通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,
Paul Zamechnik和Mary Stephenson在1978年首次在Rous肉瘤病毒上发现了使用修饰的反义寡核苷酸的部分可能性(Zamecnik和Stephenson,1978年)。一年后,当海伦·唐尼斯·凯勒(Helen Donis-Keller)提出的结果表明,RNase H在RNA中切割RNA - DNA异质振动台时的结果(Donis-Keller,1979年)。花了三十年的时间才以未修饰的反义寡核苷酸的形式以未修饰的反义DNA(CUAD)生物技术(Oberemok,2008)和寡核苷酸杀虫剂(Brie -off y,Olinscides或DNA昆虫剂使用植物保护剂)(MAN 22)(MAN 2)(MAN)(MAN)(han)(han)(han)(oligonucletide)(Oberemok,2008年)(Oberememok,2008)(Oberemok,2008年),以概念上的形式应用了三十年的时间。 Gal'chinsky等人,2024年; Trilink Biotechnologies,2024)(图1)。在2008年,在未修饰的反义DNA寡核苷酸和接触杀虫剂之间放置了一个相等的迹象(Oberemok,2008)。到那时,磷氧矿体DNA合成的发展(Hoose等,2023)使得以负担得起的价格在大量害虫上合成和测试反义DNA碎片。寡核苷酸杀虫剂在海绵状的蛾lymantria dispar进行了第一次测试。靶向IAP基因的反义DNA寡核苷酸的接触应用在无杆状病毒和LDMNPV感染的海绵状蛾毛虫(Oberemok等,2016,2017; Kumar等,2022)上表现出了其有效性。在2019年,发生了三个重要的变化,这些变化显着推动了Cuad Biotechnology的发展。第二,寡核苷酸杀虫剂的长度成功降低至11首先,虫害的rRNA开始用作寡核苷酸杀虫剂的靶标(这导致寡核苷酸杀虫剂的效率提高,因为RRNA占细胞中所有RNA的80%,因此)(Oberemok等)(Oberemok等)(Oberemok等)。
分子疗法使用基于核酸的治疗剂,成为对传统药物方法无反应的疾病条件的有前途的替代方法。反义寡核苷酸(ASO)和小干扰RNA(siRNA)是用于调节基因表达的两种众所周知的策略。靶向RNA的疗法可以精确地调节目标RNA的功能,具有最小的脱靶效应,并且可以基于序列数据进行合理设计。ASO和基于siRNA的药物具有在目标患者群体中使用的独特功能,或者可以作为患者抑制的N-ef-1治疗方法量身定制。反义疗法不仅可以用于治疗单基因疾病,而且还可以通过靶向涉及疾病发病机理的关键基因和分子途径来解决多基因和复杂疾病。在内分泌疾病的背景下,分子疗法在调节病原机制(例如缺陷胰岛素信号传导,β细胞功能障碍和激素失衡)方面特别有效。此外,siRNA和ASO具有下调过度活跃的信号传导途径,这些信号传导途径有助于复杂的,非发育性内分泌疾病,从而以分子起源解决这些疾病。ASOS还在全球范围内被研究为开发N-1-1疗法疗法的独特候选者。当寡核苷酸可以靶向患者的精确突变序列时,序列 - 特异性ASOS结合在N-OF-1方法中提供了非凡的精度。在这篇综述中,我们专注于内分泌系统的疾病,并讨论包括单基因β细胞糖尿病和肥胖症在内的糖尿病中潜在靶向RNA的治疗机会,包括综合征肥胖
强迫症(OCD)是一种普遍的神经精神疾病,其遗传基础不完整,阻碍了靶向治疗方法。使用来自我们所有人队列的全基因组测序(2,276例OCD病例,13,517个对照),我们评估了反义长期非编码RNA(LNCRNA)中的稀有变体。OCD病例表现出这些变体的显着富集,尤其是在进化约束的反义转录本中(相对风险= 1.52,p = 0.005)。负担分析鉴定出与OCD:A2ML1-AS1(OR = 4.5,P = 0.001)和NFIB-AS1(OR = 3.6,P = 0.002)的两个LNCRNA。这些LNCRNA中的罕见变体位于影响相邻神经发育基因的调节区域,并与与OCD有关的脑区域中的基因表达相关。鉴于它们在基因调节,组织特异性表达和对细胞状态的反应性中的关键作用,反义LNCRNA代表了有希望的生物标志物和治疗靶标。我们的发现扩大了强迫症的遗传结构,并强调了基于RNA的精度疗法对个性化临床干预的潜力。
强直性肌营养不良症,或 1 型强直性肌营养不良症 (DM1),是一种多系统性疾病,是成人最常见的肌营养不良症。它不仅影响肌肉,还影响许多器官,包括大脑。脑损伤包括认知缺陷、白天嗜睡以及视觉空间和记忆功能丧失。具有 CUG 重复的突变转录本的表达导致毒性 mRNA 功能的增强。反义寡核苷酸 (ASO) 策略治疗 DM1 脑缺陷的局限性在于 ASO 在全身给药后不会穿过血脑屏障,这表明应考虑其他给药方法。ASO 技术已成为开发多种人类疾病潜在新疗法的有力工具,其潜力已在最近的临床试验中得到证实。使用 IONIS 486178 ASO 靶向来自 DM1 患者人类诱导性多能干细胞的神经细胞中的 DMPK mRNA,可消除 CUG 扩增灶,实现 MBNL1/2 的核重新分布,并纠正异常剪接。在 DMSXL 小鼠脑室内注射 IONIS 486178 ASO 可使不同脑区中突变型 DMPK mRNA 的水平降低高达 70%。它还可逆转新生儿给药后的行为异常。本研究表明,IONIS 486178 ASO 靶向脑中的突变型 DMPK mRNA,并强烈支持基于鞘内注射 ASO 治疗 DM1 患者的可行性。
筛查罕见的遗传诊断,以保持反义寡核苷酸治疗的发展:一项回顾性队列研究David Cheerie 1,2 Marlen C. Lauffer 3 Logan Newton 1,2 Kimberly Amburgey 1,2,2,2,2,2,4 Danique Beijer 5,6 Bushra Haque 1 Brian Haque 1 Brian T. PAN 1,2 Miriam Reuter 9,10 Michael J. Szego 2,11,12 Anna Szuto 1,2,10 n = 1合作Annemieke aartsma-Rus 3,13 Michelle M. Axford 14,15 Ashish R. Deshwar 1,2,9,10,10,10,10,10 James J. Dowling 1,2,2,2,4,4,4,4,4,2 r.Marshall 14,1,25 Zhanda Zhanda Zhanda Zhanda Zhanda 14.25 Zhanda Zhanda Zhanda Zhanda Zhanda 14,1,25 ZHAL ZHARE 14,1,25 Matthis Synofzik 5,6 Timothy W. Yu 8,18 Gregory Costain 1,2,9,10,19 * 1遗传学和基因组生物学方面的计划中心,莱顿,荷兰荷兰4神经病学科医院,生病儿童医院,多伦多,安大略省,加拿大安大略省5个神经退行性疾病的转化基因组学科,赫尔蒂临床脑研究和神经病学中心和神经病学中心
尽管迄今为止已描述了数百种 RNA 修饰,但只有 RNA 编辑会导致 RNA 分子的核苷酸序列与基因组相比发生变化。在哺乳动物中,迄今为止已描述了两种 RNA 编辑,即腺苷到肌苷 (A-to-I) 编辑和胞苷到尿苷 (C-to-U) 编辑。RNA 测序技术的最新改进导致发现越来越多的编辑位点。这些方法功能强大但并非没有错误,因此必须对新描述的编辑位点进行常规验证。在对 DDX58 mRNA 进行其中一次验证时,除了 A-to-I RNA 编辑位点外,我们还遇到了假定的 U-to-C 编辑。这些 U-to-C 编辑存在于几种细胞系中,并且似乎受到特定环境刺激的调节。在人类长基因间非编码 RNA p21 (hLincRNA- p21) 中也观察到了同样的发现。更深入的分析表明,假定的 U-to-C 编辑是由从相同基因座转录的重叠反义 RNA 上的 A-to-I 编辑引起的。此类编辑事件发生在以相反方向转录的重叠基因上,最近已被证明具有免疫原性,并与自身免疫和免疫相关疾病有关。我们的发现也得到了深度转录组数据的证实,表明此类基因座可以通过同一基因座内 A-to-I 和 U-to-C 错配的存在来识别,在正义转录本和顺式天然反义转录本 (cis-NAT) 中都存在反射性 A-to-I 编辑,这意味着此类簇可能是功能相关的 ADAR1 编辑事件的标志。
摘要:反义寡核苷酸 (ASO) 是一种越来越常见的药物。这些小的核苷酸序列被设计成精确靶向其他寡核苷酸(通常是 RNA 物种),并经过修改以保护它们免受核酸酶降解。它们的特异性归因于它们的序列,因此可以靶向任何已知的 RNA 序列。这些分子非常灵活且适应性强,因为它们的序列和化学性质可以定制生产。根据所使用的化学性质,它们的活性可能会发生显著变化,并且它们对细胞功能和表型的影响可能会有很大差异。虽然有些会导致靶 RNA 衰变,但另一些只会与靶标结合并充当空间阻滞剂。它们令人难以置信的多功能性是操纵核酸功能的几个方面及其过程的关键,并改变特定细胞类型或组织的转录组谱。例如,它们可用于修改剪接或掩盖目标上的特定位点。整个设计(而不仅仅是序列)对于确保 ASO 针对其目标的特异性至关重要。因此,确保考虑到药物设计和测试的整个过程至关重要。ASO 的适应性是一个相当大的优势,在过去几十年中,它使多种新药获得批准。这反过来又对患者的生活产生了重大而积极的影响。鉴于 COVID-19 大流行带来的当前挑战,有必要找到新的治疗策略来补充全球正在使用的疫苗接种工作。ASO 可能是一种非常强大的工具,可用于靶向病毒 RNA 并提供治疗范例。ASO 作为抗病毒剂的有效性的证明由来已久,但目前尚无任何分子获得 FDA 批准。在这次健康危机期间,RNA 疫苗的出现和广泛使用可能为开发市场上首批抗病毒 ASO 提供了理想的机会。在这篇评论中,我们描述了 ASO 的故事、它们的化学不同特性以及它们的特性如何转化为研究和临床工具。
对生物机制的理解使得开发第一种靶向疗法成为可能。这些疗法最初针对的是导致疾病或与疾病特别相关的蛋白质。对 ER 在乳腺癌中的作用的理解以及对其阻断机制的识别推动了针对所谓“激素依赖性”乳腺癌(ER 阳性、雌激素受体阳性)的激素疗法的开发。他莫昔芬现在是 ER 阳性乳腺癌的标准治疗方法。它通过竞争性抑制雌二醇与其受体的结合起作用(Jordan,2003 年)。针对特定表位的单克隆抗体也构成了一类非常重要的靶向疗法。它们彻底改变了哮喘等炎症性疾病的治疗(Pelaia 等人,2017 年)。然而,对导致疾病的基因变异的识别为使用靶向疗法提供了主要动力。例如,相互易位t(9; 22),即费城染色体,是慢性粒细胞白血病 (CML) 的标志。因此,t(9;22) 易位最先用于确诊 CML (Heisterkamp 等,1990 年;Rowley,1973 年)。这种易位会产生异常的融合基因 (BCR-ABL)。由此产生的 BCR-ABL 融合蛋白由于其组成性酪氨酸激酶活性而具有致癌特性 (Lugo、Pendergast、Muller 和 Witte,1990 年)。与蛋白激酶催化位点结合的 ATP 竞争性抑制剂的开发导致了一种特异性疗法:伊马替尼或 Gleevec ®,从而彻底改变了 CML 和其他疾病的治疗方式 (Kantarjian 和 Talpaz,2001 年)。同样,致癌 NTRK(神经营养性原肌球蛋白相关激酶)融合基因的鉴定最近导致了特异性抑制剂(larotrectinib 或 Vitrakvi ®、entrectinib 或 Rozlytrek ®)的开发,用于治疗成人和儿童的 NTRK 阳性癌症(Cocco、Scaltriti & Drilon,2018 年)。在肿瘤学中,针对复发性点突变的特异性抑制剂也得到了广泛开发(Martini、Vecchione、Siena、Tejpar & Bardelli,2012 年;Skoulidis & Heymach,2019 年)。在某些情况下,会产生很少或根本不产生蛋白质。胰岛素就是这种情况,胰岛素依赖型糖尿病(I 型)患者缺乏这种酶。患者接受胰岛素疗法治疗,通过施用替代蛋白质来忠实重现胰岛素生理分泌的效果。 1982 年,第一种人类胰岛素蛋白上市,开创了一种新模式:可以修改激素蛋白的序列,使其药代动力学特性与患者的生理需求相匹配(McCall & Farhy,2013 年)。除了这些“蛋白质特异性”疗法外,还开发了针对 DNA(脱氧核糖核酸)的方法。至于蛋白质,最初的治疗尝试是基于对 DNA 的整体改变,例如通过使用烷化剂。这些药物会诱导非特异性共价键的产生,从而产生 DNA 加合物。它们会破坏复制和转录,这解释了它们在癌症治疗中的用途(Noll、Mason 和 Miller,2006 年)。插入也是小平面分子与 DNA 的一种特殊结合模式。它们会改变 DNA 的构象,破坏 DNA 和 RNA 聚合酶的活性(Binaschi、Zunino 和 Capranico,1995 年)。靶向 DNA 的分子并不局限于肿瘤学应用。例如,甲氨蝶呤是一种在细胞周期 S 期抑制核酸合成的抗代谢物,它已经取代了传统上使用的银盐用于治疗类风湿性关节炎(Browning、Rice、Lee 和 Baker,1947 年)。除了这些以非特异性方式与 DNA 相互作用的分子之外,人们还设想了针对性策略,以纠正导致疾病的有害基因。这种方法被称为基因疗法(Kaufmann、Büning、Galy、Schambach 和 Grez,2013 年)。一个非常有前景的例子(正在申请上市许可 [MA])涉及治疗 β 地中海贫血症,这是一种血红蛋白遗传性疾病。在这里,患者的干细胞被分离并被改造以替换有害基因,这样它们就可以产生正常的血红蛋白。然后将改造后的细胞注射回患者体内(Cavazzana-Calvo 等人,2010 年;Thompson 等人,2018 年)。这些令人惊叹的方法可以用于治疗许多疾病,包括糖尿病,尽管它们的实施非常复杂。最后,长期以来被认为是简单中间分子的 mRNA 最近已成为感兴趣的治疗靶点。 mRNA 是精细转录和转录后调控的位点,与许多疾病有关。因此,近年来 RNA 分子也受到关注,因为这些分子与蛋白质和 DNA 一样,是开发靶向疗法的候选分子(Disney、Dwyer 和 Childs-Dis-ney,2018 年)。第一种反义寡核苷酸 (ASO) 就是在这种背景下出现的。ASO 是单链合成 RNA 或 DNA 分子,平均长度为 12 至 25 个核苷酸。它们的序列与其靶标的序列互补,以确保特异性。因此,ASO 的序列由其靶标的序列决定。此外,这些分子可以定位在细胞质和细胞核中,从而可以到达细胞质和/或细胞核靶标(参见 Potaczek、Garn、Unger 和 Renz,2016 年的综述)。 ASO 经过化学改性,免受核酸酶的作用(否则会降解它们),并允许它们穿过质膜而无需矢量化。根据这些变化,ASO 可分为三代(如下所述)(图 1)。ASO 的化学性质很重要,因为它决定了其作用方式(降解目标 RNA 或掩盖位点而不降解)。因此,ASO 可以进行广泛的调节,
b“ Quralis正在应用精确医学来推进新型的治疗管道,用于治疗肌萎缩性侧面硬化症ALS,额颞痴呆ftd和其他神经退行性疾病。我们的干细胞技术可以测试各种疗法的功效,并为诊所提供过渡桥,从而实现目标验证,发现和分子选择。我们正在推进三个反义和小分子计划,以解决大多数患者的ALS的子形式。与世界一流的思想领导者,药物开发人员和患者倡导者一起,我们的成长团队处于神经退行性研究和开发的领先地位。我们很荣幸能在新英格兰的创业生态系统中赢得了凶猛的15和新英格兰风险投资协会的最佳新兴生命科学公司Nevy奖。我们是神经退行性疾病生物学,干细胞和反义寡核苷酸ASO技术,生物标志物和小分子设计的先驱。我们对我们的患者社区,科学,同事和我们自己诚实和同情,分享了一种共同的热情,以紧急发现ALS和FTD的新药物。我们代表了各种背景和价值协作。我们认为,可以通过精确靶向正确的患者,确定正确的疾病机制,并精心开发疾病改良的临床有意义的疗法来改善患者生活,从而实现治疗神经退行性疾病的成功。QULARIS的立场摘要正在寻求一位积极进取的副科学家来领导和管理我们的复合管理系统。该职位将与团队成员紧密合作,以学习到适当的跟踪和组织决策实验中使用的化合物。主要职责”