ЗАВИСИМОЕ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ АКТИВИРОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ ДЛЯ КОНТРОЛИРУЕМОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА

1. Система высвобождения действующего вещества, содержащая
i) композицию 1, содержащую по меньшей мере одну наночастицу, связанную с олигонуклеотидной нитью ингибитора, причем олигонуклеотидная нить ингибитора гибридизована с каталитически активной нуклеиновой кислотой, и
ii) композицию 2, содержащую носитель, связанный с по меньшей мере одной молекулой субстрата, причем молекула субстрата связана с по меньшей мере одним терапевтическим действующим веществом,
причем терапевтическое действующее вещество может высвобождаться с помощью расщепления молекулы субстрата, причем расщепление молекулы субстрата происходит с помощью каталитически активной нуклеиновой кислоты.
2. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем олигонуклеотидная нить ингибитора ковалентно, в частности через соединение 1 связана с наночастицей.
3. Система высвобождения действующего вещества по одному из п.п.1-2, причем каталитически активную нуклеиновую кислоту выбирают из группы, которая состоит из РНК, ДНК, L-РНК, L-ДНК и модифицированной нуклеиновой кислоты, в частности содержащей SH-модифицированный нуклеотид, предпочтительно с длиной от 10 до 100 нуклеотидов, в частности с длиной от 12 до 60 нуклеотидов, причем каталитически активная нуклеиновая кислота предпочтительно представляет собой РНК, в частности рибозим, в частности рибозим типа Hammerhead, в частности имеющий последовательность 5'-GGC UCG ACU GAU GAG GCG C-3' (SEQ ID NO: 1).
4. Система высвобождения действующего вещества по п.3, причем соединение 1 образовано с помощью реакции аминогрупп с поперечными соединениями и SH-группами SH-модифицированных нуклеотидов на 5'-конце олигонуклеотидной нити ингибитора, причем аминогруппу вводят в поверхность наночастицы с помощью модифицирования аминосиланом, а поперечные соединения предпочтительно представляют собой сульфо-SMCC или сульфо-GMBS.
5. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем олигонуклеотидную нить ингибитора выбирают из группы, которая состоит из РНК, ДНК, L-РНК, L-ДНК и модифицированной нуклеиновой кислоты в частности, содержащей SH-модифицированный нуклеотид, предпочтительно с длиной от 10 до 100 нуклеотидов, в частности с длиной 10-60 нуклеотидов, в частности имеющей последовательность 5'-G CCT CAT GAG TCG AGC C-3' (SEQ ID NO: 2).
6. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем в композиции 1 отношение олигонуклеотидной нити ингибитора к каталитически активным нуклеиновым кислотам ≥1, в частности составляет от 1 до 2.
7. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем в композиции 1 отношение олигонуклеотидной нити ингибитора с последовательностью 5'-G CCT CAT CAG TCG AGC C-3' (SEQ ID NO: 2) к каталитически активной нуклеиновой кислоте с последовательностью 5'-GGC UCG ACU GAU GAG GCG C-3' (SEQ ID NO: 1) составляет от 1,0 до 1,3, в частности примерно 1,1.
8. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем каталитически активные нуклеиновые кислоты при физиологических условиях остаются полностью гибридизованными с олигонуклеотидной нитью ингибитора и при 43°C по меньшей мере одна каталитически активная нуклеиновая кислота, предпочтительно 5%, более предпочтительно 10%, в частности 20% связанных каталитически активных нуклеиновых кислот дегибридизуются.
9. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем наночастица имеет ядро, содержащее по меньшей мере один парамагнитный или суперпарамагнитный оксид железа.
10. Система высвобождения действующего вещества по п.9, причем парамагнитная или суперпарамагнитная наночастица нагревается в переменном магнитном поле.
2
11. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем наночастица имеет по меньшей мере одну оболочку, предпочтительно оболочку из силана или оболочку из SiO и оболочку из силана.
12. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем молекула субстрата представляет собой олигонуклеотид.
2
13. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем носитель представляет собой полимер, в частности биополимер, частицу из SiO, металлическую частицу, в частности частицу из золота, или частицу из оксидов, предпочтительно частицу из оксида железа с модифицированной поверхностью, который находится в виде геля, микрочастиц, микросфер или наночастиц, в частности в виде наночастиц из оксидов.
14. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем молекула субстрата ковалентно, в частности ковалентно через соединение 2 связана с носителем, причем соединение предпочтительно представляет собой сульфо-SMCC или сульфо-GMBS.
15. Система высвобождения действующего вещества по п.12, причем олигонуклеотид субстрат выбирают из группы, которая состоит из ДНК, РНК, L-ДНК, L-РНК и модифицированных нуклеиновых кислот, причем модифицированные нуклеиновые кислоты предпочтительно на концах имеют функциональные группы для соединения, в частности аминогруппы, тиольные, карбоксильные, алкиновые или азидные функциональные группы.
16. Система высвобождения действующего вещества по п.15, причем олигонуклеотид субстрат имеет длину от 10 до 100 нуклеотидов, предпочтительно имеет длину от 15 до 60 нуклеотидов, более предпочтительно имеет длину от 20 до 30 нуклеотидов, в частности имеет последовательность 5'-GCG CCG AAA CAC CGU GUC UCG AGC-3' (SEQ ID NO: 3).
17. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем терапевтическое действующее вещество выбирают из группы, которая включает нуклеиновые кислоты, siRNAs, антисмысловые РНК, аминокислоты, аптамеры, пептиды, белки, гликобелки, углеводы, гликаны, липиды, липобелки и низкомолекулярные действующие вещества, причем терапевтическое действующее вещество в частности представляет собой низкомолекулярной действующее вещество, и предпочтительно обладает антипролиферативным, цитостатическим, цитотоксическим, антимиграционным, антиангиогенным, антитромботическим, антивоспалительным, антифлогистическим, антикоагуляционным, антибактериальным, антивирусным и/или антимикотическим действием, в частности цитостатическим или цитотоксическим действием, в частности при этом терапевтическое действующее вещество представляет собой доксорубицин или метотрексат.
18. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем терапевтическое действующее вещество ковалентно, в частности ковалентно через соединение 3 связано с молекулой субстрата.
19. Система высвобождения действующего вещества по п.18, причем соединение 3 выбирают из группы, которая состоит из аминогруппы и гидразона, в частности при этом метотрексат присоединен с помощью пептидной связи между аминогруппой и карбоксильной группой метотрексата.
20. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем терапевтическое действующее вещество неактивно до тех пор, пока оно связано с молекулой субстрата и/или с соединением 3, и активируется при высвобождении от молекулы субстрата или от соединения 3 или после поступления в клетку.
M
21. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем в случае если каталитически активная нуклеиновая кислота находится в диссоциированном состоянии от олигонуклеотидной нити ингибитора, она может расщеплять молекулу субстрата, при этом для реакции расщепления молекулы субстрата каталитически активной нуклеиновой кислотой считается предпочтительным: концентрация молекул субстрата ≥K,
cat
причем k предпочтительно ≥0,05/мин, более предпочтительно ≥0,5/мин, особенно предпочтительно ≥1/мин, в частности ≥5/мин.
22. Система высвобождения действующего вещества по п.1, причем соотношение композиции 1 к композиции 2≤2, предпочтительно ≤1.
23. Система высвобождения действующего вещества по п.12, причем олигонуклеотидная нить ингибитора, каталитически активная нуклеиновая кислота и олигонуклеотид субстрат представляют собой отраженные нуклеиновые кислоты, причем олигонуклеотидная нить ингибитора предпочтительно представляет собой L-ДНК, в частности имеет последовательность 5'-G CCT CAT CAG TCG AGC C-3' (SEQ ID NO: 2), каталитически активная нуклеиновая кислота предпочтительно представляет собой L-РНК, в частности имеет последовательность 5'-GGC UCG ACU GAU GAG GCG C-3' (SEQ ID NO: 1), и олигонуклеотид субстрат предпочтительно представляет собой L-РНК, в частности имеет последовательность 5'-GCG CCG AAA CAC CGU GUC UCG AGC-3' (SEQ ID NO: 3).
24. Композиция 1, как подробно определено в одном из п.п.1-11.
25. Композиция 2, как подробно определено в одном из п.п.1 или 12-20.
26. Лекарственное средство, содержащее систему высвобождения действующего вещества по п.п.1-26.
27. Лекарственное средство, содержащее систему высвобождения действующего вещества по одному из п.п.1-26 для лечения и/или профилактики пролиферативных заболеваний, рака, воспалительных заболеваний, в частности аутоиммунных заболеваний, и бактериальных инфекций.
28. Лекарственное средство по п.27, причем композиции 1 и 2 вводят пациенту одновременно или по очереди.
29. Лекарственное средство по п.27, причем композиции 1 и 2 при удалении опухоли вводят в ложе опухоли.
30. Способ высвобождения действующего вещества из композиции 2 по одному из п.п.1 или 12-20, включающий стадии:
(i) введение композиции 1 по одному из п.п.1-11 в область, близкую к композиции 2 при условиях, которые позволяют диффузию высвобожденных каталитически активных нуклеиновых кислот к олигонуклеотиду субстрату, а также его расщепление, и
(ii) активное или пассивное нагревание композиции 1 как описано выше, так что высвобождаются каталитически активные нуклеиновые кислоты.