, который дополнительно содержит один или более нуклеотидов формулы (II):
где
Y представляет собой S или O,
R представляет собой H или положительно заряженный противоион,
B представляет собой нуклеотидное основание,
2
3
2
3
2
3
3
2
1–2
3
2
2
2
3
R представляет собой -CR', -CR'OCR', -(CR')OCR' или -(CR’)CR', или R представляет собой -(CR')OCR', и Y представляет собой O, и
R' независимо в каждом случае представляет собой H или F.
2
3
15. Олигонуклеотид по п. 14, который содержит по меньшей мере один нуклеотид формулы (II), где R представляет собой -CR'.
2
2
1–2
3
16. Олигонуклеотид по п. 14, который содержит по меньшей мере один нуклеотид формулы (II), где R представляет собой -(CR')OCR'.
2
2
1–2
3
17. Олигонуклеотид по п. 14, который содержит по меньшей мере один нуклеотид формулы (II), где R представляет собой -(CR')CR'.
18. Олигонуклеотид по п. 14, в котором B представляет собой модифицированное нуклеотидное основание в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (II).
19. Олигонуклеотид по п. 14, в котором Y представляет собой S в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (II).
20. Олигонуклеотид по п. 14, в котором Y представляет собой O в по меньшей мере одном нуклеотиде формулы (II).
21. Олигонуклеотид по п. 14, в котором Y представляет собой S в каждом нуклеотиде формулы (II).
22. Олигонуклеотид по п. 14, в котором Y представляет собой O в каждом нуклеотиде формулы (II).
23. Олигонуклеотид по любому одному из пп. 1-22, который дополнительно содержит один или более нуклеотидов формулы (IIIa) или формулы (IIIb):
где
Y представляет собой S или O,
R представляет собой H или положительно заряженный противоион, и
B представляет собой нуклеотидное основание.
24. Олигонуклеотид по любому одному из пп. 1-23, который дополнительно содержит один или более нуклеотидов формулы (V'):
где
Y представляет собой S или O,
R представляет собой H или положительно заряженный противоион,
B независимо в каждом случае представляет собой природное или немодифицированное нуклеотидное основание или модифицированное нуклеотидное основание,
1–2-
A представляет собой -(CR''R''), и
R'' независимо в каждом случае представляет собой H, F или Me.
25. Олигонуклеотид по любому одному из пп. 1-24, который расположен в конструкции формулы (VI):
5' X-Y-Z 3' (VI),
где
каждый из X, Y и Z представляет собой домен, содержащий 2-10 нуклеотидов, по меньшей мере один из доменов X и Z содержит по меньшей мере один нуклеотид формулы (I), и при этом каждый из нуклеотидов домена Y представляет собой 2'-дезоксинуклеотид.
26. Олигонуклеотид по п. 24, который содержит от 18 до 22 нуклеозидов.
27. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый из доменов X и Z содержит 5-10 нуклеотидов.
28. Олигонуклеотид по п. 24, в котором домен Y содержит 5-10 нуклеотидов.
29. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый из доменов X и Z содержит 5-10 нуклеотидов, а домен Y содержит 5-10 нуклеотидов.
30. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый из доменов X и Z содержит 5 нуклеотидов, а домен Y содержит 10 нуклеотидов.
31. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый нуклеотид доменов X и Z представляет собой нуклеотид формулы (I).
32. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый из по меньшей мере одного нуклеотида домена X и по меньшей мере одного нуклеотида домена Z независимо выбран из группы, состоящей из нуклеотида формулы (II), нуклеотида формулы (IIIa) и нуклеотида формулы (IIIb).
33. Олигонуклеотид по п. 32, в котором каждый из по меньшей мере одного нуклеотида доменов X и Z представляет собой один и тот же нуклеотид.
34. Олигонуклеотид по п. 24, в котором каждый нуклеотид домена Y связан посредством тиофосфатных связей между субъединицами.
35. Олигонуклеотид по любому одному из пп. 1-34, который представляет собой одноцепочечный олигонуклеотид.
36. Олигонуклеотид по п. 35, который представляет собой антисмысловой олигонуклеотид.
37. Олигонуклеотид по любому одному из пп. 1-36, который комплементарен последовательности генома ВГВ.
38. Химерный олигонуклеотид, представленный формулой (VI):
5' X-Y-Z 3' (VI),
где
X-Y-Z представляют собой химерный олигонуклеотид, содержащий последовательность из 18-22 нуклеозидов и необязательно конъюгированный на 5'- и/или 3'-конце с лигандной нацеливающей группой или фармакофором;
X представляет собой домен, содержащий последовательность модифицированных нуклеозидов, которая имеет длину 3-10 нуклеозидов;
Z представляет собой домен, содержащий последовательность модифицированных нуклеозидов, которая имеет длину 3-10 нуклеозидов; и
Y представляет собой домен, содержащий последовательность из 2-10 2'-дезоксинуклеозидов, связанных посредством тиофосфатных связей между субъединицами.
39. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором длина домена Y составляет 6-10 нуклеозидов.
40. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домены X и/или Z содержат последовательность модифицированных нуклеозидов, соединенных посредством N3'→P5' фосфорамидатных или N3'→P5' тиофосфорамидатных связей между субъединицами.
41. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Y содержит по меньшей мере одну фосфодиэфирную связь между субъединицами.
42. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Y состоит из 2'-дезоксинуклеозидов, связанных тиофосфатными связями между субъединицами и необязательно одной или двумя фосфодиэфирными связями между субъединицами.
43. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен X содержит модифицированные нуклеозиды, где модификация независимо выбрана из группы, состоящей из 2'-F, 2'-F-N3'→P5', 2'-OMe, 2'-OMe-N3'→P5', 2'-O-метоксиэтокси, 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5', конформационно ограниченных нуклеозидов, 2'-OH-N3'→P5' тиофосфорамидата и 2'-OH-N3'→P5' фосфорамидата.
44. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором функциональный домен Z содержит модифицированные нуклеозиды, где модификация выбрана из группы, состоящей из 2'-F, 2'-F-N3'→P5', 2'-OMe, 2'-OMe-N3'→P5', 2'-O-метоксиэтокси, 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5', конформационно ограниченных нуклеозидов, 2'-OH-N3'→P5' тиофосфорамидата и 2'-OH-N3'→P5' фосфорамидата.
45. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домены X и/или Z содержат один или более 2'-дезоксинуклеозидов, соединенных посредством N3'→P5' фосфорамидатной связи между субъединицами.
46. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домены X и Z содержат один или более 2'-арабино-F- и/или 2'-рибо-F-модифицированных нуклеозидов, причем каждый указанный нуклеозид независимо связан посредством по меньшей мере одной из N3'→P5' фосфорамидатной или N3'→P5' тиофосфорамидатной связи между субъединицами.
47. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домены X и Z содержат один или более 2'-OMe-модифицированных нуклеозидов, причем каждый указанный нуклеозид независимо связан посредством по меньшей мере одной из N3'→P5' фосфорамидатной, N3'→P5' тиофосфорамидатной или тиофосфатной связи между субъединицами.
48. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды в каждом из доменов X и Z представляют собой 2'-OMe-модифицированные нуклеозиды, связанные посредством тиофосфатных связей между субъединицами, и при этом модифицированные нуклеозиды включают в себя 5-метилцитозиновые нуклеотидные основания, но необязательно не цитозиновые.
49. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды включают в себя 2,6-диаминопуриновые нуклеотидные основания, но необязательно не адениновые.
50. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды включают в себя 5-метилурациловые нуклеотидные основания, но необязательно не урациловые.
51. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды включают в себя 2,6-диаминопуриновые нуклеотидные основания, но не адениновые, и 5-метилурациловые нуклеотидные основания, но необязательно не урациловые.
52. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Y содержит 6-8 2'-дезоксинуклеозидов.
53. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды в каждом из доменов X и Z содержат 2'-OMe-модифицированные нуклеозиды и конформационно ограниченные нуклеозиды, необязательно связанные посредством тиофосфатных связей между субъединицами, и при этом 2'-OMe-модифицированные нуклеозиды включают в себя 5-метилцитозиновые нуклеотидные основания, но необязательно не цитозиновые.
54. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды в каждом из доменов X и Z содержат 2'-OMe- и конформационно ограниченные нуклеозиды.
55. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором модифицированные нуклеозиды в каждом из доменов X и Z содержат конформационно ограниченные нуклеозиды, и при этом по меньшей мере один модифицированный нуклеозид включает в себя N3'→P5' фосфорамидатную или N3'→P5' тиофосфорамидатную связь между субъединицами.
56. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Y содержит 7-8 2'-дезоксинуклеозидов.
57. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором 2'-OMe-модифицированные нуклеозиды включают в себя 5-метилурациловые нуклеотидные основания, но необязательно не урациловые.
58. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Y содержит 9-10 2'-дезоксинуклеозидов.
59. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домены X и Z содержат нуклеотиды, представленные формулой (Ix):
где
A независимо в каждом случае представляет собой NH или O;
B независимо в каждом случае представляет собой немодифицированное или модифицированное нуклеотидное основание;
W независимо в каждом случае представляет собой OR или SR, где R представляет собой H или положительно заряженный противоион;
каждый из R' и R'' независимо в каждом случае выбран из группы, состоящей из H, F, Cl, OH, OMe, Me и O-метоксиэтокси;
2
2
2
R''' представляет собой H, или R' и R''' вместе образуют -O-CH- или -O-(CH)-, и
a представляет собой целое число от 3 до 9,
причем если каждый из R', R'' и R''' представляет собой H, то A представляет собой NH и необязательно если A представляет собой O, то W представляет собой SR.
60. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором лигандная нацеливающая группа или фармакофор выбран из группы, состоящей из линкера Chol., Toco, Palm, GalNAc, MGB-1, MGB-2, Acr, Pyr, Steroyl, HEG, аминолинкера C7 и их комбинаций.
61. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен X и/или Z содержит один или более олигонуклеотидов, где модификация представляет собой 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5'.
62. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен X содержит один или более олигонуклеотидов, где модификация представляет собой 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5'.
63. Химерный олигонуклеотид по п. 38, в котором домен Z содержит один или более олигонуклеотидов, где модификация представляет собой 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5'.
64. Химерный олигонуклеотид, конструкция которого соответствует конструкции, представленной в таблице B.
65. Химерный олигонуклеотид, представленный формулой (VII):
5'-X'-Y'-Z'-3' (VII),
где
X'-Y'-Z' представляют собой химерный олигонуклеотид, содержащий последовательность из 16-22 нуклеозидов и необязательно конъюгированный на 5'- и/или 3'-конце;
X' представляет собой домен, содержащий последовательность модифицированных нуклеозидов, которая имеет длину 3-10 нуклеозидов;
Z' представляет собой домен, содержащий последовательность модифицированных нуклеозидов, которая имеет длину 3-10 нуклеозидов; и
Y' представляет собой домен, содержащий последовательность из 2-4 2'-дезоксинуклеозидов, связанных посредством связей между субъединицами,
причем домены X' и/или Z' содержат последовательность модифицированных нуклеозидов, соединенных посредством N3'→P5' фосфорамидатных или N3'→P5' тиофосфорамидатных связей между субъединицами.
66. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором домен Y' состоит из 2'-дезоксинуклеозидов, связанных тиофосфатными связями между субъединицами и необязательно одной фосфодиэфирной связью между субъединицами.
67. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором длина домена X' составляет 9-10 нуклеозидов.
68. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором домен X' содержит модифицированные нуклеозиды, где модификация выбрана из группы, состоящей из 2'-F, 2'-F-N3'→P5', 2'-OMe, 2'-OMe-N3'→P5', 2'-O-метоксиэтокси, 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5' и конформационно ограниченных нуклеозидов.
69. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором домен Z' содержит модифицированные нуклеозиды, где модификация выбрана из группы, состоящей из 2'-F, 2'-F-N3'→P5', 2'-OH, 2'-OMe, 2'-OMe-N3'→P5', 2'-O-метоксиэтокси, 2'-O-метоксиэтокси-N3'→P5' и конформационно ограниченных нуклеозидов.
70. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором домены X' и/или Z' содержат один или более 2'-арабино-F- и/или 2'-рибо-F-модифицированных нуклеозидов.
71. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором модифицированные нуклеозиды в доменах X' и/или Z' содержат 2'-OMe- и конформационно ограниченные нуклеозиды.
72. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором модифицированные нуклеозиды в доменах X' и/или Z' содержат конформационно ограниченные нуклеозиды и модификацию N3'→P5'.
73. Химерный олигонуклеотид по п. 65, в котором последовательность выбрана из последовательностей из таблицы C, имеющих домен Y из 2-4 нуклеотидов.
74. Химерный олигонуклеотид, последовательность которого соответствует последовательности, приведенной в таблице C.
75. Олигонуклеотид, содержащий один или более нуклеотидов следующей формулы (A):
где
A
X представляет собой NH или О,
Y представляет собой OR или SR, где R представляет собой H или положительно заряженный противоион,
A
B независимо в каждом случае представляет собой природное или немодифицированное нуклеотидное основание или модифицированное нуклеотидное основание,
A
A
каждый из R' и R'' независимо в каждом случае выбран из H, F, OH, OMe, Me, O-метоксиэтокси, и
A
A
A
2
2
2
R''' представляет собой H, или R' и R''' вместе образуют -O-CH- или -O-(CH)-.
A
A
A
76. Олигонуклеотид по п. 75, в котором R' и R''' представляют собой H; и R'' представляет собой F.
A
A
A
77. Олигонуклеотид по п. 75, в котором R' и R'' представляют собой H; и R''' представляет собой F, OH, H или OMe.
A
A
A
A
2
2
2
A
78. Олигонуклеотид по п. 75, в котором X представляет собой NH; B представляет собой немодифицированное или модифицированное нуклеотидное основание; R' и R''' вместе образуют конформационно ограниченный нуклеозид (например, -O-CH- или -O-(CH)-); и R'' представляет собой H.
A
A
79. Олигонуклеотид по п. 75, в котором по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой H.
A
A
A
A
A
A
80. Олигонуклеотид по п. 75, в котором, если B представляет собой пуриновое нуклеотидное основание, по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой OH или F, и/или если B представляет собой пиримидиновое нуклеотидное основание, по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой OMe, OH или F.
81. Олигонуклеотид по п. 75, в котором модифицированное нуклеотидное основание выбрано из 5-метилцитозина, 2,6-диаминопурина, 5-метилурацила и g-зажима.
82. Олигонуклеотид по п. 75, в котором нуклеотиды формулы (A) включают в себя нуклеотиды из таблицы G.
83. Олигонуклеотид по п. 75, в котором нуклеотид формулы (A) включает в себя последовательность, приведенную в таблице H.
84. Олигонуклеотид по п. 75, в котором нуклеотид формулы (A) включает в себя последовательность из 1, 2, 3, 4 или 5 нуклеотидных оснований, отличную от последовательности, выбранной из приведенных в таблице B.
85. Олигонуклеотид, содержащий десять или более нуклеотидов следующей формулы (IX):
где
R представляет собой H или положительно заряженный противоион,
B
B независимо в каждом случае представляет собой природное или немодифицированное нуклеотидное основание или модифицированное нуклеотидное основание,
B
B
каждый из R' и R'' независимо в каждом случае выбран из H, F, OMe, Me, O-метоксиэтокси, и
B
B
B
2
2
2
R''' представляет собой H, или R' и R''' вместе образуют -O-CH- или -O-(CH)-.
B
B
B
86. Олигонуклеотид по п. 85, в котором R' и R''' представляют собой H; и R'' представляет собой F.
B
B
B
87. Олигонуклеотид по п. 85, в котором R' и R'' представляют собой H; и R''' представляет собой F, OH, H или OMe.
B
B
B
2
2
2
B
88. Олигонуклеотид по п. 85, в котором B представляет собой немодифицированное или модифицированное нуклеотидное основание; R' и R''' вместе образуют конформационно ограниченный нуклеозид (например, -O-CH- или -O-(CH)-); и R'' представляет собой H.
B
B
89. Олигонуклеотид по п. 85, в котором по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой H.
B
B
B
B
B
B
90. Олигонуклеотид по п. 85, в котором, если B представляет собой пуриновое нуклеотидное основание, по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой OH или F и/или если B представляет собой пиримидиновое нуклеотидное основание, по меньшей мере один из R' и R'' представляет собой OMe, OH или F.
91. Олигонуклеотид по п. 85, в котором модифицированное нуклеотидное основание выбрано из 5-метилцитозина, 2,6-диаминопурина, 5-метилурацила и g-зажима.
A
92. Олигонуклеотид по п. 85, в котором нуклеотиды формулы (B) включают в себя нуклеотиды из таблицы A, где X представляет собой NH.
93. Олигонуклеотид по любому из пп. 85-92, в котором нуклеотид формулы (B) включает в себя последовательность, приведенную в таблице B.
94. Олигонуклеотид по п. 85, в котором нуклеотид формулы (B) включает в себя последовательность из 1, 2, 3, 4 или 5 нуклеотидных оснований, отличную от последовательности, выбранной из приведенных в таблице B.
95. Олигонуклеотид по п. 85, причем каждый олигонуклеотид представляет собой нуклеотид формулы (B).
96. Фармацевтическая композиция, содержащая олигонуклеотид по любому из пп. 1-95 и фармацевтически приемлемый эксципиент.
97. Фармацевтическая композиция по п. 96, которая является приемлемой для внутривенной или подкожной доставки.
98. Способ ингибирования экспрессии гена вируса гепатита B (ВГВ) в клетке, включающий приведение клетки в контакт с олигонуклеотидом по любому из пп. 1-95 или композицией по п. 96 или 97.
99. Способ ингибирования репликации вируса гепатита B (ВГВ) в клетке, включающий приведение клетки в контакт с олигонуклеотидом по любому из пп. 1-95 или композицией по п. 96 или 97.
100. Способ лечения субъекта, имеющего инфекцию вируса гепатита B (ВГВ), включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества олигонуклеотида по любому из пп. 1-95 или композиции по п. 96 или 97.
101. Олигонуклеотид по любому из пп. 1-95, который в комплексе с последовательностью генома ВГВ имеет температуру плавления (Tm) > 37°C.
102. Способ лечения субъекта, имеющего инфекцию вируса гепатита B (ВГВ), включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества олигонуклеотида по любому из пп. 1-95 или композиции по п. 96 или 97.
103. Способ ингибирования экспрессии целевой РНК в клетке, включающий приведение клетки в контакт с олигонуклеотидом по любому из пп. 1-95 или композицией по п. 96 или 97, причем химерный олигонуклеотид содержит последовательность нуклеотидных оснований, которая комплементарна части целевой РНК или гибридизируется с ней.
104. Способ ингибирования репликации вируса в клетке, включающий приведение клетки в контакт с олигонуклеотидом по любому из пп. 1-95 или композицией по п. 96 или 97, причем указанный олигонуклеотид содержит последовательность нуклеотидных оснований, которая комплементарна части вирусной целевой РНК или гибридизируется с ней.
105. Способ лечения субъекта, имеющего вирусную инфекцию, включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества олигонуклеотида по любому из пп. 1-95 или композиции по п. 96 или 97, причем олигонуклеотид содержит последовательность нуклеотидных оснований, которая комплементарна части вирусной целевой РНК или гибридизируется с ней.
106. Способ модуляции экспрессии мишени путем приведения целевой нуклеиновой кислоты в контакт с антисмысловым соединением, содержащим олигонуклеотид по любому из пп. 1-95 или композицию по п. 96 или 97, причем олигонуклеотид содержит последовательность нуклеотидных оснований, которая комплементарна части целевой нуклеиновой кислоты или гибридизируется с ней.