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

Sesyon 1
Mga Tagapangulo: N.F. Myasoedov, T.V. Ovchinnikova
Malaking bulwagan
Setyembre 19, 9:30 - 11:30

25 min N.F. Myasoedov

Mga gamot batay sa peptides

20 minuto S.A. Limbor Institute of Molecular Genetics RAS, Moscow, Russia

Molecular genetic na mekanismo ng peptide regulation

15 minuto RU. Ostrovskaya

Noopept - mga bagong mekanismo ng pagkilos at mga prospect para sa paggamit

15 minuto T.N. Sollertinskaya 1 , M.V. Shorokhov 1 , N.F. Myasoedov 2 , L.A. Andreeva 2 1 Institute of Evolutionary Physiology at Biochemistry. SILA. Sechenov Russian Academy of Sciences, St. Petersburg; 2 Institute of Molecular Genetics RAS, Moscow, Russia

Mga tampok ng neuropeptide correction ng cognitive at psycho-emotional disorder sa talamak na fatigue syndrome sa mga mammal (ebolusyonaryong aspeto ng pag-aaral)

15 minuto I.I. Bobyntsev, O.I. Sorokoletova, A.E. Puti Kursk State Medical University, Kursk, Russia

Pag-aaral ng anxiolytic at analgesic effect ng Gly-His-Lys (GHK) peptide at ang mga istrukturang analogue nito

Sesyon 2
Mga Tagapangulo: S.N. Kochetkov, T.V. Ovchinnikova
Malaking bulwagan
Setyembre 19, 16:00 - 18:00

25 min S.N. Kochetkov

Mga bagong inhibitor ng pag-unlad ng mga impeksyong makabuluhang panlipunan

20 minuto T.V. Ovchinnikova Institute ng Bioorganic Chemistry. MM.

Therapeutic potensyal ng antimicrobial peptides

15 minuto V.N. Kokryakov 1.2 , O.V. Shamova 1,2 , G.M. Aleshina 1 , M.N. Berlov 1,2 , T.V. Ovchinnikova 3 1 Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg; 2 St. Petersburg State University, St. Petersburg; 3 Institute of Bioorganic Chemistry

Mga nakamit ng pambansang paaralan ng mga biochemist sa pag-aaral ng istraktura at pag-andar ng antibiotic peptides ng pinagmulan ng hayop

15 minuto O.V. Shamova 1 , 2 , M.S. Zharkova 1 , P.M. Kopeikin 1 , T.A. Lukyanova 1, A.Yu. Artamonov 1 , S.V. Balandin 3 , T.A. Filatenkova 1 , A.S. Nazarov 1,2 , K.E. Safiullina 1 , M.S. Sukharev 1, T.Yu. Pazina 1 , T.M. Grinchuk 4 , V.N. Kokryakov 1,2 , T.V. Ovchinnikova 3 , D.S. Orlov 1.2 1 Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg; 2 St. Petersburg State University, St. Petersburg; 3 Institute of Bioorganic Chemistry MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow; 4 Institute of Cytology RAS, St. Petersburg, Russia

Proline-Rich Peptides ng Innate Immunity bilang Mga Prototype ng Bagong Antimicrobial at Antitumor na Gamot

15 minuto I.E. Eliseev 1, I.N. Terterov 1 , O.V. Shamova 2 , M.V. Cudgel 1 1 St. Petersburg Academic University; 2 Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russia

Paggamit ng mga pattern ng pagkakasunud-sunod ng amino acid upang magdisenyo ng mga alpha-helical na antimicrobial peptides

15 minutoM.N. Berlov 1,2 , E.S. Umnyakova 1 , A.V. Sokolov 1 , T.V. Ovchinnikova 3 , V.N. Kokryakov 1.2 1 Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg; 2 St. Petersburg State University, St. Petersburg; 3 Institute of Bioorganic Chemistry MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow, Russia

Pakikipag-ugnayan ng cationic antimicrobial peptides na may C1q protein at ang kanilang epekto sa pag-activate ng pandagdag

Sesyon 3
Mga Tagapangulo: N.F. Myasoedov, L.P. Ovchinnikov
Malaking bulwagan
Setyembre 20, 9:30 - 11:30

25 min L.P. Ovchinnikov 1 , N.V. Bobkova 2 1 Institute of Protein RAS, Pushchino; 2 Institute of Cell Biophysics RAS, Pushchino, Russia

Pagbuo ng isang makabagong gamot laban sa Alzheimer's disease batay sa YB-1 na protina

20 minuto O.M. Volpina 1, D.O. Koroev 1 , T.D. Volkova 1 , A.V. Kamynina 1 , M.P. Filatova 1 , S.M. Balasanyants 1 , N.I. Medvinskaya 2, P.V. Nekrasov 2 , I.V. Nesterova 2, A.N. Samokhin 2 , N.V. Bobkova 2 1 MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow; 2 Institute of Cell Biophysics RAS, Pushchino, Rehiyon ng Moscow, Russia

Proteksiyon na aktibidad ng mga peptides sa mga neurodegenerative na proseso ng uri ng Alzheimer

15 minutoA.V. Tallerova Research Institute of Pharmacology. V.V. Zakusova, Moscow, Russia

Ang dipeptide mimetic ng brain-derived neurotrophic factor na GSB-106 ay isang promising antidepressant ng isang bagong henerasyon

15 minuto K.N. Kolyasnikova, T.A. Gudasheva, S.B. Seredenin Research Institute of Pharmacology. V.V. Zakusova, Moscow, Russia

Pinalitan ang glyproline GZK-111 - isang bagong dipeptide na may mga aktibidad na anxiolytic at neuroprotective

15 minuto A.V. Avetisyan 1 , R.A. Zinovkin 1 , R.A. Simonyan 1 , P.V. Nekrasov 2, A.N. Samokhin 2 , D.O. Korev 3 , O.M. Volpina 3 , N.V. Bobkova 2 1 Research Institute ng Physico-Chemical Biology. A.N. Belozersky Moscow State University, Moscow; 2 Institute of Cell Biophysics RAS, Pushchino; 3 Institute of Bioorganic Chemistry MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow, Russia

Ang mga sintetikong peptide sa RAGE extracellular domain ay nagpapanumbalik ng mitochondria sa utak ng bulbectomy mice

15 minutoIMPYERNO. Slobodina 1.2, O.I. Bolshakova 1 , A.L. Shvartsman 1 , S.V. Sarantseva 1 1 National Research Center "Kurchatov Institute", St. Petersburg Institute of Nuclear Physics. B.P. Konstantinova, Gatchina; 2 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia

Pinagsamang peptides bilang mga promising compound para sa paggamot ng Alzheimer's disease

Sesyon 4
Tagapangulo: E.D. Sverdlov
Malaking bulwagan
Setyembre 20, 16:50 - 18:50

15 minuto V.A. Mitkevich, A.A. Makarov Institute ng Molecular Biology. V.A. Engelhardt RAS, Moscow, Russia

Pagbuo ng isang antitumor na gamot batay sa ribonuclease binase

15 minutoA.V. Stepanov 1,2 , A.A. Belogurov 1,2 , A.G. Gabibov 1.2 1 Institute ng Bioorganic Chemistry. MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow; 2 Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan, Russia

Ang paggamit ng chimeric T-cell antigen receptors na pinagsama sa isang B-cell receptor ligand para sa paggamot ng non-Hodgkin's lymphomas

15 minuto V.A. Richter 1 , E.V. Kuligina 1 , O.V. Koval 1 , G.V. Kochneva 2 , A.A. Newise 1, A.A. Makartsova 1 , O.S. Troitskaya 1 1 Institute of Chemical Biology at Fundamental Medicine SB RAS, Novosibirsk, Russia 2 State Scientific Center of Virology and Biotechnology, Koltsovo, rehiyon ng Novosibirsk, Russia

Mga paraan upang mapataas ang antitumor efficacy ng Lactaptin

15 minuto A.A. Rosenkrants, T.A. Slastnikova, A.V. Ulasov, A.S. SobolevInstitute of Gene Biology RAS; Moscow State University M.V. Lomonosov, Moscow, Russia

Naka-target na intracellular na paghahatid ng mga ahente ng anticancer gamit ang mga modular nanotransporter

15 minuto I.V. Alekseenko Institute of Molecular Genetics RAS; Institute ng Bioorganic Chemistry. MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow, Russia

Mga problema at prospect ng mga gene therapy na gamot para sa paggamot sa kanser

15 minutoD.V. Sverchinsky, V.F. Lazarev, I.V. Guzhova, B.A. Margulis Institute of Cytology RAS, St. Petersburg, Russia

Mga modulator ng aktibidad ng chaperone ng Hsp70 at ang kanilang potensyal na antitumor

15 minutoS.S. Larin, M.I. Lukashina, A.V. Kibardin, A.V. Posvyatenko, E.Yu. Lysyuk, G.P. Georgeev Institute of Gene Biology RAS, Moscow, Russia

Membrane-bound at soluble forms ng stress-induced MHC-like molecules bilang mga promising marker sa diagnosis at therapy ng malignant na mga tumor

Sesyon 5
Mga Tagapangulo: N.F. Myasoedov, V.A. stonik
Malaking bulwagan
Setyembre 21, 9.30 - 11.30

25 min V.A. stonik Pacific Institute of Bioorganic Chemistry. G.V. Elyakova, Far Eastern Branch ng Russian Academy of Sciences, Vladivostok, Russia

Mula sa pananaliksik sa marine natural compounds hanggang sa mga bagong ideya at biologicals

20 minuto P.V. Sergeev 1.2, I.A. Osterman 1,2 , E.S. Komarova 1,2 , A.A. Bogdanov 1 , O.A. Dontsova 1.2 1 Moscow State University M.V. Lomonosova, 2 Skolkovo Institute of Science and Technology, Moscow, Russia

Maghanap ng mga bagong antibiotic at pag-aralan ang mekanismo ng pagkilos ng mga ito

15 minuto Ya.R. Panikratova 1 , I.S. Lebedeva 1, O.Yu. Sokolov 1 , D.A. Kupriyanov 2 , A.D. Rumshiskaya 3, N.V. Baybayin 1 , N.F. Myasoedov 1 1 FGBNU NTSPZ; - 2 OO Philips; 3 FGAU "LRTS" ng Ministry of Health ng Russian Federation, Moscow, Russia

Pag-aaral ng epekto ng Semax sa aktibidad ng mga neuronal network ng utak ng tao gamit ang functional magnetic resonance imaging (fMRI)

15 minutoE.F. Kolesanova, E.A. Egorova, V.N. Prozorovsky, O.M. Ipatova Research Institute ng Biomedical Chemistry. V.N. Orekhovich, Moscow, Russia

Mga sintetikong peptide sa mga makabagong gamot: peptide immunogens at transporter peptides

15 minuto B.P. Chelobanov 1,2 , A.A. Fokina 1, A.M. Ilyina 2 , K.V. Klabenkova 2 , E.A. Burakova 1 , M. Fujii 3 , OO. Stetsenko 1,2 1 Institute of Chemical Biology at Fundamental Medicine SB RAS, Novosibirsk; 2 Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia; 3 Kindai University, Fukuoka, Japan

Peptide conjugates ng oligonucleotide analogs bilang mga potensyal na therapeutic agent

15 minutoA.A. Zamyatnin(ml.) 1.2, A.V. Balakireva 1 , N.V. Gorokhovets 1 , E.Yu. Zerniy 2 , N.V. Kuznetsova 1 , V.A. Makarov 1 , A.I. Petushkova 3 , L.V. Savvateeva 1 1 Institute of Molecular Medicine, Unang Moscow State Medical University. SILA. Sechenov, Moscow; Research Institute ng Physico-Chemical Biology. A.N. Belozersky Moscow State University, Moscow; 3 Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University M.V. Lomonosov, Moscow, Russia

Paglikha ng isang enzymatic agent para sa epektibong gluten detoxification

Sesyon 6
Mga Tagapangulo: V.M. Lipkin, T.V. Ovchinnikova
Malaking bulwagan
Setyembre 21, 16.15 - 18.15

15 minuto I.A. Grivennikov 1 , E.V. Novosadova 1 , S.A. Antonov 1 , E.S. Manuilova 1 , E.L. Arsen'eva 1 , M.A. Grefenshtein 1 , A.M. Zykova 1 , Kobylyansky A.G. 1, V.V. Simonova 3 , L.G. Khaspekov 3 , O.S. Lebedeva 2 , M.A. Lagarkova 2 , S.N. Illarioshkin 3 , V.Z. Tarantula 1 ,N.F. Myasoedov 1 1 Institute of Molecular Genetics RAS; 2 Federal Scientific and Practical Center para sa Physical and Chemical Medicine ng Federal Medical and Biological Agency ng Russia; 3 Scientific Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow

Sistema ng pagsubok batay sa sapilitan na mga pluripotent stem cell ng tao

15 minuto E.V. Novosadova, E.L. Arsenyeva, E.S. Manuilova, M.A. Grefenstein, N.F. Myasoedov, I.A. Grivennikov Institute of Molecular Genetics RAS, Moscow, Russia

Ang mga peptide ng pamilyang melanocortin ay nagagawang baguhin ang pagpapahayag ng mga gene na partikular sa neuron sa panahon ng pagkakaiba-iba ng neuronal ng sapilitan na mga pluripotent stem cell ng tao.

15 minutoA.P. Bogachuk 1 , Z.I. Storozheva 2 , Yu.A. Zolotarev 3 , G.I. Kovalev 4, V.N. Azev 5, A.N. Murashev 5, D.I. Rzhevsky 5 , G.B. Telegin 5 , V.M. Lipkin 1 1 Institute ng Bioorganic Chemistry. MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS; 2 Federal Medical Research Center para sa Psychiatry at Narcology. V.P. Serbian; 3 Institute of Molecular Genetics RAS; 4 Research Institute of Pharmacology RAS, Moscow, Russia; 5 Sangay ng Institute of Bioorganic Chemistry. MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Pushchino, Rehiyon ng Moscow, Russia

Preclinical na pag-aaral ng isang bagong peptide-based na neuroprotective na gamot

15 minutoYu.A. Zolotarev 1 , G.I. Kovalev 2 , N.V. Kost 3 , O.Yu. Sokolov 3 , A.K. Dadayan 1 , V.S. Kozik 1, S.I. Peklat 1, E.V. Vasilyeva 2, A.P. Bogachuk 4 , V.M. Lipkin 4 , N.F. Myasoedov 1 1 Institute of Molecular Genetics RAS; 2 Research Institute of Pharmacology na pinangalanan V.V. Zakusova; 3 Mental Health Research Center; 4 Institute of Bioorganic Chemistry MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow, Russia

Anxiolytic at neuroprotective na aktibidad ng regulatory peptide HLDF-6 sa mga modelo ng Parkinson's disease at anxiety disorder

15 minuto A.K. Dadayan 1 , Yu.A. Zolotarev 1 , V.S. Kozik 1, S.I. Peklat 1, I.Yu. Nagaev 1 , V.N. Azev 2 , A.P. Bogachuk 3 , V.M. Lipkin 3 , N.F. Myasoedov 1 1 Institute of Molecular Genetics RAS, Moscow; 2 Sangay ng Institute of Bioorganic Chemistry. MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Pushchino; 3 Institute of Bioorganic Chemistry MM. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, Moscow, Russia

Pharmacokinetics ng acetamide form ng HLDF-6 peptide sa mga tisyu ng mga hayop sa laboratoryo gamit ang tritium at deuterium na may label na derivatives.

Karamihan sa mga paraan ng gene therapy ex vivo at in vivo ay gumagamit ng mga naka-clone na genetic construct na pumapalit sa functional form ng isang protina na hindi na-synthesize sa katawan ng pasyente o na-synthesize sa isang depektong anyo. Gayunpaman, maraming mga sakit ng tao (kanser, pamamaga, impeksyon sa viral at parasitiko) ang nauugnay, sa kabaligtaran, sa sobrang produksyon ng isang normal na protina. Ang mga therapy ay binuo upang gamutin ang mga kondisyong ito.

sistema gamit ang mga tiyak na oligonucleotides. Ang ganitong maliit na oligonucleotide ay maaaring mag-hybrid sa isang tiyak na gene o mRNA at bawasan ang antas ng transkripsyon o pagsasalin, sa gayon ay binabawasan ang dami ng protina na responsable para sa patolohiya. Ang isang oligonucleotide na nag-hybrid sa gene mismo at humaharang sa transkripsyon nito ay tinatawag na "antigenic", at ang isa na nag-hybrid sa kaukulang mRNA ay tinatawag na "antisense" (Antisense RNA). Upang maiwasan ang pag-activate ng transkripsyon ng mga partikular na gene, maaari ding gamitin ang double-stranded oligonucleotides na partikular na nagbubuklod sa mga DNA-binding proteins (activator proteins). Sa wakas, upang mabawasan ang dami ng isang partikular na mRNA at ang protina na na-synthesize dito, maaaring gamitin ang mga ribozymes - mga natural na sequence ng RNA na nagbubuklod sa mga partikular na molekula ng RNA at pinuputol ang mga ito.

Sa hinaharap, ang mga gamot na nakabatay sa nucleic acid ay malamang na makahanap ng malawakang paggamit, na may iba't ibang "antisense" na oligonucleotides na pangunahing pokus ng pananaliksik at mga klinikal na pagsubok.

3.1 Antisense oligonucleotides bilang mga gamot

Ang "Antisense" RNA (Antisense RNA), na dapat gamitin bilang isang gamot, ay isang maikling (15-20 nucleotides) oligonucleotide na maaaring magbigkis sa isang partikular na site ng mRNA na pantulong dito at pumipigil sa pagsasalin ng protina na na-encode nito, sa gayon ay pinipigilan ang proseso ng pathological (Larawan 2).

Ang therapeutic effect ng sintetikong "antisense" oligonucleotides ay nakasalalay sa pagtitiyak ng kanilang hybridization na may naa-access na target na mRNA site, paglaban sa pagkilos ng mga cellular nucleases, at ang pagkakaroon ng isang sistema ng paghahatid sa cell. Ang 15-20-nucleotide sequence ay nagha-hybrid sa mga natatanging mRNA na medyo mataas ang specificity. Ang mga potensyal na target na site ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsubok sa isang set ng "antisense" oligonucleotides gamit ang isang cell culture na synthesize ang target na mRNA. Upang gawin ito, ang electrophoretic na paghihiwalay ng mga cellular protein ay isinasagawa, kung saan ang isang radioactive na label ay kasama sa panahon ng pagsasalin, at ang radioautography ay ginagamit upang matukoy kung alin sa "antisense" oligonucleotides ang binabawasan ang synthesis ng isang partikular na protina. Walang pangkalahatang pamantayan para sa pagpili ng pinakamahusay na target na mga site sa iba't ibang mga transcript ng RNA. Ang mga oligonucleotide na pantulong sa 5' o 3' na dulo ng mRNA, exon at intron na mga hangganan, at maging ang mga double-stranded na rehiyon ay maaaring maging epektibo. Ang mga antisense oligonucleotides ay maaaring masira ng mga intracellular nucleases, kaya mahalagang protektahan sila mula sa pagkilos ng huli upang hindi mawala ang kanilang kakayahang mag-hybrid sa target. Para dito, ang mga base ng pyrimidine, ribose o deoxyribose ay maaaring mabago sa isang tiyak na paraan (Larawan 3). Kaya, sa kasalukuyang pinakamalawak na ginagamit na "antisense" na oligonucleotides, ang libreng oxygen atom ng phosphodiester bond ay pinalitan ng SH group (Fig. 3B ), na nagreresulta sa pagbuo ng isang thiophosphate bond. Ang mga oligonucleotide na binago sa ganitong paraan ay natutunaw sa tubig, nagdadala ng negatibong singil, at hindi nabibiyak ng mga endonucleases. Kapag na-hybrid sa isang target na site, bumubuo sila ng mga duplex na nag-a-activate ng ribonuclease (RNase), isang endogenous enzyme na pumuputol sa mRNA sa naturang hybrid na molekula. Ang mga unang klinikal na pagsubok ng naturang oligonucleotides - mga gamot ng "unang henerasyon" ay natupad. Ang mga target ay RNA ng cytomegalovirus, human immunodeficiency virus, pati na rin ang mRNA ng mga gene na responsable para sa pag-unlad ng kanser, mga sakit sa bituka at iba pang mga sakit.

Synthesized "antisense" oligonucleotides na may phosphoramidite at polyamide (peptide) bonds - peptide nucleic acids (Peptide nucleicacids, PNAs) (Fig. 3 V at D ). Ang ganitong mga molekula ay napaka-lumalaban sa pagkilos ng mga nucleases. Ang mga grupong kemikal na nakakabit sa 2'-carbon atom ng sugar residue at ang C-5 atom ng pyrimidines ay nagpoprotekta rin sa mga antisense oligonucleotides at pinapadali ang kanilang pagbubuklod sa target na site (Fig. 3 2D at E ). Ang lahat ng mga pakinabang ng mga ito at iba pang mga pagbabago ay ngayon ay masinsinang pinag-aaralan.

Ang pagtagos ng "antisense" oligonucleotides sa cell ay maaaring lubos na mapadali sa pamamagitan ng paglalagay sa kanila sa mga liposome. Ang napakahusay na sistema ng paghahatid ay nagbibigay-daan sa paggamit ng "antisense" oligonucleotides sa mababang konsentrasyon. Kung, gayunpaman, ang mga liposome ay pinagsama sa mga antibodies na tiyak sa mga epitope ng ilang mga cell ng ilang mga organo, kung gayon posible na isagawa ang naka-target na paghahatid ng "antisense" oligonucleotides.

Ang mga isinagawang preclinical na pagsusuri ay nagpakita na ang "antisense" oligonucleotides ay napakaepektibong gamot. Ang posibilidad ng kanilang paggamit para sa paggamot ng stenosis ng coronary at carotid arteries, na humahantong sa mga atake sa puso at mga stroke, ay pinag-aralan. Sa mga kasong ito, madalas na ginagamit ang angioplasty, pagpapalawak ng mga arterya gamit ang isang balloon catheter, ngunit sa humigit-kumulang 40% ng mga pasyente ay muling lumitaw ang stenoses pagkatapos ng 6 na buwan, dahil pinasisigla ng angioplasty ang paglaganap ng makinis na mga selula ng kalamnan at ang pagtatago ng intercellular substance sa panloob. layer ng arterya sa lugar ng pagpapalawak nito. Sa isa sa mga eksperimento, ang mga rat carotid arteries pagkatapos ng angioplasty ay na-injected ng antisense oligonucleotides na may mga thiophosphate bond, na pantulong sa mga mRNA na nag-encode ng mga protina na mahalaga para sa mammalian cell cycle; bilang isang resulta, ang dalas ng paulit-ulit na stenoses ay nabawasan ng 90%. Ang paglaganap ng makinis na mga selula ng kalamnan ay nangyayari din sa atherosclerosis, diabetes mellitus, mga komplikasyon pagkatapos ng coronary bypass surgery. Marahil, ang lahat ng mga estadong ito ay maaaring kontrolin sa magkatulad na paraan.

Maaari ding gamitin ang antisense oligonucleotides upang gamutin ang mga impeksyon sa viral at malaria. Bilang karagdagan, ang mga resulta ng phase I na mga klinikal na pagsubok para sa paggamot ng Crohn's disease na may oral administration ng isang "antisense" oligonucleotide ay naglalarawan ng isang malinaw na therapeutic effect na walang kapansin-pansin na mga side effect. Sa kasong ito, ang target na mRNA ay naka-code para sa intercellular adhesion type 1, na ginagawa nang labis sa mga pasyenteng may Crohn's disease. Ito ay binalak upang siyasatin ang bisa ng parehong oligonucleotide para sa paggamot ng iba pang mga nagpapaalab na sakit, tulad ng rheumatoid arthritis, psoriasis at ulcerative colitis.

Sa prinsipyo, ang "antisense" oligonucleotides ay maaaring bumuo ng isang triple helix na may chromosomal target na DNA at block transcription. Gayunpaman, ang pagiging tiyak ng "antigenic" oligonucleotides ay hindi pa nakakatugon sa mga pamantayang pinagtibay para sa mga gamot.

Buod

Isinasaalang-alang ng pagsusuri ang mga tampok na pharmacokinetic ng iba't ibang paghahanda ng antisense oligonucleotide. Ang mga pharmacokinetics ng una at ikalawang henerasyon ng mga gamot ay inihambing. At isinasaalang-alang din ang epekto sa mga pharmacokinetics ng pagbabago ng kemikal ng molekula.

Mga keyword Mga pangunahing salita: antisense oligonucleotides, phosphothioate oligodeoxynucleotides, pharmacokinetics

Panimula

Ang mga pharmacokinetic na katangian ng antisense oligonucleotides (ASOs) ay higit na mauunawaan kapag isinasaalang-alang ang kanilang pisikal at kemikal na mga katangian. Ang mga parameter tulad ng charge, molecular weight, at amphipathic na katangian ng phosphothioate ACOs ay may markadong epekto sa kanilang mga pharmacokinetics. Ang kemikal na istraktura, sa partikular, ang phosphothioate group at 2'-methoxyethyl (MOE), ay may partikular na makabuluhang epekto sa mga pharmacokinetic na katangian ng ASO.

Ang pagsipsip, pamamahagi, metabolismo, at paglabas ng unang henerasyong phosphothioate oligodeoxynucleotides (ODNs) ay malawakang pinag-aralan sa mga hayop sa laboratoryo at sa mga klinikal na pag-aaral. Ang mga tampok ng mga pharmacokinetics ng mga paghahanda ng phosphothioate ASO ay ang mga sumusunod: ang parenteral na pangangasiwa ng phosphothioate ODN ay mabilis na matatagpuan ang kanilang mga sarili sa plasma ng dugo, kung saan sila ay nagbubuklod sa mga hydrophilic na rehiyon ng mga protina ng plasma at sa gayon ay maiwasan ang glomerular filtration. Ang mga hydrophilic na rehiyon na ito ay naiiba sa iba pang mga hydrophilic na rehiyon kung saan ang mga lipophilic na gamot ay nagbubuklod, at sa gayon mayroong maliit na kumpetisyon para sa plasma protein binding para sa ASO. Ang plasma kinetics ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maikling bahagi ng pamamahagi (sa pagkakasunud-sunod ng ilang oras) na sinusundan ng isang yugto ng pag-aalis na may kalahating buhay ng mga araw o linggo. Ang unang yugto ng pamamahagi ay kinakailangang kasama ang pagbubuklod ng ASO sa mga protina at ang pamamahagi ng mga complex na ito sa mga tisyu ng atay, bato, lymph node, bone marrow, at spleen, na kung saan ay ang mga site ng pinaka-aktibong pagbubuklod at akumulasyon ng ASO. . Ito ay lubos na halata na ang yugto ng ASO excretion dahil sa paunang pagbubuklod ng protina ay tinutukoy ng paunang yugto ng pamamahagi nito. Dahil sa posibleng saturation ng mga protina , ang lugar sa ilalim ng pharmacokinetic curve (AUC) ay tumataas sa pagtaas ng dosis, dahil ang ASO ay hindi na nagbubuklod sa mga protina pagkatapos ng kanilang saturation, ngunit pumapasok sa daloy ng dugo sa isang libreng anyo. Pagkatapos ng pagbubuklod, ang ASO ay pumapasok sa mga cell kasama ang isang gradient ng konsentrasyon mula sa extracellular space sa pamamagitan ng cell membrane papunta sa intracellular space, marahil sa tulong ng isang carrier protein. Ang mga ASO sa mga cell ay nagbubuklod sa mga magagamit na target, ngunit higit sa lahat ang mga ASO sa mga cell ay malamang na nagbubuklod sa mga intracellular na protina. Sa cell, ang mga ubiquitous nucleases, ngunit hindi cytochrome P450 enzymes, ay nag-metabolize ng mga paghahanda ng ASO. Dahil ang mga cytochrome P450 na enzyme ay kadalasang nag-metabolize ng maliliit na molekula na gamot, ang mga ASO ay hindi nakikipagkumpitensya sa mga metabolic na proseso na may mga kumbensyonal na maliliit na molekula na compound, na binabawasan ang panganib ng mga pakikipag-ugnayan sa droga. Ang paglabas ng ASO sa ihi ay sa huli ay resulta ng metabolismo sa mga tisyu at ang pagtatatag ng isang balanse sa pagitan ng mga metabolite at ang katutubong sangkap sa labas ng mga tisyu at sa sistematikong sirkulasyon. Ang mga prosesong ito sa mga hayop sa laboratoryo at mga tao ay halos magkapareho, kung kaya't hindi posible na matukoy ang isang interspecies na ugnayan sa pagitan ng mga hayop sa laboratoryo at mga tao.

Sa kasalukuyan, ang "pangalawang henerasyon" na pagsasaayos ng ASO, na nagtatampok sa mga grupo ng MOE sa 2" na posisyon ng mga nucleotide sa 3" at 5" na dulo, ay pinaka-malawak na ginagamit sa mga klinikal na pagsubok. Ang pagsasaayos na ito ay isang mas advanced na istraktura kumpara sa mga hindi binagong phosphothioate ODN . , na mga unang henerasyong antisense na gamot. Ito ay dahil sa tumaas na bisa nito, nabawasan ang toxicity at tumaas na kalahating buhay. Maraming mga kadahilanan na nauugnay sa paglipat mula sa una hanggang sa pangalawang henerasyon ng ASO ay direktang nauugnay sa pagpapabuti ng kanilang mga pharmacokinetics.

Mga tampok ng kemikal na istraktura ng ASO

Phosphothioate skeleton

Ang pinakaunang mga pagtatangka na lumikha ng mga gamot na may aktibidad na antisense ay nauugnay sa paggamit ng hindi nabagong DNA, na, sa kasamaang-palad, ay lubhang madaling kapitan ng pagkasira ng nuclease. Tulad ng nangyari, pinuputol ng mga ubiquitary nucleases ang mga phosphodiesterase bond ng katutubong DNA, bilang isang resulta kung saan ang kalahating buhay ng hindi nabagong ASO ay ilang minuto. Ang mabilis na pagkasira na ito ay isang pangunahing tampok ng pharmacokinetic profile ng hindi nabagong mga antisense na DNA. Ang pagpapalit ng phosphodiester backbone ng DNA sa phosphothioate ay lubhang nagbago sa pharmacokinetic profile ng ASO. Sa mga paghahandang ito, pinapalitan ng phosphothioate structure ang isang sulfur atom sa mga phosphodiester bond ng isang non-bridging oxygen atom. Ang istraktura na ito ay nagdaragdag ng paglaban ng ASO sa mga nucleases at, bilang isang resulta, nagpapabuti ng kanilang mga kinetic na katangian.

Phosphothioate chirality

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang thiation ng ACO diester skeleton ay hindi lamang nagpapataas ng paglaban nito sa mga nucleases, ngunit nag-aambag din sa paglitaw ng chirality, iyon ay, ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga stereoisomer, sa bawat phosphothioate bond, na humahantong sa katotohanan na sa anumang 20-mer ACO mayroong 219 Sp o Rp stereoisomer. Ang kumbinasyon ng paglaban sa nuclease at pagtaas ng pagbubuklod ng protina ay malakas na nakakaimpluwensya sa mga pharmacokinetics ng ASO. Ang pagtaas ng katatagan ng phosphothioate ASO ay humahantong sa katotohanan na ang kalahating buhay ng gamot mula sa plasma ay tumataas sa 30-60 minuto kumpara sa kalahating buhay ng phosphodiester ASO, na 1-2 minuto.

Ang paglaban sa nuclease at chirality dahil sa pagpapalit ng phosphodiester sa pamamagitan ng mga phosphothioate bond ay sulit na talakayin dahil ang mga pisikal na katangian na nauugnay sa tampok na istrukturang ito ay mahalaga para sa parehong una at pangalawang henerasyon na mga ASO. Ang paglaban sa mga nucleases ng phosphothioate ASO ay lumitaw dahil sa kalapitan ng sulfur sa nonbridging oxygen sa aktibong site ng exonuclease sa metal ion. Ang kalapit na ito ay maaaring maging sanhi ng pag-alis ng metal ion mula sa aktibong site. Ang epektong ito ay ipinakita sa 3'–5' DNA polymerase exonuclease na modelo. Sinusuportahan ng X-ray crystallographic data ang hypothesis na ito tungkol sa displacement ng metal ion. Ang maliwanag na pagkakaiba-iba sa pagiging sensitibo ng mga stereoisomer sa aktibidad ng exonuclease ng DNA polymerase ay naaayon sa iminungkahing pagsasaayos ng mga stereoisomer ng ODN phosphothioate sa aktibong site. Malamang na ang chirality ng phosphorothioate bond ay maaaring makagambala sa iba pang mga nucleases sa parehong paraan, ibig sabihin, sa pamamagitan ng metal ion displacement, bagaman ang iba't ibang mga exonucleases ay maaaring magpakita ng iba't ibang mga kagustuhan para sa Rp at Sp bond depende sa likas na katangian ng aktibong site ng enzyme.

Bilang kahalili, ang sulfur ay maaaring pumalit lamang sa oxygen sa mga diester bond. Ang mga pagkakaiba sa kakayahan ng sulfur na kumuha ng negatibong singil, kumpara sa oxygen, ay ginagawang posible na mahulaan ang mga pagbabago sa aktibong site. Ang pagbabagong ito ay malamang na dahil sa hydrolysis ng mga phosphodiester bond, at maaaring sa pamamagitan ng pagbuo ng isang lumilipas na pentavalent phosphorus na may dalawang negatibong sisingilin na oxygen atoms. Ang pagpapalit ng isa sa mga atomo ng oxygen sa ekwador ng sulfur ay magkakaroon ng negatibong epekto sa aktibidad ng enzyme: (1) nababawasan ang pagbubuklod ng tubig, na nagpapatatag sa lokal na negatibong singil sa mga atomo, na nagpapahirap sa pagkuha ng pangalawang negatibong singil sa sulfur; at (2) nabawasan ang pagbubuklod ng Mg 2+ sa asupre. Mayroong katibayan para sa huling epekto sa mga pag-aaral ng antas ng ribozyme cleavage ng diastereomeric phosphorothioate inclusions kapag ang pagdaragdag ng Mg 2+ ay pumipigil sa cleavage effect ng phosphorothioate ribozymes. Bilang karagdagan, ipinakita na mayroong ilang pagbaba sa aktibidad ng nuclease sa mga rehiyon ng kalansay mula sa mga bono ng phosphothioate, na nagmumungkahi ng isang paghahatid ng epekto ng chirality. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinakamahusay na ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga pagbabago sa pag-aayos ng mga molekula ng tubig sa paligid ng phosphothioate backbone kumpara sa phosphodiester backbone.

Ang mga stereospecific na epekto sa aktibidad ng mga nucleases ay makabuluhang nakakaapekto sa mga pharmacokinetics ng phosphorothioate ASOs, at ito ay pinaka-malinaw na ipinahayag sa rate ng metabolismo ng mga first-generation phosphorothioate ASOs sa plasma ng dugo. Ang rate ng kumpletong pag-aalis ng ASO mula sa plasma ay bumababa, na nagmumungkahi ng pagbagal sa metabolismo. Ang mga pagbabagong ito sa rate ay hindi maipaliwanag sa mga tuntunin ng first order kinetics lamang, ngunit maaari silang ipaliwanag sa pamamagitan ng mga pagkakaiba sa pagkamaramdamin ng Rp at Sp bond.

Ang mga stereospecific na pagkakaiba sa aktibidad ng exonuclease ay hindi gaanong mahalaga para sa mga pangalawang henerasyong ASO. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga ASO ng ikalawang henerasyon ay may 2"-modifications sa 3"- at 5"-ends, na pumipigil sa kanilang cleavage sa pamamagitan ng exonuclease. Sa tulong ng isang endonuclease na nakahiwalay sa pathogen Serratia marcescens, ang mga epekto ng chirality ng phosphorothioate bonds ay pinag-aralan. Sa parehong paraan tulad ng exonucleases, isa ito sa mga non-bridging oxygens para sa hydrolysis ng phosphodiester bonds. Sa diastereomer, ang sulfur ay naisalokal malapit sa Mg 2+, bilang resulta kung saan ang aktibidad ng enzyme ay bumababa, habang sa diastereomer Rp ay hindi.Dahil ang Serratia endonuclease ay may makabuluhang pagkakatulad sa ilang mammalian endonucleases, dapat ipagpalagay na ang mekanismong ito ay maaaring malawak na naaangkop. Paano nakakaapekto ang mga stereochemical feature ng phosphorothioate bond ang pagkilos ng iba pang mga endonucleases ay hindi alam. Gayunpaman, kung ipagpalagay natin na ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa isang pamamaraan na katulad ng Serratia endonuclease, maaari nating ipagpalagay na ang aktibong site ay naglalaman ng at ito ay isang metal (marahil Mg 2+) at ang asupre ay makakaapekto sa pagkilos ng mga nucleases , kapag ito ay nakatuon sa metal ion. Kung ang mga endonucleases ay sensitibo sa chirality, ito ay maaaring magkaroon ng mahalagang implikasyon para sa pagbuo ng problema sa paglikha ng mga epektibong pangalawang henerasyong gamot. Pati na rin ang epekto ng chirality sa mga unang henerasyong gamot, ang chiral na epekto sa metabolismo ng mga pangalawang henerasyong gamot ay maaaring humantong sa pagbagal sa kanilang metabolismo. Kaya, halimbawa, maaari itong ipalagay na ang mabilis na pag-metabolize ng mga stereoisomer ay piling masisira, na iiwan lamang ang mabagal na metabolized na mga isomer na gumagana.

ASO na nagbubuklod sa mga protina

Napag-alaman na, kung ihahambing sa ASO na may isang phosphodiester skeleton, ang mga pharmacokinetics ng mga istruktura ng phosphothioate ay makabuluhang apektado ng kanilang pagbubuklod sa mga protina. Ang kemikal na batayan para sa tumaas na pagbubuklod ng protina ay ang tumaas na lipophilicity ng mga phosphothioate bond kumpara sa mga phosphodiester bond. Dahil ang mga molekular na pakikipag-ugnayan sa tubig ay natutukoy sa pamamagitan ng anyo at pag-andar ng mga macromolecule sa may tubig na solusyon, kahit na ang maliliit na pagbabago sa skeletal lipophilicity kasama ang buong haba ng ASO ay maaaring magkaroon ng mga kahihinatnan para sa pakikipag-ugnayan ng oligomer sa tubig at macromolecules tulad ng mga protina.

Sa unang pagtatantya, ang mga phosphothioate ODN ay nagbubuklod sa mga cellular protein nang mas random kaysa sa mga phosphodiester ODN. Bakit ang mga phosphothioate ASO ay mas nakagapos sa mga protina ay hindi lubos na nauunawaan. Ang mga posibleng paliwanag ay nagmumungkahi ng pagtaas ng lipophilicity at pagkakumplikado sa mga ion ng metal.

Ang kahalagahan ng plasma protein binding para sa pharmacology, pharmacokinetics, at toxicology ng phosphothioate ASOs (parehong una at pangalawang henerasyon) ay hindi maaaring ma-overestimated. Sa antas ng konsentrasyon ng micromolar, higit sa 90% ng mga phosphothioate ODN ay nakatali sa plasma. Mayroong mga tiyak na pagkakaiba sa porsyento at lakas ng pagbubuklod ng protina, pati na rin ang mga pagkakaiba sa husay sa pagbubuklod ng ASO sa mga tiyak na protina sa iba't ibang mga species. Ang pagbubuklod ng phosphothioate ASOs sa mga nagpapalipat-lipat na protina ay pumipigil sa mga compound na ito na ma-filter ng glomeruli at mailabas sa ihi. Sa kaso ng saturation, halimbawa, kapag ang isang malaking dosis ng ASO ay ibinibigay, ang urinary excretion ng full-length na ASO ay pinahusay. Dahil sa mga pagkakaiba-iba ng mga species, ang saturation sa iba't ibang mga species ay tinutukoy ng iba't ibang mga konsentrasyon ng ASO. Halimbawa, ang mga protina ng plasma ng mouse ay may mas mababang affinity para sa ASO kaysa sa mga daga o tao. Samakatuwid, ang epekto ng saturation ng proseso ng ASO na nagbubuklod sa mga protina ng plasma sa mga daga ay nangyayari sa mas mababang mga konsentrasyon kumpara sa iba pang mga species. Ang mga pagkakaiba ng mga species sa plasma protein binding ay isang makabuluhang salik sa mga pagkakaiba sa interspecies na mga pharmacokinetics.

Nuclease resistance at protein binding, na katangian ng ASO na may phosphothioate bonds, ay nagbabago rin sa mga pharmacokinetics ng ASO therapy. Ang mga karagdagang istrukturang kemikal, na katangian ng ikalawang henerasyon ng mga nilikhang gamot, ay nagpapakilala ng iba pang mga pagbabago sa kanilang mga pharmacokinetics.

Methoxyethyl derivatives ng ACO

Ang mga pangalawang henerasyong ASO ay binuo upang mapabuti ang ilan sa mga katangian ng mga unang henerasyong ODN. Kaya, ang mga istruktura ng phosphothioate na idinagdag sa mga grupo ng MOE sa mga posisyon na 2" ay nagpapataas ng kanilang paglaban sa mga nucleases at binabago ang kahusayan ng pagbubuklod ng protina.

paglaban ng MOE sa mga nucleases

Ipinakita na ang istraktura ng MOE ay nakakaapekto sa paglaban ng ASO sa mga nucleases. Habang binabawasan ng mga istruktura ng phosphothioate ang aktibidad ng exonuclease, ang istraktura sa 2" na posisyon ay halos nag-aalis ng aktibidad ng exonuclease. Ang resistensya ng nuclease ay maaaring resulta ng (1) pagpapalit ng 2" hydrogen para sa MOE, (2) mga steric na epekto ng MOE, o (3) pagbuo ng isang matibay na shell ng tubig sa paligid ng ASO skeleton. Anuman ang mga dahilan ng paglaban sa mga nucleases, ang pagkakaroon ng grupo ng MOE ay ginagawang ang mga ASO na binago sa 2" na posisyon ay halos hindi naapektuhan sa mga epekto ng circulating at karamihan sa mga cellular nucleases. Ang gitnang rehiyon ng ASO skeleton, na binubuo ng mga deoxyphosphothioates, ay hindi halos kasing lumalaban sa nuclease-mediated cleavages. Ang mga pagkakaiba sa ASO ng una at ikalawang henerasyon sa mga site na napapailalim sa metabolismo, tinutukoy din ng mga pagkakaiba sa metabolic pattern.

Kapag sinusuri ang metabolic pattern gamit ang capillary gel electrophoresis (CGE) o liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS), walang nakitang metabolites na mas maikli ng isang nucleotide. Higit sa lahat, natagpuan ang mga metabolite na na-cleaved sa deoxy site (siguro sa pamamagitan ng endonucleases), ang karagdagang pathway ng metabolismo ay upang bawasan ang laki ng mga produkto ng cleavage. Ang paglaban sa exonuclease at mabagal na metabolismo sa ilalim ng impluwensya ng aktibong endonucleases ay humahantong sa pagbuo ng mga compound na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mahabang kalahating buhay. .

Pagbubuklod ng MOE sa mga protina

Ipinakita ng mga pang-eksperimentong pag-aaral na ang mga phosphothioate ASO na may mga istrukturang 2'-MOE ay may mas mababang affinity para sa mga protina ng plasma kumpara sa mga hindi nabagong phosphothioate ASO. mga 18 hanggang 40 μM. Kasabay nito, sa ganap na pinalitan na istraktura ng MOE ng ASO, ang pagkakaugnay para sa mga protina ng plasma ay bahagyang bumababa. Bakit ang isang pagtaas sa bilang ng mga istruktura ng MOE sa isang oligonucleotide ay hindi nakakaapekto sa isang karagdagang pagbaba sa pagkakaugnay para sa mga protina ng plasma ay hindi malinaw, ngunit ito ay maaaring dahil sa mga tampok ng pangalawang istraktura ng ASO.

Ang pagbaba sa pagkakaugnay ng protina na nauugnay sa mga istruktura ng MOE ay maaaring mabigyang-katwiran ng ilang pisikal na katangian. Marahil ang pinaka makabuluhang pisikal na kadahilanan na nagpapakilala sa mga binagong MOE ASO mula sa mga hindi binago ay ang pagkakaroon ng isang water molecular shell, na nagmumula sa MOE side chain. Ang mga substituent ng MOE sa hydrocarbon backbone ay "chelate" na mga molekula ng tubig (at posibleng mga metal ions), na bumubuo ng isang may tubig na shell, at binabawasan ang potensyal na kontak sa pagitan ng "malagkit" na mga molekula ng sulfur at plasma o cellular na mga protina. Ang antas ng ASO na nagbubuklod sa mga protina ay kabaligtaran na nauugnay sa kanilang paglabas sa ihi. Ang pagpapakilala ng mga phosphothioate bond at 2'-MOE substituents ay nagbabago ng protein binding at, bilang resulta, binabago ang mga katangian ng ASO.

Pagsipsip, pamamahagi, metabolismo at paglabas ng ASO

Pagsipsip

Parenteral na ruta ng pangangasiwa ng ASO

Napag-alaman ng mga pag-aaral na dahil sa bigat ng molekular (mga 7000 D) at sa mga negatibong singil ng ASO, limitado ang pagsipsip ng mga gamot na ito mula sa gastrointestinal tract. Kaya naman kadalasang ginagamit ang parenteral route ng kanilang administrasyon. Ang subcutaneous, intravenous infusion, o intravitreal injection ay ginagamit upang magbigay ng mga gamot sa unang henerasyon. Ang mas mababang pro-inflammatory na aktibidad ng mga pangalawang henerasyong ASO ay ginagawa silang mas angkop para sa pang-ilalim ng balat na pangangasiwa. Ang mga pharmacokinetics ng mga gamot na ito sa plasma na may subcutaneous injection at intravenous infusions ay maihahambing. Ang mga pag-aaral sa mga hayop sa laboratoryo ay nagpapakita na, sa huli, ang pamamahagi ng ASO ay maihahambing din sa iba't ibang mga organo, maliban sa lugar ng pag-iiniksyon at mga lymph node.

Pagkatapos ng subcutaneous administration, ang una at pangalawang henerasyon na ASO ay mabilis na nasisipsip mula sa lugar ng pag-iiniksyon patungo sa systemic na sirkulasyon. Sa mga klinikal na pag-aaral, pagkatapos ng subcutaneous administration ng pangalawang henerasyong ASO, ang oras upang maabot ang maximum na konsentrasyon (T max) ay mula 1.5 hanggang 4.7 na oras sa hanay ng dosis mula 25 hanggang 200 mg sa isang pare-parehong dami ng 1 ml. Ang bioavailability ng subcutaneous na dosis ay mula 36 hanggang 82% ng ibinibigay na dosis. Ang mga preclinical at klinikal na pag-aaral ay nagmumungkahi na ang bioavailability ng ASO ay tumataas sa konsentrasyon.

Ang kinetics ng mga ASO sa lugar ng iniksyon ay maaaring makaapekto sa lokal na tugon pati na rin ang kanilang mga systemic kinetics at pamamahagi. Ang pagbabawas ng konsentrasyon ng ASO sa lugar ng iniksyon ay hypothetically na binabawasan ang lokal na tugon sa iniksyon. Ang isang diskarte upang mabawasan ang konsentrasyon ng ASO sa lugar ng pag-iiniksyon ay upang palabnawin ang solusyon at, bilang isang resulta, dagdagan ang ibabaw na lugar ng pagsipsip mula sa subcutaneous depot. Theoretically, ang pagbabanto ng mga solusyon at ang malaking suction surface area ay dapat bawasan ang lokal na konsentrasyon at bawasan ang mga lokal na reaksyon. Ang parehong mga epekto ay maaaring inaasahan sa isang pagtaas sa systemic absorption. Samakatuwid, ang mga pagbabago sa dosis at dami ay maaaring ituring bilang mga potensyal na variable. Gayunpaman, kahit ngayon, ang mga subcutaneous injection na may mababang volume at medyo mataas na konsentrasyon ay nagpapakita ng mataas na bioavailability ng inilapat na materyal.

Lokal na pangangasiwa ng ASO

Ang isang pag-aaral ng iba't ibang paraan ng pangangasiwa ng ASO ay nagpapakita na ang kanilang mga aerosol form, rectal administration at intravitreal injection ay ginagamit bilang paraan ng lokal na pangangasiwa. Para sa paggamot ng mga sakit sa baga, posible na lumikha ng medyo mataas na konsentrasyon ng ASO sa mga baga gamit ang aerosol.

Ang kinetics ng unang henerasyon ng ODN ay pinag-aralan sa mga daga. Ito ay itinatag na ang kinetics ng naturang mga gamot ay nakasalalay sa dosis, ang clearance ay pulmonary na may kalahating buhay na halos 2 oras. Sa kabaligtaran, ang mga pag-aaral ng binagong pangalawang henerasyon na mga MOE ASO ay nagpapakita ng kalahating buhay na higit sa 4 na araw. Tulad ng iba pang pangkasalukuyan na paggamot, ang bentahe ng paglanghap ay ang kakayahang lumikha ng mataas na lokal na konsentrasyon sa mga tisyu na hindi karaniwang nag-iipon ng mga inilapat na sangkap. Sa baga, karaniwang hindi naiipon ang ASO pagkatapos ng parenteral administration. Ang lokal na pangangasiwa ay bihirang nagdudulot din ng mga sistematikong epekto. Halimbawa, kapag ang ASO ay ibinibigay sa mga unggoy sa isang dosis na 0.1 mg/kg sa pamamagitan ng paglanghap (tatlong dosis sa loob ng 1 linggo), ang konsentrasyon ng gamot sa baga ay humigit-kumulang 1 μg/g. Ngunit sa parehong mga unggoy na ito, ang konsentrasyon sa atay at bato ay humigit-kumulang 5% ng konsentrasyon sa mga baga, na nagpapahiwatig ng isang makabuluhang mas maliit na sistematikong epekto.

Ang data ng literatura ay nagpapahiwatig na ang rectal administration ng ASO ay matagumpay na ginagamit para sa paggamot ng ulcerative colitis. Kabaligtaran sa paglanghap, kung saan maaaring gamitin ang maliit na halaga ng iniksyon na sangkap, ang enema na ginagamit para sa paggamot ay maaaring maglaman ng hanggang 240 mg ng sangkap (alicaforsen) ng unang henerasyon. Sa kasong ito, ang rectal epithelium ay nakalantad sa iniksyon na sangkap, gayunpaman, dahil sa mahinang pagkamatagusin ng mataas na sisingilin na ODN, mayroong kaunting pagsipsip ng gamot, pati na rin ang isang pangkalahatang sistematikong epekto. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang konsentrasyon ng ASO sa bituka epithelium 12 oras pagkatapos ng pangangasiwa ay 20 µg/g. Ang bioavailability sa mga tao ay mula 0.03 hanggang 2.14% at ang maximum na konsentrasyon ng ASO na tinutukoy sa plasma ay 0.126 µg/ml lamang. Ang kawalan ng makabuluhang systemic absorption at ang mataas na lokal na konsentrasyon ng gamot ay may positibong epekto sa paggamot.

Ang isang pag-aaral ay ginawa ng intravitreal injection ng mga paghahanda ng ASO ng una at ikalawang henerasyon. Sa kasong ito, ang mga sangkap ay iniksyon sa mata sa napakaliit na halaga. Dahil sa paghihiwalay ng lugar ng pag-iniksyon, ang mga sistematikong epekto ng gamot ay nabawasan sa mas malaking lawak. Sa mata, sa vitreous body, at sa retina, ang ASO ay pumapasok sa iba't ibang bilis: mas mabilis itong pumapasok sa vitreous body kumpara sa retina. Ang parehong lokal na metabolismo at pagsasabog mula sa mata ay nag-aambag sa pag-aalis ng gamot. Tulad ng nabanggit na, dahil sa maliit na halaga, ang sistematikong epekto ng ibinibigay na gamot ay minimal. Gayunpaman, ang mekanismo ng systemic distribution ay katulad ng karamihan sa iba pang mga gamot.

Enteral administration ng ASO

Ang nabanggit na katatagan ng ikalawang henerasyon ng ASO sa mga nucleases ay nagsisiguro sa katatagan ng gamot sa bituka, na ginagawang posible para sa karagdagang pagsipsip nito. Gayunpaman, ang laki ng molekula at ang mga singil ng ACO ay naglilimita sa pagsipsip ng gamot. Pagkatapos ng pagsipsip mula sa bituka, ang kinetics ng ASO ay katulad ng parenteral administration nito. Kahit na ang atay ay isa sa mga pangunahing site ng akumulasyon ng ASO, ang unang pass effect sa pamamagitan ng atay ay hindi isang mahalagang kadahilanan na nakakaimpluwensya sa kinetics ng paghahanda ng ASO.

Pamamahagi ng ASO sa katawan

Ang papel ng perfusion at tissue affinity

Ang pamamahagi ng ASO at iba pang mga gamot ay nakasalalay sa pagkamatagusin, intensity ng suplay ng dugo, pagbubuklod sa mga protina ng plasma, mga tisyu at mga selula. Ipinakita na ang pamamahagi ng mga phosphothioate ASO ng una at pangalawang henerasyon sa mga tisyu na may maraming negatibong singil at ang kanilang pagbubuklod sa mga protina ay hindi gaanong nakasalalay sa suplay ng dugo, at higit na nakasalalay sa mga kadahilanan na nakakaapekto sa kanilang transportasyon sa cell.

Ang panloob na pamamahagi mula sa plasma hanggang sa mga tisyu ay medyo mabilis, ang pag-aalis ng kalahating buhay ay 30-90 minuto pagkatapos ng intravenous administration. Ang kalahating buhay ng ASO pagkatapos ng subcutaneous administration ay mas mahaba kaysa pagkatapos ng intravenous administration. Ang pagkakaibang ito ay dahil sa oras na kinakailangan para sa pagsipsip at hindi dahil sa iba pang mga pagkakaiba sa mga pharmacokinetics.

Ang pag-aaral ng kinetics ng mga gamot ng una at ikalawang henerasyon ay napansin ang mga bahagyang pagkakaiba nito. Ang higit na katatagan sa mga pangalawang henerasyong ASO nucleases ay binabayaran ng kanilang mas mababang pagbubuklod sa mga protina. Kasabay nito, ang mga pharmacokinetic profile ng 1st at 2nd generation na gamot ay magkapareho o halos hindi matukoy kapag ang kabuuan ng katutubong ASO at ang mga metabolite nito (kabuuang ASO) ng unang henerasyon ay inihambing sa buo na pangalawang henerasyong gamot (ISIS 13650). Kung hindi, ang mas mabilis na pagkasira ng ASO sa pamamagitan ng mga exonucleases ay magpapaikli sa kalahating buhay ng mga unang henerasyong gamot kumpara sa mga pangalawang henerasyon. Ang pamamahagi ng mga gamot ng parehong henerasyon ay nakasalalay sa dosis.

Tulad ng nabanggit sa itaas, pagkatapos ng pagsipsip mula sa lugar ng iniksyon o mga bituka, ang mga ASO ay nagbubuklod sa mga protina ng plasma. Dalawang protina ng plasma na partikular na nagbubuklod sa mga phosphothioate ASO ay albumin at alpha-2-macroglobulin. Ang isa pang karaniwang protina, ang acid glycoprotein, ay hindi nagbubuklod sa ASO. Ang pagbubuklod ng protina ay napakahalaga para sa pamamahagi ng ASO sa target na tisyu. Ang mga istrukturang kemikal na nagpapababa ng pagbubuklod ay humantong sa isang minarkahang pagbaba sa konsentrasyon ng gamot sa mga tisyu, pinatataas ang antas ng pagsasala nito sa pamamagitan ng renal glomeruli at paglabas sa ihi. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maobserbahan kapag gumagamit ng ASO na may mga diester bond sa balangkas ng paghahanda o sa pagkakaroon ng istraktura ng MOE. Ang pagbaba sa pagkakaugnay ng mga diester at mga istruktura ng MOE (o pareho) para sa mga protina ay nagbibigay-daan sa ASO na mas malayang umikot sa daloy ng dugo, na humahantong sa pagtindi ng paglabas nito sa ihi.

Sa lahat ng mga pag-aaral na may parenteral una at pangalawang henerasyon na ASO, hindi namin napansin ang isang linear clearance ng ASO mula sa plasma. Bumaba ang clearance sa pagtaas ng dosis ng gamot, at, samakatuwid, ang bioavailability nito ay mas malaki kaysa sa inaasahan mula sa dosis na ibinibigay. Dahil ang paunang clearance ay dahil sa pamamahagi ng ASO sa mga tisyu at ang pagsipsip ng gamot sa pamamagitan ng mga tisyu ay naobserbahan, maaari itong ipagpalagay na sila ay puspos ng ASO. Ang pag-aaral ng proseso ng saturation bilang isang resulta ng pagpapakilala ng ASO ay maaaring isagawa gamit ang mga phagocytes ng atay. Kapag ang pagbubuklod ng ASO sa mga cell ng Kupffer ay umabot sa saturation, magsisimula ang pagbaba ng affinity. Ang kasunod na pangangasiwa ng ASO sa mga daga ay nagpapabuti sa pamamahagi ng ASO sa mga non-phagocytic na selula ng atay, at bilang isang resulta, ang aktibidad ng pharmacological sa mga hepatocytes ay napabuti kumpara sa kontrol. Sa kabaligtaran, sa mga konsentrasyon ng plasma sa ibaba 1 µg/ml, ang ASO ay nagbubuklod nang mas aktibo sa mga selula ng Kupffer at mas mababa ang pag-iipon sa mga hepatocytes.

Ang pag-aaral ng proseso ng ASO na nagbubuklod sa mga protina ng plasma ay nagpakita na ang epektong ito ay sinamahan ng isang mabilis na pamamahagi ng complex sa mga tisyu sa ibabaw ng cell surface. Bagaman ang eksaktong mga mekanismo ng cellular binding ay hindi pa naitatag, maaari itong ipalagay na ang mga ASO ay nagbubuklod sa mga protina ng plasma o sa mga cellular na protina hangga't may mga libreng nagbubuklod na site. Ang mga nakagapos na ASO ay ipinamamahagi sa kahabaan ng gradient ng konsentrasyon sa buong lamad ng cell sa pamamagitan ng pagpapalitan ng extracellular protein para sa isang intracellular.

Kaya, ang puwersang nagtutulak ng pagpasok ng ASO sa mga cell ay ang gradient ng konsentrasyon. Ang paggalaw ng shuttle ng ASO sa pagitan ng cytoplasm at ng nucleus ay inilarawan. Sa pangkalahatan, malinaw na pinapadali ng pagbubuklod ng protina ang paggalaw ng ACO sa pamamagitan ng mga hadlang na karaniwang pumipigil sa paggalaw ng mga high-charged na hydrophilic molecule. Ang mekanismo ng shuttle ng lamad na ito ay nananatiling isang hypothesis para sa ASO, ngunit dati nang inilarawan para sa mga organometallic compound. Ang transportasyon ng ASO mula sa extracellular matrix patungo sa intracellular space ay na-visualize sa atay ng mga daga gamit ang mga immunohistochemical na pamamaraan at sa mga bato ng mga daga gamit ang vital microscopy na may fluorescent na label para sa pangalawang henerasyong ASO (S. Henry, B. Molitoris).

Ang pagkakakilanlan ng mga protina na kumokontrol sa transportasyon ng ASO mula sa extracellular hanggang sa intracellular space ay hindi kilala, ngunit pinaniniwalaan na ang pagbubuklod ng protina-ASO complex sa cell ay isinasagawa gamit ang phagocytic receptor. Dahil ang mga phagocytes, tulad ng mga cell ng Kupffer, tissue macrophage, at proximal tubule cells, ay may mataas na pagkakaugnay para sa ASO, maaaring isipin ng isa ang posibilidad na makahanap ng mga naturang receptor sa ibabaw ng kanilang cell.

Gayunpaman, ang cellular distribution at pharmacodynamics ng ASO sa mga transgenic na daga na kulang sa SR-A I/II phagocytic receptor ay hindi naiiba sa mga control syngeneic na hayop. Kaya, ang receptor na ito, na kilala bilang Scavenger receptor, ay hindi lumilitaw na responsable para sa pagkuha ng complex ng atay at bato. Ang papel ng iba pang mga istruktura ng acceptor na kasangkot sa mga proseso ng endocytosis ng ACO-protein complex ay hindi pa pinag-aralan.

Mga protina ng lamad na gumaganap bilang mga carrier , ay naroroon sa lahat ng mga organismo. Ang mga pangunahing tagapagdala ng gamot ay: ABC ( ATP-binding cassette transporters) at SLC (solute carrier family). Ito ay kilala na ang rate ng paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng biological membrane gamit ang mga proseso na pinagsama ng mga transporter ay nailalarawan sa pamamagitan ng saturation. Inilarawan ang ilang miyembro ng pamilya ng SLC na may mga kilalang tampok , higit sa lahat para sa transportasyon ng nucleosides, nucleoside sugars at phosphate sugars. Mayroong isang opinyon na ang mga pag-aaral sa hinaharap ay malamang na may kinalaman sa mga proseso ng ASO intermembrane transport.

Malinaw na, bilang karagdagan sa mga pagkakaiba sa itaas sa akumulasyon ng mga istruktura na nilikha ng iba't ibang mga organo at tisyu at ang pag-asa ng clearance at pamamahagi ng mga naturang compound sa kanilang dosis, ang pamamahagi ng ASO sa mga tisyu ay naiimpluwensyahan ng mga sistema ng transportasyon, ang mga katangian ng daloy ng dugo ng mga indibidwal, ang posibleng oras ng paninirahan ng gamot sa katawan, at, sa wakas, saturation ng tissue sa ASO. Sa kabila ng makabuluhang papel ng mga salik na ito sa mga proseso ng pamamahagi ng tisyu ng ASO, pinaniniwalaan na ang paunang pagbubuklod ng ASO sa ibabaw ng cell ay isa sa mga pagtukoy sa mga kadahilanan sa nasuri na mga mekanismo. Ang konklusyong ito ay batay sa katotohanan na ang atay at bato ay ang mga unang site ng ASO binding na may ilang karagdagang akumulasyon sa unang 24 na oras pagkatapos ng ASO administration. Kapag pinag-aaralan ang mga parameter ng pamamahagi ng ASO sa atay at bato, ipinakita ang isang fractional na pagtaas sa konsentrasyon ng gamot sa mga organo sa unang 24 na oras. Nangyayari ito sa panahon ng cellular at subcellular redistribution ng ASO, ngunit siguro, ang mga pangunahing organo ng pamamahagi ay dapat makaipon ng mas maraming materyal sa paglipas ng panahon dahil sa higit na pagkakaugnay ng mga organ na ito para sa ASO. Ang mga protina na responsable para sa affinity na ito ay maaaring maglaman ng tulad ng heparin na nagbubuklod na mga site para sa laminin at fibrinogen, at fibroblast growth factor (FGF). Ang maagang pakikipag-ugnayan ng ASO sa cell ay maaaring dahil sa pagbubuklod ng mga protina na ito, ngunit ang likas na katangian ng mga protina na ito, tulad ng nabanggit sa itaas, ay hindi gaanong pinag-aralan.

Isinasaalang-alang ang kahalagahan ng kumbinasyon ng mga tiyak na site na nagbubuklod ng ASO na may mga cell sa pamamahagi ng gamot sa katawan, dapat ding tandaan ng isa ang isang mahalagang kadahilanan tulad ng iba't ibang suplay ng dugo sa iba't ibang mga organo, ang posibilidad na maimpluwensyahan ang iba't ibang pamamahagi ng phosphothioate. Obvious naman ang ASO. Ayon sa iba't ibang mga may-akda, ang pagtatrabaho sa dose-dosenang serye ng mga sangkap ng una at ikalawang henerasyon ay nagpapahiwatig ng kanilang katulad na pamamahagi, at isang kapansin-pansing katulad na pamamahagi sa mga indibidwal ng iba't ibang mga species. Ang mga bato, atay, lymph node, spleen at bone marrow ay ang mga organo na nag-iipon ng pinakamalaking halaga ng ASO at ang kanilang mga metabolite. Ang katotohanan na ang mga baga at puso ay hindi nag-iipon ng ASO ay nagpapahiwatig na ang binibigkas na akumulasyon ng ASO sa atay at bato ay hindi sapat upang ipaliwanag ang kanilang magandang suplay ng dugo lamang. Halimbawa, ang mga lugar na may pinakamahusay na sirkulasyon ng dugo sa mga bato ay ang glomeruli, at hindi sila ang mga lugar na naglalaman ng mas maraming ASO. Sa kabaligtaran, sa proximal tubules, ang sirkulasyon ng dugo ay hindi gaanong aktibo. Gayunpaman, ang mga cell ng proximal tubules ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga aktibong phagocytic na mga cell, nag-iipon ng mga libreng ASO, pati na rin ang mga ASO na nauugnay sa mga protina na karaniwang na-reabsorb sa proximal tubules. Bilang resulta, ang renal cortex at proximal tubular epithelium ay naglalaman ng pinakamataas na konsentrasyon ng phosphothioate ASOs, parehong una at pangalawang henerasyon.

Dapat ding tandaan na ang suplay ng dugo (ml/g tissue) ng atay ay humigit-kumulang 20% ​​ng mga bato. Ang 4-5-tiklop na pagkakaiba sa perfusion sa pagitan ng mga bato at atay ay hindi humahantong sa 4-5-tiklop na pagkakaiba sa konsentrasyon ng ASO sa mga organ na ito. Ang mga fenestrated capillaries ay nagdaragdag sa lugar ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng ASO at ng daloy ng dugo at, samakatuwid, ito ay maaaring makabawi para sa hindi sapat na perfusion ng atay na may kaugnayan sa mga bato.

Ang ASO ay nagbubuklod sa mga protina ng plasma sa panahon ng pamamahagi

Bagaman ang saturation ng mga cell na may ASO sa huli ay nakakaapekto sa kanilang pamamahagi sa mga organo, ang pagbubuklod ng ASO sa mga protina ng plasma ay maaaring magbago ng pamamahagi sa mga bato at atay sa iba't ibang serye. Mayroong mga serial na pagkakaiba sa pagbubuklod ng protina. Sa pagbaba ng ASO na nagbubuklod sa mga protina ng plasma, ang kanilang akumulasyon sa atay ay bumababa at ang kanilang akumulasyon sa mga bato ay tumataas. Sa kabaligtaran, na may mas mataas na pagbubuklod, ang konsentrasyon ng ASO sa libreng anyo sa daloy ng dugo ay magiging mas maliit na halaga, mas mababa ang maipon sa mga bato at higit pa sa ibang mga organo. Mayroong isang kabaligtaran na ugnayan sa pagitan ng antas ng ASO na nagbubuklod sa protina at ang kanilang akumulasyon sa mga bato ng mga daga at unggoy pagkatapos ng paulit-ulit na intravenous at subcutaneous administration.

Ang pagbubuklod ng protina ay maaaring gamitin bilang pamantayan sa pagpili para sa ASO para sa mga klinikal na pagsubok. Sa ngayon, ang pagpapasiya ng pagbubuklod ng protina ay isang prosesong empirikal na walang paraan upang mahulaan kung aling serye ang magbubuklod ng higit pa o mas kaunti sa mga protina.

Pamamahagi ng ASO sa ibang mga organo

Anuman ang pagkakasunud-sunod ng pamamahagi ng mga phosphothioate ASO ng una at pangalawang henerasyon, ang isang katangian ng pattern ng lokalisasyon ng mga gamot na ito sa mga bato at atay, pati na rin sa mga spleen at lymph node, buto at sa cytoplasm ng adipocytes ay sinusunod. Ang akumulasyon ng ASO sa lymphoid tissue ay maaaring ipaliwanag sa bahagi ng phagocytic na aktibidad ng mga histiocytes at iba pang mga mononuclear cells. Posibleng maisalarawan ang ASO sa histiocyte phagolysosomes at macrophage tissues gamit ang hematoxylin staining. Ipinakita na ang mga ASO ay sumasailalim sa endocytosis, naisalokal sa mga endosom, at nananatili sa loob ng mga istrukturang ito. Ang konsentrasyon ng ASO sa mga phagolysosome ay madalas na maaaring matukoy sa pamamagitan ng paglamlam ng hematoxylin (halos tulad ng nuclear DNA). Ang ASO sa phagolysosomes ay malamang na bumubuo sa karamihan ng ASO na naipon sa spleen at lymphoid organs. Bilang karagdagan, ang mga phagocytically active cells ng buto at bone marrow ay nag-iipon ng ASO sa mga tisyu na ito, na kinumpirma ng pagkakaroon ng basophilic granules sa kanilang mga cell.

Ang mga kalamnan (parehong skeletal at cardiac) ay hindi naglalaman ng malaking halaga ng ASO. Gayunpaman, ang malapit na pagsusuri ng mga kalamnan gamit ang immunohistochemical o autoradiographic na mga pamamaraan ay nagpapakita ng nilalaman ng ASO sa mga phagolysosome ng muscle stroma macrophage, at ang akumulasyon na ito ay maaaring bahagyang makaapekto sa pagsukat ng konsentrasyon ng ASO sa mga kalamnan at puso.

Ang akumulasyon ng ASO sa cytoplasm ng adipocytes ay makabuluhan mula sa isang therapeutic point of view. Lalo na dahil, hindi tulad ng karamihan sa mga sangkap na naipon sa adipocytes, ang mga ASO ay hydrophilic. Ang mga pamamaraan ng immunohistochemical ay malinaw na nagpapakita na ang ASO ay matatagpuan sa cytoplasmic fraction ng adipocytes, habang ang ASO ay halos wala sa fat vacuole. Ang intensity ng paglamlam ay nagpapahiwatig ng isang makabuluhang akumulasyon ng sangkap sa cytoplasm. Halimbawa, sa mga unggoy pagkatapos ng 13 linggo ng paggamot sa ISIS 113715 sa dosis na 10 mg/kg/linggo, ang konsentrasyon sa atay ay 301 ± 88.1 μg/g, ngunit 37.3 ± 14.4 μg/g lamang sa adipose tissue sa parehong mga hayop.

Isinasaalang-alang na ang sangkap na hindi taba ay 10% ng kabuuang masa ng taba, ang pagwawasto ng konsentrasyon ng ASO, na isinasaalang-alang ang tagapagpahiwatig na ito, ay nagpapahiwatig ng pagiging maihahambing ng konsentrasyon nito sa atay. Ang mga makabuluhang konsentrasyon ng ASO sa adipocytes ay nagpapahiwatig na maaari silang magamit upang gamutin ang mga genetic na sakit ng ganitong uri ng cell: mga mapagkukunan ng mga hormone at cytokine. Kaya, natagpuan na ang mga pharmacologically active na konsentrasyon ng ASO ay naitala sa adipocytes ng mga daga kapag ang ISIS 113715 ay pinangangasiwaan sa isang dosis na 25 mg / kg dalawang beses sa isang linggo at binabawasan ang pagpapahayag ng PTP-1B target na gene kapwa sa atay at sa adipocytes. Ang mga katulad na obserbasyon ay ginawa sa mga unggoy na ginagamot sa ASO ISIS 113715. Dahil ang subcutaneous fat biopsy ay maaaring isagawa sa clinically at dahil ang aktibong ASO ay naipon sa taba, ang taba ay maaaring gamitin para sa biopsy at direktang sukatin ang mga pharmacological effect (mRNA reduction) at tissue concentration ng gamot sa mga tisyu ng tao.

Ang mga Phosphothioate ASO ay ipinamamahagi din sa iba pang mga tisyu. Ipinapakita ng mga pag-aaral ng immunohistochemical na ang mga endothelial cell ay nag-iipon ng ASO sa mga konsentrasyon na sapat upang bawasan ang mga antas ng mRNA, na ginagawa silang isang potensyal na target para sa interbensyong pharmacological. Sa ilang mga tisyu, ang kanilang mga konsentrasyon ay hindi sapat na mataas para sa isang pharmacological effect. Halimbawa, ang mga mature na lymphocyte ay hindi nag-iipon ng ASO, at ang aktibidad ng antisense ay nililimitahan ng mga T cells.

Ang mga selula ng buto, lalo na ang mga phagocytically active na osteoblast, ay maaaring mag-ipon ng ASO at ang epektong ito ay maaaring gamitin para sa mga therapeutic na layunin. Bilang karagdagan, ang mga pancreatic islet cells ay nag-iipon din ng ASO. Parehong ang una at ikalawang henerasyong ASO ay may mataas na singil, mga hydrophilic molecule na hindi tumatawid sa blood-brain o blood-testicular barrier. Gayunpaman, tulad ng sa mga kalamnan, ang mga macrophage na naglalaman ng mga nakikitang ASO ay naisalokal sa interstitial na rehiyon ng mga testicle. Ang mga ovary ay hindi pinaghihiwalay ng isang hadlang, kaya ang ASO ay maaaring masusukat sa dami sa mga obaryo at mailarawan ng immunohistochemistry sa stroma.

Ang limitadong pamamahagi ng plasma ASO sa mga selula ng utak at cardiomyocytes ay ginagawang ang mga tisyu na ito ay hindi malamang na mga target para sa interference ng antisense, bagaman ang pumipili na pagsugpo o pagpapahayag ng ilang mga protina ng channel ng ion sa utak at kalamnan ay maaaring maging therapeutically beneficial. Gayunpaman, ang limitadong pamamahagi ng ASO sa mga tisyu na ito ay makikita bilang isang kalamangan. Ang kawalan ng mga makabuluhang konsentrasyon ng ASO sa utak at puso ay binabawasan ang panganib ng pinsala sa central nervous system (CNS) at binabawasan ang pagpapakita ng hindi kanais-nais na mga epekto sa puso. Gaya ng nabanggit kanina, ang direktang pangangasiwa sa mga istruktura ng CNS, lalo na sa utak, sa pamamagitan ng intrathecal, intraventricular infusion o injection ay nagdudulot ng pamamahagi ng ASO sa loob ng central nervous system at maaaring maging kapaki-pakinabang sa therapeutically.

Sa panahon ng pagbubuntis, ang fetus ay lubos na protektado mula sa mga epekto ng mga antisense na gamot. Ang pag-aaral ng transplacental kinetics ng ASO ay hindi nagsiwalat ng akumulasyon nito sa fetus; isang mababang antas ng ASO ay nabanggit sa mga rodent sa inunan. Ang mga resultang ito ay patuloy na kinopya sa isang pag-aaral ng teratogenicity ng iba't ibang pangalawang henerasyong ASO sa mga daga, daga, at kuneho. Ang inunan, sa kabila ng napaka-perfused, ay hindi isang organ na may mataas na akumulasyon ng ASO.

Sa pangkalahatan, ang ipinakita na mga katotohanan ay nagpapakita na ang pamamahagi ng ASO ay isa sa mga pangunahing salik na tumutukoy sa kalubhaan ng aktibidad ng ASO. Ang mga pagkakaiba sa pamamahagi ng ASO ay lumilitaw na higit na nauugnay sa tissue tropism para sa mga gamot na ito at, sa isang mas mababang lawak, sa perfusion.

Metabolismo

Ang mga antisense na gamot ng una at ikalawang henerasyon ay na-metabolize ng mga nucleases, at hindi ng cytochrome P450-type na oxidase system, na ginagamit upang i-metabolize ang mga conventional lipophilic small molecule na gamot. Ang ASO ay hindi isang substrate para sa cytochrome P450 isoenzymes, at hindi rin nito hinihimok o pinipigilan ang aktibidad nito sa mga klinikal na makabuluhang konsentrasyon. Ang Exonuclease-mediated ASO cleavage, na siyang pangunahing pathway para sa metabolismo at clearance ng mga first-generation phosphothioate ODNs, ay pangalawa sa pangalawang henerasyong ASO. Ang aktibidad ng Exonuclease ay nililimitahan ng dalawang fragment: isang MOE sa dulong 3' at isa pang MOE sa dulong 5'.

Mga enzyme na responsable para sa metabolismo ng ASO

Ang mga partikular na enzyme na nag-metabolize ng pangalawang henerasyong ASO ay hindi kilala. Ang mga nucleases ay nasa lahat ng dako at posibleng makakita ng mga nasirang metabolite ng ASO sa karamihan ng mga tisyu. Ang mga homogenate ng hepatic at bato ay parehong may kakayahang mag-metabolize ng pangalawang henerasyong ASO sa vitro nang walang pagdaragdag ng mga exogenous na mapagkukunan ng enerhiya tulad ng nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) o adenosine 5-triphosphate (ATP). Ang unang cleavage ay nagreresulta sa dalawang produkto, bawat isa ay nailalarawan sa pamamagitan ng 5" at 3" na dulong protektado ng MOE. Ang mga metabolite na ito ay hindi nagbubuklod sa mga protina at sa gayon ay pinalabas mula sa mga tisyu. Dahil ang mga metabolite ay tinanggal nang mas mabilis kaysa sa kanilang nabuo, halos walang akumulasyon ng mga metabolite sa mga tisyu. Kaya, hindi posible na gamitin ang pagpapasiya ng dami ng mga metabolite sa mga tisyu bilang isang index ng metabolismo ng ASO sa mga tisyu.

Dahil ang rate ng pag-aalis ng ASO mula sa mga tisyu ay nakasalalay sa kanilang metabolismo, ang mga pagkakaiba sa metabolismo ng ASO sa iba't ibang mga tisyu ay maaaring matantya batay sa kalahating buhay ng mga gamot na ito mula sa nailalarawan na mga tisyu. Batay sa data para sa apat na pangalawang henerasyong ASO, napagpasyahan na ang pag-uugali ng mga miyembro ng klase na ito ay magkatulad, ngunit may kaunting pagkakaiba sa kanilang kalahating buhay mula sa atay at bato ng mga unggoy na ginagamot sa gamot sa loob ng 4-13 na linggo . Ipinakita na ang kalahating buhay ng ACO ISIS 104838 at 112989 na paghahanda mula sa atay at bato ay halos magkapareho. Iminumungkahi ng mga datos na ito na para sa ilang serye ng ASO ay walang makabuluhang pagkakaiba sa metabolic rate sa iba't ibang organo. Gayunpaman, ang mga pagkakaiba sa kalahating buhay ng tissue ay natukoy para sa ISIS 107248, 113715, at 301012. Ang naobserbahang mga pagkakaiba sa rate ng metabolismo ng mga gamot na ASO sa atay at bato ay nagpapahiwatig na maaaring may mga pagkakaiba sa rate ng metabolismo sa iba't ibang mga tisyu , o may mas kumplikadong kinetics para sa ilang serye ng produkto o mga resulta ay sumasalamin lamang sa isang maliit na bilang ng mga sample na kinuha sa loob ng limitadong time frame.

Ang isang detalyadong pag-aaral ng proseso ng paglabas ng ASO ikalawang henerasyon ay nagpapakita ng pagkakaroon ng iba't ibang mga rate ng kanilang paglabas mula sa iba't ibang uri ng mga selula ng atay. Dahil ang ilang mga uri ng cell, tulad ng proximal tubular cells ng renal cortex, ay may posibilidad na naglalaman ng ASO sa mga phagolysosome, ang ganitong uri ng uptake ay malamang na dahilan ng mga pagkakaiba sa mga rate ng metabolic ng gamot sa iba't ibang mga tisyu. Bilang karagdagan, malamang na ang mga tiyak na pagkakasunud-sunod sa istraktura ng ASO skeleton ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang sensitivity sa cleavage ng endonucleases.

Ang mga bacterial exonucleases ay nagpapakita ng mataas na antas ng pagtitiyak para sa pagkakasunud-sunod ng nucleotide sa ASO backbone, marahil para sa proteksyon laban sa mga virus. Karamihan sa mga aktibidad ng mga nucleases sa mga selula ng mammalian ay nauugnay sa mga mekanismo ng transkripsyon at pag-aayos ng DNA, at sa gayon ang pagtitiyak ng mga species ng mga mammal ay maaaring mag-iba mula sa mga bacterial endonucleases. Hindi alam kung ang mga proseso ng pagtitiklop at ang pagkilos ng mga enzyme na nauugnay sa hindi pangkaraniwang bagay ng pag-aayos ay pantay na responsable para sa catabolism ng mga sintetikong ASO na ito. Sa mataas na konsentrasyon ng ssDNA, ang mga ASO ay maaaring epektibong makipagkumpitensya sa natural na substrate. Maraming mga enzyme ng pamilyang nuclease ang nakakapag-catabolize ng ASO. Ang pagtukoy sa mga partikular na enzyme na kasangkot sa metabolismo ng ASO ay hindi kritikal para sa pagbuo ng mga antisense na gamot, ngunit ang isang mas mahusay na pag-unawa sa mga metabolic pathway ay magiging kapaki-pakinabang para sa pagbuo ng mga bagong teknolohiya.

Mga metabolite ng ASO

Ang mga pagkakaiba sa metabolismo ng una at pangalawang henerasyon na mga ASO ay medyo maliwanag kapag inihambing ang metabolic profile sa CGE. Kapag nasuri ang mga sample ng tissue o ihi sa isang LC/MS detector, nagiging mas malinaw ang likas na katangian ng mga metabolic na proseso. Karaniwan, ang mga unang henerasyong phosphorothioate ODN ay na-metabolize sa isang cascade ng ASO metabolites, bawat isa ay nag-iiba ng isang nucleotide bilang isang resulta ng solong nucleotide cleavages ng isang exonuclease. Kaya, pagkatapos ng pagpapakilala ng isang 20-mer, iyon ay, na binubuo ng 20 nucleotides, mga unang henerasyong ODN, plasma at mga tisyu ay naglalaman ng mga pamilya ng magkakasunod na pinaikling ASO, simula sa 19-mer at higit pa hanggang sa isang maikling ASO.

Paunang cleavage sa pangalawang henerasyong ASO metabolism na pinamagitan ng
endonucleases, humahantong sa pagbuo ng dalawang ASO, ang isa ay may 3' dulo ng MOE at ang isa ay may 5' dulo ng MOE. Ang pag-cleavage ng mga produkto na may hindi protektadong mga dulo ay maaaring isagawa alinman sa pamamagitan ng 5'-exonuclease o 3'-exonuclease. Ang mga resulta ng pinagsamang endo- at exonuclease na aktibidad ay isang cascade ng chain-abbreviated cleavage products, na marami kung hindi lahat ay makikita sa ihi na kinokolekta mula sa mga pagsubok na hayop o tao. Ang ihi ng mga ginagamot na hayop o mga pasyenteng ginagamot sa pangalawang henerasyong ASO ay maaaring maglaman ng mga metabolite na mula sa dalawang posibleng 15-mer hanggang dalawang posibleng 5-mer na MOE at maraming kumbinasyon ng bawat isa sa mga intermediate na metabolite.

Ang mga metabolite na mas maikli kaysa sa haba ng mga dulo ng MOE ay makikita sa mga tisyu kung ang mga dulo ng MOE ay mismong mga substrate para sa mga nucleases. Ang mga metabolite na ito ay karaniwang hindi nakikita ng mass spectral analysis, na nagmumungkahi na, bilang panuntunan, walang MOE mononucleotides na inilabas sa panahon ng metabolismo. Gayunpaman, may ilang mga pagbubukod sa paglalahat na ito. Para sa limitadong bilang ng mga nucleotide sequence , pangalawang henerasyon na ASO single nucleotide trims na sinusunod sa mga tisyu at plasma – alinman sa CGE o LC/MS: ang mga metabolite ay lumilitaw na resulta ng exonuclease digestion. Ang mga metabolite na ito ay maaaring maobserbahan sa paunang pamamahagi. Ipinapalagay na mabilis silang lumilitaw sa plasma ng dugo. Ang MOE mononucleotides, na nabuo sa panahon ng metabolismo, ay hindi mga substrate para sa phosphorylation, at sa gayon ay malamang na hindi maisasama sa mga nucleotide triphosphate at, sa huli, sa mga endogenous na nucleotides. Ang MOE mononucleotides ay hindi pumipigil sa mga enzyme na responsable para sa synthesis ng DNA. Kaya, ang MOE mononucleotides, kung nabuo, ay hindi dapat isama sa endogenous nucleotides.

Ang gitnang bahagi ng deoxynucleotides ng pangalawang henerasyong ASO ay napapailalim sa exonuclease cleavage, na humahantong sa paglabas ng isang nucleotide. Ang mga monodeoxynucleotides, na ginawa ng exonuclease cleavage, ay kapareho ng mga endogenous na nucleotides, maliban sa pangkat na thiophosphate, na maaaring may teorya. Gayunpaman, ang pangkat ng thiophosphate ay labile sa oksihenasyon at pagkawala ng asupre, na ginagawang magkapareho ang pangkat ng terminal na pospeyt sa mga endogenous na nucleotides. Samakatuwid, hindi tulad ng MOE mononucleotides, ang anumang pinakawalan na deoxynucleotide ay natural na isasama sa intracellular depot ng endogenous nucleotides. Ang mga nucleotide na nagpapanatili ng mga grupo ng thiophosphate ay magiging mga substrate para sa pagdaragdag ng isa o dalawang grupo ng pospeyt, na magreresulta sa pinaghalong nucleotide thiophosphate di- o triphosphate. Posible ang phosphorylation, ngunit ang pagkakaroon ng alpha thiophosphate ay ginagawang hindi kanais-nais ang mga reaksyon na thermodynamically.

Konklusyon

Ang kaugnayan ng pag-aaral ng mga pharmacokinetics ng data at mga gamot na katulad ng mga inilarawan ay halata, pati na rin ang paglikha ng mga modelo sa iba't ibang mga species ng hayop para sa isang kumpletong pag-unawa sa mga proseso na nagaganap sa katawan pagkatapos ng pagkuha ng mga gamot. Sa Russia, ang mga pag-aaral ng mga naturang gamot ay isinasagawa din.

Panitikan

1. Adjei A.A., Dy G.K., Erlichman C. et al. Isang pagsubok sa phase I ng ISIS 2503, isang antisense inhibitor ng H-ras, kasama ng gemcitabine sa mga pasyenteng may advanced na cancer. // klinika. Cancer Res. 2003 Vol. 9, #1. P. 115.

2. Benimetskaya L., Loike J.D., Loike G. et al. Ang Mac-1 (CD11b/CD18) ay isang ODN-binding protein. // Nat. Med. 1997 Vol. 3, bilang 4. P. 414.

3. Benimetskaya L., Tonkinson J.L., Koziolkiewicz M. et al. Pagbubuklod ng mga phosphorothioate ODN sa pangunahing fibroblast growth factor, recombinant na natutunaw na CD4, laminin at fibronectin sa P-chirality independent. // Nucl. Mga Acid Res. 1995 Vol. 23, blg. 21. P. 4239.

4. Bijsterbosch M.K., Manoharan M., Rump E.T. et al. In vitro fate ng phosphorothioate antisense ODNs: nangingibabaw na uptake ng scavenger receptors sa endothelial cells. // Nucl. Mga Acid Res. 1997 Vol. 25, blg. 16. P. 3290.

5. Bijsterbosch M.K., Rump E.T., De Vrueh R.L. et al. Modulasyon ng plasma protein binding at in vitro liver cell uptake ng phosphorothioate ODNs sa pamamagitan ng cholesterol conjugation. // Nucl. Mga Acid Res. 2000 Vol. 28, Blg. 14. P. 2717.

6. Brown D.A., Kang S.H., Gryaznov S.M. et al. Epekto ng pagbabago ng phosphorothioate ng mga ODN sa tiyak na pagbubuklod ng protina. // J. Biol. Chem. 1994 Vol. 269, blg. 43. R. 26801.

7. Butler M., Crooke R.M., Graham M.J. et al. Parehong namamahagi ang mga Phosphorothioate ODN sa class A scavenger receptor knockout at wild-type na mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 2000 Vol. 292, blg. 2. P. 489.

8. Butler M., Hayes C.S., Chappell A., Murray S.F., Yaksh T.L., Hua X.Y. Spinal distribution at metabolism ng 2_-O-(2-methoxyethyl) -modified ASOs pagkatapos ng intrathecal administration sa mga daga. // Neuroscience. 2005 Vol. 131, blg. 3. P. 705.

9. Butler M., Stecker K., Bennett C.F. Ang cellular distribution ng phosphorothioate ODNs sa normal na rodent tissues. //Lab. Mamuhunan. 1997 Vol. 77, blg. 4. P. 379.

10. Cossum P.A., Sasmor H., Dellinger D. et al. Disposisyon ng 14C na may label na phosphorothioate ASO ISIS 2105 pagkatapos ng intravenous administration sa mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1993 Vol. 267, blg. 3. P. 1181.

11. Cossum P.A., Troung L., Owens S.R. et al. Pharmacokinetics ng isang 14C na may label na phosphorothioate ASO, ISIS 2105, pagkatapos ng intradermal administration sa mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1994 Vol. 269, no. 1. P. 89.

12. Crooke S.T., Graham M.J., Zuckerman J.E. et al. Mga katangian ng pharmacokinetic ng ilang mga nobelang ASO analogs sa mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1996 Vol. 277, blg. 2. P. 923.

13. Driver S.E., Robinson G.S., Flanagan J., Shen W., Smith L.E.H., Thomas D.W., Roberts P.C. ASO-based na pagsugpo ng embryonic gene expression. // Nat. Biotechnol. 1999 Vol. 17. P. 1184.

14. Eckstein F. Phosphorothioate ODNs: ano ang kanilang pinagmulan at ano ang kakaiba sa kanila? // Antisense Nucl. Acid Drug Dev. 2000 Vol. 10, #2. R. 117.

15. Gaus H.J., Owens S.R., Winniman M., Cooper S., Cummins L.L. On-line na HPLC electrospray mass spectrometry ng phosphorothioate ASO metabolites. // Anal. Chem. 1997 Vol. 69, blg. 3. P. 313.

16. Geary R.S. Kasalukuyang pagtatasa ng mga relasyon sa PK/PD para sa mga antisense therapeutics. // World Congress of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Nice, France, 2002.

17. Geary R.S., Bradley J.D., Watanabe T. et al. Kakulangan ng pharmacokinetic interaction para sa ISIS 113715, isang 2_-O-methoxyethyl modified antisense oligonucleotide na nagta-target ng protein tyrosine phosphatase 1B messenger RNA, na may oral antidiabetic compound na metformin, glipizide o rosiglitazone. // klinika. Pharmacokinet. 2006 Vol. 45, blg. 8. P. 789.

18. Geary R.S., Leeds J.M., Fitchett J. et al. Pharmacokinetics at metabolismo sa mga daga ng isang phosphorothioate ASO antisense inhibitor ng C-raf-1 kinase expression.// Drug Metab. Dispos. 1997 Vol. 25, blg. 11. R. 1272.

19. Geary R.S., Leeds J.M., Henry S.P., Monteith D.K., Levin A.A. Antisense oligonucleotide inhibitors para sa paggamot ng cancer: 1. Pharmacokinetic properties ng phosphorothioate ODNs. // Anticancer Drug Des. 1997 Vol. 12, blg. 5. R. 383.

20. Geary R.S., Leeds J.M., Shanahan W. et al. Sequence independent plasma at tissue pharmacokinetics para sa 3 antisense phosphorothioate ASO: mouse sa tao. // sa American Association of Pharmaceutical Scientists, Pharm. Pananaliksik, Plenum Press, Seattle, Washington. 1996. R. S.

21. Geary R.S., Teng C.L., Truong L. et al. Unang pumasa sa hepatic extraction ng isang bahagyang binagong chimeric antisense oligonucleotides sa mga asong Beagle. // sa Taunang Pagpupulong ng American Association of Pharmaceutical Scientists, Indianapolis, IN, 2000. P. 216.

22. Geary R.S., Ushiro-Watanabe T., Truong L et al. Pharmacokinetic properties ng 2_-O-(2-methoxyethyl)-modified ASO analogs sa mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 2001 Vol. 296, blg. 3. R. 890.

23. Geary R.S., Yu R.Z., Levin A.A. Pharmacokinetics ng phosphorothioate antisense ODNs. // Curr. Opin. Mamuhunan. droga. 2001 Vol. 2, #4. R. 562.

24. Geary R.S., Yu R.Z., Watanabe T. et al. Pharmacokinetics ng isang tumor necrosis factor-alpha phosphorothioate 2_-O-(2-methoxyethyl) binago ang antisense oligonucleotides: paghahambing sa mga species. // Drug Metab. Dispos. 2003 Vol. 31, blg. 11. P. 1419.

25. Giacomini K.M., Sugiyama Y. Membrane transporters at drug response, sa Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 11th ed., Brunton, L.L., ed., McGraw-Hill, New York, 2006. P. 41.

26. Gleave M., Chi K.N. I-knock-down ang cytoprotective gene, clusterin, upang mapahusay ang hormone at chemosensitivity sa prostate at iba pang mga cancer. // Ann. NY Acad. sci. 2005. Vol.1058. P.1.

27. Gleave M., Miyake H. Paggamit ng antisense oligonucleotides na nagta-target sa cytoprotective gene, clusterin, upang mapahusay ang androgen- at chemo-sensitivity sa prostate cancer. // Mundo J. Urol. 23. 2005. No. 1. P. 38.

28. Glover J.M., Leeds J.M., Mant T.G. et al. Phase I kaligtasan at pharmacokinetic profile ng isang intercellular adhesion molecule-1 antisense ODN (ISIS 2302). // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1997 Vol. 282, blg. 3. R. 1173.

29. Graham M.J., Crooke S.T., Monteith D.K. et al. In vitro distribution at metabolism ng isang phosphorothioate ASOsa loob ng atay ng daga pagkatapos ng intravenous administration. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1998 Vol. 286, no. 1. P. 447.

30. Guvakova M.A., Yakubov L.A., Vlodavsky I., Tonkinson J.L., Stein C.A. Ang Phosphorothioate ODNs ay nagbubuklod sa pangunahing fibroblast growth factor, pinipigilan ang pagbubuklod nito sa mga cell surface receptor, at inaalis ito sa mga low affinity binding site sa extracellular matrix. // J. Biol. Chem. 1995 Vol. 270. P.2620.

31. Henry S.P., Denny K.H., Templin M.V., Yu R.Z., Levin A.A. Mga epekto ng human at murine antisense oligonucleotide inhibitors ng ICAM-1 sa reproductive performance, fetal development, at post-natal development sa mga daga. // Mga Depekto sa Kapanganakan Res. Bdev. pagpaparami. Toxicol. 2004 Vol. 71, no.6. P. 359.

32. Hua X.Y., Moore A., Malkmus S. et al. Ang pagsugpo ng spinal protein kinase C alpha expression ng isang antisense oligonucleotide ay nagpapababa ng morphine infusion-induced tolerance. // Neuroscience. 2002 Vol. 113, no. 1. P. 99.

33. Jackson J.K., Gleave M.E., Gleave J., Burt H.M. Ang pagsugpo ng angiogenesis ng antisense oligonucleotides sa clusterin. // Angiogenesis. 2005 Vol. 8, bilang 3. P. 229.

34. Kastelein J.J.P., Wedel M.K., Baker B.F. et al. Mabisang pagbawas ng apolipoprotein B at Low-density lipoprotein cholesterol sa pamamagitan ng panandaliang pangangasiwa ng isang antisense inhibitor ng apolipoprotein B. // Circulation. 2006 Vol. 114, No. 16. P. 1729.

35. Koziolkiewicz M., Krakoviak A., Kwinkowski M., Boczkowska M., Stec W.J. Stereodifference – ang epekto ng P chirality ng oligo(nucleoside phosphorothioates) sa aktibidad ng bacterial RNase H. // Nucl. Mga Acid Res. 1995. Vol.23, No.24. R. 5000.

36. Leeds J.M., Geary R.S. Pharmacokinetic properties ng phosphorothioate ASOs sa mga tao, sa Antisense Research and Applications, 1st ed., Crooke, S. T., ed., Springer, Heidelberg, 1998. P. 217.

37. Leeds J.M., Henry S.P., Geary R.S., Burckin T.A., Levin A.A. Paghahambing ng mga pharmacokinetics ng subcutaneous at intravenous administration ng isang phosphorothioate oligodeoxynucleotide sa cynomolgus monkeys. // Antisense Nucl. Acid Drug Dev. 2000. Vol.10, No.6. R. 435.

38. Levin A.A. Isang pagsusuri ng mga isyu sa mga pharmacokinetics at toxicology ng phosphorothioate antisense oligonucleotides. // Biochim. Biophys. acta. 1999. Vol.1489, No.1. R. 69.

39. Levin A.A., Geary R.S., Leeds J.M. et al. Ang mga pharmacokinetics at toxicity ng phosphorothioate ASOs, sa Biotechnology and Safety Assessment, 2nd ed., Thomas, J. A., ed., Taylor & Francis, Philadelphia, PA, 1998. P. 151.

40. Levin A.A., Henry S.P., Bennett C.F. et al. Preclinical development ng antisense therapeutics, sa Novel Therapeutics mula sa Modern Biotechnology: From Laboratory to Human Testing, 1st ed., Oxender D.L. at Post L.E., eds., Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 1998, p. 131.

41. Levin A.A., Henry S.P., Monteith D., Templin M. Toxicity ng antisense oligonucleotides. // sa Antisense Drug Technology, Crooke, S. T., ed., Marcel Dekker, New York, 2001. P. 201.

42. Loke S.L., Stein C.A., Zhang X.H. et al. Pagkilala sa transportasyon ng ASO sa mga buhay na selula. //Proc. Natl. Acad. sci. USA. 1989 Vol. 86. P. 3474.

43. Lorenz P., Misteli T., Baker B.F., Bennett C.F., Spector D.L. Nucleocytoplasmic shuttling: isang nobelang in vitro property ng antisense phosphorothioate ODNs. // Nucl. Mga Acid Res. 2000 Vol. 28, blg. 2. P. 582.

44. Minero P.B., Geary R.S., Matson J. et al. Ang bioavailability at therapeutic na aktibidad ng alicaforsen (ISIS 2302) ay pinangangasiwaan bilang isang rectal retention enema sa mga paksang may aktibong ulcerative colitis. // Ailment Pharmacol. Doon. 2006 Vol. 23, blg. 10. R. 1427.

45. Mou T.C., Gray D.M. Ang mataas na nagbubuklod na affinity ng phosphorothioate-modified oligomer para sa Ff gene 5 na protina ay na-moderate sa pamamagitan ng pagdaragdag ng C-5 propyne o 2_-O-methyl modifications. // Nucl. Mga Acid Res. 2002 Vol. 30, blg. 3. R. 749.

46. ​​Nicklin P.L., Craig S.J., Phillips J.A. Pharmacokinetic properties ng phosphorothioates sa mga hayop-absorption, distribution, metabolism at elimination, sa Antisense Research and Applications, 1st ed., Crooke, S. T., ed., Springer, Berlin, 1998. P. 141.

47. Peng B., Andrews J., Nestorov I. et al. Pamamahagi ng tissue at physiologically based na mga pharmacokinetics ng antisense phosphorothioate ASO ISIS 1082 sa daga. // Antisense Nucl. Acid Drug Dev. 2001 Vol. 11, #1. P. 15.

48. Phillips J.A., Craig S.J., Bayley D. et al. Pharmacokinetics, metabolismo at pag-aalis ng isang 20-mer phosphorothioate ODN (CGP 69846A) pagkatapos ng intravenous at subcutaneous administration. // Biochem. Pharmacol. 1997 Vol. 54, no.6. R. 657.

49. Sawai K., Mahato R.I., Oka Y., Takakura Y., Hashida M. Disposition ng ASOs sa isolated perfused rat kidney: involvement of scavenger receptors in their renal uptake. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 1996 Vol. 279, no. 1. P. 284.

50. Sewell L.K., Geary R.S., Baker B.F. et al. Phase I trial ng ISIS 104838, isang 2_-methoxyethyl modified antisense oligonucleotides na nagta-target ng tumor necrosis factor-alpha. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 2002 Vol. 303, blg. 3. R. 1334.

51 Slim G., Gait M.J. Configurationally tinukoy phosphorothioate-containing oligoribonucleotides sa pag-aaral ng mekanismo ng cleavage ng hammerhead ribozymes. // Nucl. Mga Acid Res. 1991 Vol. 19, blg. 6. R. 1183.

52. Snyder R.M., Mirabelli C.K., Crooke S.T. Ang cellular association, intracellular distribution, at efflux ng auranofin sa pamamagitan ng sequential ligand exchange reactions. // Biochem. Pharmacol. 1986 Vol. 35, blg. 6. P. 923.

53. Soucy N.V., Riley J.P., Templin M.V. et al. Pamamahagi ng maternal at fetal ng isang phosphorothioate ASO sa mga daga pagkatapos ng intravenous infusion. // Mga Depekto sa Kapanganakan Res. Bdev. pagpaparami. Toxicol. 2006 Vol. 77, no. 1. P. 22.

54. Spitzer S., Eckstein F. Pagpigil sa mga deoxyribonucleases ng mga grupong phosphorothioate sa oligodeoxyribonucleotides. // Nucl. Mga Acid Res. 1988 Vol. 16, #24. R. 11691.

55. Stavchansky S., Geary R.S., Cho M. Pharmacokinetics at hepatic first pass effect ng isang antisense oligonucleotide (ISIS 2302) sa mga daga. // sa Taunang Pagpupulong ng American Association of Pharmaceutical Scientists, Indianapolis, IN, 2000. P. 216.

56. Templin M.V., Levin A.A., Graham M.J. et al. Pharmacokinetic at toxicity profile ng isang phosphorothioate ASO kasunod ng paghahatid ng paglanghap sa baga sa mga daga. // Antisense Nucl. Acid Drug Dev. 2000 Vol. 10, hindi. 5. R. 359.

57. Teplova M., Minasov G., Tereshko V. et al. Crystal structure at pinahusay na antisense properties ng 2_-O-(2-methoxyethyl)-RNA. // Nat. Istruktura. Biol. 1999. Vol.6, No.6. R.535.

58. Villalona-Calero M.A., Ritch P., Figueroa J.A. et al. Isang phase I/II na pag-aaral ng LY900003, isang antisense inhibitor ng protein kinase C-alpha, kasama ng cisplatin at gemcitabine sa mga pasyenteng may advanced na non-small cell lung cancer. // klinika. Cancer Res. 2004 Vol. 10, No. 18 Pt 1. P. 6086.

59. Watanabe T.A., Geary R.S., Levin A.A. Plasma protein binding ng isang antisense oligonucleotide na nagta-target ng ICAM-1 ng tao (ISIS 2302). // Mga ASO. 2006 Vol. 16, blg. 2. P. 169.

60. White A.P., Reeves K.K., Snyder E. et al. Hydration ng single-stranded phosphodiester at phosphorothioate oligodeoxyribonucleotides. // Nucl. Mga Acid Res. 1996 Vol. 24, blg. 16. R. 3261.

61. Wilson D.M. Ika-3, ang aktibidad ng Ape1 abasic endonuclease ay kinokontrol ng mga konsentrasyon ng magnesium at potassium at matatag sa mga alternatibong istruktura ng DNA. // J. Mol. Biol. 2005 Vol. 345, no.5. P. 1003.

62. Yu D., Kandimalla E.R., Roskey A. et al. Stereo-enriched phosphorothioate ODNs: synthesis, biophysical at biological na katangian. // Bioorg. Med. Chem. 2000. Vol.8, No.1. R. 275.

63. Yu R.Z., Baer B., Chappel A. et al. Pag-unlad ng isang ultrasensitive noncompetitive hybridization-ligation enzyme-linked immunosorbent assay para sa pagpapasiya ng phosphorothioate ODN sa plasma. // Anal. Biochem. 2002 Vol. 304, no. 1. P. 19.

64. Yu R.Z., Geary R.S., Leeds J.M. et al. Paghahambing ng mga pharmacokinetics at tissue disposition ng isang antisense phosphorothioate ASO na nagta-target ng tao na Haras mRNA sa mouse at unggoy. // J. Pharm. sci. 2001 Vol. 90, #2. P. 182.

65. Yu R.Z., Geary R.S., Levin A.A. Application ng nobelang quantitative bioanalytical na pamamaraan para sa pharmacokinetic at pharmacokinetic/pharmacodynamic na mga pagtatasa ng antisense oligonucleotides. // Curr. Opin. drug discov. dev. 2004 Vol. 7, #2. R. 195.

66. Yu R.Z., Kim T.W., Hong A. et al. Cross species pharmacokinetic paghahambing mula sa mouse sa tao ng isang pangalawang henerasyon antisense oligonucleotide ISIS 301012, na nagta-target ng human apolipoprotein B-100. // Drug Metab. Dispos. 2007 Vol. 35. P. 460.

67. Yu R.Z., Zhang H., Geary R.S. et al. Pharmacokinetics at pharmacodynamics ng isang antisense phosphorothioate ASO na nagta-target sa Fas mRNA sa mga daga. // J. Pharmacol. Exp. Doon. 2001 Vol. 296, blg. 2. P. 388.

68. Zinker B.A., Rondinone C.M., Trevillyan J.M. et al. Pinapababa ng PTP1B antisense oligonucleotide ang protina ng PTP1B, pinapa-normalize ang glucose ng dugo, at pinapabuti ang sensitivity ng insulin sa mga daga na may diabetes. //Proc. Natl. Acad. sci. USA. 2002 Vol. 99, #17. P. 1137.

5507 0

Ito ay maaaring makamit sa maraming paraan: hybridization ng kaukulang oligonucleotide na may isang tiyak na gene o mRNA, pagharang sa kadahilanan ng transkripsyon ng protina, pagbabawas ng dami ng mRNA bilang isang resulta ng cleavage ng RNA enzymes, atbp. Isaalang-alang ang mga prinsipyo ng ilan sa mga ito.

Ang isang ribooligonucleotide na nagbubuklod sa isang tiyak na mRNA at sa gayon ay pumipigil sa pagsasalin ng protina na na-encode nito ay tinatawag na isang "antisense" mRNA. Ang mekanismong ito ay ginagamit ng ilang bakterya upang ayusin ang mga gene (Larawan 3.20). Sa pagsasagawa, ginagamit ang mga artipisyal na idinisenyong gene, kung saan ang pagsingit ng DNA ay nasa ganoong oryentasyon na ang kanilang mga transcript ay antisense na may paggalang sa target na mRNA (Larawan 3.21).

kanin. 3.20. Regulasyon ng bacterioferritin (bfr) gene sa pamamagitan ng antisense RNA

kanin. 3.21. Pagbabawal sa Pagsasalin ng mRNA ng isang Synthetic Antisense Oligonucleotide

Ipinakita na ang synthetic antisense oligonucleotides ay maaaring gamitin, gayunpaman, ang kanilang therapeutic effect ay lubos na nakasalalay sa kanilang paglaban sa pagkilos ng mga cellular nucleases, ang sistema ng paghahatid at ang pagtitiyak ng kanilang hybridization. Upang matukoy ang pinakaepektibong target na mga site sa isang partikular na mRNA, isang hanay ng mga antisense oligonucleotides na 15-20 base ang haba ay sinubok gamit ang kultura ng mga cell na nagsi-synthesize ng target na mRNA. Ang komposisyon ng mga synthesized na protina ay tinutukoy ng electrophoresis at itinatag kung aling pagpapakilala ng oligonucleotide ang humahantong sa pagbawas sa synthesis ng target na protina.

Upang maprotektahan laban sa nuclease cleavage, ang binagong oligonucleotides ay synthesize, habang hindi nawawala ang kakayahang mag-hybridize. Sa fig. Ipinapakita ng 3.22 ang mga istruktura ng binagong nucleotides, ang pagiging epektibo nito ay masinsinang pinag-aaralan. Halimbawa, ipinakita na ang mga oligonucleotides na may kapalit ng libreng oxygen ng phosphodiester bond na may sulfur (istraktura b) ay epektibong nag-hybrid sa komplementaryong target na RNA at ang nagresultang RNA-DNA duplexes ay nagpapagana ng intracellular ribonuclease H.

Ang endogenous enzyme na ito ay nag-hydrolyze ng RNA sequence sa naturang mga hybrid. Sa ganitong mga oligonucleotides, ang mga promising clinical trials ay naisagawa na, kung saan ang mga target ay RNA ng cytomegalovirus, HIV, at ilang RNA na responsable para sa pag-unlad ng cancer.

kanin. 3.22. Mga pagbabago sa oligonucleotide: a - normal na phosphodiester bond; b - thiophosphate bond; c - phosphamide bond; d - 2"-0-methylribose; e - C-5-propynylcytosine

Para sa epektibong paghahatid ng mga antisense oligonucleotides, madalas silang nakabalot sa mga liposome, na binago naman ng mga partikular na ligand na nagbibigay ng naka-target na paghahatid (nakita na natin ang pamamaraang ito nang isaalang-alang namin ang mga pamamaraan ng hindi-viral na paghahatid ng mga therapeutic gene). Sa ngayon, ang isang bilang ng mga pagsubok ay isinagawa at isang mataas na therapeutic efficacy ng antisense oligonucleotides ay ipinakita upang sugpuin ang hindi gustong paglaganap ng makinis na mga selula ng kalamnan (mga komplikasyon pagkatapos ng angioplasty, coronary bypass surgery, atherosclerosis), para sa paggamot ng mga impeksyon sa viral at malaria .

Ang prinsipyo ng pagkilos at istraktura ng ribozymes - natural na RNA na may aktibidad ng nuclease, ay ipinapakita sa Fig. 3.23.
Napag-alaman na ang mga short-stranded na RNA na ito ay epektibong sugpuin ang pagpapahayag ng mga viral genes, oncogenes, growth factor, at iba pang therapeutically important genes sa pamamagitan ng pag-clear ng kanilang mRNA. Sa pamamagitan ng pagbabago sa pagkakasunud-sunod na nagbubuklod ng substrate, posible na makakuha ng mga ribozymes na tiyak sa isang partikular na mRNA. Ang mga ribozymes ay maaaring direktang ma-synthesize sa cell sa pamamagitan ng transkripsyon ng isang sintetikong oligodeoxyribonucleotide na naka-encode sa catalytic domain at nag-hybridize na mga rehiyon na nasa gilid nito.

kanin. 3.23. Pag-cleavage ng mRNA sa pamamagitan ng ribozymes. Ipinapakita ng arrow ang cleavage site.

Ang nasabing oligonucleotide ay ipinasok sa isang eukaryotic expression vector at inilagay sa isang cell. Ang nagreresultang RNA ay kusang nakakakuha ng aktibong conformation, ang tinatawag na hammerhead shape. Maraming mga ribozyme ng iba't ibang mga istraktura at aktibidad ang na-synthesize ng kemikal. Halimbawa, sa laboratoryo ng mga nucleic acid ng Institute of Chemical Biology at Experimental Medicine ng Siberian Branch ng Russian Academy of Sciences (Novosibirsk), maraming taon ng pananaliksik ang isinasagawa upang makakuha ng mga sintetikong ribozymes na may mas mataas na aktibidad at katatagan.

Upang madagdagan ang proteksyon laban sa napaaga na cleavage sa pamamagitan ng intracellular nucleases, ang iba't ibang derivatives ng ribozymes ay nakuha - na may methylated 2 "-hydroxyl (tingnan ang Fig. 3.22, d) na mga grupo, binary structures, atbp. Ang istraktura ng ribozyme molecule ay makabuluhang nakakaapekto sa pagiging epektibo nito. Figure Ipinapakita ng 3.24 ang kinetics ng mdr1 mRNA cleavage na may synthesized ribozymes ng iba't ibang mga istraktura.

kanin. 3.24. Cleavage ng 190-bp 5'-terminal fragment ng MDR1 mRNA na may binagong binary (1,3) at full-length (2,4) ribozymes: a - RNA structure na may nakahiwalay na partikular na site; b - akumulasyon ng mga produkto ng cleavage ( mga materyales na ibinigay ng A.G. Venyaminova, IBKhiFM, Novosibirsk)

Ang isang espesyal na lugar sa molecular therapy ay inookupahan ng tinatawag na prodrug activation method. Halimbawa, ang isa sa mga paraan ng gene therapy para sa cancer ay ang pagkasira ng mga tumor cells gamit ang activated derivative ng ganciclovir (GCV, isang derivative ng guanosine), isang thymidine kinase gene product, mula sa nabanggit na herpes simplex virus HSVtk.

Ang mga selula ng tumor ay inililipat sa vivo kasama ang HSVtk gene sa ilalim ng isang aktibong promoter at pagkaraan ng ilang araw, ang ganciclovir ay pinangangasiwaan, na kung saan ay phosphorylated ng viral thymidine kinase sa monophosphate at pagkatapos ay sa pamamagitan ng host cell kinases sa triphosphate. Pinipigilan ng derivative na ito ang DNA polymerase at pinipigilan ang synthesis ng DNA, na humahantong sa pagkamatay ng dumadami na mga cell. Sa pamamagitan ng mga intercellular contact, ang ganciclovir triphosphate ay tumagos sa mga kalapit na hindi nabagong mga cell at sa gayon ay sumisira ng karagdagang sampung tumor cells.

Ang gene na humahantong sa pagkamatay ng sariling cell ay tinatawag na "suicide" gene (sa aming kaso ito ay ang thymidine kinase gene), at ang terminong "prodrug" ay tumutukoy sa hindi aktibong anyo ng gamot (sa kasong ito ito ay ganciclovir). Ang diskarte na ito ay ginamit upang lumikha ng iba pang mga variant ng kumbinasyon ng gene activator-prodrug, ngunit ang pagiging epektibo ng GCV-HSVtk system ay napatunayan na sa ilang mga preclinical na pagsubok.

Ang gene therapy ay isang bagong medikal na disiplina, ang pagbuo nito ay nangyayari sa harap ng ating mga mata. Sa kabila ng ilang mga tagumpay at inaasahang mga prospect, may ilang mga hamon na nananatiling malagpasan.

Ang ilan sa mga problema ay higit pa sa medisina at molecular biology. Ito ay mga isyung etikal at pampulitika. Tulad ng napansin mo na, isinasaalang-alang namin ang mga pamamaraan ng genetic therapy para lamang sa mga somatic cell. Nangangahulugan ito na ang mga ginawang pagwawasto ay limitado sa isang partikular na organ o tissue, ang "naitama" na mga gene ay hindi maipapasa sa susunod na henerasyon. Ang mga pagbabago sa genotype ng mga selulang mikrobyo (sperm o itlog) o mga fertilized na selula ay dapat na maipasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon.

Sa kasalukuyan, ang gene therapy ng mga somatic cell ay inuri bilang isang karaniwang paraan ng interbensyong medikal. Sa kaibahan, ang germ cell gene therapy ay mas kumplikado sa teknolohiya, may problema at hindi mahuhulaan. Samakatuwid, ang mga eksperimento sa lugar na ito ay ipinagbabawal sa maraming bansa.

Sa pagtatapos ng 80s. Sa Estados Unidos, ang mga regulasyon ay naitatag na namamahala sa mga pagsubok sa larangan ng somatic cell genetic therapy. Ginagarantiyahan nila ang isang walang kinikilingan at kinatawan na pagpili ng mga pasyente at ang kanilang kamalayan (kung gaano mapanganib ang paggamot, ano ang posibilidad ng tagumpay nito, atbp.), ang pagiging kompidensiyal ng impormasyon tungkol sa mga pasyente at ang mga pag-aaral na isinagawa, ang pagpapatupad ng lahat ng mga manipulasyon nang maayos nang hindi nagiging sanhi pinsala, kapwa sa mga partikular na pasyente at sa populasyon ng tao sa pangkalahatan.

Dahil ang paggamot ng mga somatic cells ay humahantong sa isang pagpapabuti sa kondisyon at isang makabuluhang pagpapahaba ng buhay ng mga pasyente na may genetic na sakit, ngunit ang "pinabuting" gene ay hindi minana, ito ay pinaniniwalaan na ito ay hahantong sa akumulasyon ng mga genetic na sakit sa ang populasyon ng tao. Gayunpaman, ayon sa genetics ng populasyon, ito ay tumatagal ng libu-libong taon para sa isang makabuluhang pagtaas sa dalas ng isang nakakapinsalang gene bilang resulta ng mabisang paggamot.

SA. Voinov, T.G. Volova

nucleotides- Phosphoric esters ng nucleosides, nucleoside phosphates. Ang mga libreng nucleotide, sa partikular na ATP, cAMP, ADP, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa enerhiya at impormasyong intracellular na mga proseso, at mga nasasakupan din ng mga nucleic acid at maraming coenzymes.

Ang mga compound na binubuo ng dalawang nucleotide molecule ay tinatawag dinucleotides, sa tatlo trinucleotides, mula sa isang maliit na bilang - oligonucleotides, at sa marami polynucleotides, o mga nucleic acid.

morpholino(Ingles) Morpholino) ay mga sintetikong oligonucleotide na ginagamit sa molecular biology upang baguhin ang expression ng gene. Ang antisense oligomeric morpholinos ay ginagamit upang harangan ang ibang mga molekula sa pag-access ng mga partikular na sequence ng nucleic acid. Hinaharang ng Morpholine oligonucleotides ang maliliit na single-stranded na rehiyon (mga 25 nucleotides) sa ibabaw ng mga molekula ng RNA.

Antisense oligonucleotides ay mahahabang sequence ng DNA nucleotides sa mga chromosome. Kung ang isang gene ay dapat ipahayag, pagkatapos ay ang proseso ng transkripsyon ng gene na ito ay magsisimula, bilang isang resulta kung saan ang mRNA ay synthesize.

Ang therapeutic effect ng synthetic antisense oligonucleotides ay depende sa specificity ng kanilang hybridization sa accessible na site ng m RNA target, paglaban sa pagkilos ng mga cellular nucleases, at ang pagkakaroon ng isang delivery system sa cell.

Sa ngayon, ang pinakaepektibong naka-target na naka-target na pagsara ng aktibidad ng ilang mga rehiyon ng genome ay isinasagawa ng mga antisense oligonucleotides (AONs). Ang diskarte para sa paggamit ng AON ay batay sa pakikipag-ugnayan ng Watson-Crick ng mga molekula ng DNA sa target na mRNA. Ang pagbuo ng isang DNA-mRNA heteroduplex ay humahantong sa hindi aktibo ng M-RNA at kasunod na pagtigil ng synthesis ng protina.

Sa madaling salita, ang mekanismo ng antisense ay tumutukoy sa pagbubuklod ng oligonucleotide sa pantulong na site ng target na RNA at ang pagsugpo sa intracellular function ng RNA na ito.

Gayunpaman, ang simple at kaakit-akit na teoretikal na modelo ay naging mas kumplikado sa katotohanan. Tatlong uri ng mga molekulang antisense ang kilala: medyo maikli na sintetikong oligonucleotides; antisense RNA na ipinahayag sa cell pagkatapos ng paglipat na may isang antisense ribozyme gene, na mayroong catalytic na aktibidad.

Ang paglikha ng mga gamot batay sa antisense oligonucleotides ay isa sa mga pinakabagong direksyon sa pagbuo ng gamot. Ang teknolohiyang ito ay nagbibigay ng pagkakataon sa mananaliksik na direktang makaapekto sa halos anumang proseso sa cell na may pinakamataas na pagtitiyak. Kung ang isang partikular na protina ay nagtataguyod ng paglaki ng isang selula ng kanser, pagkatapos ay sa pamamagitan ng paggamit ng naaangkop na antisense oligonucleotide, maaari itong matiyak na ang protina na ito ay hindi na muling ma-synthesize sa cell. Ang mga antisense oligonucleotides ay napakaspesipiko na halos imposible para sa anumang iba pang protina sa cell na maapektuhan. Ang pagtitiyak na ito ay magbabawas sa mga side effect na kadalasang nakikita sa mga tradisyonal na paggamot sa kanser.

Ang mekanismo ng inactivation ay hindi pa rin ganap na malinaw. Ngunit marahil ito ay dahil sa ang katunayan na ang double-stranded RNA ay hindi katangian ng mga normal na selula. Dahil ang signal para sa synthesis ng bawat protina ay isang solong mRNA, ang naturang senyas para sa isang partikular na protina ay maaaring i-off o "i-knocked out" gamit ang naturang komplementaryong sequence.

Fig.4 Ang mekanismo ng pagpapatakbo ng antisense oligonucleotide

Ang isang mahalagang problema ng paggamot sa mga gamot batay sa antisense oligonucleotides ay ang pagkasira ng mga naturang gamot sa pamamagitan ng mga cell enzymes - mga nucleases. Ang mga oligodeoxonucleotides ay pinababa ng mga nucleases, kaya napakahalagang protektahan sila mula sa pagkilos ng huli upang hindi mawala ang kanilang kakayahang mag-hybrid sa target. Upang gawin ito, ang electrophoretic na paghihiwalay ng mga cellular protein ay isinasagawa, kung saan ang isang radioactive na label ay kasama sa panahon ng pagsasalin, at ang radioautography ay ginagamit upang matukoy kung alin sa "antisense" oligonucleotides ang binabawasan ang synthesis ng isang partikular na protina. Walang pangkalahatang pamantayan para sa pagpili ng pinakamahusay na target na mga site sa iba't ibang mga transcript ng RNA. Ang mga oligonucleotide na pantulong sa 5'- o 3'-konp mRNA, exon at intron na mga hangganan, at maging ang mga double-stranded na rehiyon ay maaaring maging epektibo. Ang mga oligodeoxynucleotides ay pinababa ng loob ng mga intracellular nucleases; samakatuwid, mahalagang protektahan sila mula sa pagkilos ng huli upang hindi mawala ang kanilang kakayahang mag-hybrid sa target. Para dito, ang mga base ng pyrimidine at deoxyribose ay maaaring mabago sa isang tiyak na paraan.

Kaya, sa kasalukuyang pinakamalawak na ginagamit na "antisense" na oligonucleotides, ang libreng oxygen atom ng phosphodiester bond ay pinalitan ng isang sulfo group, na nagreresulta sa pagbuo ng isang thiophosphate bond. Ang mga oligonucleotide na binago sa ganitong paraan ay natutunaw sa tubig, nagdadala ng negatibong singil, at hindi nabibiyak ng mga endonucleases. Sa hybridization sa target na site, bumubuo sila ng RNA-DNA duplexes na nag-activate ng ribonuclease (RNase) H, isang endogenous enzyme na nag-cleaves ng mRNA sa hybrid molecule. Ang mga unang klinikal na pagsubok ng naturang oligonucleotides, mga unang henerasyong gamot, ay isinagawa. Ang mga target ay RNA ng cytomegalovirus, human immunodeficiency virus, pati na rin ang mRNA ng mga gene na responsable para sa pag-unlad ng kanser, sakit sa bituka at iba pang mga sakit.

Synthesized "antisense" oligonucleotides na may phosphoramidite at polyamide (peptide) bond. Ang ganitong mga molekula ay napaka-lumalaban sa pagkilos ng mga nucleases. Pinoprotektahan din ng mga grupong kemikal na nakakabit sa 2' carbon atom ng sugar residue at C-5 atom ng pyrimidines ang mga antisense oligonucleotides at pinapadali ang kanilang pagbubuklod sa target na site. ). Ang lahat ng mga pakinabang ng mga ito at iba pang mga pagbabago ay ngayon ay masinsinang pinag-aaralan.