Sdf-1-связывающие нуклеиновые кислоты

Sdf-1-связывающие нуклеиновые кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к нуклеиновым кислотам, связывающимся со стромальным фактором-1 (SDF-1) СХС-хемокина, и к их применению для приготовления лекарственного средства и диагностического средства.

Хемокины представляют собой семейство структурно родственных, гепарин-связывающих основных мелких белков с молекулярной массой 8-14 кДа. В функциональном отношении хемокины можно классифицировать как провоспалительные, гомеостатические или двойственные (Moser, Wolf et al., 2004). Воспалительные хемокины индуцируются патогенными микроорганизмами, цитокинами или факторами роста и направляют эффекторные лейкоциты в места локализации инфекции, воспаления, повреждения ткани и опухоли. Такие хемокины регулируют рекрутинг, активацию и пролиферацию лейкоцитов (Schall and Bacon, 1994; Springer, 1995; Baggiolini, 1998). Хемокины избирательно индуцируют хемотаксис нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов, макрофагов, мастоцитов, Т- и В-клеток. Помимо хемотаксического действия хемокины могут избирательно оказывать другие воздействия на соответствующие клетки, такие как изменение формы клетки, временное увеличение концентрации свободных ионов кальция внутри клетки, дегрануляция, увеличение числа интегринов, образование биоактивных липидов (лейкотриенов, простагландинов, тромбоксанов) или респираторный “взрыв” (высвобождение реакционно-способных форм кислорода для уничтожения патогенных микроорганизмов или опухолевых клеток). Таким образом, вызывая высвобождение медиаторов воспаления, хемотаксис и транссудацию лейкоцитов в местах локализации инфекции или воспаления, хемокины усиливают воспалительную реакцию. Гомеостатические хемокины, с другой стороны, экспрессированы главным образом в костном мозге и лимфоидных тканях, участвуют в гемопоэзе, осуществляют иммунный контроль и регулируют иммунные реакции (Godessart, 2005).

С учетом расположения первых двух из четырех консервативных остатков цистеина хемокины делятся на четыре класса: СС или β-хемокины, в которых остатки цистеина последовательно связаны друг с другом, СХС или α-хемокины, в которых остатки цистеина разделены одним дополнительным аминокислотным остатком, ХС или γ-хемокины (единственным обнаруженным до сих пор представителем данного класса является лимфотактин/XCL1), которые имеют только один дисульфидный мостик, и СХ3С-хемокины, которые содержат три аминокислотных остатка между остатками цистеина (единственным членом данного класса является мембраносвязанный фракталкин (Bazan, Bacon et al., 1997)).

СХС-хемокины воздействуют главным образом на нейтрофилы, в частности, СХС-хемокины, содержащие аминокислотную последовательность ELR у аминоконца. Примерами СХС-хемокинов, активно воздействующих на нейтрофилы, являются IL-8/CXCL8, GROα/CXCL1, GROβ/CXCL2 и GROγ/CXCL3, NAP-2/CXCL7, ENA-78/CXCL5, SDF-1/CXCL12 и GCP-2/CXCL6. СС-хемокины воздействуют на целый ряд лейкоцитов, таких как моноциты, макрофаги, эозинофилы, базофилы, а также на Т- и В-лимфоциты (Oppenheim, Zachariae et al., 1991; Miller and Krangel, 1992; Baggiolini, Dewald et al., 1994; Jose, Griffiths-Johnson et al., 1994; Ponath, Qin et al., 1996). Примерами таких хемокинов являются I-309/CCL1; MCP-1/CCL2, MCP-2/CCL8, MCP-3/CCL7, MCP-4/CCL13, MIP-1α/CCL3 и MIP-1β/CCL4, RANTES/CCL5 и эотаксин/CCL11.

Хемокины воздействуют с помощью рецепторов, относящихся к надсемейству, состоящему из семи трансмембранных рецепторов, связанных с G-белком (GPCR; (Murphy, Baggiolini et al., 2000)). Вообще говоря, взаимодействие хемокина и рецептора хемокина является беспорядочным и выражается в том, что один хемокин может связываться с несколькими рецепторами хемокина и наоборот один рецептор хемокина может взаимодействовать с несколькими хемокинами. Несколько известных рецепторов СХС-хемокинов включают CXCR1, связывающий GROα, GCP-2 и IL-8; CXCR2, связывающий хемокины, включающие GROα, GROβ, GROγ, ENA-78 и IL-8; CXCR3, связывающий хемокины, включающие PF4, MIG, IP-10 и I-TAC; CXCR4, который, как установлено в настоящее время, только передает сигнал под воздействием SDF-1, и CXCR5, который, как установлено, передает сигнал под воздействием ВСА-1 (Godessart, 2005).

SDF-1 (стромальный фактор-1; синонимы: CXCL12; PBSF [фактор стимуляции роста пре-В-клеток]; TPAR-1 [ТРА-подавляемый ген 1]; SCYB12; TLSF [фактор стимуляции клеток лимфомы тимуса]; hIRH [интеркрин человека с пониженным содержанием в гепатоме]) является СХС-хемокином, вызывающим ангиогенез, который не содержит фрагмент ELR, типичный для IL-8-подобных хемокинов (Salcedo, Wasserman et al., 1999; Salcedo and Oppenheim, 2003), связывается с рецептором CXCR4, связанным с G-белком, и активирует данный рецептор. Указанный хемокин был обнаружен тремя независимыми группами ученых в результате клонирования кДНК, имеющих N-концевые сигнальные последовательности (Tashiro, Tada et al., 1993), благодаря способности данного хемокина стимулировать образование ранних В-клеток-предшественников при экспрессии линией стромальных клеток РА6 (Nagasawa, Kikutani et al., 1994), или выделения из библиотеки кДНК, созданной из фибробластов эмбрионов мышей, обработанных ацетатом тетрадодеканоилфорбола С-активатора протеинкиназы (ТРА) (Jianf, Zhou et al., 1994).

В результате альтернативного сплайсинга образуются две формы SDF-1: SDF-1α (68 аминокислот) и SDF-1β, содержащие четыре дополнительных остатка у С-конца (Shirozu, Nakano et al., 1995). Биологическая значимость двух указанных сплайсированных вариантов полностью не изучена.

Весьма примечательна консервативность последовательностей в SDF-1 у животных разных видов: SDF-1α человека (SEQ ID NO:1) и SDF-1α мыши (SEQ ID NO:2) являются фактически идентичными. Существует лишь одна консервативная замена V на I в положении 18 (Shirozu, Nakano et al., 1995). Другой необычной особенностью, отличающей SDF-1 от большинства других хемокинов, является его избирательность. Действительно, SDF-1 и рецептор CXCR4, по-видимому, образуют моногамную пару рецептор-лиганд.

Существует модель структуры SDF-1, полученная методом ЯМР (доступ к PDB, ISDF) [8-68]. Было установлено, что SDF-1 является мономером с неупорядоченной N-концевой областью. Отличие от других хемокинов состоит главным образом в строении гидрофобного ядра и распределении поверхностного заряда (Crump, Gong et al., 1997).

Физиологическая активность SDF-1: так как рецептор CXCR4 для SDF-1 широко экспрессирован в лейкоцитах, зрелых дендритных клетках, эндотелиальных клетках, клетках головного мозга и мегакариоцитах, активность SDF-1 является разнообразной. Указанный хемокин обладает самым широким спектром биологических функций по сравнению с любым другим обнаруженным до сих пор хемокином, особенно за пределами иммунной системы. Наиболее значимыми функциями SDF-1 являются:

Хоминг и прикрепление эпителиальных клеток к местам образования новых сосудов в сосудистой оболочке сетчатки глаза. Установлено, что SDF-1 участвует в хоминге эпителиальных клеток в сосудистой оболочке глаза в процессе образования новых сосудов в ткани глаза. В настоящее время все еще исследуется роль таких клеток, но опубликованная гипотеза гласит, что указанные эпителиальные клетки участвуют в образовании аберрантных кровеносных сосудов (Sengupta, Caballero et al., 2005).

Гемопоэз. SDF-1 необходим для сохранения гемопоэтических (CD34+) клеток-предшественников в костном мозге взрослого человека. AMD3100, избирательный антагонист CXCR4, может быть использован для мобилизации CD34+ клеток в случае трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. CD34+ клетки мигрируют in vitro и in vivo в направлении градиента SDF-1, создаваемого стромальными клетками (Aiuti, Webb et al., 1997).

Рост и хемотаксис В-клеток. SDF-1 опосредует пролиферацию пре-В-клеток и усиливает рост В-клеток-предшественников костного мозга (Nagasawa, Kikutani et al., 1994); вызывает специфическую миграцию пре- и про-В-клеток, не являясь при этом сильным хемоаттрактантом для зрелых В-клеток (D'Apuzzo, Rolink et al., 1997; Bleul, Schultze et al., 1998). SDF-1 имеет в основном важное значение для расположения В-клеток во вторичной лимфоидной ткани.

Хемотаксис Т-клеток. SDF-1 является одним из наиболее эффективных хемоаттрактантов Т-клеток; CXCR4 присутствует во многих субпопуляциях Т-клеток (Bleul, Farzan et al., 1996).

Развитие эмбриона. SDF-1 и его рецептор CXCR4 имеют важное значение для развития эмбриона. Мыши с отсутствием SDF-1 и CXCR4 погибают в перинатальный период; у мышей возникают дефекты межжелудочковой перегородки сердца или аномальное развитие мозжечка помимо уменьшения числа В-клеток и миелоидных клеток-предшественников (Nagasawa, Hirota et al., 1996; Ma, Jones et al., 1998; Zou, Kottmann et al., 1998). SDF-1 необходим также для нормального онтогенеза образования крови во время эмбриогенеза (Juarez and Bendall, 2004).

ВИЧ-инфицирование. SDF-1 может ингибировать проникновение Т-тропного ВИЧ-1 в CXCR4-несущие линии клеток, и экспрессия SDF-1 может оказывать сильное влияние на патогенез СПИДа, так как полиморфизм гена SDF-1 человека воздействует на возникновение СПИДа (Bleul, Farzan et al., 1996).

Изменение уровней экспрессии SDF-1 или его рецептора CXCR4 либо изменение реакций на указанные молекулы ассоциированы со многими болезнями человека, такими как ретинопатия (Brooks, Caballero et al., 2004; Butler, Guthrie et al., 2005; Meleth, Agron et al., 2005); рак молочной железы (Muller, Homey et al., 2001; Cabioglu, Sahin et al., 2005), рак яичника (Scotton, Wilson et al., 2002), рак поджелудочной железы (Koshiba, Hosotani et al., 2000), рак щитовидной железы (Hwang, Chung et al., 2003), рак носоглотки (Wang, Wu et al., 2005); глиома (Zhou, Larsen et al., 2002); нейробластома (Geminder, Sagi-Assif et al., 2001); В-клеточный хронический лимфолейкоз (Burger, Tsukada et al., 2000); синдром WHIM (бородавки, гипогаммаглобулинемия, инфекции, миелокатексис) (Gulino, Moratto et al., 2004; Balabanian, Lagane et al., 2005; Kawai, Choi et al., 2005); синдромы иммунологической недостаточности (Arya, Ginsburg et al., 1999; Marechal, Arenzana-Seisdedos et al., 1999; Soriano, Martinez et al., 2002); патологическое образование новых сосудов (Salvucci, Yao et al., 2002; Yamaguchi, Kusano et al., 2003; Grunewald, Avraham et al., 2006); воспаление (Murdoch, 2000; Fedyk, Jones et al., 2001; Wang, Guan et al., 2001); рассеянный склероз (Krumbholz, Theil et al., 2006); ревматоидный артрит/остеоартрит (Buckley, Amft et al., 2000; Kanbe, Takagishi et al., 2002; Grassi, Cristino et al., 2004).

В экспериментах на животных антагонисты SDF-1 или его рецептора эффективно блокировали рост и/или метастазирование раковых клеток человека разного происхождения, таких как рак поджелудочной железы (Guleng, Tateishi et al., 2005; Saur, Seidler et al., 2005), рак ободочной кишки (Zeelenberg, Ruuls-Van Stalle et al., 2003; Guleng, Tateishi et al., 2005), рак молочной железы (Muller, Homey et al., 2001; Lapteva, Yang et al., 2005), рак легкого (Phillips, Burdick et al., 2003), глиобластома/медуллобластома (Rubin, Kung et al., 2003), рак предстательной железы (Sun, Schneider et al., 2005), остеосаркома (Perissinotto, Cavalloni et al., 2005), меланома (Takenaga, Tamamura et al., 2004), рак желудка (Yasumoto, Koizumi et al., 2006), множественная миелома (Menu, Asosingh et al., 2006).

Кроме того, терапия, направленная против SDF-1, позволяла эффективно предотвращать образование новых сосудов в сетчатке глаза животных моделей (Butler, Guthrie et al., 2005), нефрит (Balabanian, Couderc et al., 2003) и артрит (Matthys, Hatse et al., 2001; Tamamura, Fujisawa et al., 2004; De Klerck, Geboes et al., 2005).

SDF-1 опосредует патогенез заболеваний глазного дна, таких как диабетическая ретинопатия (DR) (Fong, Aiello et al., 2004) и возрастная дегенерация желтого пятна (AMD) (Ambati, Anand et al. 2003). Оба вышеуказанных заболевания вызывают поражение глаза и ведут к постепенной потере зрения, заканчивающейся слепотой. Данное поражение обусловлено патологическим ростом кровеносных сосудов в глазном дне, известным как образование новых сосудов в сосудистой оболочке глаза (CNV). В процессе CNV новые кровеносные сосуды, образующиеся в сосудистой оболочке глаза, проникают через разрыв в оболочке Бруха в пигментный эпителий под сетчаткой (sub-RPE) и пространство под сетчаткой. Аномальные сосуды могут кровоточить (кровоизлияние в сетчатку) или вызывать истечение жидкости под сетчатку. В результате этого могут возникать рубцы, и может происходить ослабление желтого пятна, что ухудшает зрение.

Считается, что SDF-1 играет определенную роль в CNV вследствие рекрутинга в глаз эндотелиальных клеток-предшественников (ЕРС). Указанные клетки-предшественники затем становятся основными структурными компонентами аберрантных кровеносных сосудов.

Диабетическая ретинопатия является основным осложнением диабета, часто возникающим у субъектов, страдающих диабетом 1-го и 2-го типа. В США примерно 16 миллионов человек больны диабетом, из которых почти 8 миллионов страдают разными формами диабетической ретинопатии. Примерно 60% субъектов, не лечивших пролиферативную диабетическую ретинопатию (PDR), слепнут на один или оба глаза в течение 5 лет. Наряду с вызывающим тревогу распространением диабета в Северной Америке, Европе и многих развивающихся странах быстро увеличивается число больных диабетической ретинопатией. Например, слепота в 25 раз чаще возникает у больных диабетом, чем у остальной части населения. Кроме того, диабетическая ретинопатия (DR) является наиболее распространенной причиной слепоты у людей среднего возраста, составляя по меньшей мере 12% всех новых случаев возникновения слепоты в США каждый год. В настоящее время действуют программы массового обследования населения, поэтому зрение больных диабетом можно контролировать, и необходимое лечение может быть произведено вовремя.

Непосредственные причины диабетической ретинопатии плохо изучены, но считается, что данное заболевание возникает вследствие целого ряда причин: ухудшение ауторегуляции кровотока в сетчатке, накопление сорбита в клетках сетчатки и накопление конечных продуктов сильного гликозилирования во внеклеточной жидкости. Все указанные факторы имеют прямое или косвенное отношение к гипергликемии, повышенному содержанию сахара в кровотоке.

Симптомы диабетической ретинопатии подобны симптомам AMD. У субъектов утрачиваются клетки в сетчатке и возникают микроаневризмы (ток крови) в базальной мембране сетчатки. Кроме того, VEGF, IGF-1 и другие переносимые кровью факторы, включая, вероятно, и SDF-1, привлекают новые сосудистые клетки и стимулируют образование вызывающих поражение кровеносных сосудов.

Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD) разрушает центральное зрение субъекта. Данное заболевание на ранних стадиях может оставаться незамеченным, так как его симптомы являются различными у разных субъектов. Иногда у субъекта поражается только один глаз. Либо может иметь место ухудшение зрения в обоих глазах, но в незначительной степени. Данное заболевание вызывает искажение или неправильное восприятие цветов. Часто образуется темное пятно в центральной области поля зрения.

Этиология (причина) данного заболевания плохо изучена. Часто считается, что AMD возникает вследствие старения наружного слоя сетчатки. Физические изменения происходят в центральной области сетчатки, известной также как желтое пятно, которое является частью сетчатки, отвечающей за наиболее четкое зрение.

Влажная форма AMD возникает как последствие сухой формы заболевания. Примерно 90% субъектов страдают сухой формой AMD, которая вызывает истончение тканей желтого пятна и нарушение его пигментации. Остальные субъекты страдают влажной формой данного заболевания, которая характеризуется вышеописанным кровоизлиянием.

Влажная форма AMD является идеальным заболеванием для рынка сбыта нового лекарственного средства: являясь наиболее распространенной причиной слепоты людей старше 55 лет, AMD поражает 4%-5% населения США в возрасте 65-74 лет и почти 10% людей в возрасте 75 лет или старше. В США уже проживает 5 миллионов человек в возрасте старше 80 лет, страдающих данным заболеванием, и ожидается, что к 2020 г. число таких больных увеличится еще на 5 миллионов человек.

Опухоли состоят не только из массы раковых клеток: отличительным признаком рака является инфильтрация в опухоли иммунокомпетентных клеток. Многие типы рака человека имеют сложную сеть хемокинов, которая влияет на степень и фенотип указанного инфильтрата, а также на рост, выживание и миграцию опухоли и развитие кровеносных сосудов. Большинство солидных опухолей содержит много нераковых стромальных клеток. На самом деле стромальные клетки иногда превышают число раковых клеток. В раковых опухолях встречаются главным образом такие стромальные клетки, как макрофаги, лимфоциты, эндотелиальные клетки и фибробласты.

Раковые клетки других типов рака имеют другие профили экспрессии хемокинов-рецепторов, но рецептор CXCR4 для SDF-1 наиболее часто обнаруживают у мышей и человека: опухолевые клетки, по меньшей мере, 23 разных типов рака человека эпителиального, мезенхимного и гемопоэтического происхождения экспрессируют CXCR4 (Balkwill, 2004). SDF-1 является единственным известным лигандом для CXCR4. Помимо костного мозга и вторичной лимфоидной ткани, где в основном экспрессирован SDF-1, данный фактор обнаружен в местах первичной локализации лимфомы (Corcione, Ottonello et al., 2000) и опухолях головного мозга, относящихся как к линии нейронов, так и астроцитов. Кроме того, указанный фактор присутствует в больших количествах в раковых опухолях яичника (Scotton, Wilson et al., 2002) и поджелудочной железы (Koshiba, Hosotani et al., 2000), а также в местах метастазирования в молочной железе (Muller, Homey et al., 2001) и раковой опухоли щитовидной железы (Hwang, Chung et al., 2003), нейробластоме и гематологических злокачественных новообразованиях (Geminder, Sagi-Assif et al., 2001). В отличие от этого CXCR4 слабо экспрессирован или полностью отсутствует в нормальном эпителии молочной железы (Muller, Homey et al., 2001), яичника (Scotton, Wilson et al., 2002) и предстательной железы (Sun, Schneider et al., 2005). Таким образом, экспрессия CXCR4 является, по-видимому, общим признаком раковой эпителиальной клетки, отсутствующим в нормальной клетке.

Ингибирование передачи сигналов хемокина-рецептора в опухолевых клетках позволяет прекратить рост клеток или вызвать их апоптоз и предотвратить инвазию и метастазирование in vivo.

Удаление CXCR4 при помощи РНК обезьян подавляло рост опухоли молочной железы (Lapteva, Yang et al., 2005); Т-клетки гибридомы, в которые трансфецировали конструкцию, предотвращающую поверхностную экспрессию CXCR4, не могли метастазировать в другие органы при внутривенном введении мышам (Zeelenberg, Ruuls-Van Stalle et al., 2001); в аналогичных экспериментах с использованием клеток рака ободочной и прямой кишки было значительно сокращено число метастазов в легкое и печень (Zeelenberg, Ruuls-Van Stalle et al., 2003); антитела против CXCR4 ингибировали распространение ксенотрансплантатов рака молочной железы в лимфатические узлы (Muller, Homey et al., 2001); лечение лимфобластоидных клеток антителами против CXCR4 или SDF-1 задерживало рост опухоли у мышей (NOD)/SCID (Bertolini, Dell'Agnola et al., 2002); антитела против SDF-1 ингибировали образование метастазов в органах в случае немелкоклеточного рака легкого (NSCLC) (Phillips, Burdick et al., 2003); системное введение антагониста CXCR4 AMD3100 (AnorMED) подавляло рост ксенотрансплантатов внутричерепной глиобластомы и медуллобластомы и увеличивало апоптоз опухолевых клеток в течение 24 часов (Rubin, Kung et al., 2003); антитела против SDF-1 ингибировали рост клеток рака молочной железы MCF-7 в смеси с фибробластами, ассоциированными с карциномой (Orimo, Gupta et al., 2005); нейтрализация CXCR4 антителами блокировала метастазы рака предстательной железы и их рост в костях (Sun, Schneider et al., 2005); образование метастазов в легком после инъекции клеток остеосаркомы было предотвращено введением пептидного антагониста CXCR4 Т134 (Perissinotto, Cavalloni et al., 2005).

Разные авторы пришли к выводу, что направленное воздействие на систему SDF-1/CXCR4 позволит разработать новые методы лечения больных раком.

Опухоли яичника человека экспрессируют на высоком уровне SDF-1 и на более низком уровне VEGF. Оба белка активируются гипоксией в опухоли. Патологические концентрации любого из указанных белков были недостаточны для индукции ангиогенеза in vivo, но SDF-1 и VEGF вместе в патологических концентрациях эффективно и синергически вызывали неоваскуляризацию. Таким образом, подавляя такое синергическое действие, а не воздействуя только на VEGF, можно создать новый эффективный метод борьбы с ангиогенезом при лечении рака (Kryczek, Lange et al., 2005).

Линии клеток рака молочной железы, располагающие сигнальным путем SDF-1/CXCR4, действуют агрессивно. Подобное поведение характеризуется более высокой инвазией и миграцией наряду с ускоренным ростом. Таким образом, система SDF-1/CXCR4 может предоставить важную информацию, позволяющую прогнозировать агрессивный характер клеток, и создает важные терапевтические цели при лечении рака молочной железы человека (Kang, Watkins et al., 2005).

SDF-1 регулирует миграцию и метастазирование клеток мелкоклеточного рака легкого (SCLC), экспрессирующих CXCR4 на высоком уровне. Активация CXCR4 стимулирует адгезию с А-клетками (такими как стромальные клетки) и молекулами внеклеточного матрикса в микроокружении опухоли. В результате таких адгезивных взаимодействий возрастает устойчивость клеток SCLC к химиотерапии. Поэтому ингибиторы системы SDF-1/CXCR4 могут повышать чувствительность к химиотерапии клеток SCLC и открывают новые терапевтические возможности для субъектов, страдающих SCLC (Hartmann, Burger et al., 2004).

Система SDF-1/CXCR4 действует в качестве главного регулятора движения стволовых клеток разных типов в организме. Так как большинство, если не все злокачественные новообразования, возникает в компартменте стволовых клеток/клеток-предшественников, то раковые стволовые клетки также экспрессируют CXCR4 на своей поверхности и, таким образом, система SDF-1/CXCR4 участвует в направлении движения/метастазирования указанных клеток в органы, экспрессирующие SDF-1 (например, лимфатические узлы, легкие, печень, кости). Поэтому методы лечения, направленные на модуляцию системы SDF-1/CXCR4, могут найти важное клиническое применение как в регенеративной терапии для доставки нормальных стволовых клеток в ткани, так и в клинической онкологии для ингибирования метастазирования раковых стволовых клеток (Kucia, Reca et al., 2005).

Одной целью настоящего изобретения является создание специфического антагониста для SDF-1. Другой целью настоящего изобретения является создание соединения для лечения заболеваний и нарушений, ассоциированных соответственно с SDF-1 и рецептором CXCR4.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способов специфического обнаружения SDF-1.

Цели настоящего изобретения раскрываются в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения рассмотрены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Первым объектом настоящего изобретения является молекула нуклеиновой кислоты, предпочтительно связывающаяся с SDF-1 и выбираемая из группы, включающей молекулы нуклеиновых кислот типа А, молекулы нуклеиновых кислот типа В, молекулы нуклеиновых кислот типа С и молекулы нуклеиновых кислот, имеющие последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующую любой из SEQ ID NO:142, SEQ ID NO:143 и SEQ ID NO:144.

В одном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа А включают следующую центральную нуклеотидную последовательность:

5' AAAGYRACAHGUMAAX_AUGAAAGGUARC 3' (SEQ ID NO:19),

где Х_А или отсутствует, или означает А.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа А содержат центральную нуклеотидную последовательность, выбираемую из группы, включающей:

5' AAAGYRACAHGUMAAUGAAAGGUARC 3' (SEQ ID NO:20),

5' AAAGYRACAHGUMAAAUGAAAGGUARC 3' (SEQ ID NO:21) и

5' AAAGYAACAHGUCAAUGAAAGGUARC 3' (SEQ ID NO:22),

при этом, предпочтительно, центральная нуклеотидная последовательность включает 5' AAAGYAACAHGUCAAUGAAAGGUARC 3' (SEQ ID NO:22).

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' первый фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и второй фрагмент нуклеотидов.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' второй фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и первый фрагмент нуклеотидов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит первый и второй фрагменты нуклеотидов, при этом указанные первый и второй фрагменты нуклеотидов необязательно гибридизируют друг с другом, образуя в результате гибридизации двунитевую структуру.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения двунитевая структура состоит из четырех-шести пар оснований, предпочтительно из пяти пар оснований.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₁X₂NNBV 3' (SEQ ID NO:44), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' BNBNX₃X₄ 3' (SEQ ID NO:45),

где Х₁ или отсутствует, или означает R, Х₂ означает S, Х₃ означает S, и Х₄ или отсутствует, или означает Y; либо

Х₁ отсутствует, Х₂ или отсутствует, или означает S, Х₃ или отсутствует, или означает S, и Х₄ отсутствует.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' RSHRYR 3' (SEQ ID NO:23), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' YRYDSY 3' (SEQ ID NO:24), при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GCUGUG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CGCAGC 3'.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₂BBBS 3' (SEQ ID NO:42), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' SBBVX₃ 3' (SEQ ID NO:43),

где Х₂ или отсутствует, или означает S, и Х₃ или отсутствует, или означает S;

при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CUGUG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CGCAG 3'; или первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GCGUG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CGCGC 3'.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующую любой последовательности SEQ ID NO:5-18, 25-41, 133, 137, 139-141.

В одном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа В содержат следующую центральную нуклеотидную последовательность:

5' GUGUGAUCUAGAUGUADWGGCUGWUCCUAGUYAGG 3' (SEQ ID NO:57).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа В содержат центральную нуклеотидную последовательность GUGUGAUCUAGAUGUADUGGCUGAUCCUAGUCAGG (SEQ ID NO:58).

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' первый фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и второй фрагмент нуклеотидов.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' второй фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и первый фрагмент нуклеотидов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит первый и второй фрагменты нуклеотидов, при этом указанные первый и второй фрагменты нуклеотидов необязательно гибридизируют друг с другом, образуя в результате гибридизации двунитевую структуру.

В одном варианте осуществления изобретения двунитевая структура состоит из четырех-шести пар оснований, предпочтительно, из пяти пар оснований.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₁X₂SVNS 3' (SEQ ID NO:77), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' BVBSX₃X₄ 3' (SEQ ID NO:78), где

Х₁ или отсутствует, или означает А, Х₂ означает G, Х₃ означает С, и Х₄ или отсутствует, или означает U; либо

Х₁ отсутствует, Х₂ или отсутствует, или означает G, Х₃ или отсутствует, или означает С, и Х₄ отсутствует.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₁GCRWG 3' (SEQ ID NO:59), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' KRYSCX₄ 3' (SEQ ID NO:60),

где Х₁ или отсутствует, или означает А, и Х₄ или отсутствует, или означает U.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₁GCGUG 3' (SEQ ID NO:75), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' UACGCX₄ 3' (SEQ ID NO:76),

где Х₁ или отсутствует, или означает А, и Х₄ или отсутствует, или означает U,

при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' AGCGUG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' UACGCU 3'.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X₂SSBS 3' (SEQ ID NO:73), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' BVSSX₃ 3' (SEQ ID NO:74),

где Х₂ или отсутствует, или означает G, и Х₃ или отсутствует, или означает С,

при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GCGUG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' UACGC 3'.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующую любой последовательности SEQ ID NO:46-56, 61-72, 132.

В одном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа С содержат центральную нуклеотидную последовательность GGUYAGGGCUHRX_AAGUCGG (SEQ ID NO:90),

где Х₁ или отсутствует, или означает А.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот типа С содержат центральную нуклеотидную последовательность, выбираемую из группы, включающей:

5' GGUYAGGGCUHRAAGUCGG 3' (SEQ ID NO:91),

5' GGUYAGGGCUHRAGUCGG 3' (SEQ ID NO:92) и

5' GGUUAGGGCUHGAAGUCGG 3' (SEQ ID NO:93),

при этом, предпочтительно, центральная нуклеотидная последовательность включает 5'GGUUAGGGCUHGAAGUCGG 3' (SEQ ID NO:93).

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' первый фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и второй фрагмент нуклеотидов.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит в направлении 5'→3' второй фрагмент нуклеотидов, центральную нуклеотидную последовательность и первый фрагмент нуклеотидов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит первый и второй фрагменты нуклеотидов, при этом, по меньшей меры, часть указанного первого фрагмента и, по меньшей мере, часть указанного второго фрагмента нуклеотида необязательно гибридизируют друг с другом, образуя в результате гибридизации двунитевую структуру.

В одном варианте осуществления изобретения длина первого фрагмента и длина второго фрагментов в отдельности и независимо равны 0-17 нуклеотидам, предпочтительно, 4-10 нуклеотидам и более предпочтительно, 4-6 нуклеотидам.

В одном варианте осуществления изобретения двунитевая структура включает 4-10 пар оснований, предпочтительно, 4-6 пар оснований, более предпочтительно, 5 пар оснований.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения двунитевая структура включает 4-10 последовательных пар оснований, предпочтительно, 4-6 последовательных пар оснований, более предпочтительно, 5 последовательных пар оснований.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' RKSBUSNVGR 3' (SEQ ID NO:120), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' YYNRCASSMY 3' (SEQ ID NO:121), при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' RKSBUGSVGR 3' (SEQ ID NO:122), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' YCNRCASSMY 3' (SEQ ID NO:123).

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' X_SSSSV 3' (SEQ ID NO:124), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5'BSSSX_S 3' (SEQ ID NO:125), где X_S или отсутствует, или означает S.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' SSSSR 3' (SEQ ID NO:130), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' YSBSS 3' (SEQ ID NO:131), при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' SGGSR 3' (SEQ ID NO:126), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' YSCCS 3' (SEQ ID NO:127).

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GCSGG 3' (SEQ ID NO:128), и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CCKGC 3' (SEQ ID NO:129), при этом, предпочтительно, первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GCCGG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CCGGC 3'.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CGUGCGCUUGAGAUAGG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' CUGAUUCUCACG 3'.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5'UGAGAUAGG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5'CUGAUUCUCA 3'.

В одном варианте осуществления изобретения первый фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5' GAGAUAGG 3', и второй фрагмент нуклеотидов включает нуклеотидную последовательность 5'CUGAUUCUC 3'.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующую любой последовательности SEQ ID NO:79-89, 94-119, 134-136.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующую любой последовательности SEQ ID NO:142-144.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты является антагонистом SDF-1.

В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты является антагонистом системы SDF-1/рецептор, при этом, предпочтительно, рецептор SDF-1 системы SDF-1/рецептор является рецептором CXCR4.

В одном варианте осуществления изобретения SDF-1 является SDF-1 человека, и/или рецептор SDF-1 является рецептором SDF-1 человека.

В одном варианте осуществления изобретения SDF-1 содержит аминокислотную последовательность, соответствующую SEQ ID NO:1.

В одном варианте осуществления изобретения нуклеиновая кислота включает модификацию.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения модификацию выбирают из группы, включающей часть HES и часть PEG.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения модификация является частью PEG, включающей PEG с прямой или разветвленной цепью, при этом молекулярная масса части PEG предпочтительно составляет от около 2 до 180 кДа, более предпочтительно, от около 60 до 140 кДа и, наиболее предпочтительно, около 40 кДа.

В одном варианте осуществления изобретения модификация является частью HES, при этом молекулярная масса части HES составляет от около 10 до 130 кДа, более предпочтительно, от около 30 до 130 кДа и, наиболее предпочтительно, около 100 кДа.

В одном варианте осуществления изобретения нуклеотиды нуклеиновой кислоты являются L-нуклеотидами, предпочтительно нуклеотидами последовательностей, соответствующих любой последовательности SEQ ID NO:19, 20, 21, 22, 57, 58, 90, 91, 92 и 93.

Вторым объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая нуклеиновую кислоту по первому объекту изобретению и необязательно дополнительный компонент, который выбирают из группы, включающей фармацевтически приемлемые эксципиенты и фармацевтически активные агенты.

Третьим объектом настоящего изобретения является применение нуклеиновой кислоты по первому объекту изобретения для приготовления лекарственного средства.

В варианте осуществления изобретения, относящемся к третьему объекту настоящего изобретения, лекарственное средство предназначено для лечения и/или профилактики заболевания или нарушения, опосредованного SDF-1, которое предпочтительно выбирают из группы, включающей заболевания глазного дна, такие как диабетическая ретинопатия и возрастная дегенерация желтого пятна; рак молочной железы, яичника, предстательной железы, поджелудочной железы, щитовидной железы, носоглотки, ободочной кишки, легкого и желудка; остеосаркому; меланому; глиому; медуллобластому и нейробластому; лейкоз; синдром WHIM; синдромы иммунологической недостаточности; патологическая неоваскуляри