RU2138553C1 - Transfection composition for higher eucaryotic cells, nucleic acid complex useful as component of transfection composition, conjugate useful as component of transfection composition, endosomolytic peptide useful as component of transfection composition - Google Patents
Transfection composition for higher eucaryotic cells, nucleic acid complex useful as component of transfection composition, conjugate useful as component of transfection composition, endosomolytic peptide useful as component of transfection composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138553C1 RU2138553C1 SU5053083A SU5053083A RU2138553C1 RU 2138553 C1 RU2138553 C1 RU 2138553C1 SU 5053083 A SU5053083 A SU 5053083A SU 5053083 A SU5053083 A SU 5053083A RU 2138553 C1 RU2138553 C1 RU 2138553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adenovirus
- cells
- conjugate
- dna
- virus
- Prior art date
Links
- 238000001890 transfection Methods 0.000 title claims abstract description 181
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 title claims abstract description 155
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 151
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 title claims abstract description 149
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 title claims abstract description 149
- 230000000021 endosomolytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 106
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 82
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 572
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 304
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 claims description 285
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 claims description 285
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 claims description 242
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 158
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 60
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 claims description 49
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 claims description 48
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 36
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 31
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical class O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 28
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 24
- 241000701796 Fowl aviadenovirus 1 Species 0.000 claims description 21
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 claims description 20
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 20
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims description 19
- ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N psoralen Chemical compound C1=C2OC(=O)C=CC2=CC2=C1OC=C2 ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 15
- 241000709661 Enterovirus Species 0.000 claims description 12
- 108091007494 Nucleic acid- binding domains Proteins 0.000 claims description 12
- 230000010076 replication Effects 0.000 claims description 12
- 101710154606 Hemagglutinin Proteins 0.000 claims description 10
- 101710093908 Outer capsid protein VP4 Proteins 0.000 claims description 10
- 101710135467 Outer capsid protein sigma-1 Proteins 0.000 claims description 10
- 101710176177 Protein A56 Proteins 0.000 claims description 10
- 239000000185 hemagglutinin Substances 0.000 claims description 10
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 10
- VXGRJERITKFWPL-UHFFFAOYSA-N 4',5'-Dihydropsoralen Natural products C1=C2OC(=O)C=CC2=CC2=C1OCC2 VXGRJERITKFWPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 claims description 9
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 claims description 8
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 claims description 8
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 6
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 6
- 241000709664 Picornaviridae Species 0.000 claims description 5
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 claims description 5
- 241000271566 Aves Species 0.000 claims description 4
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 4
- LUEWUZLMQUOBSB-BCCVJZSNSA-N beta-(1->4)-galactotetraose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@H]3[C@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-BCCVJZSNSA-N 0.000 claims description 4
- 108700032993 adenovirus CELO Proteins 0.000 claims description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 3
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 claims description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 claims description 3
- 230000003915 cell function Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 143
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 69
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 25
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000562 conjugate Substances 0.000 description 324
- 239000012581 transferrin Substances 0.000 description 124
- 102000004338 Transferrin Human genes 0.000 description 123
- 108090000901 Transferrin Proteins 0.000 description 123
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 113
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 105
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 103
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 98
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 98
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 96
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 96
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 87
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 78
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 67
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 64
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 58
- 239000000306 component Substances 0.000 description 51
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 51
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 51
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 50
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 50
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 40
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 39
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 38
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 31
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 29
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 29
- 210000003098 myoblast Anatomy 0.000 description 27
- WHTVZRBIWZFKQO-AWEZNQCLSA-N (S)-chloroquine Chemical compound ClC1=CC=C2C(N[C@@H](C)CCCN(CC)CC)=CC=NC2=C1 WHTVZRBIWZFKQO-AWEZNQCLSA-N 0.000 description 26
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 description 26
- WHTVZRBIWZFKQO-UHFFFAOYSA-N chloroquine Natural products ClC1=CC=C2C(NC(C)CCCN(CC)CC)=CC=NC2=C1 WHTVZRBIWZFKQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229960003677 chloroquine Drugs 0.000 description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 25
- 235000004554 glutamine Nutrition 0.000 description 25
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 23
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 23
- 210000000605 viral structure Anatomy 0.000 description 23
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 22
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 22
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 21
- -1 for example Proteins 0.000 description 21
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 21
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 21
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 20
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 20
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 19
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 19
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 17
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 17
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 17
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 17
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 17
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 16
- 108060008539 Transglutaminase Proteins 0.000 description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 16
- 102000003601 transglutaminase Human genes 0.000 description 16
- CQQGCWPXDHTTNF-GUBZILKMSA-N Leu-Ala-Glu Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CCC(O)=O CQQGCWPXDHTTNF-GUBZILKMSA-N 0.000 description 14
- 102000007238 Transferrin Receptors Human genes 0.000 description 14
- 108010033576 Transferrin Receptors Proteins 0.000 description 14
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 14
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 14
- 108010044715 asialofetuin Proteins 0.000 description 14
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 14
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 14
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 13
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 13
- 230000012202 endocytosis Effects 0.000 description 13
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 13
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 13
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 13
- HJVJLAOFAYPFHL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 2-pyridin-2-ylpropanedithioate Chemical compound C=1C=CC=NC=1C(C)C(=S)SN1C(=O)CCC1=O HJVJLAOFAYPFHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 12
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 12
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 11
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 11
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 11
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 11
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 11
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 9
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 9
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 101710125418 Major capsid protein Proteins 0.000 description 8
- 102100033200 Rho guanine nucleotide exchange factor 7 Human genes 0.000 description 8
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108010084938 adenovirus receptor Proteins 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- DEGAKNSWVGKMLS-UHFFFAOYSA-N calcein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(CN(CC(O)=O)CC(O)=O)=C(O)C=C1OC1=C2C=C(CN(CC(O)=O)CC(=O)O)C(O)=C1 DEGAKNSWVGKMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 8
- 229960002378 oftasceine Drugs 0.000 description 8
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 8
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 8
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 8
- UZOVYGYOLBIAJR-UHFFFAOYSA-N 4-isocyanato-4'-methyldiphenylmethane Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UZOVYGYOLBIAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 7
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 7
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 7
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 7
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 7
- FFISLTWEISOMFC-UHFFFAOYSA-N pyridin-2-yl propanedithioate Chemical group CCC(=S)SC1=CC=CC=N1 FFISLTWEISOMFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RLMISHABBKUNFO-WHFBIAKZSA-N Ala-Ala-Gly Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC(O)=O RLMISHABBKUNFO-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 6
- FUSPCLTUKXQREV-ACZMJKKPSA-N Ala-Glu-Ala Chemical compound [H]N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O FUSPCLTUKXQREV-ACZMJKKPSA-N 0.000 description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- TVUWMSBGMVAHSJ-KBPBESRZSA-N Gly-Leu-Phe Chemical compound NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 TVUWMSBGMVAHSJ-KBPBESRZSA-N 0.000 description 6
- LBDXVCBAJJNJNN-WHFBIAKZSA-N Gly-Ser-Cys Chemical compound NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O LBDXVCBAJJNJNN-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 6
- 241000598171 Human adenovirus sp. Species 0.000 description 6
- 108010002350 Interleukin-2 Proteins 0.000 description 6
- 102000000588 Interleukin-2 Human genes 0.000 description 6
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 6
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 6
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 6
- 101000766305 Mus musculus Serotransferrin Proteins 0.000 description 6
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108010076324 alanyl-glycyl-glycine Proteins 0.000 description 6
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 6
- DFKPJBWUFOESDV-KKGWACKYSA-N beta-D-Galp-(1->6)-beta-D-Galp-(1->6)-beta-D-Galp-(1->6)-D-Galp Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](OC[C@@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](OC[C@@H]3[C@@H]([C@H](O)[C@@H](O)C(O)O3)O)O2)O)O1 DFKPJBWUFOESDV-KKGWACKYSA-N 0.000 description 6
- 210000002798 bone marrow cell Anatomy 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 6
- 108010066198 glycyl-leucyl-phenylalanine Proteins 0.000 description 6
- AFQIYTIJXGTIEY-UHFFFAOYSA-N hydrogen carbonate;triethylazanium Chemical compound OC(O)=O.CCN(CC)CC AFQIYTIJXGTIEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 6
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- PFNFFQXMRSDOHW-UHFFFAOYSA-N spermine Chemical compound NCCCNCCCCNCCCN PFNFFQXMRSDOHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 6
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 108010054218 Factor VIII Proteins 0.000 description 5
- 102000001690 Factor VIII Human genes 0.000 description 5
- 229930191564 Monensin Natural products 0.000 description 5
- GAOZTHIDHYLHMS-UHFFFAOYSA-N Monensin A Natural products O1C(CC)(C2C(CC(O2)C2C(CC(C)C(O)(CO)O2)C)C)CCC1C(O1)(C)CCC21CC(O)C(C)C(C(C)C(OC)C(C)C(O)=O)O2 GAOZTHIDHYLHMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 description 5
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 5
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 5
- 239000012979 RPMI medium Substances 0.000 description 5
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 5
- 108010067390 Viral Proteins Proteins 0.000 description 5
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 5
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 229960000301 factor viii Drugs 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229960005358 monensin Drugs 0.000 description 5
- GAOZTHIDHYLHMS-KEOBGNEYSA-N monensin A Chemical compound C([C@@](O1)(C)[C@H]2CC[C@@](O2)(CC)[C@H]2[C@H](C[C@@H](O2)[C@@H]2[C@H](C[C@@H](C)[C@](O)(CO)O2)C)C)C[C@@]21C[C@H](O)[C@@H](C)[C@@H]([C@@H](C)[C@@H](OC)[C@H](C)C(O)=O)O2 GAOZTHIDHYLHMS-KEOBGNEYSA-N 0.000 description 5
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000863 peptide conjugate Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 5
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 5
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 5
- 125000003088 (fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl group Chemical group 0.000 description 4
- CYWHLOXWVAWMFO-UHFFFAOYSA-N 3-sulfanyl-1h-pyridine-2-thione Chemical group SC1=CC=CN=C1S CYWHLOXWVAWMFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 description 4
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102100038132 Endogenous retrovirus group K member 6 Pro protein Human genes 0.000 description 4
- ITYRYNUZHPNCIK-GUBZILKMSA-N Glu-Ala-Leu Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O ITYRYNUZHPNCIK-GUBZILKMSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 4
- 241000710124 Human rhinovirus A2 Species 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 4
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 108010005233 alanylglutamic acid Proteins 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 4
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000006287 biotinylation Effects 0.000 description 4
- 238000007413 biotinylation Methods 0.000 description 4
- 238000009566 cancer vaccine Methods 0.000 description 4
- 229940022399 cancer vaccine Drugs 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 4
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 4
- 108091005601 modified peptides Proteins 0.000 description 4
- ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N p-methoxybenzaldehyde Chemical compound COC1=CC=C(C=O)C=C1 ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000010188 recombinant method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000007974 sodium acetate buffer Substances 0.000 description 4
- ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N spermidine Chemical compound NCCCCNCCCN ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 4
- MISJXUDJCSZFAH-UHFFFAOYSA-N 1-sulfanylpyridin-2-one Chemical compound SN1C=CC=CC1=O MISJXUDJCSZFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUNGCZLFHHXKBX-UHFFFAOYSA-N 8-methoxypsoralen Natural products C1=CC(=O)OC2=C1C=C1CCOC1=C2OC BUNGCZLFHHXKBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000010370 Adenoviridae Infections Diseases 0.000 description 3
- 206010060931 Adenovirus infection Diseases 0.000 description 3
- CCDFBRZVTDDJNM-GUBZILKMSA-N Ala-Leu-Glu Chemical compound [H]N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O CCDFBRZVTDDJNM-GUBZILKMSA-N 0.000 description 3
- 101800002011 Amphipathic peptide Proteins 0.000 description 3
- 108010002913 Asialoglycoproteins Proteins 0.000 description 3
- 102000053642 Catalytic RNA Human genes 0.000 description 3
- 108090000994 Catalytic RNA Proteins 0.000 description 3
- 201000003883 Cystic fibrosis Diseases 0.000 description 3
- 241000991587 Enterovirus C Species 0.000 description 3
- 101000766306 Homo sapiens Serotransferrin Proteins 0.000 description 3
- 241000725303 Human immunodeficiency virus Species 0.000 description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical class Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000007330 LDL Lipoproteins Human genes 0.000 description 3
- 108010007622 LDL Lipoproteins Proteins 0.000 description 3
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 description 3
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 description 3
- DZQMXBALGUHGJT-GUBZILKMSA-N Leu-Glu-Ala Chemical compound [H]N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O DZQMXBALGUHGJT-GUBZILKMSA-N 0.000 description 3
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QXKHYNVANLEOEG-UHFFFAOYSA-N Methoxsalen Chemical compound C1=CC(=O)OC2=C1C=C1C=COC1=C2OC QXKHYNVANLEOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 3
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 3
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 3
- 241000710961 Semliki Forest virus Species 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 241000711975 Vesicular stomatitis virus Species 0.000 description 3
- 108020005202 Viral DNA Proteins 0.000 description 3
- 108010046516 Wheat Germ Agglutinins Proteins 0.000 description 3
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000011589 adenoviridae infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 230000000120 cytopathologic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 229960001760 dimethyl sulfoxide Drugs 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 3
- 230000009395 genetic defect Effects 0.000 description 3
- 108010049041 glutamylalanine Proteins 0.000 description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 3
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002523 lectin Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229960004469 methoxsalen Drugs 0.000 description 3
- SQBBOVROCFXYBN-UHFFFAOYSA-N methoxypsoralen Natural products C1=C2OC(=O)C(OC)=CC2=CC2=C1OC=C2 SQBBOVROCFXYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 3
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 3
- XNSAINXGIQZQOO-SRVKXCTJSA-N protirelin Chemical compound NC(=O)[C@@H]1CCCN1C(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H]1NC(=O)CC1)CC1=CN=CN1 XNSAINXGIQZQOO-SRVKXCTJSA-N 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 3
- 108091092562 ribozyme Proteins 0.000 description 3
- 229940063675 spermine Drugs 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 3
- 150000003573 thiols Chemical group 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- YFDSDPIBEUFTMI-UHFFFAOYSA-N tribromoethanol Chemical compound OCC(Br)(Br)Br YFDSDPIBEUFTMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 3
- UVGHPGOONBRLCX-NJSLBKSFSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 6-[5-[(3as,4s,6ar)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]hexanoate Chemical compound C([C@H]1[C@H]2NC(=O)N[C@H]2CS1)CCCC(=O)NCCCCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O UVGHPGOONBRLCX-NJSLBKSFSA-N 0.000 description 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- DHBXNPKRAUYBTH-UHFFFAOYSA-N 1,1-ethanedithiol Chemical compound CC(S)S DHBXNPKRAUYBTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXTADRUCVAUCRS-UHFFFAOYSA-N 1-(2-hydroxyethyl)pyrrole-2,5-dione Chemical compound OCCN1C(=O)C=CC1=O AXTADRUCVAUCRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNXSUXRNBHUCSF-HSYVXBRLSA-N 107658-43-5 Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)OC(=O)CC[C@@H](C(=O)N[C@@H](C)C(=O)OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(=O)OC(=O)[C@H](CCC(=O)OC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C)N)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)N)C1C=NC=N1 PNXSUXRNBHUCSF-HSYVXBRLSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 2-mercaptopropanoic acid Chemical group CC(S)C(O)=O PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WOJKKJKETHYEAC-UHFFFAOYSA-N 6-Maleimidocaproic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCN1C(=O)C=CC1=O WOJKKJKETHYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000055025 Adenosine deaminases Human genes 0.000 description 2
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 2
- 102100022641 Coagulation factor IX Human genes 0.000 description 2
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 2
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 2
- 239000006145 Eagle's minimal essential medium Substances 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- QTANTQQOYSUMLC-UHFFFAOYSA-O Ethidium cation Chemical class C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 QTANTQQOYSUMLC-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 108010087294 GALA peptide Proteins 0.000 description 2
- RLZBLVSJDFHDBL-KBIXCLLPSA-N Glu-Ala-Ile Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(O)=O RLZBLVSJDFHDBL-KBIXCLLPSA-N 0.000 description 2
- ZWQVYZXPYSYPJD-RYUDHWBXSA-N Glu-Gly-Phe Chemical compound OC(=O)CC[C@H](N)C(=O)NCC(=O)N[C@H](C(O)=O)CC1=CC=CC=C1 ZWQVYZXPYSYPJD-RYUDHWBXSA-N 0.000 description 2
- VSVZIEVNUYDAFR-YUMQZZPRSA-N Gly-Ala-Leu Chemical compound CC(C)C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)CN VSVZIEVNUYDAFR-YUMQZZPRSA-N 0.000 description 2
- NIOPEYHPOBWLQO-KBPBESRZSA-N Gly-Trp-Glu Chemical compound NCC(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O NIOPEYHPOBWLQO-KBPBESRZSA-N 0.000 description 2
- 208000009292 Hemophilia A Diseases 0.000 description 2
- VYUXYMRNGALHEA-DLOVCJGASA-N His-Leu-Ala Chemical compound [H]N[C@@H](CC1=CNC=N1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O VYUXYMRNGALHEA-DLOVCJGASA-N 0.000 description 2
- 108010033040 Histones Proteins 0.000 description 2
- BEWFWZRGBDVXRP-PEFMBERDSA-N Ile-Glu-Asn Chemical compound [H]N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(O)=O BEWFWZRGBDVXRP-PEFMBERDSA-N 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- 238000012404 In vitro experiment Methods 0.000 description 2
- 102100034349 Integrase Human genes 0.000 description 2
- 102000008070 Interferon-gamma Human genes 0.000 description 2
- 108010074328 Interferon-gamma Proteins 0.000 description 2
- 108090000978 Interleukin-4 Proteins 0.000 description 2
- 102000004388 Interleukin-4 Human genes 0.000 description 2
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000711408 Murine respirovirus Species 0.000 description 2
- UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N N-benzoyl-Ferrioxamine B Chemical compound CC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCN UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000254064 Photinus pyralis Species 0.000 description 2
- 101000622060 Photinus pyralis Luciferin 4-monooxygenase Proteins 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010054094 Tumour necrosis Diseases 0.000 description 2
- 108700005077 Viral Genes Proteins 0.000 description 2
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 2
- 108010066342 Virus Receptors Proteins 0.000 description 2
- 102000018265 Virus Receptors Human genes 0.000 description 2
- IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N WHWLQLKPGQPMY Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C1=CNC=N1 IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 210000000013 bile duct Anatomy 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007910 cell fusion Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 229940052810 complex b Drugs 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 239000013601 cosmid vector Substances 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 210000001151 cytotoxic T lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229960000958 deferoxamine Drugs 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 2
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229940044627 gamma-interferon Drugs 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 108010000434 glycyl-alanyl-leucine Proteins 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 2
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 239000007758 minimum essential medium Substances 0.000 description 2
- 102000035118 modified proteins Human genes 0.000 description 2
- 108091005573 modified proteins Proteins 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 201000006938 muscular dystrophy Diseases 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 230000023603 positive regulation of transcription initiation, DNA-dependent Effects 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001177 retroviral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- BEOOHQFXGBMRKU-UHFFFAOYSA-N sodium cyanoborohydride Chemical compound [Na+].[B-]C#N BEOOHQFXGBMRKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M sodium periodate Chemical compound [Na+].[O-]I(=O)(=O)=O JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 229940063673 spermidine Drugs 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 238000011200 topical administration Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 2
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 2
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-L (5-bromo-4-chloro-1h-indol-3-yl) phosphate Chemical compound C1=C(Br)C(Cl)=C2C(OP([O-])(=O)[O-])=CNC2=C1 QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CYTCTRAEJYIZRX-UHFFFAOYSA-N (9a-hydroxy-3,5a-dimethyl-9-methylidene-2-oxo-3,3a,4,5,6,7,8,9b-octahydrobenzo[g][1]benzofuran-6-yl) acetate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(C)=O)CCC(=C)C2(O)C2C1C(C)C(=O)O2 CYTCTRAEJYIZRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFIYPADYPQQLNN-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(4-bromopyrazol-1-yl)ethyl]isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=C(Br)C=NN1CCN1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O WFIYPADYPQQLNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-M 3-mercaptopropionate Chemical compound [O-]C(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710169336 5'-deoxyadenosine deaminase Proteins 0.000 description 1
- HBEDKBRARKFPIC-UHFFFAOYSA-N 6-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)hexanoic acid;1-hydroxypyrrolidine-2,5-dione Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O.OC(=O)CCCCCN1C(=O)C=CC1=O HBEDKBRARKFPIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710186708 Agglutinin Proteins 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 102100033312 Alpha-2-macroglobulin Human genes 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 101100178203 Arabidopsis thaliana HMGB3 gene Proteins 0.000 description 1
- 102000005427 Asialoglycoprotein Receptor Human genes 0.000 description 1
- OMMIEVATLAGRCK-BYPYZUCNSA-N Asp-Gly-Gly Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)NCC(=O)NCC(O)=O OMMIEVATLAGRCK-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 102000019260 B-Cell Antigen Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010012919 B-Cell Antigen Receptors Proteins 0.000 description 1
- 241000537222 Betabaculovirus Species 0.000 description 1
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 1
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 1
- 108010075254 C-Peptide Proteins 0.000 description 1
- 101100328086 Caenorhabditis elegans cla-1 gene Proteins 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 108090000565 Capsid Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241000700199 Cavia porcellus Species 0.000 description 1
- 102100023321 Ceruloplasmin Human genes 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 1
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 1
- 108010071942 Colony-Stimulating Factors Proteins 0.000 description 1
- 102000007644 Colony-Stimulating Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010026206 Conalbumin Proteins 0.000 description 1
- 108091028732 Concatemer Proteins 0.000 description 1
- 102100031620 Cysteine and glycine-rich protein 3 Human genes 0.000 description 1
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 1
- 102000052510 DNA-Binding Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108700020911 DNA-Binding Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 description 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- 108010069091 Dystrophin Proteins 0.000 description 1
- 206010014561 Emphysema Diseases 0.000 description 1
- 101710091045 Envelope protein Proteins 0.000 description 1
- 101800003838 Epidermal growth factor Proteins 0.000 description 1
- 102400001368 Epidermal growth factor Human genes 0.000 description 1
- 208000031637 Erythroblastic Acute Leukemia Diseases 0.000 description 1
- 208000036566 Erythroleukaemia Diseases 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010076282 Factor IX Proteins 0.000 description 1
- 201000003542 Factor VIII deficiency Diseases 0.000 description 1
- 108010071289 Factor XIII Proteins 0.000 description 1
- 102000009109 Fc receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010087819 Fc receptors Proteins 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLSWBLPERHFHIS-UHFFFAOYSA-N Fenoprop Chemical compound OC(=O)C(C)OC1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl ZLSWBLPERHFHIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001917 Ficoll Polymers 0.000 description 1
- 241001208403 Frog siadenovirus A Species 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- CKRUHITYRFNUKW-WDSKDSINSA-N Glu-Asn-Gly Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCC(O)=O CKRUHITYRFNUKW-WDSKDSINSA-N 0.000 description 1
- HVYWQYLBVXMXSV-GUBZILKMSA-N Glu-Leu-Ala Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O HVYWQYLBVXMXSV-GUBZILKMSA-N 0.000 description 1
- 102400000321 Glucagon Human genes 0.000 description 1
- 108060003199 Glucagon Proteins 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMUFWNJHVPQNQD-ZKWXMUAHSA-N Gly-Ala-Ile Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)CN YMUFWNJHVPQNQD-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 1
- PAWIVEIWWYGBAM-YUMQZZPRSA-N Gly-Leu-Ala Chemical compound NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O PAWIVEIWWYGBAM-YUMQZZPRSA-N 0.000 description 1
- LPHQAFLNEHWKFF-QXEWZRGKSA-N Gly-Met-Ile Chemical compound [H]NCC(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(O)=O LPHQAFLNEHWKFF-QXEWZRGKSA-N 0.000 description 1
- IBYOLNARKHMLBG-WHOFXGATSA-N Gly-Phe-Ile Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CN)CC1=CC=CC=C1 IBYOLNARKHMLBG-WHOFXGATSA-N 0.000 description 1
- 108010051696 Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- HVLSXIKZNLPZJJ-TXZCQADKSA-N HA peptide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@@H](N)CC=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 HVLSXIKZNLPZJJ-TXZCQADKSA-N 0.000 description 1
- 101150091750 HMG1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108700010013 HMGB1 Proteins 0.000 description 1
- 101150021904 HMGB1 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000031220 Hemophilia Diseases 0.000 description 1
- 102100037907 High mobility group protein B1 Human genes 0.000 description 1
- 102100039869 Histone H2B type F-S Human genes 0.000 description 1
- 102000006947 Histones Human genes 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- 101001035372 Homo sapiens Histone H2B type F-S Proteins 0.000 description 1
- 101000958041 Homo sapiens Musculin Proteins 0.000 description 1
- 101710146024 Horcolin Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 108090000723 Insulin-Like Growth Factor I Proteins 0.000 description 1
- 102000004218 Insulin-Like Growth Factor I Human genes 0.000 description 1
- 108010047761 Interferon-alpha Proteins 0.000 description 1
- 102000006992 Interferon-alpha Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 102000000589 Interleukin-1 Human genes 0.000 description 1
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 1
- 108010002386 Interleukin-3 Proteins 0.000 description 1
- 102000000646 Interleukin-3 Human genes 0.000 description 1
- 102000015696 Interleukins Human genes 0.000 description 1
- 108010063738 Interleukins Proteins 0.000 description 1
- 241000581650 Ivesia Species 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 101710189395 Lectin Proteins 0.000 description 1
- 102000004895 Lipoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090001030 Lipoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000043129 MHC class I family Human genes 0.000 description 1
- 108091054437 MHC class I family Proteins 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710179758 Mannose-specific lectin Proteins 0.000 description 1
- 101710150763 Mannose-specific lectin 1 Proteins 0.000 description 1
- 101710150745 Mannose-specific lectin 2 Proteins 0.000 description 1
- 108010090054 Membrane Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000012750 Membrane Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- AJHCSUXXECOXOY-UHFFFAOYSA-N N-glycyl-L-tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(NC(=O)CN)C(O)=O)=CNC2=C1 AJHCSUXXECOXOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOCBASBOOFNAJA-UHFFFAOYSA-N N-tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonic acid Chemical compound OCC(CO)(CO)NCCS(O)(=O)=O JOCBASBOOFNAJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000000592 Nasal Polyps Diseases 0.000 description 1
- 108010025020 Nerve Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000015336 Nerve Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- 101100257820 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) ssp-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010047620 Phytohemagglutinins Proteins 0.000 description 1
- 108010038512 Platelet-Derived Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000010780 Platelet-Derived Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 108010015078 Pregnancy-Associated alpha 2-Macroglobulins Proteins 0.000 description 1
- 102100024819 Prolactin Human genes 0.000 description 1
- 108010057464 Prolactin Proteins 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000007327 Protamines Human genes 0.000 description 1
- 108010007568 Protamines Proteins 0.000 description 1
- 108700039882 Protein Glutamine gamma Glutamyltransferase 2 Proteins 0.000 description 1
- 101710188315 Protein X Proteins 0.000 description 1
- 102100038095 Protein-glutamine gamma-glutamyltransferase 2 Human genes 0.000 description 1
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 description 1
- 239000005700 Putrescine Substances 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 101150085390 RPM1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108700005075 Regulator Genes Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 206010039491 Sarcoma Diseases 0.000 description 1
- 241001515849 Satellite Viruses Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100038803 Somatotropin Human genes 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710172711 Structural protein Proteins 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 108010008038 Synthetic Vaccines Proteins 0.000 description 1
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 1
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 1
- 101800001690 Transmembrane protein gp41 Proteins 0.000 description 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical class CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- NXJZCPKZIKTYLX-XEGUGMAKSA-N Trp-Glu-Ala Chemical compound C[C@@H](C(=O)O)NC(=O)[C@H](CCC(=O)O)NC(=O)[C@H](CC1=CNC2=CC=CC=C21)N NXJZCPKZIKTYLX-XEGUGMAKSA-N 0.000 description 1
- VMBBTANKMSRJSS-JSGCOSHPSA-N Trp-Glu-Gly Chemical compound [H]N[C@@H](CC1=CNC2=C1C=CC=C2)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)NCC(O)=O VMBBTANKMSRJSS-JSGCOSHPSA-N 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004243 Tubulin Human genes 0.000 description 1
- 108090000704 Tubulin Proteins 0.000 description 1
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000005221 acidic domain Anatomy 0.000 description 1
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 208000021841 acute erythroid leukemia Diseases 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 210000005058 airway cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001552 airway epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 108010047495 alanylglycine Proteins 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- HAXFWIACAGNFHA-UHFFFAOYSA-N aldrithiol Chemical compound C=1C=CC=NC=1SSC1=CC=CC=N1 HAXFWIACAGNFHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 1
- 108010050122 alpha 1-Antitrypsin Proteins 0.000 description 1
- 102000015395 alpha 1-Antitrypsin Human genes 0.000 description 1
- 229940024142 alpha 1-antitrypsin Drugs 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001745 anti-biotin effect Effects 0.000 description 1
- 108010006523 asialoglycoprotein receptor Proteins 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N beta-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N 0.000 description 1
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 1
- 229940019700 blood coagulation factors Drugs 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 125000000837 carbohydrate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- VJBCBLLQDMITLJ-UHFFFAOYSA-N chromen-7-one Chemical compound C1=COC2=CC(=O)C=CC2=C1 VJBCBLLQDMITLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000000432 density-gradient centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 229940116977 epidermal growth factor Drugs 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- DANUORFCFTYTSZ-UHFFFAOYSA-N epinigericin Natural products O1C2(C(CC(C)(O2)C2OC(C)(CC2)C2C(CC(O2)C2C(CC(C)C(O)(CO)O2)C)C)C)C(C)C(OC)CC1CC1CCC(C)C(C(C)C(O)=O)O1 DANUORFCFTYTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 229960004222 factor ix Drugs 0.000 description 1
- 229940012444 factor xiii Drugs 0.000 description 1
- 210000004700 fetal blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 210000002196 fr. b Anatomy 0.000 description 1
- 210000003918 fraction a Anatomy 0.000 description 1
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 description 1
- 150000002256 galaktoses Chemical class 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000001476 gene delivery Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N glucagon Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O)C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC=1NC=NC=1)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)C1=CC=CC=C1 MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N 0.000 description 1
- 229960004666 glucagon Drugs 0.000 description 1
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 description 1
- 150000002309 glutamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 108010090037 glycyl-alanyl-isoleucine Proteins 0.000 description 1
- 108010084264 glycyl-glycyl-cysteine Proteins 0.000 description 1
- XKUKSGPZAADMRA-UHFFFAOYSA-N glycyl-glycyl-glycine Natural products NCC(=O)NCC(=O)NCC(O)=O XKUKSGPZAADMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010050848 glycylleucine Proteins 0.000 description 1
- 108010084389 glycyltryptophan Proteins 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000035931 haemagglutination Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 208000009429 hemophilia B Diseases 0.000 description 1
- 230000001744 histochemical effect Effects 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 102000046949 human MSC Human genes 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005965 immune activity Effects 0.000 description 1
- 230000003832 immune regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000036046 immunoreaction Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 239000000138 intercalating agent Substances 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 description 1
- 229940076264 interleukin-3 Drugs 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002540 isothiocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011866 long-term treatment Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 150000002669 lysines Chemical class 0.000 description 1
- 230000006674 lysosomal degradation Effects 0.000 description 1
- 210000003712 lysosome Anatomy 0.000 description 1
- 230000001868 lysosomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002080 lysosomotropic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000034217 membrane fusion Effects 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- IOPLHGOSNCJOOO-UHFFFAOYSA-N methyl 3,4-diaminobenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(N)C(N)=C1 IOPLHGOSNCJOOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- YYTWEEOFRNSTKS-UHFFFAOYSA-N n,n'-dicyclohexylmethanediimine;1-hydroxybenzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N(O)N=NC2=C1.C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 YYTWEEOFRNSTKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000016366 nasal cavity polyp Diseases 0.000 description 1
- 229940053128 nerve growth factor Drugs 0.000 description 1
- DANUORFCFTYTSZ-BIBFWWMMSA-N nigericin Chemical compound C([C@@H]1C[C@H]([C@H]([C@]2([C@@H](C[C@](C)(O2)C2O[C@@](C)(CC2)C2[C@H](CC(O2)[C@@H]2[C@H](C[C@@H](C)[C@](O)(CO)O2)C)C)C)O1)C)OC)[C@H]1CC[C@H](C)C([C@@H](C)C(O)=O)O1 DANUORFCFTYTSZ-BIBFWWMMSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N phosphatidylcholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 230000001885 phytohemagglutinin Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000724 poly(L-arginine) polymer Polymers 0.000 description 1
- 108010011110 polyarginine Proteins 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229930188544 polylisin Natural products 0.000 description 1
- 229920002714 polyornithine Polymers 0.000 description 1
- 108010055896 polyornithine Proteins 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001323 posttranslational effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229940097325 prolactin Drugs 0.000 description 1
- 229940070353 protamines Drugs 0.000 description 1
- 108020001775 protein parts Proteins 0.000 description 1
- 210000004879 pulmonary tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229940124551 recombinant vaccine Drugs 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 239000012475 sodium chloride buffer Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011856 somatic therapy Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000012453 sprague-dawley rat model Methods 0.000 description 1
- 238000003153 stable transfection Methods 0.000 description 1
- 239000012192 staining solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000012536 storage buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- ZERULLAPCVRMCO-UHFFFAOYSA-N sulfure de di n-propyle Natural products CCCSCCC ZERULLAPCVRMCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- HNKJADCVZUBCPG-UHFFFAOYSA-N thioanisole Chemical compound CSC1=CC=CC=C1 HNKJADCVZUBCPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 229940036555 thyroid hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005495 thyroid hormone Substances 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000003146 transient transfection Methods 0.000 description 1
- 229950004616 tribromoethanol Drugs 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000010415 tropism Effects 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N uroanthelone Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O)C(C)C)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O)C(C)C)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000013603 viral vector Substances 0.000 description 1
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 1
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 1
- 229940045997 vitamin a Drugs 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к генной инженерии, более конкретно к трансфекционной композиции для высших эукариотных клеток, комплексу нуклеиновой кислоты и эндосомолитическому пептиду в качестве компонентов композиции, конъюгату в качестве компонента комплекса. The invention relates to genetic engineering, and more particularly to a transfection composition for higher eukaryotic cells, a nucleic acid complex and an endosomolytic peptide as components of the composition, a conjugate as a component of the complex.
В особенности в терапии генами требуется эффективная система для введения нуклеиновой кислоты в живые клетки. Гены переводят в клетки с тем, чтобы достигнуть синтеза терапевтических активных генетических продуктов в живом организме, например, с целью замены дефектного гена в случае генетического дефекта. "Стандартные" терапии генами основаны на принципе достижения длительного лечения путем осуществления одного единственного приема. Однако также существует потребность в методах лечения, в которых терапевтически активную ДНК (или мРНК) дают в качестве лекарства ("терапевтического генного агента") раз или же в случае необходимости повторно. Примерами генетически вызываемых заболеваний, при которых терапия генами представляет многообещающий подход, являются гемофилия, β-талласемия и "серозная комбинированная иммунная слабость", синдром, вызываемый генетически индуцированным отсутствием энзима деаминазы аденозина. Другой областью применения является иммунная регуляция, при которой гуморальный или внутриклеточный иммунитет обеспечивается дачей функциональной нуклеиновой кислоты, кодирующей выделяемый протеиновый антиген или не выделяемый протеиновый антиген, который можно рассматривать как вакцинацию. Другими примерами генетических дефектов, при которых можно давать нуклеиновую кислоту, кодирующую дефектный ген, например, в согласованной в каждом конкретном случае форме, включают мышечную дистрофию (ген дистрофина), фиброзно-кистозную дегенерацию (регуляторный ген трансмембранной проводимости висцидозы), гиперолестиролемию (ген рецептора липопротеина низкой плотности). Терапия генами также включает метод, согласно которому гормоны, факторы роста или белки цитотоксичной или проявляющей модуляцию иммунной системы активностью должны синтезироваться в теле. Particularly in gene therapy, an effective system is required for introducing nucleic acid into living cells. Genes are transferred into cells in order to achieve the synthesis of therapeutic active genetic products in a living organism, for example, in order to replace a defective gene in the event of a genetic defect. "Standard" gene therapy is based on the principle of achieving long-term treatment by a single dose. However, there is also a need for treatment methods in which therapeutically active DNA (or mRNA) is given as a medicine ("therapeutic gene agent") once or, if necessary, repeatedly. Examples of genetically caused diseases in which gene therapy provides a promising approach are hemophilia, β-thallasemia and "serous combined immune weakness", a syndrome caused by a genetically induced lack of the adenosine deaminase enzyme. Another area of application is immune regulation, in which humoral or intracellular immunity is provided by the production of a functional nucleic acid encoding a secreted protein antigen or a non-secreted protein antigen, which can be considered as vaccination. Other examples of genetic defects in which you can give a nucleic acid encoding a defective gene, for example, in a form that is specific for each case, include muscular dystrophy (dystrophin gene), fibrocystic degeneration (regulatory transmembrane conductivity gene of viscidosis), hyperolestirolemia (receptor gene low density lipoprotein). Gene therapy also includes a method according to which hormones, growth factors or proteins of cytotoxic or modulating immune system activity should be synthesized in the body.
Терапия генами также рассматривается как многообещающий метод лечения рака путем дачи так называемых "раковых вакцин". Для повышения иммуногенности опухолевых клеток раковым вакцинам сообщают либо большую антигенность либо способность к производству определенных веществ, способных к модуляции иммуносистемы, например, цитокинов, с тем, чтобы вызвать иммунную реакцию. Этот метод осуществляется путем трансфекции клеток ДНК, кодирующей цитокин, например, IL-2, IL-4, γ-интерферон, α-фактор опухолевого некроза. Вплоть до настоящего времени введение гена в аутогенные опухолевые клетки осуществлялось через ретровирусные векторы. Gene therapy is also seen as a promising method for treating cancer by giving the so-called "cancer vaccines". To increase the immunogenicity of tumor cells, cancer vaccines are either given greater antigenicity or the ability to produce certain substances that can modulate the immune system, such as cytokines, in order to elicit an immune response. This method is carried out by transfection of DNA cells encoding a cytokine, for example, IL-2, IL-4, γ-interferon, α-factor of tumor necrosis. Until now, the introduction of a gene into autologous tumor cells has been via retroviral vectors.
Известна трансфекционная композиция для гепатоцитов, представляющая собой конъюгат поликатиона, обладающего способностью к модифицированию, например, полилисина, и гликопротеина, обладающего способностью к модифицированию, причем конъюгат связывается рецепторами на поверхности гепатоцитов (см. Г.И. Ву, С.Н. Ву, J. Biol. Chem. 263, 29, стр. 14621 - 14624, 1988). Known transfection composition for hepatocytes, which is a conjugate of a polycation having the ability to modify, for example, polylisin, and a glycoprotein with the ability to modify, and the conjugate binds to receptors on the surface of hepatocytes (see G.I. Wu, S.N. Wu, J. Biol. Chem. 263, 29, pp. 14621-14624, 1988).
Недостаток известной композиции заключается в том, что она может использоваться только для переноса нуклеиновых кислот в гепатоциты. Поэтому эксплуатационные возможности известной композиции ограничены. A disadvantage of the known composition is that it can only be used to transfer nucleic acids to hepatocytes. Therefore, the operational capabilities of the known composition are limited.
Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей трансфекционных систем с помощью композиции, позволяющей перенос нуклеиновых кислот в высшие эукариотные клетки. The objective of the invention is to expand the operational capabilities of transfection systems using a composition that allows the transfer of nucleic acids into higher eukaryotic cells.
Под термином "перенос" понимается в рамках данного изобретения не только введение комплексов нуклеиновой кислоты в клетку через клеточную мембрану, но и транспорт выделяющихся из них комплексов или нуклеиновой кислоты внутри клетки до достижения подлежащего экспрессии подходящего сайта. Высшие эукариотные клетки общеизвестны. Они не включают дрожжей. The term "transfer" is understood within the framework of the present invention not only to introduce nucleic acid complexes into the cell through the cell membrane, but also to transport the complexes or nucleic acid released from them inside the cell until a suitable site is to be expressed. Higher eukaryotic cells are well known. They do not include yeast.
Множество вирусов входят в эукариотный хозяин на основании механизмов, которые в принципе соответствуют механизму эндоцитоза, осуществляемого с участием рецептора. Основанная на этом механизме вирусная инфекция обычно начинается с того, что частицы вируса связываются с рецепторами на клеточной мембране, после чего вирус входит вовнутрь клетки. Процесс захода вовнутрь клетки осуществляется тем же образом, что и заход физиологических лигандов или макромолекул в клетку. Сначала рецепторы на поверхности клетки классифицируют себя по группам и мембрана инвертируется во внутрь и образует везикулу, снабженную сетчатым покрытием. После того, как везикула освободилась от сетчатого покрытия, в ней имеет место окисление при помощи пропонного насоса в мембране. Это приводит к отделению вируса от ядрышка. В зависимости от того, снабжен ли вирус липидным покрытием или нет, возможны два вида отделения вируса от ядрышка. В случае так называемых "голых" вирусов (таких, как, например, аденовирус, полиовирус, риновирус) полагалось, что низкое значение pH вызывает изменение конфигурации белков вируса, что приводит к разделению гидрофобных доменов, которые не доступны при физиологическом значении pH. Таким образом эти домены приобретают способность к взаимодействию с мембраной ядрышка и тем самым обуславливают отделение генома вируса от ядрышка и его заход в цитоплазму. Для вирусов с липидным покрытием (таких, как, например, вирусы везикулярного стоматита, вирус Semliki Forest, вирус гриппа) предполагают, что низкая величина pH модифицирует структуру или конфигурацию некоторых белков вируса, в результате чего имеет место слияние мембраны вируса с мембраной ядрышка. Вирусы, которые проникают в клетку с помощью этого механизма, имеют определенные молекулярные способности, которые сообщают им способность к разрушению мембраны ядрышка с тем, чтобы зайти в цитоплазму. Many viruses enter the eukaryotic host based on mechanisms that, in principle, correspond to the mechanism of endocytosis carried out with the participation of the receptor. A viral infection based on this mechanism usually begins with particles of the virus binding to receptors on the cell membrane, after which the virus enters the cell. The process of entering the cell inside is carried out in the same way as the entry of physiological ligands or macromolecules into the cell. First, receptors on the cell surface classify themselves into groups and the membrane is inverted inward and forms a vesicle equipped with a mesh coating. After the vesicle is freed from the mesh coating, oxidation takes place in it with the help of a propon pump in the membrane. This leads to the separation of the virus from the nucleolus. Depending on whether the virus is lipid-coated or not, two types of separation of the virus from the nucleolus are possible. In the case of so-called “naked” viruses (such as, for example, adenovirus, poliovirus, rhinovirus), it was believed that a low pH value causes a change in the configuration of the virus proteins, which leads to the separation of hydrophobic domains that are not accessible at a physiological pH value. Thus, these domains acquire the ability to interact with the nucleolus membrane and thereby determine the separation of the virus genome from the nucleolus and its entry into the cytoplasm. For lipid-coated viruses (such as, for example, vesicular stomatitis viruses, Semliki Forest virus, influenza virus), it is assumed that a low pH modifies the structure or configuration of some proteins of the virus, resulting in a fusion of the virus membrane with the nucleolus membrane. Viruses that penetrate the cell using this mechanism have certain molecular abilities that give them the ability to destroy the nucleolus membrane in order to enter the cytoplasm.
Другие вирусы, как, например, покрытые вирусы Sendai, вирус СПИДа и некоторые штаммы вируса лейкоза Молонея, или непокрытые вирусы SV40 и полиомы, не требуют низкого значения pH для проникновения в клетку. Либо они могут вызывать слияние с мембраной непосредственно на поверхности клетки (вирус Sendai, возможно вирус СПИДа), либо они способны к осуществлению механизмов по разложению мембраны клетки или прохода через нее. Предполагают, что вирусы, которые не зависят от конкретной величины pH, могут также использовать механизм эндоцитоза. Исходной точкой решения проблемы изобретения являлось использование механизма, по которому некоторые вирусы проникают в эукариотные клетки с тем, чтобы достичь эффективной передачи комплексов нуклеиновой кислоты в клетку и тем самым повышения экспрессии. Other viruses, such as coated Sendai viruses, AIDS virus and some strains of Moloney's leukemia virus, or uncoated SV40 viruses and polyomas, do not require a low pH to penetrate the cell. Either they can cause fusion with the membrane directly on the surface of the cell (Sendai virus, possibly the AIDS virus), or they are capable of implementing mechanisms to decompose the cell membrane or pass through it. It is contemplated that viruses that are independent of a particular pH may also use the mechanism of endocytosis. The starting point for solving the problem of the invention was the use of a mechanism by which some viruses penetrate eukaryotic cells in order to achieve efficient transfer of nucleic acid complexes into the cell and thereby increase expression.
В рамках данного изобретения неожиданно было найдено, что определенные агенты (например, вирусы, компоненты вирусов или другие соединения), которые проявляют способность определенных вирусов к заходу в эукариотные клети, обеспечивают существенное повышение степени экспрессии нуклеиновой кислоты, вводимой в клетку в качестве части комплекса. Решение по изобретению является неожиданным из-за того, что ассортимент комплексов нуклеиновой кислоты, способных к проникновению в клетку, является очень широким. In the framework of the present invention, it was unexpectedly found that certain agents (e.g. viruses, virus components or other compounds) that exhibit the ability of certain viruses to enter eukaryotic cells provide a significant increase in the expression level of nucleic acid introduced into the cell as part of the complex. The solution according to the invention is unexpected due to the fact that the range of nucleic acid complexes capable of penetrating into the cell is very wide.
Таким образом, данное изобретение относится к трансфекционной композиции для высших эукариотных клеток, включающей комплекс нуклеиновой кислоты и вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, при этом она дополнительно содержит эндосомолитический агент в эффективном количестве. Thus, this invention relates to a transfection composition for higher eukaryotic cells, comprising a nucleic acid complex and a substance with an affinity for nucleic acid, while it additionally contains an endosomolytic agent in an effective amount.
Эндосомолитический агент представляет собой вещество, способное к поглощению клеткой и к переносу в цитоплазму содержащего ядрышек, в которых они находятся после захода в клетку. Такая способность эндосомолитического агента далее обозначается как "поглотительная функция". Эта поглотительная функция включает способность к активному включению клеткой, то есть при помощи зависящего от рецептора механизма эндоцитоза, либо к пассивному включению клеткой, то есть при помощи жидкой фазы или в качестве компонента комплекса нуклеиновой кислоты, и способность к разрушению ядрышек, которая обычно обозначается как эндосомолиз ядрышка. An endosomolytic agent is a substance capable of being absorbed by a cell and transferred to the cytoplasm containing nucleoli in which they are located after entering the cell. This ability of the endosomolytic agent is hereinafter referred to as “absorption function”. This absorption function includes the ability to actively turn on the cell, that is, by using the receptor-dependent mechanism of endocytosis, or passively turn on by the cell, that is, by using the liquid phase or as a component of the nucleic acid complex, and the ability to destroy nucleoli, which is usually referred to as nucleolus endosomolysis.
Согласно одному варианту изобретения в качестве эндосомолитического агента используют вирус или компонент вируса. Далее вирус или компонент вируса обозначается как "свободный" вирус (компонент). According to one embodiment of the invention, a virus or a virus component is used as an endosomolytic agent. Further, a virus or component of a virus is referred to as a “free" virus (component).
В рамках настоящего изобретения исследовалось действие повышающихся доз свободного аденовируса на степень передачи постоянного количества конъюгата-трансферина и полилизина в клетках HeLa с использованием в качестве репортерного гена люциферазы. Повышение степени передачи гена путем добавления свободного аденовируса достигло максимума 1 • 104 частиц вируса на клетку, то есть числа, которое соответствует примерному числу рецепторов аденовируса на клетку HeLa. Повышение экспрессии люциферазы, которая составляет до 2000 раз по сравнению с экспрессией, достигаемой одним конъюгатом трансферина и полилизина, обусловлено большей дозой вируса. Другая серия опытов была направлена на выявление действия ограничения количеств комплексов конъюгата и ДНК в присутствии постоянной дозы свободного аденовируса. Было найдено, что поглощение клеткой аденовирусов привело к повышению степени передачи гена с помощью трансферина/полилизина в широких пределах количества ДНК. Максимальная интенсивность экспрессии гена, достигаемая при помощи комплекса коньюгата и ДНК, соответствовала интенсивности, достигаемой при 100 раз меньшем количестве ДНК в случае использования аденовируса для повышения эффективности трансфекции.In the framework of the present invention, we studied the effect of increasing doses of free adenovirus on the degree of transmission of a constant amount of conjugate-transferrin and polylysine in HeLa cells using luciferase as a reporter gene. Increasing the degree of gene transfer by adding free adenovirus reached a maximum of 1 • 10 4 virus particles per cell, that is, a number that corresponds to the approximate number of adenovirus receptors per HeLa cell. The increased expression of luciferase, which is up to 2000 times compared with the expression achieved by a single conjugate of transferrin and polylysine, is due to a larger dose of the virus. Another series of experiments was aimed at identifying the effect of limiting the amount of conjugate and DNA complexes in the presence of a constant dose of free adenovirus. It was found that uptake of adenoviruses by the cell led to an increase in the degree of gene transfer with transferrin / polylysine over a wide range of DNA amounts. The maximum intensity of gene expression achieved with the conjugate-DNA complex corresponded to the intensity achieved with 100 times less DNA in the case of using adenovirus to increase transfection efficiency.
Действие эндовирусной инфекции на передачу гена исследовалось с применением как некомплексированной ДНК, так и комплексов ДНК и полилизина или конъюгата трансферина и полилизина. В этих экспериментах установлено, что аденовирусная инфекция не привела к существенному увеличению передачи некомплексированной ДНК во время трансфекции. В противоположность этому, передача ДНК в виде комплекса с полилизином или в виде комплекса с конъюгатом трансферина и полилизина в значительной степени улучшалась аденовирусной инфекции. Максимальное действие достигается в случае применения конъюгата трансферина и полилизина. Так как поликатионная часть конъюгата не только служит для связывания трансферина с ДНК, но и вызывает существенные структурные изменения внутри ДНК, эти эксперименты сначала не позволяли установить, являлось ли обнаруженное действие результатом улучшенного жидкостного транспорта конденсированной поликатионом ДНК или улучшенной вирусом доставки связанного с рецептором комплекса конъюгата и ДНК. Поэтому проводились опыты по связыванию и определению последовательности с тем, чтобы выявить причину обнаруженного действия. Связывание комплекса конъюгата трансферина и полилизина и ДНК или комплекса полилизина и ДНК при низкой температуре позволяла удаление избыточного комплекса в жидкой фазе перед инфекцией аденовирусом. Когда поступали указанным образом, отдача связанных с рецептором комплексов конъюгата трансферина и полилизина и ДНК значительно увеличивалась в результате добавления аденовируса. В случае применения комплексом полилизина и ДНК такого эффекта не наблюдалось. Таким образом то, что существенно улучшается, это заход ДНК с помощью способствующего рецептором механизма эндоцитоза. The effect of endovirus infection on gene transfer was studied using both uncomplexed DNA and complexes of DNA and polylysine or conjugate of transferrin and polylysine. In these experiments, it was found that adenovirus infection did not lead to a significant increase in the transmission of uncomplexed DNA during transfection. In contrast, DNA transfer as a complex with polylysine or as a complex with transferrin and polylysine conjugate significantly improved adenovirus infection. The maximum effect is achieved in the case of the use of the conjugate of transferrin and polylysine. Since the polycationic part of the conjugate not only serves to bind transferrin to DNA, but also causes significant structural changes within the DNA, these experiments did not first establish whether the detected action was the result of improved fluid transport of condensed polycation DNA or an improved delivery virus of the conjugate complex bound to the receptor and DNA. Therefore, experiments were conducted on the binding and determination of the sequence in order to identify the cause of the detected action. The binding of the complex of conjugate of transferrin and polylysine and DNA or the complex of polylysine and DNA at low temperature allowed the removal of the excess complex in the liquid phase before infection with adenovirus. When it was done in this way, the yield of the receptor-bound complexes of the transferrin conjugate and polylysine and DNA increased significantly as a result of the addition of adenovirus. In the case of the use of a complex of polylysine and DNA, this effect was not observed. Thus, what improves significantly is DNA entry through the receptor-promoting mechanism of endocytosis.
Кроме того, проводился анализ специфичной функции аденовируса, который вызывает улучшенный перенос гена при помощи рецептора. Слабая термообработка вирионов не меняет их способность к связыванию с соответствующими клеточными мембранами, но влияет на их свойство разрушать ядрышка после поглощения клеткой. In addition, an analysis of the specific function of adenovirus, which causes improved gene transfer by the receptor, was performed. Weak heat treatment of virions does not change their ability to bind to the corresponding cell membranes, but affects their ability to destroy the nucleolus after absorption by the cell.
Таким образом различные эффекты по связыванию вируса и заходу вируса в клетку можно было выявлять в отдельных экспериментах. При этом было также установлено, что термическая инактивация аденовирусов привела к полному уничтожению их способности к улучшению переноса гена при помощи рецептора в качестве посредника. Это позволяет предполагать, что вызываемое аденовирусами разрушение ядрышек является частью их механизма захода в клетку, который специфично обуславливает улучшение отдачи гена при помощи конъюгата трансферина или полилизина. Тот факт, что штамм дефектного в отношении репликации вируса мог обеспечивать улучшение экспрессии гена, подтверждает предположение о том, что этот феномен обусловлен не функцией репликацией, а поглотительной функцией вириона. Thus, various effects on the binding of the virus and the entry of the virus into the cell could be detected in separate experiments. It was also found that the thermal inactivation of adenoviruses led to the complete destruction of their ability to improve gene transfer using the receptor as an intermediary. This suggests that the destruction of the nucleoli caused by adenoviruses is part of their entry into the cell, which specifically determines the improvement in the return of the gene using a conjugate of transferrin or polylysine. The fact that the strain of a virus defective in replication could provide improved gene expression confirms the assumption that this phenomenon is due not to the replication function, but to the absorption function of the virion.
Для выяснения того, что улучшение экспрессии гена можно приписывать к возможной трансактивации введенного гена вирусом, проводились опыты с применением клеточной линии, которая по своей структуре способна к экспрессии гена люциферазы RSV-LTR. В этой клеточной линии аденовирусы не проявляют действия, тогда как в родительской клеточной линии, в которой ген был введен при помощи конъюгата трансферина и полилизина, наблюдалось существенное повышение экспрессии гена. Результаты этих опытов показывают, что аденовирус влияет на событие, которое имеет место до транскрипции, и что его улучшающее перенос гена действие проявляется не на уровне экспрессии гена, а на уровне переноса гена. To find out that the improvement of gene expression can be attributed to the possible transactivation of the introduced gene by the virus, experiments were carried out using a cell line, which in its structure is capable of expressing the RSV-LTR luciferase gene. In this cell line, adenoviruses show no effect, while in the parent cell line in which the gene was introduced using the conjugate of transferrin and polylysine, a significant increase in gene expression was observed. The results of these experiments show that adenovirus affects the event that takes place before transcription, and that its effect on improving gene transfer is not manifested at the level of gene expression, but at the level of gene transfer.
В рамках данного изобретения также проводились исследования, направленные на выявление действия свободного аденовируса на перенос гена при помощи конъюгатов трансферина и полилизина в подобранных клеточных линиях. Было найдено, что присутствие рецепторов трансферина на целевой клетке является необходимым, но недостаточным в каждом случае с тем, чтобы обеспечить перенос гена при помощи конъюгата трансферина и полилизина. Предполагают, что специфичные у клетки факторы, относящиеся к результату находящихся в ядрышке комплексов конъюгата и ДНК, представляют собой крайне важный определяющий фактор для уровня передачи гена, достигаемого указанным путем. В этом отношении проводились опыты на подобранных клеточных линиях, направленные на исследование как переноса гена при помощи конъюгатов трансферина и полилизина, так и улучшение переноса гена при помощи аденовирусов. Клетки клеточной линии мукофисцидоза (CFT1) показывали небольшой уровень экспрессии гена люциферазы после обработки комплексами ДНК и конъюгата трансферина и полилизина. Этот уровень экспрессии существенно повысился в результате обработки адновирусом d1312. В противоположность этому клетки KB, обработанные комплексами ДНК и конъюгата трансферина и полилизина, показывали уровень экспрессии гена люциферазы лишь немного выше уровня фона, несмотря на присутствие рецептора трансферина. Однако в результате обработки аденовирусом d1312 сразу же обнаруживалась активность люциферазы в этих клетках. Обработка аденовирусами клеток HeLa имела подобный эффект, хотя этот эффект был значительно сильнее в этих клетках. Так как клетки HeLa и KB обладают примерно тем же числом рецепторов для аденовируса, различие в улучшении переноса гена может быть обусловлено числом рецепторов для трансферина, характерным для каждого типа клеток. В явную противоположность этим результатам клеточные линии WI-38 и MRC5), которые, как известно, лишь слабо поддерживают аденовирусную инфекцию, показывали в присутствии d1312 лишь незначительное улучшение экспрессии гена после обработки комплексом ДНК и конъюгата. Поэтому обработка свободным вирусом, например, аденовирусом, очевидно приводит к улучшению переноса гена при помощи комплексов ДНК и конъюгата в таких случаях, где перенос гена возможен за счет осуществляемого в присутствии рецептора в качестве посредника эндоцитоза, как, например, в случае клеток CFT1, а также в некоторых случаях, где перенос гена этим путем оказывается неэффективным, как, например, в случае клеток HeLa и КВ. Уровень достигаемого улучшения значительно меняется среди различных целевых клеток, так что можно предполагать, что этот эффект является функцией как числа рецепторов вируса, например, рецепторов аденовируса, у определенной клетки, так и числа рецепторов трансферина. In the framework of this invention, studies have also been conducted aimed at identifying the effect of free adenovirus on gene transfer using conjugates of transferrin and polylysine in selected cell lines. It was found that the presence of transferrin receptors on the target cell is necessary, but not sufficient in each case in order to ensure gene transfer using the conjugate of transferrin and polylysine. It is suggested that cell-specific factors related to the result of conjugate and DNA complexes in the nucleolus are an extremely important determining factor for the level of gene transfer achieved in this way. In this regard, experiments were carried out on selected cell lines aimed at studying both gene transfer using transferrin and polylysine conjugates and improving gene transfer using adenoviruses. Cells of the mucofiscidosis cell line (CFT1) showed a small level of luciferase gene expression after treatment with DNA and conjugate complexes of transferrin and polylysine. This expression level increased significantly as a result of treatment with d1312 adnovirus. In contrast, KB cells treated with DNA and conjugate complexes of transferrin and polylysine showed an expression level of the luciferase gene only slightly above the background level, despite the presence of the transferrin receptor. However, as a result of treatment with adenovirus d1312, luciferase activity in these cells was immediately detected. Adenovirus treatment of HeLa cells had a similar effect, although this effect was significantly stronger in these cells. Since HeLa and KB cells have approximately the same number of adenovirus receptors, the difference in improved gene transfer may be due to the number of transferrin receptors specific to each cell type. In contrast to these results, cell lines WI-38 and MRC5), which are known to only weakly support adenovirus infection, showed in the presence of d1312 only a slight improvement in gene expression after treatment with a complex of DNA and conjugate. Therefore, treatment with a free virus, for example, adenovirus, obviously leads to improved gene transfer using DNA and conjugate complexes in such cases where gene transfer is possible due to endocytosis carried out in the presence of a receptor, as, for example, in the case of CFT1 cells, and also in some cases where gene transfer this way is ineffective, as, for example, in the case of HeLa and KB cells. The level of improvement achieved varies significantly among different target cells, so it can be assumed that this effect is a function of both the number of virus receptors, for example, adenovirus receptors, in a particular cell, and the number of transferrin receptors.
В случае применения свободного вируса вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, предпочтительно органический поликатион, предпочтительно связано с фактором, содействующим поглощению клеткой. Однако в рамках данного изобретения было также найдено, что ДНК в виде комплекса с одним веществом со сродством для нуклеиновой кислоты, то есть без содействующего поглощению клеткой фактора, в определенных условиях может вводиться в клетку в присутствии свободного вируса. Кроме того, было найдено, что в случае некоторых клеточных линий комплексы, состоящие из нуклеиновой кислоты и вещества со сродством для нуклеиновой кислоты, могут вводиться через жидкую фазу при условии достаточно высокой концентрации комплекса. Опыты, которые проводились в рамках данного изобретения, показывали, что существенным признаком для поглотительной способности комплексов нуклеиновой кислоты является их компактность, которую можно приписывать к конденсации нуклеиновой кислоты веществом со сродством для нуклеиновой кислоты. Если вещество со сродством нуклеиновой кислоты имеет достаточную способность к связыванию с поверхностью клетки с тем, чтобы проникнуть в клетку вместе с вирусом, а также к сообщению комплексу в основном больной электронейтральности и конденсации нуклеиновой кислоты до компактной структуры, то может отпадать необходимость в улучшении способности к проникновению в клетку за счет ковалентного связывания содействующего поглощению клеткой фактора с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты с тем, чтобы обеспечить перенос комплекса в клетку при помощи эндоцитоза, осуществляемого в присутствии рецептора в качестве посредника. Много клеток проявляет относительно большое сродство для определенных веществ со сродством для нуклеиновой кислоты, так что конъюгаты нуклеиновой кислоты и факторы связывания переносятся в клетку без потребности в наличии содействующего поглощению клеткой фактора. Это является действительным, например, для гепатоцитов, которые поглощают комплексы ДНК и полилизина. In the case of the use of a free virus, a substance with an affinity for nucleic acid, preferably an organic polycation, is preferably associated with a factor that promotes cell uptake. However, within the framework of the present invention, it was also found that DNA in the form of a complex with one substance with an affinity for nucleic acid, that is, without a factor promoting the uptake of the cell, under certain conditions can be introduced into the cell in the presence of a free virus. In addition, it was found that in the case of some cell lines, complexes consisting of nucleic acid and a substance with an affinity for nucleic acid can be introduced through the liquid phase under the condition of a sufficiently high concentration of the complex. The experiments that were carried out in the framework of this invention showed that an essential feature for the absorption capacity of nucleic acid complexes is their compactness, which can be attributed to the condensation of a nucleic acid by a substance with an affinity for nucleic acid. If a substance with a nucleic acid affinity has sufficient ability to bind to the cell surface in order to penetrate the cell with the virus, as well as to communicate a complex of mainly diseased electroneutrality and nucleic acid condensation to a compact structure, then there may be no need to improve the ability to penetration into the cell due to covalent binding of the factor that promotes the absorption of the cell with a substance with an affinity for nucleic acid in order to ensure the transfer of the complex into the cell by endocytosis carried out in the presence of a receptor as an intermediary. Many cells exhibit a relatively large affinity for certain substances with an affinity for nucleic acid, so that nucleic acid conjugates and binding factors are transferred to the cell without the need for a cell uptake promoting factor. This is true, for example, for hepatocytes that absorb complexes of DNA and polylysine.
Согласно предпочтительному варианту изобретения в качестве эндосомолитического агента используют вирус, связанный с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты и имеющий способность к заходу в клетку в качестве части комплекса конъюгата и нуклеиновой кислоты и к переносу в цитоплазму содержимого ядрышек, в котором комплекс находится после захода в клетку. According to a preferred embodiment of the invention, a virus associated with a substance with an affinity for nucleic acid and having the ability to enter the cell as part of the conjugate-nucleic acid complex and to transfer the contents of the nucleoli into the cytoplasm in which the complex is located after entry into the cell is used as an endosomolytic agent .
Согласно другому предпочтительному варианту изобретения в качестве эндосомолитического агента используют компонент вируса, связанный с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты и имеющий способность к заходу в клетку в качестве части комплекса конъюгата и нуклеиновой кислоты и к переносу в цитоплазму содержимого ядрышек, в которых комплекс находится после захода в клетку. Вирусы и компоненты вирусов, которые связаны с доменом связывания нуклеиновой кислоты, далее обозначаются как "вирусные конъюгаты" (несмотря на тип связывания). According to another preferred embodiment of the invention, a virus component is used as an endosomolytic agent associated with a substance with an affinity for nucleic acid and having the ability to enter the cell as part of the conjugate-nucleic acid complex and to transfer the contents of the nucleoli in which the complex is located after entry into the cytoplasm into the cage. Viruses and virus components that are linked to a nucleic acid binding domain are hereinafter referred to as "viral conjugates" (despite the type of binding).
Вирусные конъюгаты, которые также являются объектом данного изобретения, содержат вирус или компоненты вируса в качестве интегральной части функционального конструкта. Они объединяют преимущества векторных систем на основе конъюгатов содействующего поглощению клеткой фактора с преимуществами, которые вирусы вносят в эти системы. Viral conjugates, which are also the subject of this invention, contain the virus or virus components as an integral part of the functional construct. They combine the advantages of vector systems based on conjugates that promote cell uptake of the factor with the benefits that viruses contribute to these systems.
Кроме того, вирусные конъюгаты согласно изобретению имеют то преимущество, что в отличие от известных конъюгатов, которые можно применять для переноса генов при помощи эндоцитоза в присутствии рецепторов в качестве посредника, они обладают специфичным механизмом, обеспечивающим их выделение из системы везикул клетки. In addition, the viral conjugates according to the invention have the advantage that, in contrast to the known conjugates that can be used for gene transfer using endocytosis in the presence of receptors as a mediator, they have a specific mechanism for their isolation from the cell vesicle system.
Векторная система, использующая вирусные конъюгаты, представляет собой качественно новый подход по сравнению с рекомбинантными вирусными векторами, который заключается в том, что транспортируемая чужеродная ДНК находится на наружной стороне вириона. Следовательно, вирусные конъюгаты согласно изобретению могут транспортировать в клетку очень большие генные конструкты без каких-либо ограничений в части последовательности. The vector system using viral conjugates represents a qualitatively new approach compared to recombinant viral vectors, which consists in the fact that the transported foreign DNA is located on the outside of the virion. Therefore, the viral conjugates according to the invention can transport very large gene constructs into a cell without any limitation in the sequence.
Пригодность вируса, который можно применять в качестве свободного или связанного вируса или части вируса в качестве вирусного компонента в рамках данного изобретения, определена вышеупомянутой поглотительной функцией. Подходящими вирусами являются, например, такие вирусы, которые способны к заходу в клетку при помощи эндоцитоза в присутствии рецептора в качестве посредника во время трансфекции клеток комплексом нуклеиновой кислоты и к осуществлению своего выделения и тем самым выделения нуклеиновой кислоты из ядрышка в цитоплазму. Такими вирусами являются те вирусы, которые упоминаются в рамках данной заявки, а также другие вирусы, способные к поглощению определенной клеткой, и те вирусы, которые могут осуществлять выделение содержимого ядрышка в цитоплазму. The suitability of a virus, which can be used as a free or bound virus or part of a virus as a viral component in the framework of the present invention, is determined by the aforementioned absorption function. Suitable viruses are, for example, those viruses that are capable of entering the cell by endocytosis in the presence of a receptor as an intermediary during transfection of cells with a nucleic acid complex and thereby isolating and thereby isolating the nucleic acid from the nucleolus into the cytoplasm. Such viruses are those viruses that are mentioned in the framework of this application, as well as other viruses capable of being absorbed by a certain cell, and those viruses that can carry out the isolation of the contents of the nucleolus in the cytoplasm.
Восприимчивость клеточной линии к трансформации вирусом в качестве средства содействия заходу конъюгата в качестве "свободного вируса" зависит от присутствия и числа рецепторов на поверхности целевой клетки. The susceptibility of the cell line to virus transformation as a means of facilitating the entry of the conjugate as a "free virus" depends on the presence and number of receptors on the surface of the target cell.
В число подходящих вирусов входят такие вирусы, которые способны к проникновению в клетку при помощи эндоцитоза в присутствии рецептора в качестве посредника во время трансфекции клеток комплексом нуклеиновой кислоты и к осуществлению своего выделения и тем самым выделения нуклеиновой кислоты из ядрышка в цитоплазму. Без претензий в части этой теории можно сказать, что в случае применения свободного вируса эта активность эндосомолиза могла бы оказать благотворное влияние на переносимый в клетку комплекс нуклеиновой кислоты, заключающееся в том, что эти комплексы транспортируются вместе с вирусами из ядрышка в цитоплазму, при этом предполагают, что они заходят в эти ядрышка, что и вирусы. Если комплексы содержат вирус в связанном виде, то они получают пользу от эндосомолитической активности вируса и транспортируются из ядрышек в цитоплазму. Этим достигается слияние между ядрышками и лизосомами и таким образом энзиматическая деградация, которая обычно имеет место в этих органеллах клетки. Suitable viruses include those that are capable of penetrating into the cell via endocytosis in the presence of a receptor as an intermediary during transfection of cells with a nucleic acid complex and to carry out their isolation and thereby isolate the nucleic acid from the nucleolus into the cytoplasm. Without claims in part of this theory, we can say that in the case of the use of a free virus, this endosomolysis activity could have a beneficial effect on the nucleic acid complex transferred to the cell, which consists in the fact that these complexes are transported together with viruses from the nucleolus to the cytoplasm, that they enter these nucleoli, like viruses. If the complexes contain the virus in a bound form, then they benefit from the endosomolytic activity of the virus and are transported from the nucleoli to the cytoplasm. This results in fusion between the nucleoli and lysosomes and thus the enzymatic degradation that usually occurs in these cell organelles.
В частности вирусами, которые пригодны для осуществления изобретения и поглотительная функция которых в начале инфекции осуществляется за счет эндоцитоза в присутствии рецептора в качестве посредника, являются вирусы без липидного покрытия, такие, как, например, аденовирус, полиовирус, риновирус, а также вирусы с оболочкой, такие как, например, вирус везикулярного стоматита, вирус Semliki Forest, вирус гриппа. Подходящими являются также зависящие от pH штаммы вируса Молонея. В частности, предпочитаются вирусы из группы, включающей аденовирус, подгруппу С, тип 5, вирус Semliki Forest, вирус везикулярного стоматита, полиовирус, риновирусы и вирус лейкоза Молонея. In particular, viruses that are suitable for carrying out the invention and whose absorption function at the beginning of the infection is carried out by endocytosis in the presence of a receptor as an intermediary are lipid-free viruses, such as, for example, adenovirus, poliovirus, rhinovirus, as well as enveloped viruses such as, for example, vesicular stomatitis virus, Semliki Forest virus, influenza virus. Suitable are also pH-dependent strains of Moloney virus. In particular, viruses from the group consisting of adenovirus, subgroup C,
Применение в рамках данного изобретения вирусов РНК, которые не имеют обратную транскриптазу, имеет то преимущество, что трансфекция в присутствии такого вируса не приводит к образованию вирусной ДНК в трансфектированной клетке. В результате опытов по изобретению было выявлено, что риновирус HRV2, представитель групп пикорнавируса, проявляет повышенную экспрессию репортерного гена. Эффективность риновируса проявлялась как в свободной форме, так и в виде конъюгатов. The use of RNA viruses that do not have reverse transcriptase within the scope of the present invention has the advantage that transfection in the presence of such a virus does not lead to the formation of viral DNA in the transfected cell. As a result of experiments according to the invention, it was found that the rhinovirus HRV2, a representative of the picornavirus groups, exhibits increased expression of the reporter gene. The effectiveness of rhinovirus was manifested both in free form and in the form of conjugates.
В рамках данного изобретения под термином "вирус "(при условии, что он поглощается клеткой и высвобождает содержимое ядрышек, в которые он заходит) понимаются в дополнение к диким типам мутанты, которые в результате одной или больше мутаций потеряли определенные функции дикого типа (отличные от поглотительной функции), в частности способность к репликации. For the purposes of this invention, the term “virus” (provided that it is absorbed by the cell and releases the contents of the nucleoli into which it enters) is understood in addition to wild types of mutants that, as a result of one or more mutations, have lost certain wild-type functions (other than absorption function), in particular the ability to replicate.
Мутанты образуются в процессах обычного мутагенеза за счет мутаций в белковых областях, которые ответственны за репликационные функции и которые могут дополняться упаковочной линией. В случае аденовируса такими мутантами являются ts-мутанты (термочувствительные мутанты), мутанты Е1А и Е1В, мутанты, которые показывают мутации в стимулированных MLP генах, и мутанты, которые проявляют мутации в областях определенных капсидных белков. Также подходящими являются вирусные штаммы, которые имеют соответствующие естественные мутации. Способность вирусов к репликации можно исследовать известными из литературы методами. Так, например, на культуры клеток подают суспензии с различными концентрациями вируса и число растворенных клеток, которые можно видеть в виде пятен, регистрируют. Mutants are formed in the processes of ordinary mutagenesis due to mutations in protein regions that are responsible for replication functions and which can be supplemented by a packaging line. In the case of adenovirus, such mutants are ts mutants (thermosensitive mutants), E1A and E1B mutants, mutants that show mutations in MLP-stimulated genes, and mutants that show mutations in regions of certain capsid proteins. Viral strains that have corresponding natural mutations are also suitable. The ability of viruses to replicate can be investigated by methods known from the literature. So, for example, suspensions with various virus concentrations are fed to cell cultures and the number of dissolved cells, which can be seen as spots, is recorded.
Другими вирусами, которые можно применять в рамках данного изобретения, являются так называемые дефектные вирусы, то есть вирусы, которые не обладают функцией, требуемой для автономной репликации вируса в одном или больше генах, для которых они требуют наличие вируса-помощника. Примерами такого типа вируса являются дефектные интерферирующие частицы, которые являются производными инфекционного стандартного вируса, имеют те же структурные белки, что и стандартный вирус, имеют мутации и нуждаются в стандартном вирусе в качестве вируса-помощника для осуществления репликации. Примерами такой группы вируса также являются сателлитные вирусы. Другой группой является класс парвовирусов, которые обозначаются как аденоассоциированные вирусы. Other viruses that can be used in the framework of this invention are so-called defective viruses, that is, viruses that do not have the function required for autonomous replication of the virus in one or more genes for which they require the presence of a helper virus. Examples of this type of virus are defective interfering particles, which are derivatives of the infectious standard virus, have the same structural proteins as the standard virus, have mutations and need the standard virus as a helper virus for replication. Satellite viruses are also examples of such a virus group. Another group is the class of parvoviruses, which are designated as adeno-associated viruses.
Так как циклы проникновения в клетки многих вирусов полностью не характеризованы, по-видимому, есть и другие вирусы, которые будут проявлять эндосомолитическую активность, требуемую для их пригодности в рамках данного изобретения. В рамках данного изобретения также пригодны живые вакцины или вакцинальные штаммы. Since the cycles of penetration into the cells of many viruses are not fully characterized, there are apparently other viruses that will exhibit the endosomolytic activity required for their suitability in the framework of this invention. Live vaccines or vaccine strains are also suitable within the scope of this invention.
Под термином "вирус" понимаются в рамках данного изобретения и инактивированные вирусы, например, вирусы, инактивированные химической обработкой, такой, как, например, обработка формальдегидом, облучение УФ-лучами, химическая обработка в сочетании с облучением УФ-лучами, например, обработка псораленом и облучение УФ-лучами, облучение γ-лучами, бомбардировка нейтронами. Инактивированные вирусы, например, такие, которые также применяются для вакцин, можно получать известными из литературы методами, после чего их можно исследовать на пригодность повышения переноса комплексов ДНК. В рамках данного изобретения проводились опыты, в которых препараты аденовируса инактивировались при помощи стандартной УФ-стерилизационной лампы или обработкой формальдегидом. При этом неожиданно было найдено, что степень инактивации вирусов намного повышает степень снижения переноса гена, который достигается при добавлении аденовируса к среде трансфекции. В этих опытах применялись препараты инактивированного обработкой псораленом и облучением УФ-лучами биотинированного аденовируса, связанного с полилизином, связанным с стрептавидином. Эти опыты показывали, что инактивация привела к снижению титра вируса, который значительно превышает снижение способности к переносу гена. Это является четким указанием на то, что механизмы, связанные с нормальной репликацией в активном вирусе, можно разрушать без отрицательного влияния на эффект, необходимый для переноса гена. The term "virus" is understood to mean inactivated viruses, for example, viruses inactivated by chemical treatment, such as, for example, formaldehyde treatment, UV irradiation, chemical treatment in combination with UV irradiation, for example, psoralen treatment and UV irradiation, γ-ray irradiation, neutron bombardment. Inactivated viruses, for example, those also used for vaccines, can be obtained by methods known from the literature, after which they can be examined for the suitability of increasing the transfer of DNA complexes. In the framework of the present invention, experiments were carried out in which adenovirus preparations were inactivated using a standard UV sterilization lamp or by treatment with formaldehyde. It was unexpectedly found that the degree of inactivation of viruses greatly increases the degree of reduction in gene transfer, which is achieved by adding adenovirus to the transfection medium. In these experiments, drugs inactivated by treatment with psoralen and UV-irradiation of biotinated adenovirus associated with polylysine associated with streptavidin were used. These experiments showed that inactivation led to a decrease in the titer of the virus, which significantly exceeds the decrease in gene transfer capacity. This is a clear indication that the mechanisms associated with normal replication in an active virus can be destroyed without adversely affecting the effect needed for gene transfer.
Под термином "компоненты вируса" подразумеваются части вирусов, например, белковая часть свободного от нуклеиновой кислоты (пустой капсид вируса, который можно получать рекомбинантными способами), белки, получаемые фракционированием, или пептиды, которые имеют эндосомолитические функции интактного вируса. Эти компоненты вируса можно получать синтетическим путем, либо пептидным синтезом, либо рекомбинантными способами в зависимости от их размеров. В результате опытов в рамках данного изобретения было установлено, что белки аденовируса, связанные через биотин/стрептавидин с полилизином, позволяют улучшение переноса гена. Примером фрагментов или белков, отличных от аденовируса вирусов, которые являются существенными для обеспечения включения клеткой, является гемагглютинин (HA) вируса гриппа. N-концевая последовательность подединицы НА2 гемагглютинина вируса гриппа является ответственной для выделения вируса из ядрышка. Было установлено, что пептиды, состоящие из 20 аминокислот этой последовательности, способны к слиянию липидных мембран и к их частичному разрушению. В рамках данного изобретения с успехом применялись аутентичные и модифицированные пептиды вируса гриппа. Другим примером являются белки оболочки ретровирусов, например, gp41 HIV или части таких белков. The term "virus components" refers to parts of viruses, for example, the protein part free of nucleic acid (an empty capsid of the virus that can be obtained by recombinant methods), proteins obtained by fractionation, or peptides that have endosomolytic functions of the intact virus. These components of the virus can be obtained synthetically, or by peptide synthesis, or by recombinant methods, depending on their size. As a result of experiments within the framework of the present invention, it was found that adenovirus proteins linked through biotin / streptavidin to polylysine allow improved gene transfer. An example of fragments or proteins other than viral adenovirus, which are essential for cell inclusion, is influenza hemagglutinin (HA). The N-terminal sequence of the HA2 hemagglutinin subunit of the influenza virus is responsible for the isolation of the virus from the nucleolus. It was found that peptides consisting of 20 amino acids of this sequence are capable of fusion of lipid membranes and their partial destruction. Authentic and modified peptides of the influenza virus have been successfully used in the framework of this invention. Another example are retroviral envelope proteins, for example, HIV gp41 or parts of such proteins.
Применение вирусов, которые как таковые способны к проникновению в клетки и таким образом действуют в качестве содействующего поглощению клеткой фактора, является дальнейшим аспектом данного изобретения. The use of viruses, which as such are capable of penetrating into cells and thus act as a contributing factor to cell uptake, is a further aspect of the present invention.
Вирусы или компоненты вирусов, которые сами по себе не могут связаться с клеткой и проникать в нее, предпочтительно используются в качестве вирусных конъюгатов в соответствии с вышеприведенным определением. В результате связывания с доменом, связывающим ДНК, например, с поликатионом, вирусу или компоненту вируса сообщается большое сродство к молекулам ДНК, так что он образует комплекс с ними и переносится в клетку в качестве компонента комплекса нуклеиновой кислоты, которая также содержит конъюгат содействующего поглощению клеткой фактора и связывающий ДНК домен. Кроме достигаемого при этом эффекта переноса связывание вируса или компонента вируса со связывающим нуклеиновую кислоту доменом может также привести к улучшению его эндосомолитических свойств. Viruses or virus components that alone cannot bind to and penetrate the cell are preferably used as viral conjugates as defined above. As a result of binding to a DNA-binding domain, for example, a polycation, a virus or a component of the virus, a large affinity for the DNA molecules is reported, so that it forms a complex with them and is transferred to the cell as a component of the nucleic acid complex, which also contains a cell absorption promoting conjugate factor and DNA binding domain. In addition to the transfer effect achieved with this, the binding of a virus or component of a virus to a nucleic acid binding domain can also lead to an improvement in its endosomolytic properties.
Путем подбора другого содействующего поглощению клеткой фактора практически любая высшая эукариотная клетка может трансфектироваться предлагаемой системой. By selecting another factor that promotes cell uptake, almost any higher eukaryotic cell can be transfected with the proposed system.
В результате простого скрининга можно определять, проявляет ли данный вирус или компонент вируса поглотительную функцию и можно ли ее применять для осуществления данного изобретения. Такой анализ, например, для исследования вируса на его пригодность в качестве свободного вируса, целевые клетки приводят в контакт с комплексом ДНК в присутствии или отсутствии вируса. Количество комплекса ДНК, которое переносится в цитоплазму, можно затем простым образом определять путем выявления маркерного генного продукта, например, люциферазы. Если присутствие вируса приводит к тому, что комплекс ДНК поглощается и вводится в цитоплазму на большем уровне чем без вируса, то это можно приписывать поглотительной функции вируса. Также возможно сравнивать уровень поглощения комплекса ДНК в присутствии исследуемого вируса с другим вирусом, о котором известно подходящая поглотительная функция, например, с подгруппой С, типом 5, аденовируса. Таким опытам можно также подвергать вирусные конъюгаты. В этих опытах можно также исследовать дополнительные параметры, такие, как, например, конъюгаты с различным содействующим поглощению клеткой фактором в различных количествах. Кроме того, специалист в данной области может без труда проводить такого вида опыты, в случае необходимости в сочетании с другими опытами, например, с опытами по определению утечки липосома, с тем, чтобы исследовать компоненты вируса и другие компоненты с потенциальной эндосомолитической активностью на их способность к улучшению экспрессии гена. As a result of a simple screening, it can be determined whether a given virus or a virus component exhibits an absorbing function and whether it can be used to carry out the present invention. Such an analysis, for example, to study a virus for its suitability as a free virus, target cells are brought into contact with a DNA complex in the presence or absence of the virus. The amount of DNA complex that is carried into the cytoplasm can then be easily determined by detecting a marker gene product, for example, luciferase. If the presence of the virus leads to the fact that the DNA complex is absorbed and introduced into the cytoplasm at a higher level than without the virus, then this can be attributed to the absorption function of the virus. It is also possible to compare the absorption level of the DNA complex in the presence of the test virus with another virus of which a suitable absorption function is known, for example, with subgroup C,
Если применяют интактные вирусы, то проводят опыты, направленные на выявление способности вируса к репликации. Эти опыты предпочтительно проводят параллельно с предварительными опытами, направленными на выявление способности вируса к улучшению переноса гена. Исследование на способность к репликации проводят известными методами, такими как, например, метод с образованием пятен, метод по определению цитопатогенного действия или метод по определению поздней экспрессии гена в случае цитопатогенных вирусов или вирусов, которые в значительной степени содействуют росту клеток-хозяев. Для других вирусов применяют специфичные для данного вируса методы, например, метод по определению гемагглютинации, или химико-физические методы, например с применением электронного микроскопа. If intact viruses are used, then experiments are conducted aimed at identifying the ability of the virus to replicate. These experiments are preferably carried out in parallel with preliminary experiments aimed at identifying the ability of the virus to improve gene transfer. A study of the ability to replicate is carried out by known methods, such as, for example, the method of staining, the method for determining cytopathogenic effects or the method for determining late gene expression in the case of cytopathogenic viruses or viruses, which greatly contribute to the growth of host cells. For other viruses, methods specific to the virus are used, for example, a method for determining hemagglutination, or chemical-physical methods, for example using an electron microscope.
В рамках данного изобретения в качестве предпочтительных вирусов, в частности таких, которые применяются в качестве свободных вирусов, применяют вирусы, которые можно получать с высоким титром, которые устойчивы, имеют низкую патогенность в нативном состоянии и, в случае необходимости позволяют упразднение способности к репликации. В частности предпочитаются аденовирусы. Если трансфекции подлежит специфичная клеточная популяция, то можно применять вирусы, которые проявляют специфичную способность к этой популяции. Если трансфекции подлежат различного типа клетки, то можно применять вирусы, которые являются инфекционными для широкого круга клеток. In the framework of the present invention, viruses that can be obtained with a high titer, which are resistant, have a low pathogenicity in their native state and, if necessary, allow the elimination of replication ability, are used as preferred viruses, in particular those that are used as free viruses. Adenoviruses are particularly preferred. If a specific cell population is subject to transfection, then viruses that exhibit a specific ability for this population can be used. If different types of cells are transfected, then viruses that are infectious to a wide range of cells can be used.
Требования к композициям свободного вируса в основном заключаются в том, что вирус должен иметь наибольшую чистоту и что следует применять стабилизирующий буфер, выбираемый с учетом данного вируса. The requirements for free virus compositions are essentially that the virus should be of the highest purity and that a stabilizing buffer should be used that is selected based on the virus.
В любом случае согласно изобретению можно применять только такие вирусы или компоненты вирусов, у которых риск безопасности является как можно минимальным, в частности риск репликации вируса в целевой клетке и рекомбинации вирусной ДНК с ДНК хозяина. In any case, according to the invention, only those viruses or virus components can be used in which the safety risk is as low as possible, in particular the risk of virus replication in the target cell and recombination of viral DNA with the host DNA.
Преимущественно использовать механизм проникновения в клетки вирусов, инфицирующих животных по-другому, чем людей, для улучшения поглощения и переноса ДНК в высшие эукариотные клетки, в частности людей, пока вирус проявляет активность по разрушению ядрышка в высших эукариотных клетках. Члены семейства аденовирусов были выделены из птиц, амфибий и ряда других животных. Аденовирусы из птиц, амфибий, крупного рогатого скота, собак, мышей, овец, свиней и обезьян, а также аденовирусы человека можно получать от американской коллекции типовых культур в городе Роквиль в штате Мариленд. It is preferable to use the mechanism of penetration into the cells of viruses infecting animals differently than humans to improve the absorption and transfer of DNA into higher eukaryotic cells, in particular humans, while the virus is active in the destruction of the nucleolus in higher eukaryotic cells. Members of the adenovirus family were isolated from birds, amphibians, and several other animals. Adenoviruses from birds, amphibians, cattle, dogs, mice, sheep, pigs and monkeys, as well as human adenoviruses, can be obtained from the American Type Culture Collection in Rockville, Maryland.
Одно возможное преимущество применения вируса, например, аденовируса, из редкого вида может заключаться в уменьшенной токсичности в целевых клетках (например, от аденовируса куриц или лягушек нельзя ожидать репликации или раннего инициирования экспрессии гена в клетках млекопитающих), уменьшенной опасности для лица, занимающегося получением редкого аденовируса, по сравнению с аденовирусом человека, и уменьшенной интерференции в целевом организме от антител против аденовируса человека или мышей. Отсутствие интерференции антителами человека или мышей является особенно важным при применении вирусов в генной терапии на людях и мышах. One possible advantage of using a virus, such as an adenovirus, from a rare species can be reduced toxicity in the target cells (for example, reproduction or early initiation of gene expression in mammalian cells cannot be expected from chicken or frog adenovirus), a reduced risk to the person involved in obtaining the rare adenovirus compared to human adenovirus, and reduced interference in the target organism from antibodies against human adenovirus or mice. The absence of interference with human or mouse antibodies is especially important when using viruses in gene therapy in humans and mice.
Крупный аденовирус CELO не проявляет реактивности в отношении антител, которые распознают основную группу эпитопов аденовирусов, инфицирующих клетки млекопитающих. Кроме того, аденовирус CELO можно выращивать в оплодотворенных яйцах с получением высокого выхода (0,5 мг/яйцо). В экспериментальной части показывается, что конъюгаты CELO и полилизина улучшают перенос ДНК в клетки HeLa, на уровне, который можно сравнивать с уровнем, достигаемым при применении аденовируса d1312 человека. Таким образом, применение конъюгатов CELO для улучшения транспорта ДНК можно рассматривать как многообещающий подход в экспериментах по генной терапии на людях. Вирусы редких видов предпочтительно используются в качестве компонентов вирусных конъюгатов в комбинированных комплексах согласно изобретению. Large adenovirus CELO does not show reactivity against antibodies that recognize the main group of epitopes of adenoviruses that infect mammalian cells. In addition, CELO adenovirus can be grown in fertilized eggs to produce a high yield (0.5 mg / egg). In the experimental part, it is shown that the conjugates of CELO and polylysine improve the transfer of DNA into HeLa cells, at a level that can be compared with the level achieved with the use of human adenovirus d1312. Thus, the use of CELO conjugates to improve DNA transport can be seen as a promising approach in experiments on gene therapy in humans. Rare species viruses are preferably used as components of viral conjugates in the combined complexes of the invention.
Связывание вируса со связывающим нуклеиновую кислоту доменом в вируссодержащих конъюгатах согласно изобретению может быть ковалентным или же нековалентным, например, при помощи биотино- стрептавидинового мостика. Возможно также ионное связывание в случае вируса с кислыми участками в поверхностных белках, что позволяет связь с поликатионом. The binding of the virus to the nucleic acid binding domain in the virus-containing conjugates of the invention may be covalent or non-covalent, for example, using a biotin-streptavidin bridge. It is also possible ionic binding in the case of the virus with acidic sites in surface proteins, which allows the connection with polycation.
В рамках данного изобретения образовались комплексы в условиях, позволяющих ионное взаимодействие между аденовирусом и полилизином до образования комплекса с ДНК. При этом также проводились контрольные опыты в условиях, в которых полилизин сначала нейтрализуют ДНК и поэтому он не может связывать аденовирус. Комплексы с ионным связыванием аденовируса показывали лучшие результаты. In the framework of this invention, complexes were formed under conditions that allow ionic interaction between adenovirus and polylysine before complexing with DNA. At the same time, control experiments were carried out under conditions in which polylysine was first neutralized by DNA and therefore it could not bind adenovirus. Adenovirus ion-binding complexes showed better results.
Примерами вирусных компонентов в эндосомолитических конъюгатах согласно изобретению являются пустые вирусные капсиды и вирусные пептиды. Связывание вирусного компонента со связывающим нуклеиновую кислоту доменом может быть ковалентным, например, путем химического связывания вирусного пептида с полилизином, или же нековалентным, например, ионным в случае вирусного компонента с кислотными остатками, которые связываются с поликатионом. Examples of viral components in the endosomolytic conjugates of the invention are empty viral capsids and viral peptides. The binding of the viral component to the nucleic acid binding domain may be covalent, for example, by chemically binding the viral peptide to polylysine, or non-covalent, for example, ionic in the case of the viral component, to acid residues that bind to the polycation.
Соотношение вируса или компонента вируса и вещества со сродством для нуклеиновой кислоты можно варьировать в широких пределах. В случае конъюгата пептида гемагглютинина гриппа и полилизина перенос гена можно улучшать в большем размере при высоком содержании в конъюгатах вирусного пептида. The ratio of a virus or a component of a virus to a substance with an affinity for a nucleic acid can vary widely. In the case of a peptide conjugate of influenza hemagglutinin and polylysine, gene transfer can be improved in a larger size with a high content of viral peptide in the conjugates.
Конъюгаты вируса или вирусного компонента и вещества со сродством нуклеиновой кислоты можно получать (также как и конъюгаты содействующего поглощению клеткой фактора и поликатиона) путем связывания компонентов или же при помощи рекомбинантного метода, если вирусные компоненты и связывающий нуклеиновую кислоту домен представляют собой полипептиды. Conjugates of a virus or viral component and a nucleic acid affinity substance can be obtained (as well as conjugates of a factor that promotes cell uptake and polycation) by binding the components or by a recombinant method if the viral components and the nucleic acid binding domain are polypeptides.
Связывание вируса или вирусных белков или пептидов с полиаминами химическими методами можно осуществлять известным для связывания пептидов способом, причем, если требуется, отдельные компоненты перед реакцией связывания снабжают связывающими веществами (это мероприятие необходимо тогда, когда не имеется подходящей для связывания функциональной группы, например, меркаптогруппы или спиртовой группы). Связывающие вещества являются бифункциональными соединениями, которые сначала вступают в реакцию с функциональными группами отдельных компонентов, после чего осуществляют связывание модифицированных отдельных компонентов. The binding of a virus or viral proteins or peptides to polyamines by chemical methods can be carried out by a method known for binding peptides, and if necessary, individual components are provided with binding agents before the binding reaction (this measure is necessary when there is no functional group suitable for binding, for example, a mercapto group or alcohol group). Binders are bifunctional compounds that first react with the functional groups of the individual components, and then bind the modified individual components.
Связывание можно осуществлять с помощью
а) дисульфидных мостиков, которые в восстанавливающих условиях могут снова расщепляться (например, при применении сукцинимидил- пиридилдитиопропионата);
б) в основном стойких в биологических условиях соединений (например, простых тиоэфиров, реакцией малеимидо-связывающих веществ с сульфгидрильными группами связанного со вторым компонентом связывающего вещества);
в) неустойчивых в биологических условиях мостиков, например, сложноэфирных связей, или неустойчивых в слабокислых условиях ацетальных или кетальных связей.Linking can be done using
a) disulfide bridges, which under reducing conditions can again split (for example, when succinimidyl pyridyldithiopropionate is used);
b) compounds which are generally stable under biological conditions (for example, thioethers, by the reaction of maleimido-binding substances with sulfhydryl groups bound to the second component of the binding substance);
c) bridges unstable under biological conditions, for example, ester bonds, or acetal or ketal bonds unstable under weakly acid conditions.
В рамках данного изобретения эндосомолитические пептиды гемагглютинина НА2 гриппа связывались с полилизином химическим путем с применением сукцинимидил-пиридилдитиопропионата. Было установлено, что модификация пептида полилизином приводит к повышению эндосомолитической активности. Опыты по трансфекции показывали, что эффективность переноса гена в присутствии конъюгата трансферина и полилизина в качестве посредника значительно повышается, если комплекс ДНК кроме трансферина/полилизина содержит еще конъюгаты пептида вируса гриппа и полилизина. In the framework of this invention, the endosomolytic peptides of influenza hemagglutinin HA2 are chemically coupled to polylysine using succinimidyl pyridyldithiopropionate. It was found that modification of the peptide with polylysine leads to an increase in endosomolytic activity. Transfection experiments showed that the efficiency of gene transfer in the presence of a conjugate of transferrin and polylysine as a mediator is significantly increased if the DNA complex, in addition to transferrin / polylysine, also contains conjugates of the peptide of influenza virus and polylysine.
В рамках данного изобретения аденовирус связывался с полилизином самыми различными методами. Один метод образования конъюгата вируса и полилизина осуществлялся аналогично образованию конъюгатов трансферина и полилизина (см. Вагнер и др., Proc. Natl. Acad. Sci., США 87, 1990, стр. 3410 - 3414) после модификации дефектного аденовируса d1312 с применением гетеробифункционального реагента. Несвязанный полилизин удалялся путем центрифугирования. Связывающая способность ДНК исследовалась с применением радиоактивно меченой ДНК (при применении клеток К562 было установлено, что в отсутствие хлорокрина значительно больший перенос гена достигается в присутствии комплексов, состоящих из ДНК, аденовируса, связанного с полилизином, и трансферина, связанного с полилизином, чем в присутствии немодифицированного аденовируса, который не связан с ДНК. Кроме того, было найдено, что значительная экспрессия гена имела место уже в присутствии 0,0003 мкг/ДНК в 5•105 клеток HeLa с применением модифицированного полилизином аденовируса).Within the scope of this invention, adenovirus has bound polylysine in a variety of ways. One method for the formation of the conjugate of the virus and polylysine was carried out similarly to the formation of conjugates of transferrin and polylysine (see Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA 87, 1990, pp. 3410 - 3414) after modification of the defective adenovirus d1312 using heterobifunctional reagent. Unbound polylysine was removed by centrifugation. The binding ability of DNA was studied using radioactively labeled DNA (using K562 cells, it was found that in the absence of chlorocrin, significantly greater gene transfer is achieved in the presence of complexes consisting of DNA, adenovirus bound to polylysine, and transferrin bound to polylysine than in the presence of unmodified adenovirus, which is not associated with DNA.In addition, it was found that significant gene expression took place already in the presence of 0.0003 μg / DNA in 5 • 10 5 HeLa cells using modifications polylysine adenovirus).
Если вирус или вирусный компонент (или дополнительный, содействующий поглощению клеткой фактор, как, например, в случае трансферина) содержит подходящие углеводные цепи, их можно связывать с веществом, имеющим сродство для нуклеиновой кислоты, через одну или больше углеводных цепей гликопротеина. If a virus or viral component (or an additional factor that promotes cell uptake, such as in the case of transferrin) contains suitable carbohydrate chains, they can be linked to a substance having an affinity for nucleic acid via one or more carbohydrate chains of a glycoprotein.
Другой предпочтительный метод получения вирусных конъюгатов согласно изобретению заключается в энзиматическом связывании вируса или вирусного компонента с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты, в особенности полиамина, при помощи трансглютаминазы. Another preferred method for preparing the viral conjugates according to the invention is the enzymatic binding of a virus or viral component to a substance with an affinity for nucleic acid, in particular polyamine, using transglutaminase.
Категория трансглютаминаз включает ряд различных ферментов, которые имеются, например, в эпидермисе (эпидермальная трансглютаминаза), крови (фактор XIII) и в клетках различных тканей (тканевая трансглютаминаза, например, трансглютаминаз печени). The transglutaminase category includes a number of different enzymes that are found, for example, in the epidermis (epidermal transglutaminase), blood (factor XIII), and in cells of various tissues (tissue transglutaminase, for example, liver transglutaminase).
Трансглютаминазы катализуют образование связей ε-(γ-глютамил)лизина в присутствии кальциевых ионов с расщеплением аммиака. Предпосылкой является наличие глютаминов и лизинов в белках, способных к взаимодействию с ферментом. Кроме ε-аминогрупп лизина в качестве субстрата можно также применять (поли)амины, такие, как, например, этаноламин, путресцин, спермин и спермидин. Transglutaminases catalyze the formation of ε- (γ-glutamyl) lysine bonds in the presence of calcium ions with the breakdown of ammonia. A prerequisite is the presence of glutamines and lysines in proteins capable of interacting with the enzyme. In addition to the ε-amino groups of lysine, (poly) amines, such as, for example, ethanolamine, putrescine, spermine and spermidine, can also be used as a substrate.
До сих пор еще не ясно, какие факторы являются ответственными за то, что глютамин или лизин белка или полиамин вступает в реакцию с ферментом. Известно лишь то, что полиамины можно связывать с многочисленными клеточными белками, такими, как, например, цитокератины, тубулин, белками мембраны клеток, поверхностными белками вирусов гриппа при помощи трансглютаминазы. It is still not clear what factors are responsible for the fact that glutamine or lysine protein or polyamine reacts with the enzyme. It is only known that polyamines can be associated with numerous cellular proteins, such as, for example, cytokeratins, tubulin, cell membrane proteins, surface proteins of influenza viruses using transglutaminase.
В рамках данного изобретения было установлено, что полилизин может связываться с аденовирусами при помощи трансглютаминазы. При этом процесс связывания можно проводить в присутствии глицерина, что имеет то преимущество, что препарат вируса, например аденовируса, можно подавать непосредственно на связывание, так как содержащийся в нем буфер включает глицерин. Применение конъюгатов аденовируса и полилизина, имеющихся в виде комплекса с плазмидной ДНК и конъюгатами трансферина и полилизина, позволяет экспрессию гена, которая во много раз превышает действие, достигаемое при применении конъюгатов трансферина и полилизина в присутствии не связанного с полилизином аденовируса. In the framework of the present invention, it was found that polylysine can bind to adenoviruses using transglutaminase. In this case, the binding process can be carried out in the presence of glycerol, which has the advantage that the preparation of a virus, for example, adenovirus, can be fed directly to the binding, since the buffer contained in it includes glycerin. The use of conjugates of adenovirus and polylysine, available as a complex with plasmid DNA and conjugates of transferrin and polylysine, allows expression of a gene that is many times greater than the effect achieved with the use of conjugates of transferrin and polylysine in the presence of non-polylysine-bound adenovirus.
Другой предпочтительный метод получения конъюгатов согласно изобретению заключается в связывании вируса или его компонента с поликатионом через биотиново-белковый мостик, предпочтительно через биотиново-стрептавидиновый мостик. Another preferred method for preparing the conjugates of the invention is to bind the virus or its component to the polycation via a biotin-protein bridge, preferably via a biotin-streptavidin bridge.
Известная сильная связь биотина со стрептавидином или авидином используется для связывания адиновируса с полилизином путем модификации аденовируса биотином и химического связывания стрептавидина с полилизином. The known strong association of biotin with streptavidin or avidin is used to bind adinovirus with polylysine by modifying the adenovirus with biotin and chemically bind streptavidin with polylysine.
Комплексы, состоящие из ДНК и конъюгата стрептавидина и полилизина, с которыми связан модифицированный биотином вирус, и, в случае необходимости не ковалентно связанного полилизина, проявляют очень высокую эффективность трансфекции, даже при низких концентрациях ДНК. Особенно эффективные комплексы образуются за счет того, что модифицированный биотином вирус сначала связывают с конъюгатом стрептавидина и полилизина, после чего осуществляют связывание ДНК. Связывание с биотином можно также осуществлять при помощи авидина. The complexes consisting of DNA and a conjugate of streptavidin and polylysine, to which the biotin-modified virus is bound, and, if necessary, not covalently bound polylysine, exhibit very high transfection efficiency, even at low DNA concentrations. Particularly effective complexes are formed due to the fact that the virus modified with biotin is first bound to the conjugate of streptavidin and polylysine, after which DNA is bound. Binding to biotin can also be carried out using avidin.
Связь между вирусом или его компонентом и полилизином можно также осуществлять следующим образом. Вирус биотинилируют, антитела против биотина связывают с полилизином и связь между биотином и антителом используют для связывания вируса и полилизина. При этом используют общедоступные стандартные поликлональные или моноклональные антитела против биотина. The relationship between the virus or its component and polylysine can also be carried out as follows. The virus is biotinylated, anti-biotin antibodies bind to polylysine and the link between biotin and antibody is used to bind the virus and polylysine. In this case, commonly used standard polyclonal or monoclonal antibodies against biotin are used.
Связывание вируса с полилизином можно также осуществлять за счет связывания полилизина с лектином, имеющим сродство для поверхностного гликопротеина вируса, при этом процесс связывания в таком конъюгате осуществляют при помощи связи между лектином и гликопротеином. Если вирус не имеет подходящих боковых углеводных цепей, то его можно модифицировать соответствующим образом. The binding of the virus to polylysine can also be accomplished by binding of the polylysine to a lectin having an affinity for the surface glycoprotein of the virus, the binding process in such a conjugate being carried out using the link between the lectin and the glycoprotein. If the virus does not have suitable side carbohydrate chains, then it can be modified accordingly.
Вирус можно также связывать с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты за счет того, что поверхность вируса модифицируют антигеном, чужеродным для вируса (например дигоксигенином, продуктом инофирмы Берингер Маннхайм, DE, или биотином) и связь между модифицированным вирусом и веществом со сродством для нуклеиновой кислоты устанавливают через антитело, связывающееся с антигеном. Конкретное осуществление процесса образования конъюгатов согласно изобретению зависит от различных критериев. Так, например, связывание при помощи биотина представляет собой меньше всего специфичный и поэтому широко применяемый метод, при этом связывание при помощи биотина приводит к образованию очень сильной нековалентной связи. Энзиматическая реакция с трансглютаминазой имеет то преимущество, что его можно также проводить в очень малом масштабе. К химическому связыванию обычно прибегают тогда, когда необходимо синтезировать большие количества конъюгата. Этот метод обычно является и наилучшим для связывания протеинов или пептидов вируса. Если применять инактивированные вирусы, то инактивацию обычно осуществляют до связывания при условии, что инактивация отрицательно не сказывается на связывании. The virus can also be associated with a substance with an affinity for nucleic acid due to the fact that the surface of the virus is modified with an antigen foreign to the virus (for example, digoxygenin, a product of the Beringer Mannheim foreign company, DE, or biotin) and the connection between the modified virus and the substance with an affinity for nucleic acid set through an antibody that binds to the antigen. The particular implementation of the conjugate formation process of the invention depends on various criteria. For example, binding using biotin is the least specific and therefore widely used method, while binding using biotin leads to the formation of a very strong non-covalent bond. The enzymatic reaction with transglutaminase has the advantage that it can also be carried out on a very small scale. Chemical bonding is usually resorted to when large quantities of conjugate are to be synthesized. This method is usually the best for binding proteins or peptides of the virus. If inactivated viruses are used, inactivation is usually carried out before binding, provided that inactivation does not adversely affect binding.
Если вирус, например, аденовирус, или его компонент с эндосомолитической активностью, имеет доступные связывающие домены, например кислые домены для связывания с поликатионом, то связывание вируса или его компонента с поликатионом можно также осуществлять ионным путем. В этом случае положительные заряды поликатиона, который может иметься в виде конъюгата с содействующим поглощению клеткой фактором, частично нейтрализуются кислым доменом вируса или его компонента, а остальные положительные заряды нейтрализуются нуклеиновой кислотой. If a virus, for example, an adenovirus, or its component with endosomolytic activity, has available binding domains, for example, acidic domains for binding to a polycation, then the binding of the virus or its component to a polycation can also be carried out by ion. In this case, the positive charges of the polycation, which can be in the form of a conjugate with a factor that promotes cell uptake, are partially neutralized by the acid domain of the virus or its component, and the remaining positive charges are neutralized by nucleic acid.
Если вещество со сродством для нуклеиновой кислоты представляет собой вещество интеркаляции, то его модифицируют связывающим веществом, подходящим в процессе связывания конкретного вируса или его компонента. Так, например, в случае связывания при помощи трансглютаминазы его модифицируют спермином или бифункциональной группой, пригодной для осуществления химического связывания, например активной сложноэфирной группой. If the substance with an affinity for the nucleic acid is an intercalation substance, then it is modified with a binder suitable for the binding of a particular virus or its component. So, for example, in the case of binding by transglutaminase, it is modified with a spermine or a bifunctional group suitable for chemical bonding, for example, with an active ester group.
Соотношение вируса или его компонента и связывающих нуклеиновую кислоту веществ может колебаться в широких пределах. Обычно его определяют эмпирическим путем, например, связывания определенного количества вируса или его компонента с различным количеством полилизина. При этом оптимальный конъюгат используют для трансфекции. The ratio of the virus or its component and nucleic acid binding substances can vary widely. It is usually determined empirically, for example, by binding a certain amount of the virus or its component with a different amount of polylysine. In this case, the optimal conjugate is used for transfection.
Согласно другому варианту изобретения компонент вируса, например вирусный пептид с эндосомолитической активностью, можно модифицировать с таким расчетом, что его можно непосредственно связывать с ДНК. В этом случае сам пептид может содержать связывающий ДНК домен, получаемый за счет синтеза пептида и включения в него, предпочтительно за счет удлинения, положительно зараженных аминокислот, предпочтительно на C-конце. According to another embodiment of the invention, a virus component, for example a viral peptide with endosomolytic activity, can be modified so that it can be directly linked to DNA. In this case, the peptide itself may contain a DNA binding domain obtained by synthesis of the peptide and incorporation into it, preferably by extension, of positively infected amino acids, preferably at the C-terminus.
Согласно другому варианту изобретения эндосомолитический агент представляет собой невирусный, в случае необходимости синтетический пептид. Если предлагаемая система содержит пептид такого типа, то он предпочтительно ионным путем связан с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты, например с полилизином в случае наличия комплексов ДНК, содействующего поглощению клеткой фактора и полилизина. При этом включение эндосомолитического пептида в комплекс нуклеиновой кислоты осуществляют за счет связывания с положительно заряженным связывающим нуклеиновую кислоту доменом предпочтительно полилизином, через его кислые аминокислотные остатки. According to another embodiment of the invention, the endosomolytic agent is a non-viral, optionally synthetic peptide. If the proposed system contains a peptide of this type, then it is preferably ionically coupled to a substance with an affinity for nucleic acid, for example, polylysine in the presence of DNA complexes that promote the absorption of factor and polylysine by the cell. Moreover, the incorporation of the endosomolytic peptide into the nucleic acid complex is carried out by binding to a positively charged nucleic acid binding domain, preferably polylysine, through its acidic amino acid residues.
В зависимости от химической структуры пептида, в частности его концевой группы, связывание с полилизином можно также осуществлять методами, используемыми в рамках данного изобретения для связывания пептидов с полилизином. Если применять естественный пептид, то его можно модифицировать подходящей концевой аминогруппой с тем, чтобы сделать его пригодным для осуществления связывания. Depending on the chemical structure of the peptide, in particular its end group, binding to polylysine can also be carried out by methods used in the framework of the present invention for the binding of peptides to polylysine. If a natural peptide is used, it can be modified with a suitable amino end group to make it suitable for binding.
Другой метод включения невирусных эндосомолитических пептидов в комплексы нуклеиновой кислоты заключается в том, что их снабжают последовательностями, способными к связыванию с ДНК. Такая последовательность должна находиться в том месте, где она отрицательно не влияет на эндосомолитическую активность пептида. Поэтому, например, пептиды, N-конец которых ответствен за эту активность, удлиняют связывающими ДНК последовательностями на C-конце. Такими последовательностями могут быть гомологовые или гетерогенные катионные олигопептиды, например, олиголизиновый хвост, или естественный связывающий ДНК домен, например пептид, производимый от гистона. Эти связывающие ДНК последовательности в качестве интегральной части эндосомолитического пептида предпочтительно содержат примерно 10 - 40 аминокислот. Этот вариант изобретения позволяет повысить соотношение эндосомолитиеской последовательности и связывающей ДНК последовательности по сравнению с конъюгатами пептида с большим содержанием поликатиона с тем, чтобы достичь большей эффективности комплексов. Another method for incorporating non-viral endosomolytic peptides into nucleic acid complexes is to provide them with sequences capable of binding to DNA. Such a sequence should be in the place where it does not adversely affect the endosomolytic activity of the peptide. Therefore, for example, peptides whose N-terminus is responsible for this activity are extended by DNA binding sequences at the C-terminus. Such sequences may be homologous or heterogeneous cationic oligopeptides, for example, an oligolysin tail, or a natural DNA binding domain, for example, a peptide derived from histone. These DNA binding sequences as an integral part of the endosomolytic peptide preferably contain about 10 to 40 amino acids. This embodiment of the invention makes it possible to increase the ratio of the endosomolytic sequence to the DNA binding sequence as compared to conjugates of a peptide with a high polycation content in order to achieve greater efficiency of the complexes.
Невирусные эндосомолитические пептиды должны отвечать следующим требованиям. В отношении эндосомолитической активности утечка липидных мембран, достигаемая пептидом, предпочтительно должна быть больше при низкой величине pH (5 - 6), чем при величине pH 7. Кроме того, разрушенные зоны мембраны должны иметь размер, достаточный для обеспечения прохода комплексов ДНК (небольшие поры являются недостаточными). Для определения того, отвечает ли конкретный пептид этим требованиям, можно проводить опыты в пробирке за счет того, что пептиды применяют в свободном или связанном виде и/или в включенном в комплексе ДНК виде. В таких опытах с применением липосом, эритроцитов или клеточных культур определяют увеличением экспрессии гена. Такие опыты являются объектом примеров осуществления изобретения. Оптимальное количество пептида можно определять в рамках предварительных титрований путем анализа эффективности получаемого переноса гена. Следует учесть, что эффективность различных пептидов и оптимальный состав комплекса зависят от типа клетки. Non-viral endosomolytic peptides must meet the following requirements. With respect to endosomolytic activity, the leakage of lipid membranes achieved by the peptide should preferably be greater at low pH (5-6) than at
Разрушающие мембрану пептиды обычно содержат амфипатические последовательности, а именно гидрофобный участок, который может взаимодействовать с липидной мембраной, и гидрофильный участок стабилизирует водную фазу в сайте разрушения мембраны. Membrane disruptive peptides typically contain amphipathic sequences, namely a hydrophobic region that can interact with the lipid membrane, and the hydrophilic region stabilizes the aqueous phase at the membrane disruption site.
В природе существуют некоторые примеры разрушающих мембрану пептидов, обычно небольших пептидов или пептидных доменов больших полипептидов. Такие пептиды можно классифицировать в соответствии с их функцией в природном контексте, а именно либо на разрушающие мембрану пептиды (например, пептиды обнаженных вирусов) и/или на вызывающие слияние мембран пептиды (например, вирусы с оболочкой). В случае синтетических пептидов для осуществления разрушения ядрышек пригодны оба класса пептидных последовательностей. Большинство естественных пептидов способно к образованию амфипатических α-спиралей. In nature, there are some examples of membrane-disrupting peptides, typically small peptides or peptide domains of large polypeptides. Such peptides can be classified according to their function in a natural context, namely either to membrane-destroying peptides (e.g., peptides of naked viruses) and / or to peptides causing membrane fusion (e.g., enveloped viruses). In the case of synthetic peptides, both classes of peptide sequences are suitable for the destruction of the nucleoli. Most natural peptides are capable of forming amphipathic α-helices.
Специфичность в отношении величины pH можно получать путем включения кислых остатков в гидрофильный участок предполагаемой амфипатической альфа-спирали с таким расчетом, что спираль может образоваться только при кислой величине pH, но не при нейтральной величине pH, при которой отталкивание между отрицательно зараженными кислыми остатками предотвращает образование спирали. Это свойство также обнаружено в случае имеющихся в природе последовательностей (например у N-конца вируса гриппа НА-2). PH specificity can be obtained by incorporating acidic residues into the hydrophilic region of the putative amphipathic alpha helix such that the helix can only form at an acidic pH, but not at a neutral pH at which repulsion between negatively infected acidic residues prevents formation spirals. This property is also found in the case of naturally occurring sequences (for example, at the N-terminus of the HA-2 influenza virus).
Полностью синтетический амфипатический пептид со способностью к разрушению мембраны в зависимости от величины pH известный. Этот пептид (в свободном виде) обеспечивает образование только небольших пор в мембранах, которые позволяют только высвобождение соединений небольшой величины. В рамках варианта изобретения, согласно которому используют невирусные, в случае необходимости синтетические, пептиды, обычно осуществляют следующие операции. Амфипатическую пептидную последовательность выбирают из группы имеющихся естественных или искусственных пептидов, известных специалисту. В случае необходимости включают кислые остатки (Gin, Asp) с тем, чтобы сделать разрушающую мембрану активность пептида более специфичной в отношении величины pH (двойной кислый мутант гемагглютининового пептида гриппа согласно примеру 35, обозначенный р50). В случае необходимости кислые остатки можно также включать с тем, чтобы улучшить способность пептида к связыванию с полилизином. Такой связывающий с поликатионом домен можно получать за счет включения C-концевых кислых удлинений, например, олиго-Glu-хвоста. A fully synthetic amphipathic peptide with the ability to destroy the membrane depending on the pH value is known. This peptide (in free form) provides the formation of only small pores in the membranes, which allow only the release of compounds of small size. In the framework of the variant of the invention, according to which non-viral, if necessary synthetic, peptides are used, the following operations are usually carried out. The amphipathic peptide sequence is selected from the group of available natural or artificial peptides known to those skilled in the art. If necessary, acidic residues (Gin, Asp) are included in order to make the membrane-destructive activity of the peptide more specific with respect to pH (the double acid mutant of the influenza hemagglutinin peptide according to Example 35, designated p50). If necessary, acidic residues can also be included in order to improve the ability of the peptide to bind to polylysine. Such a polycation-binding domain can be obtained by including C-terminal acidic extensions, for example, oligo-Glu-tail.
Пригодные для осуществления данного изобретения эндосомолитические пептиды можно также получать за счет слияния имеющихся естественных и искусственных последовательностей. В рамках данного изобретения проводились опыты с применением различных пептидов, которые производились от синтетического пептида GALA. Некоторые производные, которые применялись в этих опытах, получались за счет сочетания пептида GALA или его модификаций с последовательностями пептида гриппа или его модификаций, например с пептидами, обозначенными EALA-Inf и EALA-Р50 согласно примеру 35. Endosomolytic peptides suitable for the practice of this invention can also be obtained by fusion of existing natural and artificial sequences. In the framework of this invention, experiments were carried out using various peptides that were produced from the synthetic GALA peptide. Some derivatives that were used in these experiments were obtained by combining the GALA peptide or its modifications with the flu peptide sequences or its modifications, for example, with the peptides designated EALA-Inf and EALA-P50 according to example 35.
Длина последовательности пептида может быть критической в отношении стабильности амфипатической спирали. Повышение стабильности коротких доменов, которые производятся от естественных белков, которым не хватает стабилизирующих белковых участков, можно обеспечивать за счет удлинения спирали. The length of the peptide sequence may be critical with respect to the stability of the amphipathic helix. Improving the stability of short domains, which are produced from natural proteins that lack stabilizing protein sites, can be achieved by lengthening the helix.
Эндосомолитическую активность пептидов можно повышать за счет образования гомодимеров, гетеродимеров или олигомеров. В результате проведения опытов по изобретению выявилось, что димер Р50 проявляет намного большую активность чем мономер. The endosomolytic activity of peptides can be increased due to the formation of homodimers, heterodimers or oligomers. As a result of the experiments according to the invention, it was found that the P50 dimer exhibits much greater activity than the monomer.
Кроме того, опыты также показывали действие синтетических пептидов на поглощение ДНК при помощи конъюгатов трансферина и полилизина. При этом синтезировались различные пептиды, которые исследовались на способность к утечке липосом и эритроцитов, а также на их действие на экспрессию люциферазы в клетках TIB 73 и NIH 3Т3. In addition, experiments also showed the effect of synthetic peptides on DNA uptake by conjugates of transferrin and polylysine. In this case, various peptides were synthesized, which were tested for the ability to leak liposomes and red blood cells, as well as their effect on the expression of luciferase in TIB 73 and NIH 3T3 cells.
В качестве эндосомолитического агента можно также применять непептидное амфипатическое вещество. Требования к пригодности такого вещества для применения в рамках данного изобретения являются в основном теми же самыми, что и в случае амфипатических пептидов, а именно способность включаться в комплекс нуклеиновой кислоты, специфичность в отношении pH и так далее. A non-peptide amphipathic substance can also be used as an endosomolytic agent. The requirements for the suitability of such a substance for use in the framework of this invention are basically the same as in the case of amphipathic peptides, namely the ability to be incorporated into a nucleic acid complex, pH specificity and so on.
Другой вариант изобретения относится к комплексам, содержащим нуклеиновую кислоту и конъюгат, способный к образованию комплекса с нуклеиновой кислотой, которые служат для переноса нуклеиновой кислоты в высшие эукариотные клетки. Комплексы характеризуются тем, что конъюгат состоит из вещества со сродством для нуклеиновой кислоты и эндосомолитического агента, связанного с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты, причем эндосомолитический агент способен к включению в клетку в качестве части комплекса конъюгата и нуклеиновой кислоты и к высвобождению содержимого ядрышек, в которых комплекс находится после захода в клетку, в цитоплазму. Another embodiment of the invention relates to complexes comprising a nucleic acid and a conjugate capable of complexing with a nucleic acid, which serve to transfer the nucleic acid to higher eukaryotic cells. The complexes are characterized in that the conjugate consists of a substance with an affinity for a nucleic acid and an endosomolytic agent associated with a substance with an affinity for a nucleic acid, wherein the endosomolytic agent is capable of being incorporated into the cell as part of the complex of the conjugate and nucleic acid and to release the contents of the nucleoli which the complex is located after entering the cell, in the cytoplasm.
В рамках данного изобретения предпочтительно применяют такие комплексы, в которых нуклеиновая кислота связана с веществом со сродством для нуклеиновой кислоты так, что комплексы являются в основном электронейтральными. Согласно предпочтительному варианту изобретения в качестве эндосомолитического агента используют вирус или его компонент, ковалентно связанный с поликатионом. In the framework of the present invention, complexes are preferably used in which the nucleic acid is bound to a substance with an affinity for the nucleic acid so that the complexes are mainly electrically neutral. According to a preferred embodiment of the invention, a virus or a component covalently linked to a polycation is used as an endosomolytic agent.
Используемые в рамках данного изобретения эндосомолитические конъюгаты также охватывают (дополнительно к конъюгатам, в которых эндосомолитические агенты ионным путем связаны со связывающим ДНК доменом) эндосомолитические агенты, которые непосредственно связываются с ДНК, например через их основное удлинение, хотя такого рода "конъюгат", строго говоря, не получается за счет сопряжения связи, то есть за счет связывания двух соединений друг с другом. Функция такого типа эндосомолитических агентов в качестве компонента предлагаемой системы является независимой от того, синтезированы ли они путем сопряжения эндосомолитического агента и связывающего ДНК домена или содержится ли первоначально в нем связывающий ДНК домен. The endosomolytic conjugates used in the framework of this invention also encompass (in addition to conjugates in which endosomolytic agents are ionically coupled to a DNA binding domain) endosomolytic agents that directly bind to DNA, for example through their main extension, although this kind of “conjugate”, strictly speaking , is not obtained due to the coupling of the connection, that is, due to the binding of two compounds to each other. The function of this type of endosomolytic agent as a component of the proposed system is independent of whether they are synthesized by conjugation of the endosomolytic agent and the DNA binding domain or whether the DNA binding domain is initially contained in it.
Согласно другому предпочтительному варианту изобретения кроме эндосомолитического конъюгата комплексы содержат другой конъюгат, в котором вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, в случае эндосомолитического конъюгата поликатиона обычно тот же поликатион, что и в конъюгате, сопрягают с содействующим поглощению клеткой фактором, проявляющим сродство для целевой клетки. Этот вариант изобретения используют, в частности, тогда, когда целевая клетка не имеет или же имеет лишь немногие рецепторы для вируса, применяемого в качестве части эндосомолитического конъюгата. Этот вариант изобретения употребляется и тогда, когда используют компонент вируса, например имеющийся в природе, возможно модифицированный пептид, невирусный, в случае необходимости синтетический эндосомолитический пептид или вирус несвойственного вида, которые не обладают способностью к проникновению в клетки, которые подлежат трансфекции. Присутствие дополнительного конъюгата содействующего поглощению клеткой фактора и связывающего фактора приводит к улучшению характеристики эндосомолитических конъюгатов за счет того, что они образуют комплексы с нуклеиновой кислотой вместе со вторым конъюгатом и переносятся в клетку в качестве части результирующего комплекса, который в нижеследующем обозначается как "комбинационный комплекс" или "тройной комплекс". Предполагается, что комбинационные комплексы поглощаются клетками либо за счет связывания с поверхностным рецептором, специфичным для дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора или, например, в случае применения вируса или его компонента, за счет связывания с рецептором вируса или же за счет связывания с обоими рецепторами, причем поглощение имеет место в результате эндоцитоза, вызываемого рецептором. Когда эндосомолитические агенты высвобождаются из ядрышек, ДНК, которая содержится в комплексах, также выделяется в цитоплазму, при этом она избегает лизосомальной деградации. According to another preferred embodiment of the invention, in addition to the endosomolytic conjugate, the complexes contain another conjugate in which the substance with an affinity for the nucleic acid, in the case of the endosomolytic conjugate of the polycation, is usually the same polycation as in the conjugate, and it is coupled with a cell-absorbing factor exhibiting affinity for the target cell. This embodiment of the invention is used, in particular, when the target cell does not or only has a few receptors for the virus used as part of the endosomolytic conjugate. This variant of the invention is also used when a virus component is used, for example, a naturally occurring, possibly modified peptide, non-viral, if necessary synthetic endosomolytic peptide or virus of an unusual species that does not have the ability to penetrate into cells that are to be transfected. The presence of an additional conjugate that promotes cell uptake of the factor and binding factor leads to an improvement in the characteristics of endosomolytic conjugates due to the fact that they form complexes with a nucleic acid together with the second conjugate and are transferred to the cell as part of the resulting complex, which is referred to as the “combination complex” in the following or "triple complex". It is assumed that combinational complexes are absorbed by cells either by binding to a surface receptor specific for an additional factor promoting the uptake of the cell, or, for example, when a virus or its component is used, by binding to a virus receptor, or by binding to both receptors, absorption occurs as a result of endocytosis caused by the receptor. When endosomolytic agents are released from the nucleoli, the DNA contained in the complexes is also secreted into the cytoplasm, while avoiding lysosomal degradation.
В опытах, которые проводились в соответствии с данным изобретением, почти все клетки HeLa поддались трансфекции свободным аденовирусом. В случае гепатоцитов эффективность можно было еще далее улучшать за счет использования тройных комплексов ДНК, в которых репортерная ДНК имеется в виде комплекса с конъюгатами полилизина и трансферина и связана с аденовирусом. В этом случае обеспечивается наличие эндосомолитического вируса и комплекса лиганда и рецептора в ядрышке. При этом почти во всех клетках указанного типа, например BNL. -CL2 и HepG2, имеет место трансфекция. В этом случае имеющиеся на поверхности клетки рецепторы как для вируса, так и для трансферина, могут захватывать тройные комплексы ДНК. Однако также возможно, что тройные комплексы ДНК могут проникать в клетку исключительно за счет действия совокупности клеточного лиганда и рецептора. Такая возможность исследовалась в опытах, в которых содержащие трансферин тройные комплексы ДНК проникали в клетки К562 в основном через рецептор трансферина, нежели через рецептор аденовируса. In the experiments carried out in accordance with this invention, almost all HeLa cells were transfected with free adenovirus. In the case of hepatocytes, efficiency could be further improved by using triple DNA complexes in which reporter DNA is present as a complex with polylysine and transferrin conjugates and is associated with adenovirus. In this case, the presence of an endosomolytic virus and a complex of the ligand and receptor in the nucleolus is ensured. Moreover, in almost all cells of the indicated type, for example, BNL. -CL2 and HepG2, transfection occurs. In this case, the receptors available on the cell surface for both the virus and transferrin can capture triple complexes of DNA. However, it is also possible that triple DNA complexes can penetrate into the cell solely due to the action of a combination of the cell ligand and receptor. This possibility was investigated in experiments in which transferrin-containing triple DNA complexes penetrated into K562 cells mainly through the transferrin receptor rather than through the adenovirus receptor.
Неожиданным образом было выявлено, что тройные комплексы переносили ДНК в клетку даже в случае очень низких концентраций ДНК. Так, например, в случае 30 пг ДНК/3 • 105 клеток получается 1,8 • 104 световых единиц (получаемых в результате экспрессии плазмиды, кодирующей люциферазу). Такая концентрация означает 60 молекул ДНК и 1 бляшкообразующую единицу вируса на клетку. Следовательно, данное изобретение обеспечивает эффективную трансформацию высших эукариотных клеток очень малыми количествами ДНК.Surprisingly, it was found that triple complexes transferred DNA into the cell even in the case of very low DNA concentrations. So, for example, in the case of 30 pg DNA / 3 • 10 5 cells, 1.8 • 10 4 light units are obtained (resulting from the expression of a plasmid encoding luciferase). This concentration means 60 DNA molecules and 1 plaque-forming unit of the virus per cell. Therefore, this invention provides for the efficient transformation of higher eukaryotic cells with very small amounts of DNA.
Присутствие вирусов, их компонентов или невирусных эндосомолитических агентов в комплексах ДНК в качестве компонентов эндосомолитических конъюгатов имеет следующие преимущества. The presence of viruses, their components or non-viral endosomolytic agents in DNA complexes as components of endosomolytic conjugates has the following advantages.
1. Широкая применимость технологии переноса генов с применением комплексов нуклеиновой кислоты, так как сам эндосомолитический агент, в частности в случае использования вируса или его компонента, может представлять собой содействующий поглощению клеткой фактор или же может также переводиться в комплекс с ДНК и с другим содействующим поглощению клеткой фактором, например, трансферином, асиалофетуином. Таким путем возможно использование положительного эффекта вирусов даже в случае таких клеток, которые не имеют рецептора данного вируса. 1. The broad applicability of gene transfer technology using nucleic acid complexes, since the endosomolytic agent itself, in particular in the case of a virus or its component, can be a factor that promotes absorption by the cell or can also be translated into a complex with DNA and other absorption-promoting cell factor, for example, transferrin, asialofetuin. In this way, it is possible to use the positive effect of viruses even in the case of cells that do not have a receptor for the virus.
2. Улучшение эффективности переноса генов, так как связывание эндосомолитических конъюгатов с ДНК обеспечивает то, что они вместе проникают в клетки. Согласованный процесс поглощения и высвобождения вирусов и ДНК также позволяет снизить количества ДНК и вирусов, необходимые для эффективного переноса генов, что является крайне важным при применении предлагаемой системы в живом организме. 2. Improving the efficiency of gene transfer, since the binding of endosomolytic conjugates to DNA ensures that they penetrate into the cells together. The coordinated process of absorption and release of viruses and DNA also reduces the amount of DNA and viruses necessary for efficient gene transfer, which is extremely important when using the proposed system in a living organism.
Под термином "содействующий поглощению клеткой фактор" в рамках данного изобретения понимаются лиганды или их фрагменты, которые после связывания с клеткой проникают в нее в результате эндоцитоза, предпочтительно вызываемого рецептором, или же факторы, связывание и проникновение которых осуществляют путем слияния с элементами клеточной мембраны. The term "promoting cell uptake factor" as used herein refers to ligands or fragments thereof which, after binding to a cell, penetrate into it as a result of endocytosis, preferably caused by a receptor, or factors which bind and penetrate by fusion with elements of the cell membrane.
Подходящими содействующими поглощению клеткой факторами являются лиганды трансферин, кональбумин, асиалогликопротеины (такие, как, например, асиалотрансферин, асиалорозомуцоид и асиалофетуин), лектины, вещества, которые содержат галактозу и проникают в клетки при помощи рецептора асиалогликопротеина, маннозилированные гликопротеины, лизосомальные энзимы, LDL, модифицированный LDL, липопротеины, которые проникают в клетки при помощи рецепторов (apo B100/LDL), вирусные протеины, такие, как, например протеин gp120 СПИДа, антитела или их фрагменты против поверхностных антигенов клетки, как, например, анти-CD4, анти-CD7, цитокины, такие, как, например интерлейкин-1, интерлейкин-2, фактор опухолевого некроза, интерферон, стимулирующий колонии фактор, факторы роста, такие, как, например инсулин, фактор роста эпидермиса, выделяющийся из тромбоцитов фактор роста, фактор β трансформирующего роста, фактор роста нервов, подобный инсулину фактор I роста, пролан Б, пролан А, гормон роста, пролактин, глюкагон, тироидные гормоны, α-2-макроглобулиновая протеаза и "бесплечевые" токсины. Другими примерами являются иммуноглобулины или их фрагменты в качестве лигандов для рецептора Fc или же антитела против иммуноглобулинов, которые связываются с поверхностными иммуноглобулинами. Лиганды могут быть естественного или синтетического происхождения. Suitable contributing factors to cell uptake are transferrin ligands, conalbumin, asialoglycoproteins (such as, for example, asialotransferin, asialorozomucoid and asialofetuin), lectins, substances that contain galactose and penetrate into the cells using the asialoglycoprotein receptor, lysylinoprotein, modified LDL, lipoproteins that penetrate cells using receptors (apo B100 / LDL), viral proteins, such as, for example, the AIDS gp120 protein, antibodies or fragments thereof cell surface antigens, such as anti-CD4, anti-CD7, cytokines, such as, for example, interleukin-1, interleukin-2, tumor necrosis factor, interferon, colony-stimulating factor, growth factors, such as, for example insulin, epidermal growth factor, platelet-derived growth factor, transforming growth factor β, nerve growth factor, insulin-like growth factor I, prolan B, prolan A, growth hormone, prolactin, glucagon, thyroid hormones, α-2-macroglobulin protease and shoulderless toxins. Other examples are immunoglobulins or fragments thereof as ligands for the Fc receptor or antibodies against immunoglobulins that bind to surface immunoglobulins. Ligands can be of natural or synthetic origin.
В нижеследующем приводятся основные требования, предъявляемые к пригодности вышеприведенных факторов в рамках данного изобретения. The following sets out the basic requirements for the suitability of the above factors within the scope of this invention.
а) Они могут поглощаться клеткой, в которую следует перенести нуклеиновую кислоту, причем их способность к проникновению не ухудшается или же лишь в незначительной степени ухудшается в случае сопряжения со связывающим фактором. a) They can be absorbed by the cell into which the nucleic acid should be transferred, and their ability to penetrate does not deteriorate or only slightly deteriorate if they are coupled to a binding factor.
б) Они способны к переносу нуклеиновой кислоты в клетку путем метода "ношения на спине" по любому пути, который они выбирают. b) They are capable of transferring a nucleic acid into the cell by the “carry on back” method in any way that they choose.
Нижеследующая экспериментальная часть иллюстрирует широкие возможности применения содействующего поглощению клеткой фактора или дополнительного содействующего поглощения клеткой фактора в рамках осуществления данного изобретения на примере конъюгатов трансферина и полилизина, комплексов асиалофетуина или галактозы и конъюгатов трансферина и полилизина, конъюгатов агглютинина пшеничного зачатка, комплексов конъюгата трансферина и полилизина и специфичного в отношении Т-клеток белка gp120, комплексов конъюгатов трансферина и полилизина и анти-СD7, также на примере комплексов полилизина и ДНК, которые не содержат содействующего поглощению клеткой фактора. Кроме того, возможность осуществления изобретения при применении вирусных конъюгатов иллюстрируется на примере комплексов ДНК и сопряженного с полилизином вируса или его компонента, которые не содержат конъюгата дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора и связывающего фактора. The following experimental part illustrates the wide possibilities of using a factor promoting cell uptake or an additional factor promoting cell uptake in the framework of this invention, as exemplified by transferrin and polylysine conjugates, asialofetuin or galactose complexes and transferrin and polylysine conjugates, wheat germ agglutinin conjugates, conjugate conjugate complexes gp120 protein specific for T cells, complexes of transferrin conjugates and poly Isigny and anti-Bd7, as an example, and DNA-polylysine complexes which do not contain factor promoting the absorption cell. In addition, the possibility of carrying out the invention when using viral conjugates is illustrated by the example of DNA complexes and a polylysine-conjugated virus or its component that do not contain a conjugate of an additional factor that promotes cell uptake and a binding factor.
Возможность или необходимость применения содействующего поглощению клеткой фактора в случае применения в качестве эндосомолитического агента свободного вируса или же дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора в случае применения в качестве эндосомолитического агента вируса или компонента вируса или невирусного пептида, являющегося частью эндосомолитического конъюгата, для обеспечения или улучшения процесса поглощения клеткой комплексов нуклеиновой кислоты можно выявлять за счет проведения соответствующих предварительных опытов. В этих опытах осуществляют параллельные трансфекции комплексами нуклеиновой кислоты, в одном случае без (дополнительного) содействующего поглощению клеткой фактора, например в случае комплексов нуклеиновой кислоты и вирусного конъюгата, а в другом случае применяют комплексы нуклеиновой кислоты с другим конъюгатом, состоящим из дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора, для которого целевые клетки имеют соответствующий рецептор, и вещества со сродством для нуклеиновой кислоты. The possibility or necessity of using a factor that promotes absorption by a cell when using a free virus as an endosomolytic agent or an additional factor that promotes absorption by a cell when using a virus or a component of a virus or non-viral peptide that is part of an endosomolytic conjugate as an endosomolytic agent to provide or improve the absorption process nucleic acid complexes can be detected by appropriate test experiments. In these experiments, parallel transfections with nucleic acid complexes are carried out, in one case without (additional) promoting the absorption of the factor by the cell, for example, in the case of complexes of the nucleic acid and the viral conjugate, and in the other case nucleic acid complexes with another conjugate consisting of the additional promoting the absorption of the cell are used a factor for which target cells have an appropriate receptor, and substances with an affinity for nucleic acid.
Применение содействующего поглощению клеткой фактора или дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора (в случае применения комбинационного комплекса) определяется, в частности, целевой клеткой, например, специфичными для данной клетки поверхностными антигенами или рецепторами, которые таким образом позволяют желаемый перенос нуклеиновой кислоты в данную клетку. The use of a cell-promoting factor or an additional cell-promoting factor (in the case of a combination complex) is determined, in particular, by the target cell, for example, surface-specific antigens or receptors specific to the cell, which thus allow the desired transfer of the nucleic acid into the cell.
Пригодными в рамках данного изобретения веществами со сродством для нуклеиновой кислоты являются, например, гомологовые органические поликатионы, такие, как, например полилизин, полиаргинин, полиорнитин, гетерогенные поликатионы, имеющие по меньшей мере две аминокислоты с различным положительным зарядом, при этом они могут также иметь различную длину цепи, а также непептидные синтетические поликатионы, такие, как, например полиэтиленимин. Другими пригодными веществами со сродством для нуклеиновой кислоты являются естественные связывающие ДНК белки поликатионной природы, такие, как, например гистоны, протамины или их аналоги или фрагменты, а также спермин или спермидин. Suitable nucleic acid affinities within the scope of this invention are, for example, homologous organic polycations, such as, for example, polylysine, polyarginine, polyornithine, heterogeneous polycations having at least two amino acids with different positive charges, and they may also have different chain lengths, as well as non-peptide synthetic polycations, such as, for example, polyethyleneimine. Other suitable nucleic acid affinities are natural polycationic DNA binding proteins, such as, for example, histones, protamines or their analogs or fragments, as well as spermine or spermidine.
Длина поликатиона не является критической при условии, что комплексы являются в основном электронейтральными. Полилизин имеет предпочтительную длину цепи, составляющую примерно 20 - 1000 лизиновых мономеров. Однако для данной длины ДНК не существует критической длины поликатиона. Так, например, если ДНК состоит из 6000 пар оснований (далее "п.о.") и 12000 отрицательных зарядов, то на моль ДНК применяют следующие количества поликатиона:
60 моль полилизина с молярным весом 200
30 моль полилизина с молярным весом 400
120 моль полилизина с молярным весом 100, и так далее.The length of the polycation is not critical, provided that the complexes are mainly electrically neutral. Polylysine has a preferred chain length of about 20-1000 lysine monomers. However, for a given DNA length, there is no critical polycation length. So, for example, if DNA consists of 6,000 base pairs (hereinafter “bp”) and 12,000 negative charges, then the following amounts of polycation are used per mole of DNA:
60 mol of polylysine with a molar weight of 200
30 mol of polylysine with a molar weight of 400
120 mol of polylysine with a molar weight of 100, and so on.
Любой специалист может подобрать поликатион с подходящей длиной и в подходящем мольном количестве за счет проведения стандартных опытов с учетом вышесказанного. Any specialist can choose a polycation with a suitable length and in a suitable molar amount by carrying out standard experiments taking into account the foregoing.
Другими подходящими веществами со сродством для нуклеиновой кислоты в качестве компонента конъюгатов являются проявляющие интеркаляцию вещества, такие, как, например этидиевые димеры, акридин, или же проявляющие интерколяцию пептиды, содержащие триптофан и/или тирозин и/или фенилаланин. Other suitable nucleic acid affinities as a component of the conjugates are intercalating agents, such as, for example, ethidium dimers, acridine, or intercolating peptides containing tryptophan and / or tyrosine and / or phenylalanine.
Для составления качественного состава комплексов нуклеиновой кислоты обычно сначала определяют нуклеиновую кислоту, которая подлежит переносу в клетку. В первую очередь нуклеиновую кислоту выбирают с учетом биологического действия, которое должно проявляться в клетке, а в случае использования изобретения для генной терапии, - с учетом гена или участка гена, который подлежит экспрессии, например для замены дефектного гена, или же с учетом последовательности гена, которая подлежит торможению. Нуклеиновые кислоты, которые должны переноситься в клетку, могут быть ДНК или РНК, так как при этом не существует ограничение в отношении нуклеотидной последовательности. To make up the qualitative composition of nucleic acid complexes, the nucleic acid that is to be transferred into the cell is usually first determined. First of all, the nucleic acid is selected taking into account the biological action that should be manifested in the cell, and in the case of using the invention for gene therapy, taking into account the gene or region of the gene to be expressed, for example, to replace a defective gene, or taking into account the gene sequence which is subject to braking. The nucleic acids that must be transferred to the cell may be DNA or RNA, since there is no restriction on the nucleotide sequence.
Если применять опухолевые клетки в качестве раковой вакцины, то подлежащая введению в клетку ДНК предпочтительно кодирует модулирующее иммунную систему вещество, например, цитокин, как интерлейкин (далее: "ИЛ")-2, ИЛ-4, γ-интерферон (далее: "ИФ") α-фактор опухолевого некроза (далее: "ФОН"). Возможно также применять комбинации кодирующих цитокин ДНК, например ИЛ-2 и γ-ИФ. Другим полезным геном, который можно вводить в опухолевые клетки, может являться устойчивый ко многим лекарственным средствам ген (далее: "mdr"). If tumor cells are used as a cancer vaccine, the DNA to be introduced into the cell preferably encodes a substance modulating the immune system, for example, a cytokine, such as interleukin (hereinafter: “IL”) - 2, IL-4, γ-interferon (hereinafter: “IF ") the α-factor of tumor necrosis (hereinafter:" BACKGROUND "). It is also possible to use combinations of cytokine-encoding DNA, for example, IL-2 and γ-IF. Another useful gene that can be introduced into tumor cells may be a multi-drug resistant gene (hereinafter: "mdr").
Также возможно вводить в клетку две или больше различные последовательности нуклеиновой кислоты, например плазмидсодержащие кДНК, кодирующие два различных белка с управлением подходящими регуляторными последовательностями, или два различных плазмидных конструкта, которые содержат различные кДНК. It is also possible to introduce into the cell two or more different nucleic acid sequences, for example plasmid-containing cDNAs, encoding two different proteins with control of suitable regulatory sequences, or two different plasmid constructs that contain different cDNAs.
Терапевтически активные ингибирующие нуклеиновые кислоты, которые переносятся в клетки с тем, чтобы тормозить специфичные генные последовательности, могут представлять собой генные конструкты, которые служат для транскрипции анти-мРНК или рибозимов. Кроме того, возможно также введение в клетку олигонуклеотидов, например анти-м-олигонуклеотидов. Анти-м-олигонуклеотиды включают предпочтительно по меньшей мере 15 нуклеотадов. Олигонуклеотиды могут также представлять собой мультимеры. Если включению в клетку подлежат рибозимы, то они предпочтительно применяются в качестве компонента генного конструкта, включающего стабилизирующие генные элементы, например элементы гена т-РНК. Therapeutically active inhibitory nucleic acids that are transferred to cells in order to inhibit specific gene sequences can be gene constructs that serve to transcribe anti-mRNAs or ribozymes. In addition, it is also possible to introduce oligonucleotides into the cell, for example anti-m-oligonucleotides. Anti-m-oligonucleotides preferably include at least 15 nucleotides. Oligonucleotides may also be multimers. If ribozymes are to be included in the cell, they are preferably used as a component of the gene construct, including stabilizing gene elements, for example, elements of the t-RNA gene.
Кроме молекул нуклеиновой кислоты, которые тормозят гены, например вирусные гены, можно также применять гены, проявляющие различный образ тормозящего действия. В качестве примеров можно назвать гены, кодирующие вирусные белки, которые имеют так называемые транс-доминантные мутации. In addition to nucleic acid molecules that inhibit genes, such as viral genes, genes exhibiting a different inhibitory pattern can also be used. Examples include genes encoding viral proteins that have so-called trans-dominant mutations.
В результате экспрессии генов в клетке получаются белки, которые доминируют соответствующий белок такого типа и, таким образом, защищают клетки, которые приобретают "клеточную иммунность" путем торможения вирусной репликации. As a result of gene expression in the cell, proteins are obtained that dominate the corresponding protein of this type and, thus, protect cells that acquire “cellular immunity” by inhibiting viral replication.
Подходящими являются транс-доминантные мутации вирусных белков, которые требуются для репликации и экспрессии, например Gag-, Tat- и Rev-мутанты. Последние показывали торможение репликации ретровируса СПИДа. Другой механизм достижения внутриклеточной иммунности заключается в экспрессии молекул РНК, включающих сайт связывания существенного вирусного белка, например, так называемые приманки TAR. Suitable are trans-dominant mutations of viral proteins that are required for replication and expression, for example, Gag, Tat and Rev mutants. The latter showed inhibition of AIDS retrovirus replication. Another mechanism for achieving intracellular immunity is the expression of RNA molecules, including the binding site of a significant viral protein, for example, the so-called TAR bait.
Примерами генов, которые можно применять при соматической терапии и которые можно переносить в клетки в качестве компонента генных конструктов, являются фактор VIII (гемофилия А), фактор IX (гемофилия Б), деаминаза аденозина, α-1 антитрипсин (эмфиземии легких) или регуляторный ген трансмембранной проводимости муковисцидоза. Examples of genes that can be used in somatic therapy and that can be transferred to cells as a component of gene constructs are factor VIII (hemophilia A), factor IX (hemophilia B), adenosine deaminase, α-1 antitrypsin (pulmonary emphysema), or a regulatory gene transmembrane conductivity of cystic fibrosis.
Величина нуклеиновых кислот может колебаться в широких пределах. Так, например, генные конструкты размером примерно 0,15 кило пар оснований (далее: "к.п.о.") (в случае гена т-РНК, включающего рибозим) до примерно 50 к. п.о. или больше можно с успехом переносить в клетки при помощи предлагаемой системы. Небольшие молекулы нуклеиновой кислоты можно применять в качестве олигонуклеотидов. В связи с этим следует отметить, что применение предлагаемой системы не ограничено ни в отношении последовательности генов, ни в отношении их размера. The magnitude of nucleic acids can vary widely. So, for example, gene constructs of about 0.15 kilobase base pairs (hereinafter: “cpb”) (in the case of a t-RNA gene including a ribozyme) up to about 50 cbp or more can be successfully transferred to cells using the proposed system. Small nucleic acid molecules can be used as oligonucleotides. In this regard, it should be noted that the application of the proposed system is not limited either in relation to the sequence of genes or in relation to their size.
После выбора нуклеиновой кислоты подбирают вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, предпочтительно органическое поликатионное вещество, с тем, чтобы обеспечить образование комплекса нуклеиновой кислоты, при этом получаемый комплекс должен быть предпочтительно в основном электронейтральным. Если комплексы включают конъюгат дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора и вещества со сродством для нуклеиновой кислоты, то поликатионный компонент обоих конъюгатов подбирают с учетом вопроса электронейтральности. After selecting the nucleic acid, a substance with an affinity for the nucleic acid, preferably an organic polycationic substance, is selected so as to ensure the formation of a nucleic acid complex, and the resulting complex should preferably be mainly electrically neutral. If the complexes include a conjugate of an additional factor that promotes cell uptake and an affinity for nucleic acid, the polycationic component of both conjugates is selected taking into account the issue of electroneutrality.
Известно, что оптимальный перенос нуклеиновой кислоты в клетку может достигаться тогда, когда соотношение конъюгата и нуклеиновой кислоты выбирают с таким расчетом, что комплексы содействующего поглощению клеткой фактора и поликатиона/нуклеиновой кислоты являются в основном электронейтральными. Было найдено, что количество поглощаемой клеткой нуклеиновой кислоты не снижается, если некоторое количество конъюгата трансферина и поликатиона заменяют на не-ковалентно связанный поликатион. Наоборот, в некоторых случаях можно даже существенно повысить поглощение ДНК. Было обнаружено, что ДНК комплексов имеется в виде тороидальных структур диаметром 80-100 нм. Таким образом количество поликатиона подбирают с учетом электронейтральности и достижения компактной структуры. При этом количество поликатиона, получаемое в результате осуществления зарядки нуклеиновой кислоты с учетом обеспечения электронейтральности, обычно также обеспечивают компактную структуру ДНК. It is known that optimal transfer of nucleic acid into a cell can be achieved when the ratio of conjugate to nucleic acid is selected so that complexes of the factor that promotes the absorption of the cell and the polycation / nucleic acid are mostly electrically neutral. It was found that the amount of nucleic acid absorbed by the cell does not decrease if a certain amount of the transferrin conjugate and polycation are replaced by a non-covalently bound polycation. On the contrary, in some cases, you can even significantly increase the absorption of DNA. It was found that DNA complexes exist in the form of toroidal structures with a diameter of 80-100 nm. Thus, the amount of polycation is selected taking into account electroneutrality and achieving a compact structure. In this case, the amount of polycation resulting from the implementation of nucleic acid charging, taking into account the provision of electroneutrality, usually also provide a compact structure of DNA.
Таким образом согласно другому варианту изобретения комплексы также включают связывающие нуклеиновую кислоту вещества в не-ковалентно связанном виде, которые могут быть идентичны или отличны от связывающего фактора. Если эндосомолитический агент представляет собой свободный вирус, то комплексы включают конъюгат нуклеиновой кислоты и содействующего поглощению клеткой фактора. В случае применения эндосомолитического конъюгата, например, вирусного конъюгата, нуклеиновая кислота переводится в комплекс с этим конъюгатом, в случае необходимости в сочетании с конъюгатом дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора. Вид и количество не-ковалентно связанного "свободного" вещества со сродством для нуклеиновой кислоты также определяется конъюгатом или конъюгатами, в частности с учетом связывающего фактора в конъюгате. Так, например, если связывающий фактор представляет собой вещество, которое не обладает или же обладает лишь ограниченной способностью к конденсации ДНК, то в целях достижения высокой степени поглощения клеткой комплексов целесообразно применять вещества со сродством для ДНК, которое в значительной степени обладает этим свойством. Но если же сам связывающий фактор представляет собой конденсирующее нуклеиновую кислоту вещество и позволяет получить компактную структуру нуклеиновой кислоты, достаточную для обеспечения эффективного поглощения клеткой, то целесообразно применять вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, которое обеспечивает усиление экспрессии благодаря другим механизмам. Thus, according to another embodiment of the invention, the complexes also include nucleic acid-binding substances in a non-covalently bound form, which may be identical or different from the binding factor. If the endosomolytic agent is a free virus, the complexes include a conjugate of nucleic acid and a factor promoting the uptake of the cell. In the case of the use of an endosomolytic conjugate, for example, a viral conjugate, the nucleic acid is converted into a complex with this conjugate, if necessary in combination with the conjugate, an additional factor that promotes cell uptake. The type and amount of non-covalently bound “free” substance with an affinity for nucleic acid is also determined by the conjugate or conjugates, in particular taking into account the binding factor in the conjugate. So, for example, if the binding factor is a substance that does not have or has only a limited ability to condense DNA, then in order to achieve a high degree of absorption of complexes by the cell, it is advisable to use substances with an affinity for DNA, which to a large extent possesses this property. But if the binding factor itself is a condensing nucleic acid substance and allows to obtain a compact nucleic acid structure sufficient to ensure efficient absorption by the cell, then it is advisable to use a substance with an affinity for nucleic acid, which provides enhanced expression due to other mechanisms.
Подходящими "свободными" веществами со сродством для нуклеиновой кислоты согласно изобретению являются, например, соединения, способные к конденсации нуклеиновой кислоты и/или защите их от нежелательной деградации в клетках, в частности вышеупомянутые вещества поликатионного типа. Другими подходящими веществами являются такие вещества, которые в результате связывания с нуклеиновой кислотой улучшают ее доступность для экспрессионной системы клетки, благодаря чему улучшается ее транскрипция/экспрессия. Примером такого вещества является хромозомальный не-гистонный белок HMG1, который обладает способностью к сообщению ДНК компактной структуры и к содействию экспрессии в клетках. Suitable “free” nucleic acid affinity substances according to the invention are, for example, compounds capable of condensing the nucleic acid and / or protecting them from undesired cell degradation, in particular the aforementioned polycation type substances. Other suitable substances are those which, by binding to a nucleic acid, improve its availability to the cell expression system, thereby improving its transcription / expression. An example of such a substance is the chromosomal non-histone protein HMG1, which has the ability to communicate DNA of a compact structure and to facilitate expression in cells.
При определении молярного соотношения эндосомолитического агента и/или содействующего поглощению клеткой фактора и вещества со сродством для нуклеиновой кислоты или нуклеиновых кислот следует учесть, что имеет место комплексообразование нуклеиновой кислоты, образующийся комплекс может связаться с клеткой и поглощаться ею и что он выделяется из ядрышек либо с помощью эндосомолитического агента либо самим собой. When determining the molar ratio of an endosomolytic agent and / or a factor promoting the absorption of a cell and an affinity for a nucleic acid or nucleic acids by a cell, it should be taken into account that nucleic acid is complexed, the resulting complex can bind to the cell and be absorbed by it and that it is secreted from the nucleoli or using an endosomolytic agent or by itself.
Соотношение содействующего поглощению клеткой фактора, связывающего фактора и нуклеиновой кислоты зависит, в частности, от размера молекул поликатиона и числа распределения положительно зараженных групп. Поэтому эти критерии должны согласоваться с размером и структурой переносимой нуклеиновой кислотой. Молярное соотношение содействующего поглощению клеткой фактора и вещества со сродством нуклеиновой кислоты предпочтительно составляет примерно 10 : 1 - 1 : 10. The ratio of the factor that promotes the absorption of the cell by the binding factor and nucleic acid depends, in particular, on the size of the polycation molecules and the distribution number of positively infected groups. Therefore, these criteria must be consistent with the size and structure of the transferred nucleic acid. The molar ratio of the factor promoting the uptake of the cell and the substance with a nucleic acid affinity is preferably about 10: 1 to 1: 10.
После конструкции и синтеза конъюгатов и определения оптимального в отношении эффективной трансфекции соотношения конъюгата и ДНК количество конъюгата, которое можно заменять свободным веществом со сродством нуклеиновой кислоты, можно определять путем титрования. Если поликатионы применяют как в качестве связывающего фактора, так и в качестве свободного вещества со сродством для нуклеиновой кислоты, то поликатионы могут быть идентичными или же различными. After constructing and synthesizing the conjugates and determining the optimum for efficient transfection of the conjugate to DNA ratio, the amount of conjugate that can be replaced with a free substance with nucleic acid affinity can be determined by titration. If polycations are used both as a binding factor and as a free substance with an affinity for nucleic acid, then the polycations can be identical or different.
При получении предлагаемой системы, включающей конъюгаты вируса, целесообразно поступать следующим образом. Сначала подбирают генный конструкт, который подлежит переносу в клетку, и вирус или его компонент, пригодный для данной трансфекции. Затем вирус или его компонент связывают с поликатионом и переводят в комплекс с генным конструктом. Исходя из определенного количества конъюгата вируса можно осуществлять титрование путем обработки целевых клеток этим (постоянным) количеством конъюгата и уменьшения концентрации ДНК, или наоборот. Таким образом определяют оптимальное соотношение ДНК и конъюгата вируса. Если применять дополнительный содействующий поглощению клеткой фактор, то оптимальное соотношение конъюгата вируса и конъюгата содействующего поглощению клеткой фактора можно определить путем титрования с применением определенного количества ДНК. Upon receipt of the proposed system, including conjugates of the virus, it is advisable to proceed as follows. First, a gene construct is selected that is to be transferred to the cell, and the virus or its component is suitable for this transfection. Then the virus or its component is bound to the polycation and transferred to the complex with the gene construct. Based on a certain amount of virus conjugate, it is possible to titrate by treating target cells with this (constant) amount of conjugate and reducing the DNA concentration, or vice versa. Thus, the optimal ratio of DNA to virus conjugate is determined. If an additional factor promoting the uptake of the cell is used, then the optimal ratio of the virus conjugate to the conjugate promoting the uptake of the factor can be determined by titration using a certain amount of DNA.
Комплексы можно получать путем смешивания нуклеиновой кислоты, конъюгата вируса и, в случае необходимости, конъюгата содействующего поглощению клеткой фактора и связывающего фактора, а также не-ковалентно связанного вещества со сродством для нуклеиновой кислоты. При этом все компоненты могут иметься в виде разбавленных растворов. Если поликатионы применяют в качестве связывающего фактора и одновременно в качестве "свободных" поликатионов, то целесообразно сначала получать смесь конъюгатов со "свободными" поликатионами и затем объединять эту смесь с ДНК. Оптимальное соотношение ДНК и конъюгата или конъюгатов и поликатионов определяют путем многократного титрования, при этом осуществляют серию процессов трансфекции с применением постоянного количества ДНК и повышающихся количеств смеси конъюгата или конъюгатов и поликатиона. Оптимальное соотношение конъюгата или конъюгатов и поликатионов в смеси можно определять, например, путем сравнивания оптимальных составов смесей, применяемых в процессах многократного титрования. Complexes can be obtained by mixing a nucleic acid, a virus conjugate and, if necessary, a conjugate that promotes cell uptake of the factor and binding factor, as well as a non-covalently bound material with an affinity for the nucleic acid. Moreover, all components can be in the form of dilute solutions. If polycations are used as a binding factor and simultaneously as “free” polycations, it is advisable to first obtain a mixture of conjugates with “free” polycations and then combine this mixture with DNA. The optimal ratio of DNA and conjugate or conjugates to polycations is determined by repeated titration, and a series of transfection processes is carried out using a constant amount of DNA and increasing amounts of a mixture of conjugate or conjugates and polycation. The optimal ratio of conjugate or conjugates to polycations in the mixture can be determined, for example, by comparing the optimal composition of the mixtures used in multiple titration processes.
Комплексы ДНК можно получать при физиологических концентрациях солей. Другая возможность заключается в применении высоких концентраций солей (примерно 2М NaCl) и последующем доведении до физиологических условий путем медленного разбавления или диализа. DNA complexes can be obtained at physiological concentrations of salts. Another possibility is the use of high salt concentrations (approximately 2M NaCl) and subsequent adjustment to physiological conditions by slow dilution or dialysis.
Наиболее целесообразна последовательность смешения компонентов нуклеиновой кислоты, конъюгата или конъюгатов и, в случае необходимости, не-ковалентно связанного вещества со сродством для нуклеиновой кислоты предварительно определяют в рамках серии соответствующих опытов. В некоторых случаях может быть целесообразным предварительное образование комплекса нуклеиновой кислоты и конъюгата или конъюгатов с последующим добавлением "свободного" вещества со сродством для нуклеиновой кислоты, например, поликатиона, например, в случае конъюгатов трансферина и димерного этидия и полилизина. The most appropriate sequence of mixing the components of a nucleic acid, conjugate or conjugates and, if necessary, a non-covalently bound material with an affinity for nucleic acid is previously determined in a series of relevant experiments. In some cases, it may be appropriate to pre-form a complex of nucleic acid and conjugate or conjugates, followed by the addition of a “free” substance with affinity for the nucleic acid, for example polycation, for example, in the case of conjugates of transferrin and dimeric ethidium and polylysine.
Согласно предпочтительному варианту данного изобретения в качестве содействующего поглощению клеткой фактора и дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора применяют трансферин, а в качестве связывающего фактора - поликатион. Под термином "трансферин" понимаются естественный и синтетический трансферины, а также модификации трансферина, которые связываются с рецептором и переносятся в клетку. According to a preferred embodiment of the present invention, transferrin is used as a cell-promoting factor and an additional cell-promoting factor, and a polycation is used as a binding factor. The term "transferin" refers to natural and synthetic transferrin, as well as modifications of transferrin, which bind to the receptor and are transferred to the cell.
Нуклеиновая кислота поглощается в виде комплексов, в которых конъюгаты содействующего поглощению клеткой фактора и поликатионы имеются в виде комплекса с нуклеиновой кислотой. Если комплексы еще включают не-ковалентно связанное вещество со сродством для нуклеиновой кислоты, то этим веществом является предпочтительно поликатион. Этот второй поликатион идентичен или же отличен от поликатиона, содержащегося в конъюгате или в обоих конъюгатах. Nucleic acid is absorbed in the form of complexes in which the conjugates of the factor promoting the uptake of the cell and the polycations are in the form of a complex with the nucleic acid. If the complexes still include a non-covalently bound material with an affinity for nucleic acid, then this material is preferably a polycation. This second polycation is identical or different from the polycation contained in the conjugate or in both conjugates.
В случае "комбинационных комплексов " нуклеиновая кислота поглощается клеткой в виде комплекса, в котором конъюгаты содействующего поглощению клеткой фактора и эндосомолитические конъюгаты комплексированы с нуклеиновой кислотой. Конъюгаты содействующего поглощению клеткой фактора и поликатиона, которые применяют вместе со свободным вирусом или же вместе с вирусными конъюгатами в комбинационных комплексах, можно получать химическим методом или же рекомбинантным методом в случае применения полипептида в качестве поликатиона. In the case of "combination complexes", the nucleic acid is absorbed by the cell in the form of a complex in which conjugates of the factor promoting the uptake of the cell and endosomolytic conjugates are complexed with the nucleic acid. Conjugates of a factor that promotes cell uptake and polycation, which are used together with free virus or together with viral conjugates in combination complexes, can be obtained by the chemical method or by the recombinant method in the case of using the polypeptide as a polycation.
В рамках данного изобретения, предпочтительно применяют конъюгаты, в которых гликопротеин, например, трансферин, и связывающий фактор, связанный друг с другом по меньшей мере через одну углеводную цепь гликопротеина. В отличие от получаемых традиционными методами связывания конъюгатов получаемые данным методом конъюгаты свободны от модификаций, происходящих от применяемого связывающего агента. В случае применения гликопротеинов, по меньшей мере с одной углеводной группой, пригодной для связывания, например, трансферина, получаемые конъюгаты также имеют то преимущество, что их места связывания с гликопротеинами и связывающим фактором точно определены. In the framework of this invention, conjugates are preferably used in which a glycoprotein, for example, transferrin, and a binding factor linked to each other via at least one glycoprotein carbohydrate chain. In contrast to the conjugates obtained by traditional coupling methods, the conjugates obtained by this method are free from modifications derived from the binding agent used. In the case of the use of glycoproteins with at least one carbohydrate group suitable for binding, for example, transferrin, the resulting conjugates also have the advantage that their binding sites to glycoproteins and a binding factor are precisely defined.
Количество применяемого эндосомолитического агента и его концентрация зависят от целевой трансфекции. Целесообразно применять минимальное количество вируса или вирусного конъюгата, которое необходимо для обеспечения поглощения клеткой вируса или вирусного конъюгата и комплекса нуклеиновой кислоты и высвобождения из ядрышек. Количество вируса или вирусного конъюгата следует согласовать с данным типом клетки, причем в первую очередь следует учесть эффективность вируса для данного типа клетки. Другим критерием является применяемый конъюгат содействующего поглощению клеткой фактора и связывающего фактора, в частности в отношении содействующего поглощению клеткой фактора, для которого целевая клетка имеет определенное число рецепторов. Кроме того, количество вируса или вирусного конъюгата зависит от количества переносимой ДНК. Обычно небольшое количество вируса достаточно для обеспечения устойчивой трансфекции, для которой требуется лишь небольшое количество ДНК. В противоположность этому в случае осуществления временной трансфекции, требующей большего количества ДНК, вирус должен применяться в большем количестве. В определенных случаях целесообразно проводить предварительные эксперименты с применением предназначенных для трансфекции целевых клеток, в случае необходимости в виде смешанной популяции, и предназначенной для трансфекции векторной системы с тем, чтобы определить оптимальную концентрацию вируса путем титрования. При этом в качестве ДНК целесообразно применять генный конструкт, который по размеру в основном совпадает с тем веществом, предназначенным для данного конкретного случая, и содержит репортерный ген для более простого определения эффективности переноса гена. Подходящими репортерными генами для осуществления таких опытов являются люцифераза и β-галактосидаза. The amount of endosomolytic agent used and its concentration depend on the target transfection. It is advisable to use the minimum amount of virus or viral conjugate, which is necessary to ensure that the cell absorbs the virus or viral conjugate and the nucleic acid complex and release from the nucleoli. The amount of virus or viral conjugate should be consistent with this type of cell, and first of all, the effectiveness of the virus for this type of cell should be taken into account. Another criterion is the conjugate of the cell-promoting factor and binding factor conjugate, in particular with respect to the cell-promoting factor for which the target cell has a certain number of receptors. In addition, the amount of virus or viral conjugate depends on the amount of DNA transferred. Typically, a small amount of virus is sufficient to ensure stable transfection, which requires only a small amount of DNA. In contrast, in the case of transient transfection requiring more DNA, the virus should be used in larger quantities. In certain cases, it is advisable to conduct preliminary experiments with the use of target cells intended for transfection, if necessary in the form of a mixed population, and intended for transfection of the vector system in order to determine the optimal concentration of the virus by titration. In this case, it is advisable to use a gene construct as DNA, which in size mainly coincides with the substance intended for this particular case, and contains a reporter gene to more easily determine the efficiency of gene transfer. Suitable reporter genes for performing such experiments are luciferase and β-galactosidase.
При осуществлении данного изобретения предпочитается одновременное применение комплекса нуклеиновой кислоты и эндосомолитического агента. Но вполне возможно и их последовательное применение. В случае раздельного применения последовательность не является критической при условии, что мероприятия проводят друг за другом с соблюдением только короткого промежутка времени, чтобы обеспечить эффективный одновременный контакт компонентов. In the practice of this invention, the simultaneous use of a complex of nucleic acid and an endosomolytic agent is preferred. But it is quite possible and their consistent application. In the case of separate use, the sequence is not critical, provided that the activities are carried out one after another in compliance with only a short period of time to ensure effective simultaneous contact of the components.
Если применять свободный вирус в виде отдельного препарата, то одновременная дача препарата свободного вируса и комплексов может обеспечиваться за счет того, что препараты вируса являются частью среды трансфекции, содержащей комплекс нуклеиновой кислоты. В случае одновременной аппликации свободного вируса комплексы нуклеиновой кислоты и препарат вируса предварительно смешивают друг с другом. Согласно предпочтительному варианту данного изобретения эндосомолитический агент является компонентом комбинационного комплекса. If the free virus is used as a separate preparation, then the simultaneous administration of the free virus preparation and the complexes can be ensured due to the fact that the virus preparations are part of the transfection medium containing the nucleic acid complex. In the case of simultaneous application of the free virus, the nucleic acid complexes and the virus preparation are pre-mixed with each other. According to a preferred embodiment of the invention, the endosomolytic agent is a component of the combination complex.
В определенных случаях может быть целесообразным применение лизосоматропного вещества дополнительно к эндосомолитическому агенту, например, если эндосомолитический агент представляет собой эндосомолитический конъюгат пептидов или ретровирус, эндосомолитическая активность которых не зависит от кислой величины pH. Известно, что лизосомотропные вещества тормозят активность протеаз и нуклеаз и поэтому могут тормозить деграцию нуклеиновых кислот. Такими веществами являются, например, хлорохин, моненсин, нигерицин и метиламин. Было найдено, что моненсин позволяет повысить экспрессию репортерного гена в случае применения ретровируса Молонея. Присутствие хлорохина приводит к экспрессии репортерного гена, завезенного переносом ДНК в присутствии трансферина, почти 100%-но в клетках К562. Клетки BNL.CL2 или гепатоциты HepG2 не реагируют на воздействие хлорохина, они могут трансфецироваться до уровня 5 -10% в случае использования эндосомолитических свойств дефектного повторной репликацией или химически инактивированного свободного аденовируса. Данное изобретение позволяет усилить преимущества биологических векторов. В результате распределения рецепторов получается тропизм для содействующего поглощению клеткой фактора и вируса. Согласование этих двух компонентов с применяемой популяцией клеток позволяет достичь более высокой селективности, что, в частности, имеет важное значение при применении изобретения для терапевтических целей. In certain cases, it may be appropriate to use a lysosomatropic substance in addition to the endosomolytic agent, for example, if the endosomolytic agent is an endosomolytic conjugate of peptides or a retrovirus whose endosomolytic activity is independent of the acidic pH. It is known that lysosomotropic substances inhibit the activity of proteases and nucleases and therefore can inhibit the degradation of nucleic acids. Such substances are, for example, chloroquine, monensin, nigericin and methylamine. Monensin was found to increase expression of the reporter gene in the case of the use of Moloney retrovirus. The presence of chloroquine leads to the expression of a reporter gene introduced by DNA transfer in the presence of transferrin, almost 100% in K562 cells. BNL.CL2 cells or HepG2 hepatocytes do not respond to chloroquine; they can be transfected to a level of 5-10% if the endosomolytic properties of defective replication or chemically inactivated free adenovirus are used. This invention enhances the benefits of biological vectors. As a result of the distribution of receptors, tropism is obtained to promote the absorption of factor and virus by the cell. Coordination of these two components with the used cell population allows for higher selectivity, which, in particular, is important when applying the invention for therapeutic purposes.
Другим объектом данного изобретения являются фармацевтические композиции, которые содержат в качестве активного вещества комплекс терапевтически активной нуклеиновой кислоты, предпочтительно в качестве частей генного конструкта, эндосомолитический агент (в случае необходимости в виде конъюгата) и, в случае необходимости, конъюгат содействующего поглощению клеткой фактора. При этом можно применять любой инертный фармацевтический приемлемый носитель, такой как, например, солевой раствор, который может содержать фосфатный буфер, или же любой носитель, в котором комплексы ДНК являются растворимыми в требуемой степени. Способ приготовления фармацевтической композиции широко известен. Another object of the present invention are pharmaceutical compositions that contain a therapeutically active nucleic acid complex as an active substance, preferably as parts of a gene construct, an endosomolytic agent (if necessary in the form of a conjugate) and, if necessary, a conjugate that promotes cell uptake of the factor. You can use any inert pharmaceutical acceptable carrier, such as, for example, saline, which may contain phosphate buffer, or any carrier in which the DNA complexes are soluble to the desired extent. A method of preparing a pharmaceutical composition is widely known.
Данное изобретение обеспечивает максимальную гибкость при его осуществлении, например, при его применении в виде фармацевтической композиции. Предлагаемая система может иметься в виде лиофилизата или же содержаться в подходящем буфере в глубоко замороженном состоянии. Ее можно также применять в качестве готового к применению реагента в растворе, предпочтительно в охлажденном виде. Необходимые для трансфекции компоненты, то есть ДНК, эндосомолитический агент, в случае необходимости в виде конъюгата или в готовом к образованию конъюгата с соответствующим партнером, связывающее ДНК вещество, в случае необходимости в виде конъюгата с содействующим поглощению клеткой фактором, в случае необходимости свободный поликатион, могут содержаться в подходящей буферной системе или же могут представлять собой градиенты трансфекционного комплекта. Если трансфекционный комплект применяют в качестве модульной системы, то он может содержать различные ДНК, например, ДНК, кодирующие различные антигены, и/или различные конъюгаты содействующего поглощению клеткой фактора. Решение вопроса применения компонентов в виде готового к применению препарата или же их смешение непосредственно перед применением зависит, между прочим, от устойчивости комплексов, которая может заранее определяться известными методами. Согласно предпочтительному варианту изобретения в качестве ингредиента комплекта может применяться полученный с помощью трансглютаминазы конъюгат аденовируса и полилизина, который является устойчивым при хранении. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения биотинилированный аденовирус и стрептавидин/полилизин смешивают друг с другом перед применением. This invention provides maximum flexibility in its implementation, for example, when it is used in the form of a pharmaceutical composition. The proposed system may be in the form of a lyophilisate or contained in a suitable buffer in a deep frozen state. It can also be used as a ready-to-use reagent in solution, preferably in chilled form. The components necessary for transfection, i.e. DNA, an endosomolytic agent, if necessary in the form of a conjugate or ready to form a conjugate with an appropriate partner, a DNA-binding substance, if necessary, in the form of a conjugate with a factor promoting cell uptake, if necessary a free polycation, may be contained in a suitable buffer system or may be gradients of a transfection kit. If a transfection kit is used as a modular system, it may contain various DNAs, for example, DNAs encoding various antigens, and / or various conjugates of a factor that promotes cell uptake. The solution to the question of the use of components in the form of a ready-to-use preparation or their mixing immediately before use depends, among other things, on the stability of the complexes, which can be determined in advance by known methods. According to a preferred embodiment of the invention, the conjugate of adenovirus and polylysine obtained with transglutaminase, which is storage stable, can be used as an ingredient in the kit. According to another preferred embodiment of the invention, the biotinylated adenovirus and streptavidin / polylysine are mixed together before use.
Предлагаемую систему можно апплицировать системно, предпочтительно внутривенным путем, в качестве частей фармацевтической композиции. Целевыми органами, на которые направлена данная аппликация, могут быть печень, селезенка, легкие, костный мозг и опухоли. Примером местной аппликации является легочная ткань (применение предлагаемой системы в качестве частей фармацевтической композиции, представляющей собой жидкость для инстиляции или аэрозоль для ингаляции). Кроме того фармацевтические композиции можно также апплицировать путем непосредственного впрыскивания в печень, мышечную ткань, опухоль или же путем местной дачи в желудочно-кишечный тракт. Другим методом дачи фармацевтической композиции является введение через дренажную систему желчи. Этот метод обеспечивает непосредственный доступ к мембранам гепатоцитов на канальцах желчи, чем избегается взаимодействия композиции с компонентами крови. The proposed system can be applied systemically, preferably intravenously, as part of a pharmaceutical composition. The target organs to which this application is directed may be the liver, spleen, lungs, bone marrow, and tumors. An example of local application is pulmonary tissue (the use of the proposed system as parts of a pharmaceutical composition, which is a liquid for instillation or an aerosol for inhalation). In addition, pharmaceutical compositions can also be applied by direct injection into the liver, muscle tissue, tumor, or by local delivery to the gastrointestinal tract. Another method of administering the pharmaceutical composition is through the drainage system of bile. This method provides direct access to the membranes of hepatocytes on the tubules of bile, which avoids the interaction of the composition with blood components.
Известно, что миобласты (незрелые мышечные клетки) способны к транспорту генов в мышечные волокна мышей. Так как миобласты могут выделять генный продукт в кровь, этот подход может получать более широкое применение, чем обработка генетических дефектов мышечных клеток, как, например, дефекта, выраженного мышечной дистрофией. Следовательно, соответственно подготовленные миобласты можно применять для выделения генных продуктов, которые либо действуют в крови, либо транспортируются кровью. Эксперименты в соответствии с данным изобретением показывали, что культуры миобластов и мышечных трубочек, даже первичные, можно подвергать высокоэффективной трансфекции. Наиболее пригодная среда трансфекции содержала комбинационные комплексы биотинилированного аденовируса, трансферина/полилизина и стрептавидина/полилизина. Кроме репортерных генов люциферазы и β-галактозидазы в мышечных клетках экспрессировался фактор VIII. Кроме того, куриный аденовирус CELO применялся в комбинационных комплексах, содержащих агглютинин пшеничного зачатка в качестве дополнительного содействующего поглощению клеткой фактора. Myoblasts (immature muscle cells) are known to be capable of transporting genes into the muscle fibers of mice. Since myoblasts can release a gene product into the blood, this approach can be more widely used than treating genetic defects in muscle cells, such as, for example, a defect expressed by muscular dystrophy. Consequently, suitably prepared myoblasts can be used to isolate gene products that either act in the blood or are transported by blood. The experiments in accordance with this invention showed that cultures of myoblasts and muscle tubes, even primary ones, can be subjected to highly efficient transfection. The most suitable transfection medium contained combination complexes of biotinylated adenovirus, transferrin / polylysine and streptavidin / polylysine. In addition to reporter luciferase and β-galactosidase genes, factor VIII was expressed in muscle cells. In addition, CELO chicken adenovirus was used in combination complexes containing wheat germ agglutinin as an additional factor promoting cell uptake.
Терапевтическое применение может также осуществляться ex vivo, причем обработанные клетки, например, клетки костного мозга, гепатоциты или миобласты, возвращаются в тело. Другое применение ex vivo предлагаемой системы сводится к аппликации так называемых "раковых вакцин". Принцип этого терапевтического подхода заключается в выделении опухолевых клеток из пациента и трансфекции клеток ДНК, кодирующей цитокин. Следующий прием может заключаться в инактивации клеток, например, путем облучения, которое проводится с таким расчетом, что клетки больше не обладают способностью к репликации, но все еще способны к экспрессии цитокина. Затем генетически модифицированные клетки в качестве вакцины дают пациенту, из которого клетки были изолированы. В зоне сайта вакцинации выделяемые цитокины активируют иммунную систему, например, за счет активации цитотоксичных Т-клеток. Эти активированные клетки способны к проявлению своего действия в других частях тела и к воздействию на необработанные опухолевые клетки. Таким образом риск повторного образования опухоли и образования метастазов снижается. Therapeutic use can also be carried out ex vivo, and the treated cells, for example, bone marrow cells, hepatocytes or myoblasts, are returned to the body. Another ex vivo application of the proposed system is reduced to the application of so-called "cancer vaccines". The principle of this therapeutic approach is to isolate tumor cells from the patient and transfect cells with DNA encoding a cytokine. The next technique may be to inactivate the cells, for example, by irradiation, which is carried out in such a way that the cells no longer have the ability to replicate, but are still capable of expressing the cytokine. Genetically modified cells are then given as a vaccine to the patient from whom the cells were isolated. In the area of the vaccination site, secreted cytokines activate the immune system, for example, by activating cytotoxic T cells. These activated cells are capable of manifesting their action in other parts of the body and acting on untreated tumor cells. Thus, the risk of re-formation of the tumor and the formation of metastases is reduced.
В экспериментах согласно данному изобретению первичные меланомные клетки успешно подвергались трансфекции репортерным геном, который содержался в комбинационных комплексах связанного с полилизином аденовируса и трансферина/полилизина. In the experiments of this invention, primary melanoma cells were successfully transfected with a reporter gene, which was contained in the combination complexes of polylysine-bound adenovirus and transferrin / polylysine.
Данное изобретение может также использоваться для определения иммунореакции хозяина на заданный антиген. Такие испытания основаны на переносе гена в экспрессирующие антиген клетки. Специфичные в отношении антигена цитотоксичные Т-лимфоциты (далее: "ЦТЛ"), которые разрушают инфицированные клетки, играют важную роль в защите хозяина от вирусных инфекций или опухолей. Взаимодействие между Т-клеткой и представляющей антиген клеткой (далее "ПАК") ограничено лимфоцитными антигенами человека (далее: "ЛАЧ"), которые являются молекулами большой тканевой совместимости. Для осуществления исследования степени разрушения ЦТЛ экспрессирующих антиген клеток в рамках опыта in vitro необходимо представлять антиген ЦТЛ в правильном контексте ЛАЧ. Такое исследование можно осуществлять следующим образом. ПАК подвергают трансфекции конструктом ДНК, содержащим последовательность, кодирующую антиген. Эпитропы антигена будут связываться с МНС класса I и будут иметься на поверхности клетки в качестве мишени для специфичной в отношении ЦТЛ реакции. После инкубации вместе с пробой сыворотки пациента, зависящей от присутствия специфичных ЦТЛ, ПАК будет подвергаться лизису. При этом лизис измеряют за счет определения выделения, например, радиоактивного хрома, который включился в ПАК перед добавлением к сыворотке. The present invention can also be used to determine the immunoreaction of a host to a given antigen. Such tests are based on gene transfer to antigen expressing cells. Antigen-specific cytotoxic T-lymphocytes (hereinafter: “CTLs”) that destroy infected cells play an important role in protecting the host from viral infections or tumors. The interaction between the T cell and the antigen representing cell (hereinafter “PAK”) is limited by human lymphocyte antigens (hereinafter: “LAC”), which are molecules of great tissue compatibility. In order to carry out a study of the degree of destruction of CTLs of antigen expressing cells in an in vitro experiment, it is necessary to present the CTL antigen in the correct context of LA. Such a study can be carried out as follows. PAAs are transfected with a DNA construct containing a sequence encoding an antigen. Antigen epitopes will bind to MHC class I and will be present on the cell surface as a target for a CTL-specific reaction. After incubation, along with a sample of the patient's serum, which depends on the presence of specific CTLs, PAA will be lysed. In this case, lysis is measured by determining the release of, for example, radioactive chromium, which is incorporated into the PAA before being added to serum.
Индуцированные Б-лимфопластоидные клеточные линии можно применять для экспрессии генов антигена путем трансфекции рекомбинантными вирусами вакцинии. Однако клетки, которые эффективно экспрессируют антиген в течение примерно одного дня, умирают в результате литического эффекта вакцинии. Эти трудности можно преодолеть при применении предлагаемой системы для введения кодирующих антиген конструктов ДНК, например, конструктов, кодирующих антигены СПИДа или опухолевые антигены, в фибробласты с тем, чтобы сообщить им способность к экспрессии антигена. Первичные фибробласты можно легко получать путем биопсии, легко выращивать и поддаются высокоэффективной трансфекции (со степенью примерно 50 - 70%) предлагаемой системой. Такие анализы полезны для идентификации распознаваемых клетками-килерами эпитопов в отношении вакцин. Кроме того, они могут преимущественно применяться для определения ограниченной ЛАЧ иммунной реакции индивидуума на заданный антиген. Induced B-lymphoplastoid cell lines can be used to express antigen genes by transfection with recombinant vaccine viruses. However, cells that efficiently express antigen within about one day die as a result of the lytic effect of the vaccine. These difficulties can be overcome by using the proposed system for introducing antigen-encoding DNA constructs, for example, constructs encoding AIDS antigens or tumor antigens, into fibroblasts in order to give them the ability to express antigen. Primary fibroblasts can be easily obtained by biopsy, easily grown and amenable to highly efficient transfection (with a degree of approximately 50 - 70%) of the proposed system. Such assays are useful for identifying vaccine-recognized epitopes by killer cells. In addition, they can advantageously be used to determine the limited LACH immune response of an individual to a given antigen.
Изобретение может использоваться для производства рекомбинантных белков, так как почти во всех клетках достигается высокая степень экспрессии переносимых генов. При этом в отношении последовательностей и молекулярного веса переносимой ДНК существуют лишь некоторые ограничения или же ограничений вообще не существует. Имеется широкий спектр различного рода клеток, которые поддаются трансфекции предлагаемыми конструктами ДНК. Так, например, клетки почти любого типа можно применять для производства рекомбинантных белков с высокой биологической активностью. The invention can be used for the production of recombinant proteins, since in almost all cells a high degree of expression of the transferred genes is achieved. However, with respect to the sequences and molecular weight of the transferred DNA, there are only some restrictions, or there are no restrictions at all. There is a wide range of different kinds of cells that can be transfected with the proposed DNA constructs. For example, cells of almost any type can be used to produce recombinant proteins with high biological activity.
Перенос гена в клетки можно осуществлять тем же образом, что и показано для люциферазы и α-интерферона, то есть практически любой генный конструкт, который обеспечивает получение желаемого белкового продукта, может транспортироваться указанным образом. Желаемый белковый продукт можно выделять из трансфецированной клеточной культуры (либо надосадочной жидкости культуры либо подходящего продукта ее гомогенизации) через 24 часа или же через одну неделю после трансфекции. Выделение возможно также по истечении более продолжительного периода после трансфекции. Gene transfer to cells can be carried out in the same manner as shown for luciferase and α-interferon, that is, almost any gene construct that provides the desired protein product can be transported in this way. The desired protein product can be isolated from a transfected cell culture (either culture supernatant or a suitable homogenization product) 24 hours or one week after transfection. Isolation is also possible after a longer period after transfection.
Использование предлагаемой системы для производства рекомбинантных белков имеет следующие преимущества. Using the proposed system for the production of recombinant proteins has the following advantages.
1. Благодаря высокой эффективности трансфекции (более 90% трансфецированных клеток способны к экспрессии соответствующего гена на высоком уровне), предварительный отбор положительно трансфецированных клеток не требуется и, кроме того, нет необходимости в подборе устойчивых клеточных линий. Небольшая клеточная культура может быть достаточной для производства белка в необходимом количестве. 1. Due to the high efficiency of transfection (more than 90% of transfected cells are capable of expressing the corresponding gene at a high level), preliminary selection of positively transfected cells is not required and, in addition, there is no need for the selection of stable cell lines. A small cell culture may be sufficient to produce the required amount of protein.
2. Большие генные конструкты могут транспортироваться. До сих пор с успехом переносились в клетки конструкты размером до 48 к.п.о. 2. Large gene constructs can be transported. Until now, constructs up to 48 kbp have been successfully transferred to cells.
3. Экспрессия гена может осуществляться в клетках, которые обеспечивают подходящие посттрансляционные переработку и модификацию (например, зависящее от витамина А карбоксилирование факторов свертывания крови или специфичного для данного типа клетки гликозилирования). 3. Gene expression can be performed in cells that provide suitable post-translational processing and modification (for example, vitamin A-dependent carboxylation of blood coagulation factors or glycosylation specific for the cell type).
4. Возможен более широкий подбор типов целевых клеток для экспрессии гена. 4. A wider selection of types of target cells for gene expression is possible.
Изобретение далее описывается с помощью нижеследующих примеров, которые представлены в целях иллюстрации, а не какого-то ни было ограничения его объема. В этих примерах используют следующие материалы и методы, если иного не указано. The invention is further described using the following examples, which are presented for purposes of illustration and not limitation of its scope. The following materials and methods are used in these examples unless otherwise indicated.
Получение комплексов ДНК и конъюгата трансферина и полилизина
а) Конъюгаты трансферина и полилизина человека
Раствор 280 мг (3,5 мкмоль) человеческого, свободного от железа трансферина в 6 мл 30 мМ буфера ацетата натрия с pH 5 охлаждают до температуры 0oC и добавляют 750 мкл 30 мМ буфера ацетата натрия с pH 5, содержащего 11 мг (51 мкмоль) периодата натрия. Смесь оставляют стоять в темноте на ледяной бане в течение 90 минут. В целях удаления низкомолекулярных продуктов осуществляют гель-фильтрацию на йоните Sephadex G-25. Получают раствор, содержащий примерно 250 мг окисленного трансферина (определение при помощи нингидрина). (Для доказательства окисленной формы, содержащей альдегиды и дающей цветную реакцию при окрашивании анисовым альдегидом, смесь каплями подают на тонкую слоистую пластину силикагеля, сушат, пластины погружают в смесь п-анисового альдегида, серной кислоты и этанола в соотношении 1 : 1 : 18, сушат и нагревают). Раствор модифицированного трансферина быстро добавляют (в течение 10 - 15 минут) к раствору, содержащему 1,5 мкмоль меченого флуоресцеином поли(L)лизина со средней длиной 190 лизиновых мономеров, в 4,5 мл 100 мМ ацетата натрия с pH 5. pH раствора доводят до 7,5 путем добавления 1 М буфера бикарбоната натрия. С промежутком одного часа к смеси добавляют 4 раза 28,5 мг (450 мкмоль) цианоборгидрида натрия.Obtaining complexes of DNA and conjugate of transferrin and polylysine
a) Conjugates of transferrin and human polylysine
A solution of 280 mg (3.5 μmol) of human iron-free transferrin in 6 ml of 30 mM sodium acetate buffer with a pH of 5 was cooled to 0 ° C and 750 μl of 30 mM sodium acetate buffer with a pH of 5 containing 11 mg (51 μmol) of sodium periodate. The mixture was left to stand in the dark in an ice bath for 90 minutes. In order to remove low molecular weight products, gel filtration is carried out on Sephadex G-25 ionite. A solution is obtained containing approximately 250 mg of oxidized transferrin (determined using ninhydrin). (To prove the oxidized form containing aldehydes and giving a color reaction when stained with anisic aldehyde, the mixture is dropped into a thin layered silica gel plate, dried, the plates are immersed in a mixture of p-anisaldehyde, sulfuric acid and ethanol in a ratio of 1: 1: 18, dried and heated). The modified transferrin solution is quickly added (within 10-15 minutes) to a solution containing 1.5 μmol of fluorescein-labeled poly (L) lysine with an average length of 190 lysine monomers in 4.5 ml of 100 mM sodium acetate at
Через 17 часов добавляют 2 мл 5 М хлористого натрия с тем, чтобы довести раствор до общей концентрации 0,75 М. Реакционную смесь подают на катионообменную колонку марки Mono S HR 10/10 фирмы Фармация, Швеция, после чего элюируют солевым градиентом 0,75 М-2,5 М хлористого натрия, имеющим постоянное содержание 25 мМ HEPES, pH 7,3. Высокая солевая концентрация при подаче на колонку и в начале осуществления градиентной элюации является существенным для получения конъюгатов. Некоторые количества трансферина (примерно 30%) со слабой флуоресценцией элюируют в начале процесса. Основное количество меченого флуоресценцией конъюгата элюируют при солевой концентрации 1,35 -1,9 М и его собирают в виде 3 фракций. После двух серий диализа с применением 2 л 25 мМ буфера HEPES, pH 7,3, эти фракции (в порядке их элюации) дают фракцию А, содержащую 45 мг (0,56 мкмоль) трансферина, модифицированного 366 нмоль полилизина (далее этот конъюгат обозначается "TfpL190A"), фракцию Б, содержащую 72 мг (0,90 мкмоль) трансферина, модифицированного 557 нмоль полилизина (далее этот конъюгат обозначается "TfpL190B) и фракцию В, содержащую 7 мг (85 нмоль) трансферина, модифицированного 225 нмоль полилизина (далее этот конъюгат обозначается "TfpL190C"). Если конъюгаты сразу же не подаются на дальнейшее применение, то их замораживают в атмосфере жидкого азота и хранят при температуре -20oC в свободной от железа форме. Перед введением железа пробы (0,5 - 1 мг) доводят до физиологической солевой концентрации (150 мМ) добавлением хлористого натрия. Включение железа осуществляется за счет добавления 4 мкл 10 мМ цитратного буфера железа (III) (содержащего 200 мМ цитрата; pH буфера доведен до 7,8 добавлением бикарбоната натрия) на мг содержащегося в конъюгате трансферина. Железосодержащие конъюгаты подразделяют на небольшие аликвоты перед их применением для образования комплекса с ДНК, мгновенно замораживают в атмосфере жидкого азота или в сухой атмосфере льда и этанола и хранят при температуре -20oC (этот подход оправдал себя, так как найдено было, что повторяющиеся процессы оттаивания и замораживания приводят к потере активности конъюгатов).After 17 hours, add 2 ml of 5 M sodium chloride in order to bring the solution to a total concentration of 0.75 M. The reaction mixture is fed to a
б) Конъюгаты мышиного трансферина и полилизина
Применяют подобный метод, что и в случае трансферина человека, при этом связывание осуществляют при помощи боковых углеводных цепей. Применяют 4,1 мг (51 нмоль) мышиного трансферина и 2,1 мг (34 нмоль) полилизина с молекулярным весом 290 (далее: "pL 290"). Получают конъюгаты, состоящие из 15,5 нмоль мышиного трансферина и 13 нмоль pL 290.b) Conjugates of mouse transferrin and polylysine
A similar method is used as in the case of human transferrin, while the binding is carried out using side carbohydrate chains. 4.1 mg (51 nmol) of mouse transferrin and 2.1 mg (34 nmol) of polylysine with a molecular weight of 290 (hereinafter: “
Плазмидная ДНК
а) ДНК pRSVL.Plasmid DNA
a) pRSVL DNA.
Получение плазмидной ДНК pRSVL (содержащей ген люциферазы Photinus pyralis под контролем вируса Rous Sarcoma LTR) осуществляют известными приемами с применением тритона Х. Далее используют равновесное центрифугирование в градиенте плотности с применением хлорида цезия и бромида этидия, обесцвечивание буганолом-1 и диализ с применением 10 мМ буфера Tris/HCl (pH 7,5, 1 мМ ЭДТК). Образование комплекса осуществляют за счет смешения 6 мкг плазмидной ДНК в 350 мкл буфера HBS (150 мМ хлористого натрия, 20 мМ HEPES, pH 7,3) с 12 мкг конъюгата трансферина и полилизина в 150 мкл буфера HBS. Комплексообразование осуществляют за 30 минут до добавления комплекса к клеткам. Obtaining plasmid DNA pRSVL (containing the Photinus pyralis luciferase gene under the control of Rous Sarcoma LTR virus) is carried out using known methods using triton X. Next, equilibrium density gradient centrifugation using cesium chloride and ethidium bromide, decolorization with buganol-1 and dialysis using 10 mM Tris / HCl buffer (pH 7.5, 1 mM EDTA). The complex is formed by mixing 6 μg of plasmid DNA in 350 μl of HBS buffer (150 mM sodium chloride, 20 mm HEPES, pH 7.3) with 12 μg of conjugate of transferrin and polylysine in 150 μl of HBS buffer. Complexation is carried out 30 minutes before the complex is added to the cells.
б) ДНК pCMVL
Плазмиду pCMVL (репортерный генный конструкт, содержащий ген люциферазы Photinus pyralis под контролем промотора цитомегаловируса) получают за счет удаления вставки BamHI из плазмиды pSTCX556, обработки плазмиды фрагментом Кленова и введения обработанного HindIII/Ssp1 и фрагментом Кленова фрагмента из плазмиды pRSVL, содержащего последовательность, кодирующую люциферазу. ДНК получают аналогично получению ДНК pRSVL.b) pCMVL DNA
Plasmid pCMVL (a reporter gene construct containing the Photinus pyralis luciferase gene under the control of the cytomegalovirus promoter) is obtained by removing the BamHI insert from plasmid pSTCX556, treating the plasmid with the Klenov fragment, and introducing the treated HindIII / Ssp1 and Klen fragment from the plasmid pV plasmid . DNA is obtained analogously to the preparation of pRSVL DNA.
Получение препарата вируса
а) Препараты аденовируса
Используют штамм d1312 аденовируса, имеющий делецию в зоне Ela. Репликацию вируса осуществляют в Ela-транс-комплементирующей клеточной линии 293 с последующей очисткой известным приемом. Очищенный вирус подают в предназначенный для хранения буфер (100 мМ Tris, pH 8,0, 100 мМ хлористого натрия, 0,1% альбумина сыворотки крупного рогатого скота (далее: "АСС"), 50% глицерина) или в буфер HBS с содержанием 40% глицерина и аликвоты хранят при температуре -70oC. Концентрацию вирионов определяют УФ-спектрофотометрическим анализом экстрагированной геномной вирусной ДНК (формула: одна единица оптической плотности соответствует 1012 вирусным частицам на мл).Getting the virus drug
a) Adenovirus preparations
Adenovirus strain d1312 having a deletion in the Ela zone is used. Virus replication is carried out in an Ela-trans complementing cell line 293 followed by purification in a known manner. The purified virus is fed to a storage buffer (100 mM Tris, pH 8.0, 100 mM sodium chloride, 0.1% bovine serum albumin (hereinafter: "ACC"), 50% glycerol) or to a HBS buffer containing 40% of glycerol and aliquots are stored at a temperature of -70 o C. The concentration of virions is determined by UV spectrophotometric analysis of the extracted genomic viral DNA (formula: one unit of optical density corresponds to 10 12 viral particles per ml).
б) Препарат ретровируса
Ретровирус Молонея N2 мышиного лейкоза упаковывают в экотропную упаковочную линию. Надосадочные жидкости, получаемые от экспрессирующих вирус клеток, собирают, мгновенно замораживают в атмосфере жидкого азота и хранят при температуре -20oC. Применяемый в примерах надосадочные жидкости имеют титр примерно 106 колониеобразующих единиц на мл (далее: "кое/мл"), который определялся путем образования устойчивых к неомицину колоний с применением клеток NIH3T3. Надосадочные жидкости пропускают через мембрану марки FILTRON, находящуюся в перемешиваемом аппарате для концентрации клеток под давлением азота. При этом 10-30 мл надосадочной жидкости обычно сгущают в 10 раз.b) The drug retrovirus
The Moloney N2 retrovirus of mouse leukemia is packaged in an ecotropic packaging line. The supernatants obtained from virus-expressing cells are collected, instantly frozen in an atmosphere of liquid nitrogen and stored at -20 ° C. The supernatants used in the examples have a titer of about 10 6 colony forming units per ml (hereinafter: “cfu / ml”), which was determined by the formation of neomycin-resistant colonies using NIH3T3 cells. The supernatants are passed through a FILTRON membrane located in a stirred cell concentration apparatus under nitrogen pressure. In this case, 10-30 ml of the supernatant is usually thickened 10 times.
Клетки и среда
Клетки HeLa культивируют в среде DMEM, дополненной 5% инактивированной термообработкой телячьей эмбриональной сыворотки (далее: "ТЭС"), 100 единицами/мл пенициллина, 100 мкг на мл стрептомицина и 2 мМ глутамина. Клетки WI-38, MRC-5 и KB культивируют в среде ЕМЕМ (модифицированной Иглем основной среде), дополненной 10% инактивированной термообработкой ТЭС, антибиотиками, содержащимися в среде DMEM, 10 мМ заменимых аминокислот и 2 мМ глутамина. Эпительную клеточную линию дыхательного муковисцитоза CFT1 культивируют в среде F12-7Х. Для осуществления переноса генов клетки культивируют в снабженных ячейками диаметром 6 см чашках до достижения степени выращивания 5 • 105 клеток. Среду удаляют и добавляют 1 мл среды DMEM или ЕМЕМ/2% ТЭС. Затем добавляют комплексы конъюгата и ДНК с последующей немедленной подачей аденовируса d1312 (0,05 - 3,2 • 104 частиц в клетку) или сравнимого объема буфера (1 - 80 мкл). Чашки возвращают на инкубацию при температуре 37oC в присутствии 5% двуокиси углерода в течение одного часа, после чего добавляют 3 мл полной среды. После дополнительной 24-часовой инкубации осуществляют сбор клеток с тем, чтобы определить экспрессию гена люциферазы. В случае клеток CFT1 осуществляют культивацию в среде F12-7Х в течение 4 часов без трансферина человека перед осуществлением переноса гена.Cells and environment
HeLa cells were cultured in DMEM supplemented with 5% inactivated heat treatment of calf fetal serum (hereinafter: “TES”), 100 units / ml penicillin, 100 μg per ml streptomycin and 2 mM glutamine. WI-38, MRC-5 and KB cells were cultured in EMEM (Igl-modified basic medium) supplemented with 10% inactivated heat treatment of TPP, antibiotics contained in DMEM, 10 mM amino acids and 2 mM glutamine. The epithelial cell line of respiratory cystic fibrosis CFT1 was cultured in F12-7X medium. To carry out gene transfer, cells are cultured in 6 cm diameter plates equipped with cells until a degree of growth of 5 × 10 5 cells is achieved. The medium is removed and 1 ml of DMEM or EMEM / 2% TES is added. Conjugate and DNA complexes are then added, followed by immediate delivery of adenovirus d1312 (0.05 - 3.2 • 10 4 particles per cell) or a comparable buffer volume (1 - 80 μl). The plates are returned to incubation at 37 ° C. in the presence of 5% carbon dioxide for one hour, after which 3 ml of complete medium is added. After an additional 24-hour incubation, cells are harvested in order to determine the expression of the luciferase gene. In the case of CFT1 cells, cultivation in F12-7X medium is carried out for 4 hours without human transferrin before gene transfer.
Полученные от американской коллекции АТСС клетки имеют следующие регистрационные номера: клетки HeLa: CCL 2; клетки К562: CCL 243; клетки HepG2: НВ 8065; клетки TIB-73: TIB 73 (BNL CL.2); клетки NIH3T3: CRL 1658; клетки 293: CRL 1573; клетки KB: CCL 17; клетки WI-38: CCL 75; клетки MRC 5: CCL 171. Клетки Н9 с регистрационным номером 87 получены от американской организации AIDS Research and Reference Reagent Program, U.S. Department of Health and Human Services. The cells obtained from the American ATCC collection have the following registration numbers: HeLa cells:
Первичные лимфоциты получают путем подачи 25 мл пробы пуповинной крови в подопытной трубке, содержащей ЭДТК. Под аликвотами размещают нижний слой 4,5 мл продукта Фиколл-гипак фирмы Фармация, Швеция, и центрифугируют при 2500 об/мин в течение 15 минут. Коричневатый слой между верхним слоем плазмы и прозрачным слоем Фиколла удаляют (примерно 10 мл). Добавляют 40 мл среды IMDM плюс 10% ТЭС, пробу центрифугируют при 1200 об/мин в течение 15 минут и клеточный материал суспендируют в 50 мл свежей среды IMDM плюс 10% ТЭС (плотность клеток составляет примерно 2 • 106 клеток/мл). Добавляют 250 мкл аликвота фитогемагглютинина, культуру инкубируют при температуре 37oC в течение 48 часов в присутствии 5% двуокиси углерода и добавляют рекомбинантный интерлейкин-2 (концентрация: 20 единиц на мл). Клетки разбавляют в отношении 1 : 3 средой IMDM плюс 20% ТЭС, содержащей 2 единицы интерлейкина-2 на мл. Аликвоты клеток подвергают глубокому замораживанию в атмосфере жидкого азота в присутствии 5% метилсульфоксида. Перед применением клетки выращивают в среде IMDM, содержащей 20% ТЭС и 2 единицы интерлейкина-2 на мл.Primary lymphocytes are obtained by feeding 25 ml of a cord blood sample in an experimental tube containing EDTA. Under the aliquots, a 4.5 ml bottom layer of Ficoll-Hypac Pharmacia, Sweden was placed and centrifuged at 2500 rpm for 15 minutes. The brownish layer between the upper plasma layer and the transparent Ficoll layer is removed (approximately 10 ml). 40 ml of IMDM plus 10% TES are added, the sample is centrifuged at 1200 rpm for 15 minutes and the cell material is suspended in 50 ml of fresh IMDM plus 10% TES (cell density is about 2 x 10 6 cells / ml). 250 μl aliquot of phytohemagglutinin is added, the culture is incubated at 37 ° C for 48 hours in the presence of 5% carbon dioxide, and recombinant interleukin-2 (concentration: 20 units per ml) is added. Cells are diluted 1: 3 with IMDM plus 20% TES containing 2 units of interleukin-2 per ml. Aliquots of the cells are deep frozen in an atmosphere of liquid nitrogen in the presence of 5% methyl sulfoxide. Before use, cells are grown in IMDM medium containing 20% TES and 2 units of interleukin-2 per ml.
Для осуществления последующего процесса связывания клетки HeLa уравновешивают при температуре 4oC в 1 мл среды DMEM, дополненной 2% ТЭС. Комплексы конъюгата и ДНК добавляют тем же образом, что и в других случаях, и чашки инкубируют при температуре 4oC в течение 2 часов. Затем чашки интенсивно промывают холодной как лед средой DMEM, содержащей 2% ТЭС, после чего добавляют 2 мл этой среды. Добавляют аденовирус d1312 или буфер, клеткам дают медленно нагреваться, после чего их подают на 24-часовую инкубацию. После инкубации осуществляют сбор клеток и исследование на экспрессию гена люциферазы.To carry out the subsequent binding process, HeLa cells are equilibrated at 4 ° C in 1 ml of DMEM supplemented with 2% TES. Conjugate and DNA complexes were added in the same manner as in other cases, and plates were incubated at 4 ° C. for 2 hours. Then the plates were washed intensively with ice cold DMEM containing 2% TES, after which 2 ml of this medium was added. Adenovirus d1312 or buffer is added, the cells are allowed to slowly heat up, after which they are fed for 24-hour incubation. After incubation, cells are collected and examined for luciferase gene expression.
Определение активности люциферазы
Приготовление клеточных экстрактов, стандартизацию содержания белка и определение активности люциферазы осуществляют широкоизвестными методами.Determination of luciferase activity
Preparation of cell extracts, standardization of protein content and determination of luciferase activity are carried out by widely known methods.
Пример 1. Определение действия аденовируса на перенос гена с применением конъюгатов трансферина и полилизина. Сначала исследуют действие повышающихся доз вируса на способность определенного количества комплекса конъюгата и ДНК к осуществлению переноса гена. В целях образования комплекса 6 мкг плазмиды pRSVL смешивают с 12 мкг конъюгата человеческого трансферина и полилизина (далее: "hTfpL 190В"). Комплекс конъюгата и ДНК, а также различные количества аденовируса d1312 (0,05 - 3,2 • 104 вирусных частиц на клетку) добавляют к клеткам HeLa. Результаты данного опыта представлены на фиг. 1. Активность люциферазы выражается в световых единицах 50 мкг общего клеточного белка. Согласно данному анализу повышающиеся количества добавляемого аденовируса приводят к соответствующему улучшению переноса гена. На фиг. представлены средние значения 2 - 4 отдельных опытов. Балки указывают стандартное отклонение.Example 1. Determination of the effect of adenovirus on gene transfer using conjugates of transferrin and polylysine. First, the effect of increasing doses of the virus on the ability of a certain amount of the conjugate and DNA complex to carry out gene transfer is examined. In order to form a complex, 6 μg of the plasmid pRSVL is mixed with 12 μg of the conjugate of human transferrin and polylysine (hereinafter: "hTfpL 190B"). The conjugate-DNA complex, as well as various amounts of adenovirus d1312 (0.05 - 3.2 • 10 4 viral particles per cell) are added to HeLa cells. The results of this experiment are presented in FIG. 1. Luciferase activity is expressed in light units of 50 μg of total cellular protein. According to this analysis, increasing amounts of added adenovirus lead to a corresponding improvement in gene transfer. In FIG. presents average values of 2 to 4 individual experiments. Beams indicate standard deviation.
Пример 2. Действие, достигаемое в зависимости от количества комплекса конъюгата и ДНК. Комплексы конъюгата ДНК в виде полученных тем же образом, что и в примере 1 логарифмических разбавленных препаратов добавляют к клеткам HeLa вместе с постоянным количеством аденовируса d1312 (1 • 104 вирусных частиц на клетку) или же без него. Активность люциферазы определяют тем же образом, что и в примере 1. Результаты опыта представлены на фиг. 2.Example 2. The effect achieved depending on the amount of complex conjugate and DNA. DNA conjugate complexes in the form obtained in the same manner as in Example 1 of logarithmic diluted preparations are added to HeLa cells with or without a constant amount of d1312 adenovirus (1 • 10 4 virus particles per cell). The luciferase activity is determined in the same manner as in Example 1. The experimental results are shown in FIG. 2.
Пример 3. Улучшение переноса гена, достигаемое конъюгатом трансферина и полилизина в присутствии аденовируса, имеет место через вызываемый рецептором эндоцитоз. Example 3. The improvement in gene transfer achieved by the conjugate of transferrin and polylysine in the presence of adenovirus occurs through receptor-induced endocytosis.
а) Действие аденовируса на перенос имеющейся в виде комплекса ДНК
Для осуществления трансфекции используют следующие компоненты. 6 мкг ДНК pRSVL без конъюгата трансферина и полилизина (DNA); 6 мкг ДНК pRSVL и 6 мкг несопряженного полилизина с молекулярным весом 270 (DNA + pL); 6 мкг ДНК pRSVL и 12 мкг конъюгата трансферина и полилизина с молекулярным весом 190, применяемого в предыдущих примерах (DNA + hTfpL190B). Указанные материалы добавляют к клеткам HeLa вместе с аденовирусом d1312 в концентрации 1 • 104 вирусных частиц на клетку (d1312) или без него. Получение клеточных экстрактов, стандартизация общего клеточного белка и определение активности люциферазы осуществляют вышеуказанным образом. Результаты опыта представлены на фиг. 3а.a) The effect of adenovirus on the transfer of DNA available as a complex
The following components are used for transfection. 6 μg pRSVL DNA without transferrin and polylysine conjugate (DNA); 6 μg of pRSVL DNA and 6 μg of non-conjugated polylysine with a molecular weight of 270 (DNA + pL); 6 μg pRSVL DNA and 12 μg conjugate of transferrin and polylysine with a molecular weight of 190 used in the previous examples (DNA + hTfpL190B). These materials are added to HeLa cells together with adenovirus d1312 at a concentration of 1 • 10 4 viral particles per cell (d1312) or without it. Obtaining cell extracts, standardizing the total cellular protein and determining the luciferase activity are carried out in the above manner. The results of the experiment are presented in FIG. 3a.
б) Действие аденовируса на перенос связанной с рецептором ДНК
Комплексы конъюгата и ДНК (DNA + hTfpll90B) или комплексы полилизина и ДНК (DNA + pL) связывают с клетками HeLa за счет инкубации при температуре 4oC. Несвязанный комплекс удаляют перед добавлением аденовируса d1312 в концентрации 1 • 104 вирусных частиц на клетку (d1312) или сравнимого количества буфера. Затем осуществляют инкубацию при температуре З7oC, направленную на обеспечение включения клеткой связанного комплекса ДНК и аденовируса. Активность люциферазы определяют вышеуказанным образом. Результаты представлены на фиг. 3b.b) The effect of adenovirus on the transfer of DNA bound to the receptor
Conjugate and DNA complexes (DNA + hTfpll90B) or polylysine and DNA (DNA + pL) complexes are bound to HeLa cells by incubation at 4 ° C. The unbound complex is removed before the addition of adenovirus d1312 at a concentration of 1 × 10 4 viral particles per cell ( d1312) or a comparable amount of buffer. Then, incubation is carried out at a temperature of 7 ° C, aimed at ensuring the inclusion of a bound complex of DNA and adenovirus by the cell. The luciferase activity is determined as described above. The results are shown in FIG. 3b.
в) Действие аденовируса на перенос гена с применением конъюгатов трансферина и полилизина
Комплексы конъюгата и ДНК, содержащие 6 мкг ДНК pRSVL и 12 мкг конъюгата трансферина и полилизина (DNA + hTfpL190B) добавляют к клеткам HeLa вместе с аденовирусом в концентрации 1 • 104 вирусных частиц на клетку (d1312) или инактивированным термообработкой аденовирусом д1312 в сравнимой концентрации (д1312 h. i.). Инактивацию термообработкой осуществляют путем инкубации при температуре 45oC в течение 30 минут. Активность люциферазы определяют вышеуказанным образом. Результаты опыта представлены на фиг. 3с.c) The effect of adenovirus on gene transfer using conjugates of transferrin and polylysine
Conjugate and DNA complexes containing 6 μg pRSVL DNA and 12 μg transferrin and polylysine conjugate (DNA + hTfpL190B) are added to HeLa cells together with an adenovirus at a concentration of 1 • 10 4 viral particles per cell (d1312) or an inactivated heat treatment of d1312 adenovirus at a comparable concentration (d1312 hi). Inactivation by heat treatment is carried out by incubation at a temperature of 45 o C for 30 minutes. The luciferase activity is determined as described above. The results of the experiment are presented in FIG. 3s
Пример 4. Действие аденовируса на перенос гена при применении конъюгатов трансферина и полилизина в выбранных клеточных линиях, Комплексы конъюгата и ДНК (6 мкг pRSVL + 12 мкг hTfpL190B) добавляют к клеткам клеточных линий CFT1, KB, HeLa, W138 и MRC5 вместе с аденовирусом d1312 в концентрации 1 • 104 вирусных частиц на клетку или же без него. Эффективность переноса гена для каждой клеточной линии определяют описанным выше образом за счет определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 4.Example 4. The effect of adenovirus on gene transfer when using conjugates of transferrin and polylysine in selected cell lines. Conjugate and DNA complexes (6 μg pRSVL + 12 μg hTfpL190B) are added to the cells of the cell lines CFT1, KB, HeLa, W138 and MRC5 together with adenovirus d1312 at a concentration of 1 • 10 4 viral particles per cell or without it. Gene transfer efficiency for each cell line is determined as described above by determining luciferase activity. The results of the experiment are presented in FIG. 4.
Пример 5. Улучшение экспрессии гена люциферазы на уровне переноса гена (а не на уровне трансактивации). Клеточную линию, обозначенную К562 10/6, которая конституционально экспрессирует люциферазу, приготовляют за счет трансфекции плазмидой, содержащей фрагмент гена люциферазы RSV (Apa1/Pvu1-фрагмент плазмиды pRSVL), который клонирован в сайт CIaI локуса pUC μ. Эту плазмиду переводят в комплекс с конъюгатом трансферина и полилизина и полученным комплексом трансфецируют клетки К562. Так как плазмида локуса pUC μ содержит устойчивый к неомицину ген, возможно подобрать экспрессирующие люциферазу клоны с учетом устойчивости к неомицину. Для осуществления дальнейших опытов подбирают клон К562 10/6. Example 5. Improving luciferase gene expression at the level of gene transfer (and not at the level of transactivation). The cell line designated
Аликвоты родительской клеточной линии К562 (в 200 мкл среды RPMI 1640, содержащей 2% ТЭС; 500000 клеток на пробу) обрабатывают либо 13 мкг TfpL и 6 мкг pRSVL или же 4 мкг pL 90 и 6 мкг pRSVL, которые применяют в среде 500 мкл буфера HBS. После добавления аденовируса d1312 в указанной на фиг. 5 концентрации клетки выдерживают при температуре 37oC в течение 90 минут, после чего добавляют 2 мл среды RPMI, содержащей 10% ТЭС. Инкубацию продолжают еще при температуре 37oC в течение дальнейших 24 часов, после чего клетки подготовляют к определению активности люциферазы. Было обнаружено, что инкубация в присутствии аденовируса приводит к значительному повышению активности люциферазы (см. фиг. 5А). Это относится как к комплексам TfpL (2000 световых единиц против 25000 световых единиц), так и к комплексам pL90 (0 против 1,9 • 106 световых единиц). Это свидетельствует о том, что клеточная линия К562 обладает способностью к включению комплексов pRSVL и полилизина и что данный эффект в значительной степени усиливается присутствием аденовируса, что видно по экспрессии люциферазы.Aliquots of the K562 parent cell line (in 200 μl of RPMI 1640 medium containing 2% TES; 500,000 cells per sample) are treated with either 13 μg TfpL and 6 μg pRSVL or 4
Аналогичные опыты проводят с применением клеток К561 10/6, которые конституционально экспрессируют ген люциферазы RSVL. При этом применяют подобные количества аденовируса d1312. Аликвоты 500000 клеток (в 200 мкл среды RPMI, содержащей 2% ТЭС) инкубируют при температуре 37oC в течение 90 минут в присутствии аденовируса d1312 в указанной на фиг. 5В концентрации. Потом, также как и в случае родительской клеточной линии, добавляют среду RPMI, содержащую 10% ТЭС, инкубацию продолжают в течение дальнейших 24 часов, после чего определяют активность люциферазы. Как видно на фиг. 5В, обработка этих клеток аденовирусом не приводит к заметному действию на активность люциферазы, т. е. результаты контрольных опытов того же порядка, что и результаты опытов, которые проводят в присутствии вируса.Similar experiments were carried out using
Пример 6. Трансфекция клеток печени конъюгатами асиалофетуина и полилизина (далее: "AfpL") или конъюгатами тетра-галактозного пептида и полилизина (далее: gal 4pL) в присутствии аденовируса. а) Получение лактосилированного пептида. 3,5 мг (1,82 мкмоль) разветвленного пептида Lys-(N∈-Lys)Lys- Gly-Ser-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Cys, содержащего дитиопиридиновую группу для Сув, обрабатывают раствором 7,85 мг лактозы в 40 мкл 10 мМ водного раствора ацетата натрия с pH 5 при температуре 37oC. К раствору добавляют 4 аликвота 0,6 мг (10 мкмоль) цианоборгидрида натрия с соблюдением промежутка времени примерно 10 часов. По истечении всего 64 часов при температуре 37oC добавляют 0,5 мл буфера HEPES с pH 7,3 и 15 мг дитиотреитола. В результате фракционирования гель-фильтрацией (Сефадекс G-10, 12 х 130 мм, элюент: 20 мМ хлористого натрия) в атмосфере аргона получают 3,6 мл раствора лактозилированного пептида в свободной меркапто-форме (1,74 мкмоль согласно анализу Эльманна; выход: 84%). Пробы модифицированного пептида показывают цветную реакцию с анисовым альдегидом, но с нингидридом цветной реакции не имеет место. Это явление согласуется с предположением о том, что все 4 N-концевые аминогруппы лактозилированы. Конъюгат тетра-галактозного пептида и полилизина представлен на фиг. 6.Example 6. Transfection of liver cells with conjugates of asialofetuin and polylysine (hereinafter: AfpL) or conjugates of a tetra-galactose peptide and polylysine (hereinafter: gal 4pL) in the presence of adenovirus. a) Obtaining a lactosylated peptide. 3.5 mg (1.82 μmol) of the branched peptide Lys- (N ∈ -Lys) Lys-Gly-Ser-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Cys containing a dithiopyridine group for Suv, treated with a solution of 7.85 mg of lactose in 40 μl of a 10 mM aqueous solution of sodium acetate with a pH of 5 at a temperature of 37 ° C. To the solution was added 4 aliquots of 0.6 mg (10 μmol) of sodium cyanoborohydride over a period of about 10 hours. After only 64 hours at a temperature of 37 o C add 0.5 ml of HEPES buffer with a pH of 7.3 and 15 mg of dithiothreitol. As a result of fractionation by gel filtration (Sephadex G-10, 12 x 130 mm, eluent: 20 mM sodium chloride) in an argon atmosphere, 3.6 ml of a solution of lactosylated peptide in free mercapto form (1.74 μmol according to Elmann analysis; yield : 84%). Samples of the modified peptide show a color reaction with anisic aldehyde, but no color reaction occurs with ninhydride. This phenomenon is consistent with the assumption that all 4 N-terminal amino groups are lactosylated. The conjugate of the tetra-galactose peptide and polylysine is shown in FIG. 6.
б) Получение модифицированного 3-дитиопиридинпропионатом полилизина
Интенсивно размешивая, 400 мкл 15 мМ этанольного раствора сукцинимидилгиопиридинпропионата (6,0 мкмоль) добавляют к прошедшему гель-фильтрацию раствору 0,60 мкмоль поли-L-лизина в виде гидробромида со средней длиной 290 лизиновых мономеров (далее: "pL290") в 1,2 мл 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9. Через час добавляют 500 мкл 1 М ацетата натрия с pH 5 после гель- фильтрации на Сефадексе Г-25 с применением 100 мМ ацетата натрия. Раствор содержит 0,56 мкмоль pL2990 с 5,77 мкмоль связывающего вещества на основе дитиопиридина.b) Preparation of Modified Polylysine 3-Dithiopyridine Propionate
Intensively stirring 400 μl of a 15 mM ethanolic solution of succinimidyl-thiopyridine propionate (6.0 μmol) is added to a gel-filtered solution of 0.60 μmol of poly-L-lysine in the form of a hydrobromide with an average length of 290 lysine monomers (hereinafter: "pL290") in 1 , 2 ml of 100 mm HEPES buffer with a pH of 7.9. An hour later, 500 μl of 1 M sodium acetate with a pH of 5 was added after gel filtration on Sephadex G-25 using 100 mM sodium acetate. The solution contains 0.56 μmol pL2990 with 5.77 μmol of a dithiopyridine-based binder.
в) Сопряжение пептида с полилизином
Конъюгаты получают путем смешивания 1,5 мкмоль полученного на стадии а) лактолизированного пептида в 3 мл 20 мМ хлористого натрия с 0,146 мкл полученного на стадии б) модифицированного pL290 в 620 мкл 100 мМ буфера ацетата натрия в атмосфере аргона. После добавления 100 мкл 2 М буфера HEPES с pH 7,9 реакционную смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 18 часов. Добавлением хлористого натрия концентрацию соли доводят до 0,66 М и конъюгаты выделяют путем катионообменной хроматографии на колонке HR 5/5 фирмы Фармация, Швеция, на ионите марки Mono S. Осуществляют градиентную элюацию с применением буфера А: 50 мМ HEPES с pH 7,3 и буфера В: 50 мМ HEPES плюс 3 М хлористого натрия. Элюируемые при концентрациях соли примерно 1,2 М - 1,8 М фракции собирают и объединяют в две конъюгатные фракции, обозначаемые ga14pL1 и ga14pL2. В результате диализа с применением 25 мМ буфера HEPES с pH 7,3 получают конъюгат gal4pLI, содержащий 24 нмоль модифицированного pL290, и конъюгат ga14pL2, содержащий 24,5 нмоль модифицированного pL290.c) The conjugation of the peptide with polylysine
The conjugates are prepared by mixing 1.5 µmol of the lactolized peptide obtained in step a) in 3 ml of 20 mM sodium chloride with 0.146 µl of the modified pL290 obtained in step b) in 620 µl of 100 mM sodium acetate buffer under argon. After adding 100 μl of 2M HEPES pH 7.9 buffer, the reaction mixture was allowed to stand at room temperature for 18 hours. By adding sodium chloride, the salt concentration was adjusted to 0.66 M and the conjugates were isolated by cation exchange chromatography on a
г) Получение конъюгатов асиалофетуина
Конъюгаты получают практически тем же образом, что и конъюгаты трансферина. Связывание асиалофетуина с полилизином осуществляют через дисульфидные мостики после модификации сукцинимидилпиридил-дитиопропионатом. Раствор 100 мг (2,2 мкмоль) асиалофетуина в 2 мл 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9 подвергают гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25. К получаемому раствору в количестве 4 мл, интенсивно размешивая, добавляют 330 мкл 15 мМ метанольного раствора сукцинимидилпиридил-дитиопропионата (5,0 мкмоль). Через час при комнатной температуре осуществляют очистку за счет гель-фильтрации на Сефадексе Г-25. При этом получают 5 мл раствора 1,4 мкмоль асиалофетуина, модифицированного 2,5 мкмоль связывающего вещества на основе дитиопиридина.g) Obtaining conjugates of asialofetuin
Conjugates are prepared in substantially the same manner as transferrin conjugates. The binding of asialofetuin to polylysine is carried out through disulfide bridges after modification with succinimidyl pyridyl dithiopropionate. A solution of 100 mg (2.2 μmol) of asialofetuin in 2 ml of 100 mM HEPES pH 7.9 buffer was subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column. To the resulting solution in an amount of 4 ml, stirring vigorously, add 330 μl of a 15 mM methanolic solution of succinimidyl pyridyl dithiopropionate (5.0 μmol). After an hour at room temperature, purification is carried out by gel filtration on Sephadex G-25. In this case, 5 ml of a solution of 1.4 μmol of asialofetuin modified with 2.5 μmol of a dithiopyridine-based binder are obtained.
Конъюгаты получают путем смешивания 1,4 мкмоль асиалофетуина в 5 мл 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9 с 0,33 мкмоль модифицированного pL190 (содержащего 1,07 мкмоль меркаптопропионатных групп; поступают тем же образом, что и для получения конъюгатов трансферина) в 6,5 мл 200 мМ буфера HEPES с pH 7,6 в атмосфере аргона. Реакционную смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 24 часов. Конъюгаты выделяют из реакционной смеси путем катионообменной хроматографии на колонке марки HR 10/10 с применением ионита Mono S. Осуществляют градиентную элювию с применением буфера А: 50 мМ HEPES с pH 7,9 и буфера В: 50 мМ HEPES плюс 3 М хлорида натрия. До нагрузки колонки добавляют еще хлористый натрий до достижения конечной концентрации 0,6 М. Целевую фракцию элюируют при концентрации соли примерно 1,5 М. В результате диализа с применением буфера HBS получают конъюгаты, содержащие 0,52 мкмоль асиалофетуина, модифицированного 0,24 мкмоль pL190. Conjugates are prepared by mixing 1.4 μmol of asialofetuin in 5 ml of 100 mM HEPES pH 7.9 with 0.33 μmol of modified pL190 (containing 1.07 μmol of mercaptopropionate groups; proceed in the same manner as for the preparation of transferrin conjugates) 6.5 ml of 200 mm HEPES buffer with a pH of 7.6 in argon atmosphere. The reaction mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Conjugates were isolated from the reaction mixture by cation exchange chromatography on an
д) Трансфекция клеток HepG2 комплексами ДНК pRSVL
Клетки HepG2 выращивают в среде DMEM, содержащей 10% ТЭС, 100 единиц пенициллина/мл, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина в колбах марки Т25. Трансфекции осуществляют при плотности 400000 клеток на колбу. Перед трансфекции клетки промывают 4 мл свежей среды, содержащей 10% ТЭС. Непосредственно перед трансфекцией добавляют 7-хлор-4-[(4-дитиламино-1-метилбутил)-амино] -хинолина (далее: "хлорохин") в количестве, обеспечивающем конечную концентрацию в клеточной суспензии (плюс раствор ДНК), равную 100 мкМ. 10 мкг ДНК pRSVL в 330 мкл буфера HBS смешивают с указанными на фиг. 7 количеством конъюгата трансферина и полилизина с молекулярным весом 190 (TfpL), конъюгата асиалофетуина и полилизина с молекулярным весом 90 (AfpL), полилизина с молекулярным весом 290 (pL) и конъюгата тетра-галактозного пептида и полилизина (ga14pL), которые применяют в 170 мкл буфера HBS. В рамках конкурентных опытов применяют 240 мкг асиалофетуина [(gal)4pL + Af] или 30 мкг лактозилированного пептида [(gal)4pL + (gal)4], которые добавляют по истечении 30 минут. Смесь добавляют к клеткам, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 4 часов, после чего среду трансфекции заменяют на 4 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. По истечении 24 часов клетки собирают для осуществления анализа активности люциферазы. На фиг. 7 представлена общая активность люциферазы в трансфецированных клетках. По результатам опытов видно, что pL и TfpL показывают незначительную активность люциферазы, (gal)4pL дает почти ту же активность, что и AfpL, а (gal)4 и Af, соответственно, выступают в качестве конкурента в процессе связывания с асиалогликопротеином и поэтому их эффект незначителен.e) Transfection of HepG2 cells with pRSVL DNA complexes
HepG2 cells are grown in DMEM containing 10% TES, 100 units of penicillin / ml, 100 μg / ml streptomycin and 2 mM glutamine in T25 flasks. Transfections are carried out at a density of 400,000 cells per flask. Before transfection, the cells are washed with 4 ml of fresh medium containing 10% TES. Immediately prior to transfection, 7-chloro-4 - [(4-dithylamino-1-methylbutyl) amino] -quinoline (hereinafter: “chloroquine”) is added in an amount providing a final concentration in the cell suspension (plus DNA solution) of 100 μM . 10 μg of pRSVL DNA in 330 μl of HBS buffer was mixed with those indicated in FIG. 7 the amount of conjugate of transferrin and polylysine with a molecular weight of 190 (TfpL), conjugate of asialofetuin and polylysine with a molecular weight of 90 (AfpL), polylysine with a molecular weight of 290 (pL) and a conjugate of tetra-galactose peptide and polylysine (ga14pL), which are used in μl of HBS buffer. In competitive experiments, 240 μg of asialofetuin [(gal) 4pL + Af] or 30 μg of the lactosylated peptide [(gal) 4pL + (gal) 4] are used, which are added after 30 minutes. The mixture was added to cells that were incubated at 37 ° C for 4 hours, after which the transfection medium was replaced with 4 ml of fresh DMEM medium containing 10% TES. After 24 hours, cells are harvested to analyze luciferase activity. In FIG. 7 shows the total luciferase activity in transfected cells. According to the results of the experiments, pL and TfpL show insignificant luciferase activity, (gal) 4pL gives almost the same activity as AfpL, and (gal) 4 and Af, respectively, act as a competitor in the process of binding to asialoglycoprotein and therefore the effect is negligible.
е) Трансфекция клеток HepG2 комплексами ДНК pCMVL
Клетки HepG2 выращивают в чашках описанным на стадии г) образом до плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки промывают 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС. 6 мкг ДНК pCMVL в буфере HBS смешивают с указанными на фиг. 8 количествами конъюгата трансферина и полилизина с молекулярным весом 190 (TfpL), конъюгата асиалофетуина и полилизина (AfpL), полилизина с молекулярным весом 290 (pLys290), конъюгата (gal)4pL1 и (gal)4pL2, которые содержатся в 170 мкл HBS. По истечении 30 минут к каждому комплексу конъюгата и ДНК добавляют 1 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и 50 мкл раствора аденовируса d1312C. В рамках конкурентных экспериментов добавляют 30 мкг лактозилированного пептида (gal)4pL [(gal)4pL1 + (gal)4] или [(gal)4pL2 + (gal)4]. Смесь добавляют к клеткам, которые подвергают инкубации при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего добавляют 1,5 мл среды, содержащей 10% ТЭС. По истечении 24 часов клетки собирают для осуществления анализа активности люциферазы. Представленные на фиг. 8 значения представляют собой общую активность люциферазы в трансфецированных клетках. Видно, что pLys290 проявляют определенный эффект, (gal)4pL обеспечивают получение усиленного эффекта, а добавление (gal)4, который выступает в качестве конкурента в процессе связывания с рецептором асиалогликопротеина, приводит к уменьшению эффекта до величины, достигаемой полилизином.f) Transfection of HepG2 Cells with pCMVL DNA Complexes
HepG2 cells are grown in plates as described in step d), to a density of 300,000 cells per plate. Before transfection, the cells are washed with 1 ml of fresh medium containing 2% TES. 6 μg of pCMVL DNA in HBS buffer was mixed with those indicated in FIG. 8 quantities of conjugate of transferrin and polylysine with a molecular weight of 190 (TfpL), conjugate of asialofetuin and polylysine (AfpL), polylysine with a molecular weight of 290 (pLys290), conjugate (gal) 4pL1 and (gal) 4pL2, which are contained in 170 μl of HBS. After 30 minutes, 1 ml of DMEM medium containing 2% TES and 50 μl of adenovirus d1312C solution are added to each conjugate and DNA complex. As part of competitive experiments, add 30 μg of the lactosylated peptide (gal) 4pL [(gal) 4pL1 + (gal) 4] or [(gal) 4pL2 + (gal) 4]. The mixture is added to the cells, which are incubated at a temperature of 37 o C for 2 hours, after which 1.5 ml of medium containing 10% TES are added. After 24 hours, cells are harvested to analyze luciferase activity. Presented in FIG. 8 values represent the total luciferase activity in transfected cells. It can be seen that pLys290 exhibit a certain effect, (gal) 4pL provides an enhanced effect, and the addition of (gal) 4, which competes in the process of binding to asialoglycoprotein, leads to a decrease in the effect achieved by polylysine.
ж) Трансфекция клеток TIB 73 комплексами ДНК pCMVL
Клетки, выделенные из эмбриональной мышиной печени клеточной линии АТСС Т1В73 (BNL CL.2) выращивают при температуре 37oC в содержащей 0,4% глюкозы среде DMEM, дополненной 10% инактивированной термообработкой ТЭС, содержащей 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина, в присутствии 5% двуокиси углерода. Трансфекции осуществляют при плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки промывают 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС.g) Transfection of TIB 73 cells with pCMVL DNA complexes
Cells isolated from the ATCC T1B73 cell line mouse embryonic liver (BNL CL.2) are grown at 37 ° C. in DMEM containing 0.4% glucose supplemented with 10% inactivated heat treatment of TES containing 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml of streptomycin and 2 mm glutamine, in the presence of 5% carbon dioxide. Transfections are carried out at a density of 300,000 cells per dish. Before transfection, the cells are washed with 1 ml of fresh medium containing 2% TES.
6 мкг ДНК pCMVL в 300 мкл HBS смешивают с указанными на фиг. 9 количествами конъюгата мышиного трансферина и полилизина с молекулярным весом 290 (mTfpL), конъюгата асиалофетуина и полилизина (AfpL), полилизина с молекулярным весом 290 (pLys290), конъюгата (gal)4pL1 и конъюгата (gal)4pL2, которые применяют в среде 170 мл HBS. По истечении 30 минут к каждому комплексу конъюгата и ДНК добавляют 1 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и 50 мкл раствора аденовируса d1312. Смесь добавляют к клеткам, которые подвергают инкубации при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего добавляют 1,5 мл среды, содержащей 10% ТЭС. Через два часа среду трансфекции заменяют на 4 мл свежей среды. По истечении 24 часов клетки собирают для осуществления анализа активности люциферазы. На фиг. 9В представлена общая активность люциферазы в трансфецированных клетках.6 μg of pCMVL DNA in 300 μl of HBS was mixed with those indicated in FIG. 9 quantities of a conjugate of mouse transferrin and polylysine with a molecular weight of 290 (mTfpL), conjugate of asialofetuin and polylysine (AfpL), polylysine with a molecular weight of 290 (pLys290), conjugate (gal) 4pL1 and conjugate (gal) 4pL2, which are used Hbs. After 30 minutes, 1 ml of DMEM medium containing 2% TES and 50 μl of adenovirus d1312 solution are added to each conjugate and DNA complex. The mixture is added to the cells, which are incubated at a temperature of 37 o C for 2 hours, after which 1.5 ml of medium containing 10% TES are added. After two hours, the transfection medium is replaced with 4 ml of fresh medium. After 24 hours, cells are harvested to analyze luciferase activity. In FIG. 9B shows the total luciferase activity in transfected cells.
Проводят сравнительные опыты, в которых трансфекцию осуществляют без аденовируса в присутствии хлорохина. При этом процесс тоже осуществляют при плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки промывают 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС. Непосредственно перед трансфекцией хлорохин добавляют в количестве, обеспечивающем конечную концентрацию в клеточной суспензии (плюс раствор ДНК), равную 100 мкмоль. 6 мкг ДНК pCMVL в 330 мкл HBS смешивают с указанным на фиг. 9В количеством mTfpL, AfpL, pLys290, (gal)4pL1 и (gal)4pL2, которые применяют в среде 170 мкл HBS. По истечении 30 минут комплексы ДНК добавляют к клеткам, которые подвергают инкубации при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего добавляют 1,5 мл среды, содержащей 10% ТЭС и 100 мкмоль хлорохина. Через два часа среду трансфекции заменяют на 4 мл свежей среды. По истечении 24 часов клетки собирают для осуществления анализа активности люциферазы. Результаты опытов представлены на фиг. 9А.Comparative experiments are carried out in which transfection is carried out without adenovirus in the presence of chloroquine. The process is also carried out at a density of 300,000 cells per dish. Before transfection, the cells are washed with 1 ml of fresh medium containing 2% TES. Immediately prior to transfection, chloroquine is added in an amount providing a final concentration in the cell suspension (plus DNA solution) of 100 μmol. 6 μg of pCMVL DNA in 330 μl of HBS was mixed with that indicated in FIG. 9In the amount of mTfpL, AfpL, pLys290, (gal) 4pL1 and (gal) 4pL2, which are used in 170 μl of HBS. After 30 minutes, DNA complexes are added to the cells, which are incubated at a temperature of 37 o C for 2 hours, after which 1.5 ml of medium containing 10% TES and 100 μmol of chloroquine are added. After two hours, the transfection medium is replaced with 4 ml of fresh medium. After 24 hours, cells are harvested to analyze luciferase activity. The results of the experiments are presented in FIG. 9A.
Пример 7. Введение ДНК в клетки Т
а) Получение конъюгатов антиCD7 и полилизина с молекулярным весом 190
Раствор 1,3 мг антитела антиCD7 в 50 мМ буфера HEPES с pH 7,9 смешивают с 49 мкл 1 мМ этанольного раствора сукцинимидилпиридил- дитиопропионата. Через час при комнатной температуре смесь подвергают гель-фильтрации на колонке сефадекс G-25 с применением в качестве элюента 50 мМ буфера HEPES с pH 7,9.Example 7. The introduction of DNA into T cells
a) Obtaining conjugates of antiCD7 and polylysine with a molecular weight of 190
A solution of 1.3 mg of antiCD7 antibody in 50 mM HEPES pH 7.9 buffer was mixed with 49 μl of a 1 mM ethanolic solution of succinimidyl pyridyl dithiopropionate. After one hour at room temperature, the mixture was subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column using 50 mM HEPES pH 7.9 buffer as eluent.
При этом получают 1,19 мг (7,5 нмоль) антиCD7, модифицированного 33 нмоль пиридилдитиопропионатных групп. Поли-(L)-лизин с молекулярным весом 190, меченый флуоресцирующим агентом, аналогично модифицируют сукцинимидилпиридил- дитиопропионатом и переводят в форму, модифицированную свободными меркапто-группами, за счет обработки дитиотреитолом с последующей гель-фильтрацией. Раствор 11 нмоль полилизина с молекулярным весом 190, модифицированного 35 нмоль меркапто-групп, в 0,2 мл 30 мМ буфера ацетата натрия смешивают с модифицированным антиCD7 в 0,5 мл 300 мМ буфера HEPES с pH 7,9 в условиях исключения кислорода и смесь оставляют стоять в течение ночи при комнатной температуре. Реакционную смесь доводят до концентрации примерно 0,6 М путем добавления 5 М хлористого натрия. Выделение конъюгатов осуществляют путем ионообменной хроматографии на йоните Mono S (элюент: 50 мМ буфера HEPES с pH 7,3, солевой градиент: 0,6-3 М хлористого натрия). После диализа с применением 10 мМ буфера HEPES с pH 7,3 получают конъюгат, состоящий из 0,51 мг (3,2 нмоль) антитела антиCD7, модифицированного 6,2 нмоль полилизина с молекулярным весом 190. 1.19 mg (7.5 nmol) of anti-CD7 modified with 33 nmol of pyridyldithiopropionate groups are obtained. A poly (L) lysine with a molecular weight of 190, labeled with a fluorescent agent, is similarly modified with succinimidyl pyridyl dithiopropionate and converted to the free mercapto group modified form by treatment with dithiothreitol followed by gel filtration. A solution of 11 nmol of polylysine with a molecular weight of 190, modified with 35 nmol of mercapto groups, in 0.2 ml of 30 mM sodium acetate buffer is mixed with modified antiCD7 in 0.5 ml of 300 mM HEPES buffer with pH 7.9 under conditions of oxygen exclusion and the mixture left to stand overnight at room temperature. The reaction mixture was adjusted to a concentration of about 0.6 M by adding 5 M sodium chloride. The conjugates were isolated by ion exchange chromatography on Mono S ionite (eluent: 50 mM HEPES buffer, pH 7.3, saline gradient: 0.6-3 M sodium chloride). After dialysis with a 10 mM HEPES pH 7.3 buffer, a conjugate of 0.51 mg (3.2 nmol) of anti-CD7 antibody modified with 6.2 nmol of polylysine with a molecular weight of 190 is obtained.
б) Получение конъюгатов gp120 и полилизина с молекулярным весом 190. b) Obtaining conjugates of gp120 and polylysine with a molecular weight of 190.
Связывание осуществляют через тиоэфирные группы после модификации N-окси-сукцинимидным эфиром 6-малеимидокапроновой кислоты. Процесс осуществляют следующим образом. Binding is carried out via thioether groups after modification with 6-maleimidocaproic acid N-hydroxy-succinimide ester. The process is as follows.
Раствор 2 мг рекомбинантного gp120 в 0,45 мл 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9 смешивают с 17 мкл 10 мМ раствора N-оксисукцинимидного эфира 6-малеимидокапроновой кислоты в диметилформамиде. Через час при комнатной температуре осуществляют гель-фильтрацию на колонке Сефадекс Г-25 с применением в качестве элюента 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9. Получают 1,2 мл целевого раствора, который в условиях исключения кислорода немедленно подвергают реакции с раствором 9,3 нмоль полилизина с молекулярным весом 190, меченого флуоресцирующим агентом и модифицированного 30 нмоль меркапто- групп в 90 мкл 30 мМ ацетата натрия с pH 5,0. Реакционную смесь оставляют стоять в течение ночи при комнатной температуре, после чего ее концентрацию доводят примерно до 0,6 М путем добавления 5 М хлористого натрия. Конъюгаты выделяют путем ионообменной хроматографии на колонке Mono S с применением в качестве элюента 50 мМ HEPES с pH 7,3 (солевой градиент: 0,6 - 3 М хлористого натрия). После фракционирования и диализа с применением 25 мМ буфера HEPES с pH 7,3 получают конъюгаты А, Б и В следующего состава. Конъюгат А состоит из 0,40 мг gp120, модифицированного 1,9 нмоль полилизина 190, конъюгат Б - 0,25 мг gp120, модифицированного 2,5 нмоль полилизина 190, а конъюгат В - 0,1 мг gp120, модифицированного 1,6 нмоль полилизина 190. A solution of 2 mg of recombinant gp120 in 0.45 ml of 100 mM HEPES pH 7.9 buffer was mixed with 17 μl of a 10 mM solution of 6-maleimidocaproic acid N-oxysuccinimide ester in dimethylformamide. After one hour at room temperature, gel filtration was performed on a Sephadex G-25 column using 100 mM HEPES buffer, pH 7.9, as eluent. Obtain 1.2 ml of the target solution, which, under conditions of exclusion of oxygen, is immediately reacted with a solution of 9.3 nmol of polylysine with a molecular weight of 190, labeled with a fluorescent agent and a modified 30 nmol of mercapto groups in 90 μl of 30 mm sodium acetate with a pH of 5.0 . The reaction mixture was left to stand overnight at room temperature, after which its concentration was adjusted to approximately 0.6 M by the addition of 5 M sodium chloride. The conjugates were isolated by ion exchange chromatography on a Mono S column using 50 mM HEPES pH 7.3 (eluent: 0.6 - 3 M sodium chloride) as eluent. After fractionation and dialysis using 25 mM HEPES buffer at pH 7.3, conjugates A, B and C of the following composition are obtained. Conjugate A consists of 0.40 mg of gp120, modified 1.9 nmol of
ДНК pCMVL в количестве 6 мкг на пробу переводят в комплекс с полилизном 190 или его конъюгатами в 500 мкл HBS. Полученные комплексы полилизина и ДНК добавляют к клеткам Н9 (106 клеток в 5 мл среды RPMI, содержащей 2% ДЕС) или к первичным лимфоцитам человека (3 • 106 клеток в среде IMDM, содержащей 2% ДЕС). Через 5 минут добавляют аденовирус d1312 в указанном на фиг.10 количестве. Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 90 минут, после чего 15 мл среды RPMI (в случае клеток Н9) или IMDM (в случае первичных лимфоцитов) и 20% ДЕС добавляют к каждой пробе. Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение лишь 24 часов, после чего собирают для осуществления анализа активности люциферазы. Результаты опытов представлены на фиг. 10 A (в случае клеток Н9) и фиг. 10 В (в случае первичных лимфоцитов). На фиг. 10 А видно, что конъюгат анти-CD7 (следы 7-9) и конъюгат gp120 (следы 10-12) показывают наилучшие результаты в отношении переноса гена, достигаемого аденовирусом, тогда как конъюгат gp120 проявляет явную экспрессию гена люциферазы даже в отсутствие аденовируса. Следует еще отметить, что только конъюгат gp120 проявляет способность к введению ДНК в первичные лимфоциты при условии наличия аденовируса (см. фиг. 10 Б, следы 7,8).6 μg pCMVL DNA per sample was transferred to a complex with
Пример 8. Инактивация аденовирусов
а) Инактивация УФ-облучением.Example 8. Inactivation of adenoviruses
a) Inactivation by UV radiation.
Полученный выше указанным образом препарат аденовируса d1312 подают в снабженную ячейками диаметром 2 см чашку (300 мкл на ячейку). На расстоянии 8 см от чашки устанавливают две УФ лампы марки G15 Т8 инофирмы Филипс. Вирус подвергают облучению ультрафиолетовыми лучами в течение указанного на рис. 11А времени. Аликвоты каждого препарата исследуют на титр вируса и определяют способность к улучшению переноса гена в клетки гена при применении конъюгатов полилизина и трансферина. Культивацию клеток и трансфекцию осуществляют в основном описанным выше образом. Применяемые для трансфекции компоненты представлены на фиг.11А. В 500 мкл буфера HBS получают комплексы ДНК pCMVL и 12 мкг TfpL, которые добавляют к 3 • 105 клеток HeLa в 1 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС. Через 5 минут к каждой культуре добавляют 54 мкл каждого препарата вируса и культуру инкубируют при температуре 37oC в течение 60-120 часов. Потом к каждой культуре добавляют 5 мл аликвота среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, инкубацию продолжают при температуре 37oC в течение 24 часов, после чего осуществляют сбор культур на исследование активности люциферазы. Количество 54 мкл необлученного вируса не входит в пределы насыщения, то есть опыт чувствителен к количеству вируса, которое превышает указанное по крайней мере в 3 раза. Результаты, полученные для экспрессии люциферазы, представлены на фиг. 11 Б (темные прямоугольники). Титр вируса каждого препарата определяют с применением Ela-комплиментирующей клеточной линии 293. В среде DMEM, содержащей 2% ТЭС, приготовляют ряд разбавленных групп облученного и необлученного вируса. Параллельно в 200 мкл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, приготовляют пробы 5 • 104 клеток 293 (с применением чашки с ячейками диаметром 2 см). Аликвот 5 мкл каждой разбавленной пробы подают в каждую ячейку. С целью достижения связывания вируса с клетками осуществляют инкубацию при температуре 37oC в течение 90 минут, после чего в каждую ячейку подают 2 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 48 часов культуры исследуют на степень заболевания клеток. Разбавленная проба вируса с менее 50% клеток в культуре, показывающая значительную степень заболевания через 48 часов, указывает на относительное количество инфекционного вируса в каждом препарате. Полученные результаты представлены на фиг. 11 Б (открытые прямоугольники). Результаты опыта данного примера показывают, что вызываемое УФ-облучением снижение титра вируса на 4 log связано только с 20-кратным уменьшением степени переноса гена люциферазы. Таким образом решающие для инфективности вируса механизмы можно упразднять без существенного отрицательного влияния на способность вируса к улучшению переноса гена. Было обнаружено, что в малых дозах вируса обеспечиваемое вирусом улучшение переноса гена немного падает (см. фиг. 11А, следы 3-6), и что этот эффект проявляется ярче при высоких концентрациях (см. следы 7 -10).Obtained in the above manner, the preparation of adenovirus d1312 is fed into a cup equipped with cells with a diameter of 2 cm (300 μl per well). At a distance of 8 cm from the cup, two UV lamps of the G15 T8 brand of a foreign company Philips are installed. The virus is irradiated with ultraviolet rays during the period shown in Fig. 11A time. Aliquots of each drug are examined for the titer of the virus and determine the ability to improve gene transfer into gene cells when using conjugates of polylysine and transferrin. Cell cultivation and transfection is carried out mainly as described above. The components used for transfection are shown in FIG. 11A. In 500 μl of HBS buffer, pCMVL DNA complexes and 12 μg of TfpL are obtained, which are added to 3 • 10 5 HeLa cells in 1 ml of DMEM medium containing 2% TES. After 5 minutes, 54 μl of each virus preparation was added to each culture, and the culture was incubated at 37 ° C. for 60-120 hours. Then, a 5 ml aliquot of DMEM medium containing 10% TES is added to each culture, incubation is continued at 37 ° C for 24 hours, after which cultures are collected for luciferase activity studies. The amount of 54 μl of unirradiated virus is not within the saturation limits, that is, the experiment is sensitive to the amount of virus that exceeds the specified at least 3 times. The results obtained for luciferase expression are shown in FIG. 11 B (dark rectangles). The virus titer of each preparation is determined using an Ela-compliant cell line 293. In a DMEM medium containing 2% TES, a number of diluted groups of irradiated and unirradiated virus are prepared. In parallel, in 200 μl of DMEM medium containing 2% TES, samples of 5 • 10 4 293 cells were prepared (using a cup with cells with a diameter of 2 cm). An aliquot of 5 μl of each diluted sample is supplied to each well. In order to achieve the binding of the virus to the cells, incubation is carried out at a temperature of 37 ° C for 90 minutes, after which 2 ml of DMEM medium containing 10% TES is fed into each cell. After 48 hours, cultures are examined for the degree of cell disease. A diluted virus sample with less than 50% of the cells in the culture, showing a significant degree of disease after 48 hours, indicates the relative amount of the infectious virus in each preparation. The results are presented in FIG. 11 B (open rectangles). The results of the experiment of this example show that the decrease in the titer of the virus by 4 log caused by UV radiation is associated only with a 20-fold decrease in the degree of luciferase gene transfer. Thus, the mechanisms crucial for virus infectivity can be eliminated without a significant negative effect on the ability of the virus to improve gene transfer. It was found that in small doses of the virus, the improvement in gene transfer provided by the virus decreases slightly (see FIG. 11A, traces 3-6), and that this effect is more pronounced at high concentrations (see traces 7-10).
б) Инактивация аденовирусов формальдегидом. b) Inactivation of adenoviruses with formaldehyde.
2 мл препарата аденовируса пропускают через колонку сефадекс Г-25 емкостью 10 мл, которую предварительно уравновешивают при помощи 150 мМ хлористого натрия, 25 мМ буфера HEPES с pH 7,9 и 10% глицерина. Аликвоты прошедшего гель-фильтрацию препарата вируса инкубируют на льду в течение 20 часов в присутствии 0,01%, 0,1% и 1% формальдегида. Кроме того, проводят контрольный опыт без применения формальдегида. Добавляют буфер трис с pH 7,4 до установления концентрации 100 мМ, после чего пробы подвергают двухстадийному диализу, причем на первой стадии работают с 1 л 150 мМ хлористого натрия, 50 мМ трис с pH 7,4 и 50% глицерина в течение двух часов, а на второй стадии диализ осуществляют в течение ночи с применением 2 • 1 л 150 мМ хлористого натрия, 20 мМ HEPES с pH 7,9 и 50% глицерина. Затем аликвоты вируса исследуют на титр с применением клеток 293. Затем определяют действие обработанного формальдегидом вируса на перенос гена в клетки HeLa (300000) за счет измерения активности люциферазы указанным выше образом. Обработка вируса формальдегидом в количестве 0,01% и 0,1% приводит к небольшому снижению активности по переносу гена (примерно 10-кратное уменьшение при 0,1%). Хотя обработка 1% формальдегида вызывает существенную потерю активности по переносу гена, 90 мкл вируса все еще проявляют способность к экспрессии гена, соответствующей 104 световым единицам. Наблюдаемое при обработке 0,1% формальдегида снижение титра вируса до 105 бляшкообразующих единиц связано с уменьшением активности люциферазы только на 10%. Результаты данного опыта представлены на фиг.12 А.2 ml of the adenovirus preparation is passed through a 10 ml capacity Sephadex G-25 column, which is pre-equilibrated with 150 mM sodium chloride, 25 mM HEPES buffer with a pH of 7.9 and 10% glycerol. Aliquots of the gel-filtered virus preparation are incubated on ice for 20 hours in the presence of 0.01%, 0.1% and 1% formaldehyde. In addition, conduct a control experiment without the use of formaldehyde. Tris buffer with a pH of 7.4 is added until a concentration of 100 mM is established, after which the samples are subjected to two-stage dialysis, with 1 liter of 150 mM sodium chloride, 50 mM Tris with a pH of 7.4 and 50% glycerol for two hours and in the second stage, dialysis is performed overnight using 2 • 1 L of 150 mM sodium chloride, 20 mM HEPES with a pH of 7.9 and 50% glycerol. Aliquots of the virus are then tested for titer using 293 cells. Then, the effect of the formaldehyde-treated virus on gene transfer to HeLa cells (300,000) is determined by measuring luciferase activity in the above manner. Treatment of the virus with formaldehyde in an amount of 0.01% and 0.1% leads to a slight decrease in gene transfer activity (approximately 10-fold decrease at 0.1%). Although treatment with 1% formaldehyde causes a significant loss in gene transfer activity, 90 μl of the virus still exhibits the ability to express a gene corresponding to 10 4 light units. The decrease in the titer of the virus to 10 5 plaque-forming units observed during processing of 0.1% formaldehyde is associated with a decrease in luciferase activity by only 10%. The results of this experiment are presented in Fig.12 A.
в) Инактивация аденовирусов длинноволновым УФ-облучением и обработкой 8-метокси-псораленом (псорален = 7Н-фуро[3,3- g][1]бензопиран-7-он). c) Inactivation of adenoviruses by long-wave UV irradiation and treatment with 8-methoxy-psoralen (psoralen = 7H-furo [3,3-g] [1] benzopyran-7-one).
Аликвоты очищенного вируса добавляют к 0,33 мкг/мкл 8-метокси-псоралена в диметилсульфоксиде и на льду подвергают воздействию источника УФ света длиной 365 нм, размещенного на расстоянии 4 см от проб. Облучение осуществляют в течение 15 - 30 минут. Затем пробы вируса пропускают через колонку сефадекс Г-25, которую предварительно уравновешивают при помощи буфера HBS и 40% глицерина. Затем вирусные препараты исследуют на их способность к улучшению переноса комплекса pCMVL и конъюгата hTfpL в клетки HeLa путем определения световых единиц активности люциферазы, а также на их способность к репликации в клетках 293 за счет определения титра. Результаты опыта представлены на фиг.12 В. Aliquots of the purified virus are added to 0.33 μg / μl of 8-methoxy-psoralen in dimethyl sulfoxide and exposed to a 365 nm UV light source located at 4 cm from the samples on ice. Irradiation is carried out for 15 to 30 minutes. Virus samples are then passed through a Sephadex G-25 column, which is pre-equilibrated with HBS buffer and 40% glycerol. The viral preparations are then examined for their ability to improve the transfer of the pCMVL complex and hTfpL conjugate to HeLa cells by determining the light units of luciferase activity, as well as their ability to replicate in 293 cells by determining the titer. The results of the experiment are presented in Fig.12 Century
В нижеследующих примерах, которые иллюстрируют улучшение поглощения клеткой комплексов ДНК и конъюгата трансферина и полилизина в присутствии ретровирусов, используют следующие материалы и методы. In the following examples, which illustrate the improvement in cell uptake of complexes of DNA and the conjugate of transferrin and polylysine in the presence of retroviruses, the following materials and methods are used.
Конъюгаты трансферина и полилизина с молекулярным весом 190 и комплексы конъюгата и ДНК получают описанным выше образом. Клетки NIH3T3 выращивают в среде DMEM с добавкой 10% ТЭС, 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина. Клетки выращивают в количестве 5 - 7 • 105 на каждую пробу за 18-24 часов до трансфекции. Непосредственно перед трансфекцией клетки подают в свежую среду, после чего последовательно добавляют: 100 мкмоль (если ничего другого не указано) хлорохина, комплекс ДНК и конъюгата полилизина и трансферина и препарат ретровируса. Затем клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 4 часов, после чего среду заменяют и через 24 часа клетки собирают. Получение экстрактов осуществляют тремя циклами замораживания и оттаивания. После стандартизации в отношении содержания белка аликвоты экстрактов исследуют на активность люциферазы указанным выше образом.Conjugates of transferrin and polylysine with a molecular weight of 190 and complexes of the conjugate and DNA are prepared as described above. NIH3T3 cells were grown in DMEM supplemented with 10% TES, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 2 mM glutamine. Cells are grown in an amount of 5 - 7 • 10 5 for each sample 18-24 hours before transfection. Immediately before transfection, the cells are fed into fresh medium, after which they add successively: 100 μmol (if nothing else is indicated) of chloroquine, a complex of DNA and conjugate of polylysine and transferrin, and a retrovirus preparation. Then the cells are incubated at a temperature of 37 o C for 4 hours, after which the medium is replaced and after 24 hours the cells are harvested. The extracts are carried out in three cycles of freezing and thawing. After standardization with respect to protein content, aliquots of the extracts are examined for luciferase activity in the above manner.
Пример 9. Трансфекция клеток NIH3T3 вирусом Молонеа
106 клеток NIH3T3 подвергают трансфекции комплексом ДНК и конъюгата TfpL в присутствии 100 мкмоль хлорохина или же без применения последнего. Результаты опыта представлены на рис.13. Было найдено, что без применения хлорохина величины по активности люциферазы достигают только фонового уровня (след 1), тогда как в присутствии хлорохина можно определять высокую экспрессию репортерного гена pRSVL (см. след 2). Повышающиеся количества вируса лейкоза Молонеа (обозначенного RVS на рис.13), которые добавляют к клеткам одновременно с указанным комплексом, приводят к дальнейшему улучшению экспрессии гена люциферазы.Example 9. Transfection of NIH3T3 Cells with Molonea Virus
10 6 NIH3T3 cells are transfected with a complex of DNA and TfpL conjugate in the presence or absence of 100 μmol of chloroquine. The experimental results are presented in Fig. 13. It was found that without the use of chloroquine, the luciferase activity values only reach the background level (trace 1), while in the presence of chloroquine, high expression of the pRSVL reporter gene can be determined (see trace 2). The increasing amounts of the Molonea leukemia virus (indicated by RVS in Fig. 13), which are added to the cells simultaneously with this complex, lead to further improvement in the expression of the luciferase gene.
Пример 10. Влияние вируса Молонеа на перенос гена в случае трансфекции клеток NIH3Т3 комплексом ДНК и конъюгата трансферина и полилизина. Используемые в примере 9 препараты вируса представляют собой сырую, не фракционированную надосадочную жидкость экспрессирующих ретровирус клеток. Для подтверждения того, что достигаемое в присутствии препарата вируса улучшение переноса ДНК можно действительно приписывать вирусу, надосадочную жидкость подвергают очистке диализом и концентрацией на фактор 10. Если ретровирус ответствен за улучшение, то удерживаемая мембраной активность (несмотря на любую инактивацию крайне неустойчивого ретровируса во время концентрации) должна превышать активность первоначальной надосадочной жидкости примерно в 10 раз. Как и в предыдущем примере клетки NIH3T3 в количестве 106 подвергают трансфекции в условиях, представленных на фиг. 14. На фиг. 14 видно, что улучшающее перенос гена действие свойственно продукту удержания мембраной (применяют 20 - 600 мкл, следы 3 - 6). Кроме того, было найдено, что 200 и 600 мкл 10-кратно концентрированного препарата проявляют примерно половину активности 2 и 6 мл первоначального, то есть неконцентрированного препарата ретровируса (следы 7, 8). Осуществляют еще параллельные опыты с применением клеток К 562 человека, которые не имеют рецептора для экотропного мышиного ретровируса. Как и следовало ожидать, при этом улучшение экспрессии гена не наблюдается.Example 10. The effect of Molonea virus on gene transfer in the case of transfection of NIH3T3 cells with a complex of DNA and conjugate of transferrin and polylysine. The virus preparations used in Example 9 are a crude, non-fractionated supernatant of cells expressing a retrovirus. To confirm that the improvement in DNA transfer achieved in the presence of the virus preparation can indeed be attributed to the virus, the supernatant is purified by dialysis and concentration on
Пример 11. Взаимодействие между трансферином и его рецептором играет роль в переносе гена, которому содействует вирус Молонеа
Ретровирус исследуют на способность к переносу в клетку плазмидной ДНК в виде комплекса с одним полилизином с тем, чтобы выяснить вопрос о приписании переноса комплекса pRSVL и конъюгата TfpL в клетки к неспецифичной связи полилизина с ретровирусом, а также дальше изучать механизм захода в клетку. Количество применяемого полилизина соответствует оптимальному количеству, которое обеспечивает полную конденсацию плазмидной ДНК. Опыты, результаты которых представлены на фиг. 15, показывают, что в отсутствие хлорохина репортерный ген не экспрессируется ни при применении комплексов pRSVL и конъюгата TfpL, ни при применении комплекса pRSVL и полилизина (см. следы 1, 2). Однако в присутствии ретровируса репортерная ДНК, которую применяют в виде комплекса с конъюгатом TfpL, экспрессируется, тогда как при применении комплекса ДНК и полилизина экспрессии не наблюдается (см. следы 3, 4 по сравнению со следами 5, 6). Кроме того, данные опыты показывают, что присутствие избыточного свободного трансферина приводит к снижению переноса ДНК, достигаемого ретровирусом (см. следы 7, 8). Эти результаты подкрепляют предположение о том, что взаимодействие между трансферином и его рецептором играет существенную роль в улучшении поглощения ДНК, обеспечиваемого ретровирусом.Example 11. The interaction between transferrin and its receptor plays a role in gene transfer, which is promoted by the Molonea virus
The retrovirus is examined for the ability to transfer plasmid DNA into a cell in the form of a complex with one polylysine in order to clarify the issue of attributing the transfer of the pRSVL complex and TfpL conjugate to cells to the non-specific connection of polylysine with retrovirus, and to further study the mechanism of entry into the cell. The amount of polylysine used corresponds to the optimal amount, which ensures complete condensation of plasmid DNA. The experiments, the results of which are presented in FIG. 15 show that in the absence of chloroquine the reporter gene is not expressed either with the use of pRSVL and TfpL conjugate complexes or with the use of pRSVL and polylysine complex (see
Пример 12. Влияние pH на обеспечиваемый ретровирусами перенос гена. Опыты данного примера направлены на исследование влияния pH на способность ретровирусов к улучшению переноса гена. В этих опытах трансфекцию осуществляют вышеуказанным образом. Применяют два общеизвестных ингибитора снижения pH ядрышка, то есть монензин и хлористый аммоний. Результаты опытов представлены на фиг. 16. Исследование действия обоих веществ на перенос комплекса ДНК и конъюгата TfpL показывает, что в функциональном отношении ни одно из обоих веществ не может заменить хлорохин. Однако при более высоких концентрациях хлористого аммония наблюдается небольшое улучшение экспрессии гена люциферазы (см. следы 1 - 5). Один ретровирус показывает небольшое улучшение переноса ДНК, что и наблюдается в предыдущих примерах (см. след 6). Резкое улучшение наблюдается при применении ретровируса в присутствии 1 мкмоль монензина (см. след 7). Менее сильное действие наблюдается при более высокой концентрации монензина (см. след 8), а также в присутствии хлористого аммония (см. следы 9, 10). Example 12. The effect of pH on the retrovirus gene transfer. The experiments of this example are aimed at studying the effect of pH on the ability of retroviruses to improve gene transfer. In these experiments, transfection is carried out as described above. Two well-known nucleolus pH lowering inhibitors, i.e. monensin and ammonium chloride, are used. The results of the experiments are presented in FIG. 16. A study of the effect of both substances on the transfer of the complex of DNA and the TfpL conjugate shows that, functionally, neither of the two substances can replace chloroquine. However, at higher concentrations of ammonium chloride, there is a slight improvement in the expression of the luciferase gene (see
Пример 13. Улучшение переноса гена, достигаемое конъюгатами трансферина в присутствии N-концевого эндосомолитического пептида гемагглютинина НА2 гриппа
а) Синтез пептида
Пептид с последовательностью:
Gly-Leu-Phe-Glu-Ala-Ile-Ala-Gly-Phe-Ile-Glu-Asn-Gly-Trp-Glu- Gly-Met-Ile-Asp-Gly-Gly-Gly-Cys синтезируют известными приемами с применением флуоренилметоксикарбонила. В качестве защитных групп боковой цепи применяют третичный бутил (для Cys, Glu и Asp) и тритил для Asn. После реакции осуществляют анализ степени связывания с применением нингидрина. При этом устанавливают степень > 98% на каждой стадии. Начиная с аминокислоты 19 осуществляют двойное сочетание. N-концевые флуоренилметоксикарбонильные группы удаляют с части пептидной смолы путем обработки 20%-ным пиперидином в N-метилпирролидине. Затем защищенные флуоренилметоксикарбонилом фракции и не защищенные фракции промывают дихлорметаном и сушат в высоком вакууме. Получают 294 мг свободной от флуоренилметоксикарбонильных групп пептидной смолы и 367 мг защищенной флуоренилметоксикарбонильными группами пептидной смолы. 111 мг свободной от флуоренилметоксикарбонилльных групп пептидной смолы расщепляют путем обработки смесью, состоящей из 10 мл трифторуксусной кислоты, 0,75 г фенола, 300 мкл этандитиола, 250 мкл этилметилсульфида и 500 мкл воды, в течение 90 минут. Пептид отделяют от смолы путем фильтрации. Смолу промывают дихлорметаном и добавляют к фильтрату, который сгущают до объема примерно 2 мл, после чего, размешивая, его каплями добавляют к 40 мл простого диэтилового эфира. Осадок пептида удаляют центрифугированием и эфирную надосадочную жидкость удаляют. Осадок промывают три раза 40 мл простого диэтилового эфира и сушат в высоком вакууме. Получают 58 мг сырого продукта, который растворяют в 3,5 мл 20 мМ бикарбоната аммония, содержащего 300 мкл 25%-го аммиака/л. Раствор подвергают гель-фильтрации на колонке сефадекс Г-25 с применением того же буфера. Затем элюат подают на колонку марки Mono Q размером 100 х 14 мм, в которой процесс осуществляют в следующих условиях. Градиент: 0 - 10 минут: 100% А, 10-100 минут: 0-100% Б, при этом А = 20 мМ бикарбоната аммония + 300 мкл 25% аммиака/л, аБ=А+3М хлористого натрия. Измеряют при 280 нм, а детекция флуоресценции Тrp при 354 нм. Скорость подачи: 1 мл/мин. Продукт элюируют 1 М хлористым натрием. Основную фракцию колонки далее очищают путем обратнофазной жидкостной хроматографии, которую осуществляют под давлением в колонке размером 250 х 10 мм марки BIORAD-Hi-Pore RP 304. При этом соблюдают следующие условия. Градиент: 50-100% буфера А в течение 12,5 мин, 12,5 - 25 мин: 100% Б; при этом А = 20 мМ бикарбоната аммония + 300 мкл 25% аммиака/л, а Б = А в 98%-ном метаноле. Скорость подачи: 3 мл/мин. Измеряют при 237 нм. Продукт элюируют при 100% Б.Example 13. Improvement in gene transfer achieved by conjugates of transferrin in the presence of the N-terminal endosomolytic peptide of hemagglutinin HA2 influenza
a) Peptide synthesis
The peptide with the sequence:
Gly-Leu-Phe-Glu-Ala-Ile-Ala-Gly-Phe-Ile-Glu-Asn-Gly-Trp-Glu-Gly-Met-Ile-Asp-Gly-Gly-Gly-Cys are synthesized by known methods using fluorenylmethoxycarbonyl. Tertiary butyl (for Cys, Glu and Asp) and trityl for Asn are used as side-chain protecting groups. After the reaction, the degree of binding using ninhydrin is analyzed. In this case, a degree of> 98% is established at each stage. Starting from
Целевые фракции упаривают, повторно растворяют в буфере А и затем лиофилизуют. Получают 8,4 мг очищенного жидкостной хроматографией под давлением продукта в цистеин-защищенной форме. Этот пептид обозначается Р16. В целях получения Р16 в свободной меркапто-форме, защищенное третичным бутилом вещество подвергают обработке смесью тиоанизола, этандиэтиола, трифторуксусной кислоты и трифторметансульфокислоты в соотношении 2 : 1 : 40 : 3 (трифторметансульфокислоту добавляют в качестве последнего компонента) при комнатной температуре в течение 30 минут. Пептид выделяют путем осаждения простым диэтиловым эфиром и последующей гель-фильтрации на Сефадексе Г-25 с применением вышеупомянутого буфера А в атмосфере аргона. The desired fractions were evaporated, redissolved in buffer A and then lyophilized. 8.4 mg of a purified cysteine-protected liquid chromatography product is obtained. This peptide is designated P16. In order to obtain P16 in a free mercapto form, a tertiary butyl protected substance is treated with a mixture of thioanisole, ethanediol, trifluoroacetic acid and trifluoromethanesulfonic acid in a ratio of 2: 1: 40: 3 (trifluoromethanesulfonic acid is added as the last component) at room temperature for 30 minutes. The peptide is isolated by precipitation with diethyl ether and subsequent gel filtration on Sephadex G-25 using the aforementioned buffer A in an argon atmosphere.
б) Связывание пептида гриппа с полилизином
б1) Непосредственное связывание при помощи сукцинимидилпиридилдитиопропионата
19,8 мг гидробромида полилизина с молекулярным весом 300 подвергают гель-фильтрации на колонке марки Сефадекс Г-25 с применением раствора ацетата натрия с pH 5, направленной на удаление низкомолекулярных фракций. Согласно данным анализа с применением нингидрина после гель-фильтрации концентрация полилизина составляет 3,16 мг/мл. Добавлением 1 М гидроокиси натрия pH раствора доводят до 7-8. К 2,5 мл раствора полилизина (содержание полилизина 7,9 мг = 0,13 мкмоль) добавляют 0,64 мкмоль сукцинимидилпиридилдитиопропионата в виде 40 мМ раствора в абсолютном этаноле. Таким образом мольное соотношение сукцинимидилпиридилдитиопропионата и полилизина составляет 5:1. Смеси дают реагироваться в течение ночи, после чего ее подвергают гель- фильтрации на колонке марки Сефадекс G-25 с применением 20 мМ бикарбоната аммония с pH 8,2. После восстановления аликвота фильтрата дитиотреитолом определяют содержание тиопиридона. Согласно данным этого анализа реакция протекала полностью. 0,3 мкмоль модифицированного пиридилдитиопропионатом полилизина (в расчете на мкмоль пиридилдитиопропионата) подвергают взаимодействию с 0,35 мкмоль пептида в тиольной форме. Белый осадок, который получается при смешивании пептида и полилизина, растворяют в 2 М гидрохлорида гуанидиния. Реакционную смесь оставляют стоять в течение ночи, после чего осуществляют фотометрическое определение содержания тиопиридона в реакционной смеси. Данные этого анализа подтверждают полноту реакции. Затем смесь два раза диализуют с применением 2 л 20 мМ буфера HEPES, содержащего 0,5 М гидрохлорида гуанидиния. Получаемый раствор подают на колонку марки Mono S размером 0,7 х 6 см. При этом соблюдают следующие условия. Градиент: 0 - 20 мин: 100% А, 20-140 мин: 0-100% Б, причем А означает 20 мМ HEPES с pH 7,3/0,5 М гидрохлорида гуанидиния, а В - 20 мМ HEPES с pH 7,3 плюс 3 М гидрохлорида гуанидиния. Скорость подачи: 0,3 мл/мин. Детекция при 280 нм, детекция флуоресценции при 354 нм, а возбуждение при 280 нм. Целевую фракцию элюируют 1,5 М гидрохлорида гуанидиния с последующим диализом с применением 2 л HBS. Согласно последующему определению концентрации полилизина с применением нингидрина его концентрация составляет примерно 1,14 мг/мл. Количество пептида в растворе конъюгата рассчитывают с учетом его абсорбции при 280 нм. По этим данным молярное соотношение пептида и полилизина составляет 4 : 1.b) The binding of the peptide of influenza with polylysine
b1) Direct binding with succinimidyl pyridyl dithiopropionate
19.8 mg of polylysine hydrobromide with a molecular weight of 300 is subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column using a solution of sodium acetate with a pH of 5, aimed at removing low molecular weight fractions. According to the analysis using ninhydrin after gel filtration, the concentration of polylysine is 3.16 mg / ml. By adding 1 M sodium hydroxide, the pH of the solution was adjusted to 7-8. To 2.5 ml of a solution of polylysine (polylysine content of 7.9 mg = 0.13 μmol) was added 0.64 μmol of succinimidyl pyridyl dithiopropionate in the form of a 40 mM solution in absolute ethanol. Thus, the molar ratio of succinimidyl pyridyl dithiopropionate and polylysine is 5: 1. The mixture was allowed to react overnight, after which it was subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column using 20 mM ammonium bicarbonate with a pH of 8.2. After restoration of an aliquot of the filtrate with dithiothreitol, the thiopyridone content is determined. According to the data of this analysis, the reaction proceeded completely. 0.3 μmol of the modified polylysine pyridyldithiopropionate (calculated as μmol of pyridyldithiopropionate) is reacted with 0.35 μmol of the peptide in thiol form. The white precipitate obtained by mixing the peptide and polylysine is dissolved in 2 M guanidinium hydrochloride. The reaction mixture was left to stand overnight, after which a photometric determination of the content of thiopyridone in the reaction mixture was carried out. The data from this analysis confirm the completeness of the reaction. The mixture is then dialyzed twice with 2 L of 20 mM HEPES buffer containing 0.5 M guanidinium hydrochloride. The resulting solution is fed to a Mono S brand column measuring 0.7 x 6 cm. The following conditions are observed. Gradient: 0 - 20 min: 100% A, 20-140 min: 0-100% B, where A means 20 mM HEPES with a pH of 7.3 / 0.5 M guanidinium hydrochloride, and C - 20 mM HEPES with a pH of 7 , 3 plus 3 M guanidinium hydrochloride. Delivery rate: 0.3 ml / min. Detection at 280 nm, fluorescence detection at 354 nm, and excitation at 280 nm. The target fraction was eluted with 1.5 M guanidinium hydrochloride followed by dialysis using 2 L of HBS. According to the subsequent determination of the concentration of polylysine using ninhydrin, its concentration is approximately 1.14 mg / ml. The amount of peptide in the conjugate solution is calculated taking into account its absorption at 280 nm. According to these data, the molar ratio of peptide to polylysine is 4: 1.
б2) Связывание при помощи связывающего вещества на основе полиэтиленгликоля
14,6 мг гидробромида полилизина с молекулярным весом 300 подвергают гель-фильтрации аналогично стадии б1). Согласно данным опыта с применением нингидрина концентрация полилизина после гель- фильтрации составляет 4,93 мг/мл. Добавлением 1 М гидроокиси натрия pH раствора доводят до 7-8. К 2,7 мл раствора полилизина (содержание полилизина 13,3 мг = 0,22 мкмоль) добавляют 4,33 мкмоль пиридилдитиопропионата в виде 30 мМ раствора в абсолютном этаноле. Таким образом молярное соотношение пиридилдитиопропионата и полилизина составляет 20:1. Через 90 минут реакционную смесь подвергают гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 с применением 0,1 М ацетата натрия и 3М гидрохлорида гуанидиния. После восстановления аликвота фильтрата дитиотреитолом определяют содержание тиопиридона. Согласно данному анализу целевая фракция содержит 3,62 мкмоль пиридилдитиопропионата. Модифицированный пиридилдитиопропионатом полилизин подвергают восстановлению применяемым в количестве 79 мг дитиотреитолом в течение 2 часов. Раствор снова фильтруют на колонке Г-25 в указанных условиях. Согласно данным метода Эльмана концентрация тиола составляет 3,15 мкмоль в 2,224 мл.b2) Binding using a polyethylene glycol-based binder
14.6 mg of polylysine hydrobromide with a molecular weight of 300 is subjected to gel filtration similarly to step b1). According to the experience with ninhydrin, the concentration of polylysine after gel filtration is 4.93 mg / ml. By adding 1 M sodium hydroxide, the pH of the solution was adjusted to 7-8. To 2.7 ml of a solution of polylysine (polylysine content of 13.3 mg = 0.22 μmol), 4.33 μmol of pyridyldithiopropionate is added as a 30 mM solution in absolute ethanol. Thus, the molar ratio of pyridyldithiopropionate to polylysine is 20: 1. After 90 minutes, the reaction mixture was subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column using 0.1 M sodium acetate and 3M guanidinium hydrochloride. After restoration of an aliquot of the filtrate with dithiothreitol, the thiopyridone content is determined. According to this analysis, the target fraction contains 3.62 μmol of pyridyldithiopropionate. Modified pyridyldithiopropionate polylysine is subjected to restoration used in the amount of 79 mg of dithiothreitol for 2 hours. The solution was again filtered on a G-25 column under the indicated conditions. According to the Elman method, the thiol concentration is 3.15 μmol in 2.224 ml.
17,6 мг (5 мкмоль) полиоксиэтилен-бис(6-аминогексила) растворяют в 500 мкл 20 мМ бикарбоната натрия и 3 М гидрохлорида гуанидиния с pH 7-8, после чего подвергают взаимодействию с 13,8 мг N-оксисукцинимидного эфира ε -малеимидо-капроновой кислоты (= 44,6 мкмоль), растворенного в 300 мкл диметилформамида. По истечении 30 минут раствор подвергают гель-фильтрации на колонке Г-25 с применением 20 мМ бикарбоната натрия и 3 М гидрохлорида гуанидиния. Согласно данным фотометрического определения малеимидо-группы при 300 нм концентрация прореагировавшего полиоксиэтилен-бис(6- аминогексила) составляет 6,36 мкмоль в 2 мл раствора. К 1,05 мл этого раствора (соответствует 3,34 мкмоль указанного эфира) каплями добавляют 1,39 мкмоль пептида в тиольной форме в 2,5 мл 20 мМ бикарбоната натрия и 3 М гидрохлорида гуанидиния. При этом смесь интенсивно размешивают в атмосфере аргона. По истечении 15 минут свободные тиольные группы не могут больше обнаруживаться. 17.6 mg (5 μmol) of polyoxyethylene bis (6-aminohexyl) are dissolved in 500 μl of 20 mM sodium bicarbonate and 3 M guanidinium hydrochloride with a pH of 7-8, after which they are reacted with 13.8 mg of ε-N-oxysuccinimide ester - maleimido-caproic acid (= 44.6 μmol) dissolved in 300 μl of dimethylformamide. After 30 minutes, the solution is subjected to gel filtration on a G-25 column using 20 mM sodium bicarbonate and 3 M guanidinium hydrochloride. According to the photometric determination of the maleimido group at 300 nm, the concentration of the reacted polyoxyethylene bis (6-aminohexyl) is 6.36 μmol in 2 ml of solution. To 1.05 ml of this solution (corresponding to 3.34 μmol of the indicated ether) 1.39 μmol of peptide in thiol form in 2.5 ml of 20 mM sodium bicarbonate and 3 M guanidinium hydrochloride are added dropwise. The mixture is intensively stirred in an argon atmosphere. After 15 minutes, free thiol groups can no longer be detected.
Раствор восстановленного меркапто-модифицированного полилизина доводят до pH 7-8 путем добавления 1 М гидроокиси натрия. 1,37 мл этого раствора, интенсивно размешивая, добавляют к вышеуказанной реакционной смеси. Таким образом молярное соотношение пептида-SH, N-оксисукцинимидного эфира ε-малеимидо-капроновой кислоты и полилизина-SH составляет 1 : 2,4 : 1,4 (из расчета на указанный эфир и SH). Свободные тиольные группы не могут больше обнаруживаться через 150 минут. Реакционную смесь подвергают диализу в течение ночи с применением 2 л 20 мМ HEPES с pH 7,3 плюс 0,6 М хлористого натрия, после чего подают на колонку марки Mono S. Процесс осуществляют в следующих условиях. Градиент: 1 мл водной фазы (10 мМ HEPES с pH 7,3; 100 мМ натриевой соли флуоресцеин-2,7-бис-метилениминодиуксусной кислоты (далее: кальцеин); 150 мМ хлористого натрия) тщательно промывают эфирной фазой и обрабатывают ультразвуком при температуре 0oC в течение 5 минут. Через 30 минут на льду материал еще раз обрабатывают ультразвуком в течение дальнейших 10 минут. Получаемую устойчивую эмульсию медленно упаривают. После удаления диэтилового эфира при 100 мбар добавляют 0,75 мл вышеупомянутой водной фазы. Остаток диэтилового эфира удаляют путем дополнительного упаривания при давлении 50 мбар в течение 30 минут. Получают 1,7 мл остатка, который подвергают центрифугированию при 500 об/мин. 1,0 мл продукта центрифугирования пропускают через микропористую поликарбонатную мембрану величиной пор 0,1 мкм с получением 0,7 мл раствора липосом. Липосомы отделяют от невключенного материала путем гель-фильтрации (Сефадекс Г-50 медиум фирмы Фармация, Швеция; 23 мл объема геля, 10 мМ HEPES с pH 7,3/150 мМ хлористого натрия). Собирают 6 фракций объемом 500 мкл. Липидный фосфор определяют при 2 мМ.The reconstituted mercapto-modified polylysine solution was adjusted to pH 7-8 by adding 1 M sodium hydroxide. 1.37 ml of this solution, stirring vigorously, was added to the above reaction mixture. Thus, the molar ratio of peptide-SH, N-oxysuccinimide ester of ε-maleimido-caproic acid and polylysine-SH is 1: 2.4: 1.4 (based on said ether and SH). Free thiol groups can no longer be detected after 150 minutes. The reaction mixture was dialyzed overnight using 2 L of 20 mM HEPES with a pH of 7.3 plus 0.6 M sodium chloride, and then fed to a Mono S column. The process was carried out under the following conditions. Gradient: 1 ml of the aqueous phase (10 mM HEPES with a pH of 7.3; 100 mM sodium salt of fluorescein-2,7-bis-methylene iminodiacetic acid (hereinafter: calcein); 150 mM sodium chloride) are washed thoroughly with the ether phase and sonicated at a temperature 0 o C for 5 minutes. After 30 minutes on ice, the material is again sonicated for a further 10 minutes. The resulting stable emulsion is slowly evaporated. After removal of diethyl ether at 100 mbar, 0.75 ml of the aforementioned aqueous phase is added. The remainder of diethyl ether is removed by further evaporation at a pressure of 50 mbar for 30 minutes. 1.7 ml of residue are obtained, which is centrifuged at 500 rpm. 1.0 ml of the centrifugation product is passed through a microporous polycarbonate membrane with a pore size of 0.1 μm to obtain 0.7 ml of liposome solution. Liposomes are separated from unincorporated material by gel filtration (Sephadex G-50 medium from Pharmacia, Sweden; 23 ml of gel volume, 10 mM HEPES with pH 7.3 / 150 mM sodium chloride). Collect 6 fractions with a volume of 500 μl. Lipid phosphorus is determined at 2 mm.
г) Определение выделения из липосом содержимого
Выделение из липосом содержимого определяют за счет того, что измеряют высвобождение заключенного кальцеина и получаемого разбавления, которое прекращает гашение флуоресценции. Флуоресценцию кальцеина определяют при помощи спектрального флуорометра типа Kontron SMF 25 (возбуждение при 490 нм, эмиссия при 515 нм). Для этой цели 100 мкл аликвотов вышеуказанного раствора липосом разбавляют 100 раз 0,1 М ацетата натрия/50 мМ хлористого натрия или 10 мМ НЕPES/150 мМ хлористого натрия с соответствующей величиной pH (4,3, 4,5, 5,0, 6,0, 7,3). К получаемому раствору объемом 1 мл добавляют 2,5 мкл пептида в защищенной третичным бутилом форме (1 мкг/мкл раствора в HBS) при одновременном смешивании в атмосфере аргона (конечная концентрация: 400 нМ пептида). Флуоресценцию кальцеина определяют в разные моменты после добавления пептида. Значения для обеспечения 100%-ного выделения определяют путем добавления 2 мкл тритона X-100. Такие же приемы применяют для определения флуоресценции кальцеина после добавления к раствору липосом конъюгатов пептида и полилизина. При этом к 1 мл раствора липосом добавляют 2,5 мкг конъюгата (1 мкг/мкл концентрации в пересчете на количество одного полилизина). При этом конечная концентрация составляет 20 нм модифицированного пептида. Аналогичным образом анализу подвергают 2,5 мкг конъюгата пептида и полилизина после инкубации вместе с 5 мкг ДНК в течение 15 минут. Было найдено, что пептид вызывает выделение из липосом содержимого только в кислой области pH (см. фиг. 17). Конъюгат пептида является активным при значительно более низкой величине pH, хотя даже при нейтральной величине pH наблюдают значительную активность, которая далее увеличивается по мере снижения величины pH. Комплекс конъюгата и ДНК вызывает упразднение активности при нейтральной величине pH, тогда, как при кислой величине pH наблюдается заметная активность. На фиг. 17 пептид обозначен Influ.g) Determination of release from liposome contents
Isolation from liposomes is determined by measuring the release of the enclosed calcein and the resulting dilution, which stops the quenching of fluorescence. Calcein fluorescence is determined using a
д) Трансфекция клеток К562
Клетки К562 выращивают в виде суспензии в среде RPMI 1640 (плюс 2 г бикарбоната натрия/л, 10% ТЭС, 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина) до достижения плотности 500000 клеток/мл. За 12 до 20 часов до трансфекции клетки подают в свежую среду, содержащую 50 мкМ десферриоксамина, 30-амино-3.14.25-триокси-3.9.14.20.25- пентаазатриаконтан-2.10.13.21.24-пентаона (в целях повышения числа рецепторов трансферина). В день трансфекции клетки собирают, суспендируют в свежей среде, содержащей 10% ТЭС и 50 мкм десферриоксамина (250000 клеток на мл) и порциями по 2 мл подают в чашку, снабженную 24 ячейками. 6 мкг ДНК pCMVL в 160 мкл HBS смешивают с указанным на фиг. 18 количеством конъюгата TfpL или с pL300 в 160 мкл HBS, через 15 минут добавляют указанные количества конъюгата пептида гриппа и полилизина (P16pL) и через дальнейшие 15 минут смесь добавляют к клеткам К562, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 24 часов, после чего осуществляют их сбор для определения активности люциферазы описанным в предыдущих примерах образом. Представленные на фиг. 18 значения представляют собой общую активность люциферазы трансфецированных клеток.d) Transfection of K562 cells
K562 cells are grown in suspension in RPMI 1640 medium (plus 2 g sodium bicarbonate / l, 10% TES, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 2 mM glutamine) until a density of 500,000 cells / ml is reached. 12 to 20 hours before transfection, the cells are fed into fresh medium containing 50 μM desferrioxamine, 30-amino-3.14.25-trioxy-3.9.14.20.25-pentaazatriacontan-2.10.13.21.24-pentaon (in order to increase the number of transferrin receptors ) On the day of transfection, cells are harvested, suspended in fresh medium containing 10% TES and 50 μm desferrioxamine (250,000 cells per ml) and served in 2 ml portions in a cup equipped with 24 cells. 6 μg of pCMVL DNA in 160 μl of HBS was mixed with that indicated in FIG. 18 by the amount of TfpL conjugate or with pL300 in 160 μl of HBS, after 15 minutes the indicated quantities of the influenza peptide and polylysine conjugate (P16pL) are added and after a further 15 minutes the mixture is added to K562 cells, which are incubated at 37 ° C for 24 hours, after whereupon they are collected to determine luciferase activity as described in the previous examples. Presented in FIG. 18 values represent the total luciferase activity of transfected cells.
е) Трансфекция клеток HeLa
Клетки HeLa культивируют в чашках диаметром 6 см описанным выше образом. Трансфекцию осуществляют при плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки инкубируют в 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС. 6 мкг ДНК pCMVL в 160 мкл HBS смешивают с указанным на фиг. 19 количеством конъюгата TfpL или полилизином с молекулярным весом 300 (pL300) или же смесью конъюгата pL300 в 160 мкл HBS. Через 15 минут добавляют указанные количества конъюгата пептида гриппа и pL (P16pL) и через дальнейшие 15 минут смесь добавляют к клеткам, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего добавляют 2,5 мл свежей среды, содержащей 10% ТЭС. Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 24 часов, после чего осуществляют их сбор для определения активности люциферазы описанным в предыдущих примерах образом. Представленные на фиг. 19 значения представляют собой общую активность люциферазы трансфецированных клеток.e) Transfection of HeLa cells
HeLa cells are cultured in 6 cm diameter dishes as described above. Transfection is carried out at a density of 300,000 cells per dish. Before transfection, cells are incubated in 1 ml of fresh medium containing 2% TES. 6 μg of pCMVL DNA in 160 μl of HBS was mixed with that indicated in FIG. 19 by the amount of TfpL conjugate or polylysine with a molecular weight of 300 (pL300) or a mixture of pL300 conjugate in 160 μl of HBS. After 15 minutes, the indicated amounts of the influenza peptide conjugate and pL (P16pL) were added and after a further 15 minutes the mixture was added to cells that were incubated at 37 ° C for 2 hours, after which 2.5 ml of fresh medium containing 10% TES was added. . Cells are incubated at a temperature of 37 o C for 24 hours, after which they are collected to determine the activity of luciferase as described in the previous examples. Presented in FIG. 19 values represent the total luciferase activity of transfected cells.
Пример 14. Улучшение переноса гена, достигаемое конъюгатами трансферина с помощью второго N-концевого эндосомолитического пептида гемаглютинина НА2 гриппа
а) Синтез конъюгата пептида гриппа и полилизина
Пептид последовательностью Gly-Leu-Phe-Gly-Ala-Ile-Ala-Gly- Phe-Ile-Glu-Asn-Gly-Trp-Glu-Gly-Met-Ile-Asp-Gly-Gly-Gly-Cys (обозначенный P41) синтезируют известным методом. Связывание пептида гриппа с полилизином (pL300) осуществляют тем же образом, что и в примере 13, b1), т.е. при помощи сукцинимидил- пиридилдитиопропионата. При этом получают конъюгаты (P41pL), в которых мольное соотношение пептида и полилизина составляет 4 : 1.Example 14. The improvement in gene transfer achieved by conjugates of transferrin using the second N-terminal endosomolytic peptide of hemagglutinin HA2 influenza
a) Synthesis of the conjugate of the peptide of influenza and polylysine
Peptide by the sequence Gly-Leu-Phe-Gly-Ala-Ile-Ala-Gly-Phe-Ile-Glu-Asn-Gly-Trp-Glu-Gly-Met-Ile-Asp-Gly-Gly-Gly-Cys (designated P41 ) are synthesized by a known method. The binding of the influenza peptide to polylysine (pL300) is carried out in the same manner as in example 13, b1), i.e. using succinimidyl pyridyldithiopropionate. Conjugates (P41pL) are obtained in which the molar ratio of peptide to polylysine is 4: 1.
б) Трансфекция клеток HeLa
Клетки HeLa выращивают в среде DMEM, содержащей 5% ТЭС, 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина, что осуществляют в чашках диаметром 6 см. Трансфекцию осуществляют при плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки инкубируют в 165 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС. 6 мкг ДНК pCMVL в 160 мкл HBS (150 мМ хлористого натрия, 20 мМ HEPES с pH 7,3) смешивают с 6 мкг конъюгата TfpL190B в 160 мкл HBS, через 15 минут добавляют 10 мкг конъюгата P41pL или, в качестве сравнения, 18 мкг конъюгата P16pL (см. пример 13). Указанные количества обоих пептидсодержащих конъюгатов являются оптимальными для достижения улучшения переноса гена. Через дальнейшие 15 минут смесь добавляют к клеткам, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 4 часов, после чего добавляют 2 мл среды, содержащей 18% ТЭС. По истечении 24 часов клетки собирают для определения активности люциферазы. Представленные на фиг. 20 значения представляют собой общую активность люциферазы трансфецированных клеток. Сравнение результатов, получаемых при применении обоих пептидсодержащих конъюгатов, показывает, что конъюгат P41pL обеспечивает улучшение переноса гена, которое в 3,5 раз превышает результат, достигаемый другим пептидсодержащим конъюгатом.b) Transfection of HeLa cells
HeLa cells are grown in DMEM containing 5% TES, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 2 mM glutamine, which is carried out in 6 cm diameter dishes. Transfection is carried out at a density of 300,000 cells per dish. Before transfection, cells are incubated in 165 ml of fresh medium containing 2% TES. 6 μg of pCMVL DNA in 160 μl of HBS (150 mM sodium chloride, 20 mM HEPES with a pH of 7.3) was mixed with 6 μg of TfpL190B conjugate in 160 μl of HBS, after 15
в) Трансфекция клеток BNL CL.2 конъюгатами пептида вируса гриппа и полилизина
Клетки BNL CL.2 выращивают аналогично примеру 6. Пептид Р41 подвергают сопряжению с полилизином с молекулярным весом 300 при молярном соотношении 1 : 1, 3 : 1 и 8: 1, соответственно. Комплексы 6 мкг ДНК pCMVL и 20 мкг конъюгатов добавляют к клеткам. В качестве сравнения используют 20 мкг полилизина с молекулярным весом 300 (pL300) или 20 мкг конъюгата Р16 по примеру 13. Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 4 часов, после чего добавляют 2 мл среды, содержащей 18 % ТЭС. По истечении 24 часов клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 20В. Содержание пептида в конъюгатах коррелирует с улучшением экспрессии гена. Согласно результатам анализа по выделению содержимого из липосом (см. фиг. 20С), который осуществляют описанным в примере 13 образом, активность конъюгатов (при pH 5, что эквивалентно 2,5 мкг полилизина) увеличивается по мере повышения содержания пептида. На фиг. 20 C пептид Р41 обозначен "influ2".c) Transfection of BNL CL.2 cells with peptide conjugates of influenza virus and polylysine
BNL CL.2 cells are grown analogously to Example 6. P41 peptide is conjugated to polylysine with a molecular weight of 300 at a molar ratio of 1: 1, 3: 1 and 8: 1, respectively. Complexes of 6 μg pCMVL DNA and 20 μg conjugates are added to the cells. As a comparison, 20 μg of polylysine with a molecular weight of 300 (pL300) or 20 μg of P16 conjugate according to Example 13 are used. The cells are incubated at 37 ° C for 4 hours, after which 2 ml of medium containing 18% TES are added. After 24 hours, cells are harvested to determine luciferase activity. The results of the experiment are presented in FIG. 20V. The peptide content in the conjugates is correlated with improved gene expression. According to the analysis of the isolation of contents from liposomes (see Fig. 20C), which is carried out as described in Example 13, the activity of conjugates (at
Пример 15. Трансфекция клеток HeLa β-галактозидазным репортерным ген-конструктом и доказательство экспрессии β галактозидазы in situ
а) Выращивание и трансфекция клеток
Клетки HeLa аналогично предыдущим примерам выращивают в среде DMEM, содержащей 5% ТЭС, пенициллин, стрептомицин и глутамин, причем процесс осуществляют в чашках диаметром 3 см. Плотность: 3 • 104 клеток на чашку.Example 15. Transfection of HeLa cells with a β-galactosidase reporter gene construct and in situ expression of β galactosidase expression
a) Cell growth and transfection
HeLa cells are grown in the same way as in the previous examples in DMEM containing 5% TES, penicillin, streptomycin and glutamine, the process being carried out in 3 cm diameter dishes. Density: 3 • 10 4 cells per dish.
6 мкг β-галактозидазного репортерного ген-конструкта (далее: pCMV-β-gal) в 160 мкл HBS переводят в комплекс с 12 мкг TfpL190B в 160 мкл HBS путем инкубации при комнатной температуре в течение 30 минут. Кроме того, 6 мкг pCMV- β -gal в 160 мкл HBS инкубируют с 6 мкг TfpL190B в 80 мкл HBS при комнатной температуре в течение 15 минут. Затем добавляют 12 мкг конъюгата пептида гриппа (P16pL) по примеру 13 в 80 мкл HBS и смесь инкубируют в течение 15 минут. Полученные комплексы ДНК и поликатиона смешивают с 1 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, антибиотики и глутамин, описанным выше образом. С целью выявления действия хлорохина и аденовируса на успех трансфекции, проводят дополнительные опыты с применением хлорохина в конечной концентрации 100 мкМ и раствора штамма аденовируса d1312 в конечной концентрации 50 мкл, который добавляют к среде, содержащей комплексы ДНК и поликатиона. 6 μg of β-galactosidase reporter gene construct (hereinafter: pCMV-β-gal) in 160 μl of HBS was complexed with 12 μg of TfpL190B in 160 μl of HBS by incubation at room temperature for 30 minutes. In addition, 6 μg of pCMV-β-gal in 160 μl of HBS is incubated with 6 μg of TfpL190B in 80 μl of HBS at room temperature for 15 minutes. Then add 12 μg of the conjugate of the influenza peptide (P16pL) according to example 13 in 80 μl of HBS and the mixture is incubated for 15 minutes. The resulting complexes of DNA and polycation are mixed with 1 ml of DMEM medium containing 2% TES, antibiotics and glutamine, as described above. In order to identify the effect of chloroquine and adenovirus on the success of transfection, additional experiments are carried out using chloroquine at a final concentration of 100 μM and a solution of adenovirus strain d1312 at a final concentration of 50 μl, which is added to the medium containing DNA and polycation complexes.
Перед трансфекцией первоначальную питательную среду удаляют и к клеткам добавляют 1 мл среды, содержащей комплексы ДНК и хлорохин или аденовирус, или же 1 мл среды, которая содержит только комплексы ДНК. После двухчасовой инкубации при температуре 37oC к клеткам добавляют 1 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, антибиотики и глутамин, и процесс инкубации продолжают в течение дальнейших 2 часов. Затем всю среду удаляют и клетки культивируют в 3 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, антибиотики и глутамин.Before transfection, the initial nutrient medium is removed and 1 ml of medium containing DNA complexes and chloroquine or adenovirus, or 1 ml of medium that contains only DNA complexes is added to the cells. After two hours of incubation at 37 ° C, 1 ml of DMEM medium containing 10% TES, antibiotics and glutamine are added to the cells, and the incubation process is continued for a further 2 hours. Then the whole medium is removed and the cells are cultured in 3 ml of fresh DMEM medium containing 10% TES, antibiotics and glutamine.
б) Определение экспресс β-галактозидазы
Через 48 часов после трансфекции среду удаляют, клетки промывают фосфатсодержащим солевым раствором (далее: буфер PBS) и подвергают взаимодействию с 0,5% глутарьдиальдегида в буфере PBS при комнатной температуре в течение 5 минут. Затем непрореагировавший диальдегид удаляют и клетки промывают буфером PBS, после чего осуществляют инкубацию вместе с окрашивающим раствором (10 мМ фосфатного буфера с pH 7,0, 150 мМ хлористого натрия, 1 мМ хлористого магния, 3,3 мМ K4Fe(CN)6 • 3H2O, 3,3 мМ K3Fe(CN)6 и 0,2% 5-бром-4-хлор-3-индолил-β-галактопиранозида) при температуре 37oC в течение 20 минут до 3 часов. Затем крышки чашек промывают буфером PBS, водой и 96%-ным этанолом. После сушки осуществляют анализ с применением микроскопа марки Аксиофот фирмы Цайсс. На фиг. 21 представлены снимки микроскопических увеличений (112 раз). А: клетки HeLa, трансфецированные комплексом 6 мкг pCMV-β gal и 12 мкг TfpL190B. Реакцию окрашивания осуществляют в течение 3 часов. На фиг. видно, что только небольшое число клеток (55 клеток; группа окрашенных клеток указана стрелкой) экспрессирует ген β-галактозидазы. В: клетки HeLa, трансфецированные комплексом 6 мкг pCMV-β-gal, 6 мкг TfpL190B и 12 мкг P16pL. Реакцию окрашивания осуществляют также в течение 3 часов. Небольшое число клеток (250) экспрессирует ген β-галактозидазы. Однако реакция клеток сильнее чем в случае А. С: клетки HeLa, трансфецированные комплексом 6 мкг pCMV- β- gal, 6 мкг TfpL190B и 12 мкг P16pL в присутствии 100 мкМ хлорохина. При этом реакцию окрашивания также осуществляют в течение 3 часов. Большое число клеток проявляет значительную положительную реакцию (более 1000 клеток). D: Клетки HeLa, трансфецированные комплексом 6 мкг pCMV-β-gal и 12 мкг TfpL190B в присутствии аденовируса d1312. При этом реакцию окрашивания осуществляют в течение 20 минут. Почти все клетки (более 90%) проявляют положительную реакцию. E: Не-трансфецированные клетки HeLa (контрольный опыт для определения специфичности реакции β-галактозидазы). При этом реакцию окрашивания осуществляют в течение 3 часов.b) Determination of express β-galactosidase
48 hours after transfection, the medium is removed, the cells are washed with phosphate-containing saline (hereinafter: PBS buffer) and subjected to interaction with 0.5% glutardialdehyde in PBS buffer at room temperature for 5 minutes. Then, the unreacted dialdehyde is removed and the cells are washed with PBS, followed by incubation with a staining solution (10 mM phosphate buffer, pH 7.0, 150 mM sodium chloride, 1 mM magnesium chloride, 3.3 mM K 4 Fe (CN) 6 • 3H 2 O, 3.3 mM K 3 Fe (CN) 6 and 0.2% 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-galactopyranoside) at a temperature of 37 o C for 20 minutes up to 3 hours. Then the cup lids are washed with PBS, water and 96% ethanol. After drying, analysis is carried out using a Zeiss axiofot microscope. In FIG. 21 presents photographs of microscopic magnifications (112 times). A: HeLa cells transfected with a complex of 6 μg pCMV-β gal and 12 μg TfpL190B. The staining reaction is carried out for 3 hours. In FIG. it is seen that only a small number of cells (55 cells; the group of stained cells is indicated by an arrow) expresses the β-galactosidase gene. B: HeLa cells transfected with a complex of 6 μg pCMV-β-gal, 6 μg TfpL190B and 12 μg P16pL. The staining reaction is also carried out for 3 hours. A small number of cells (250) express the β-galactosidase gene. However, the cell response is stronger than in case of A. C: HeLa cells transfected with a complex of 6 μg pCMV-β-gal, 6 μg TfpL190B and 12 μg P16pL in the presence of 100 μM chloroquine. In this case, the staining reaction is also carried out for 3 hours. A large number of cells exhibits a significant positive reaction (more than 1000 cells). D: HeLa cells transfected with a complex of 6 μg pCMV-β-gal and 12 μg TfpL190B in the presence of adenovirus d1312. The staining reaction is carried out for 20 minutes. Almost all cells (more than 90%) show a positive reaction. E: Non-transfected HeLa cells (control experiment to determine the specificity of the β-galactosidase reaction). In this case, the staining reaction is carried out for 3 hours.
Пример 16. Трансфекция клеток HeLa козмидой размером 48 к.п.о. в присутствии аденовируса
а) Получение козмиды, содержащей последовательность, кодирующую люциферазу
Фрагмент SalI размером 3,0 к.п.о., содержащий кодирующую люциферазу P. pyralis последовательность под контролем промотора RSV, выделяют из плазмиды p220RSVLuc α и легируют в сайт SAlI козмидного клона С1-7аА1 с тем, чтобы образовать конкатамеры. Козмидный клон С1-7аА1 включает фрагмент Sau3A геномной ДНК человека с размером 37 к.п.о. (частичное переваривание), который не кодирует определенные гены и клонирован в сайт BamHI козмидного вектора pWE15. Продукты легирования упаковывают in vitro, аликвот получаемых фаговых частиц подают на инфекцию в Е. coli NM544 и подают на пластинки марки LB amp. Рекомбинантные продукты подвергают скринингу путем гибридизации колоний с применением в качестве пробы гибридизации фрагмента SalI размером 3,0 к.п. о. , меченого 32P. Ряд положительных продуктов обнаруживают путем рестрикционного картирования. Козмидный конструкт (CosLuc), включающий одиночную копию вставки SalI, выращивают и очищают на градиенте хлористого цезия (общий размер: 48 к.п.о.).Example 16. Transfection of HeLa cells with a cosmid of 48 kbp size in the presence of adenovirus
a) Obtaining a cosmid containing a sequence encoding a luciferase
The 3.0 kb SalI fragment containing the P. pyralis luciferase coding sequence under the control of the RSV promoter was isolated from plasmid p220RSVLuc α and doped into the SAlI site of the cosmid clone C1-7aA1 in order to form concatemers. The cosmid clone C1-7aA1 comprises a Sau3A fragment of human genomic DNA with a size of 37 kbp (partial digestion), which does not encode specific genes and is cloned into the BamHI site of the cosmid vector pWE15. The doping products are packaged in vitro, an aliquot of the resulting phage particles is sent for infection in E. coli NM544 and served on LB amp plates. Recombinant products are screened by colony hybridization using a 3.0 kp SalI fragment as a hybridization sample. about. labeled with 32 P. A number of positive products are detected by restriction mapping. The cosmid construct (CosLuc), including a single copy of the SalI insert, is grown and purified on a cesium chloride gradient (total size: 48 cbp).
Небольшую контрольную козмиду pWELuc размером 12 к.п.о. получают путем переваривания CosLuc с помощью NotI, повторного легирования, трансформации бактерий и выделения клона, содержащего целевую плазмиду. Получают молекулу ДНК размером 12 к.п.о., которая недостаточна вставкой ДНК человека и частью полилинкера CosLuc. Плазмида pSPNeoLuc размером 8 к.п.о. представляет собой описанную в примере 5 плазмиду, которая содержит фрагмент гена люциферазы RSV (Apa1/Pvu1-фрагмент pRSVL, клонированный в сайт Cla1 локуса pUC μ). A small control cosmid pWELuc measuring 12 kbp obtained by digesting CosLuc using NotI, re-doping, transforming bacteria and isolating a clone containing the target plasmid. A 12 kbp DNA molecule is obtained which is insufficient by inserting human DNA and part of the CosLuc polylinker.
б) Введение козмиды в клетки HeLa
На клетки HeLa (3 • 104 клеток на чашку диаметром 6 см) подают 1 мл среды DMEM + 2% ТЭС и их инкубируют вместе с полученными вышеописанным образом комплексами ДНК и конъюгата трансферина и полилизина (TfpL), содержащими указанные на фиг. 22А количества hTfpL, свободного полилизина (pL) и ДНК. Среда инкубации дополнительно еще включает либо 100 мкМ хлорохина (см. следы 1, 2), либо 10 мкл аденовируса d1312, содержащего 5 • 1011 частиц на мл (следы 3-12). После двухчасовой инкубации при температуре 37oC добавляют 4 мл среды DMEM + 10% ТЭС. Через 24 часа клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 22А.b) Introduction of the cosmid into HeLa cells
1 ml of DMEM + 2% TES is fed to HeLa cells (3 · 10 4 cells per dish with a diameter of 6 cm) and they are incubated together with the DNA complexes and transferrin and polylysine conjugate (TfpL) complexes described in FIG. 22A amounts of hTfpL, free polylysine (pL) and DNA. The incubation medium additionally includes either 100 μM chloroquine (see
в) Введение козмиды в нейробластомные клетки
На клетки нейробластомной клеточной линии Gl-ME-N (1 • 106 клеток на чашку диаметром 6 см) подают 1 мл среды DMEM + 2% ТЭС, после чего их инкубируют вместе с комплексами ДНК и конъюгата TfpL, содержащими указанные на рис. 22В количество hTfpL, свободного полилизина pL и ДНК. Кроме того, среда инкубации дополнительно еще содержит либо 100 мкМ хлорохина (следы 3, 4), либо 10 мкл аденовируса d1312, содержащего 5 • 1011 частиц на мл (следы 5, 6). После двухчасовой инкубации при температуре 37oC добавляют 4 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. По истечении 24 часов клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на рис. 22В.c) The introduction of cozmids in neuroblastoma cells
1 ml of DMEM + 2% TES is fed to the cells of the neuroblastoma cell line Gl-ME-N (1 x 10 6 cells per dish with a diameter of 6 cm), after which they are incubated together with the DNA and TfpL conjugate complexes shown in Fig. 22B amount of hTfpL, free polylysine pL and DNA. In addition, the incubation medium additionally contains either 100 μM chloroquine (traces 3, 4) or 10 μl of adenovirus d1312 containing 5 • 10 11 particles per ml (traces 5, 6). After two hours of incubation at a temperature of 37 o C add 4 ml of DMEM medium containing 10% TES. After 24 hours, cells are harvested to determine luciferase activity. The experimental results are presented in Fig. 22B.
Пример 17. Перенос гена с помощью конъюгата химически связанных аденовируса и полилизина
а) Получение конъюгата аденовируса и полилизина путем химического связывания.Example 17. Gene transfer using a conjugate of chemically related adenovirus and polylysine
a) Obtaining a conjugate of adenovirus and polylysine by chemical binding.
2,35 мл прошедшего гель-фильтрацию (с применением колонки сефадекс Г-25) раствора аденовируса d1312 (примерно 1011 частиц) в 150 мМ хлористого натрия /25 мМ HEPES, pH 7,9+10% глицерина смешивают с 10 мкл (10 нмоль) 1 мМ раствора сукцинимидилпиридилдитиопропионата. Через 3,5 часа при комнатной температуре модифицированный вирус отделяют от избыточного реагента путем гель-фильтрации, осуществляемой вышеуказанным образом. Через 2,5 мл раствора пропускают аргон и в условиях исключения кислорода в атмосфере аргона подвергают взаимодействию с 42 мкл раствора 1 нмоль меченого изотиоцианатом флуоресциина полилизина, модифицированного 2,3 нмоль меркаптопропионатных групп. Через 18 часов при комнатной температуре половину раствора переводят в пробирку, на него подают 1 мл раствора хлористого цезия (плотность 1,33 г/мл) и центрифугируют при 35000 об./мин в течение двух часов при комнатной температуре. Вирус собирают в качестве 200 мкл фракции хлористого цезия и разбавляют до 1 мл буфером HBS, содержащим 50% глицерина. 300 мкл раствора модифицированного вируса исследуют на способность к связыванию ДНК следующим образом. Раствор вируса разбавляют 1 мл буфера HBS и смешивают с 100 мкл раствора 15 нг ДНК pRSVL, меченой 35S. В качестве контрольного опыта применяют немодифицированный вирус d1312 в том же количестве. Через 30 минут пробы переводят в пробирки, на них подают 1мл раствора хлористого цезия (плотность 1,33/мл) и центрифугируют при 35000 об./мин в течение двух часов при комнатной температуре. Градиент подразделяют на 5 фракций: фракция 1 = 1 мл; фракция 2 = 0,6 мл; фракции 3-5 = по 200 мкл. Определяют радиоактивность фракции объемом 200 мл. Полученные данные представлены на фиг. 23. Вирус, содержащий фракции 3-5, в частности фракция 3, проявляет значительно более высокую радиоактивность, чем контрольная проба. Это можно приписывать специфичной связи модифицированного полилизином аденовируса с меченой ДНК, а в присутствии хлористого цезия, может быть, вызывает частичную диссоциацию комплекса.2.35 ml gel-filtered (using a Sephadex G-25 column) adenovirus d1312 solution (approximately 10 11 particles) in 150 mM sodium chloride / 25 mM HEPES, pH 7.9 + 10% glycerol is mixed with 10 μl (10 nmol) 1 mM solution of succinimidyl pyridyl dithiopropionate. After 3.5 hours at room temperature, the modified virus is separated from the excess reagent by gel filtration, as described above. Argon is passed through 2.5 ml of the solution and, under conditions of exclusion of oxygen in an argon atmosphere, it is reacted with 42 μl of a solution of 1 nmol of fluorescein-labeled polylysine labeled with isothiocyanate, modified with 2.3 nmol of mercaptopropionate groups. After 18 hours at room temperature, half of the solution was transferred to a test tube, 1 ml of a solution of cesium chloride (density 1.33 g / ml) was fed to it and centrifuged at 35,000 rpm for two hours at room temperature. The virus is collected as 200 μl of the cesium chloride fraction and diluted to 1 ml with HBS buffer containing 50% glycerol. 300 μl of the modified virus solution was tested for DNA binding ability as follows. The virus solution is diluted with 1 ml of HBS buffer and mixed with 100 μl of a solution of 15 ng pRSVL DNA labeled with 35 S. As a control experiment, unmodified d1312 virus was used in the same amount. After 30 minutes, the samples are transferred to test tubes, 1 ml of a solution of cesium chloride (density 1.33 / ml) is fed to them and centrifuged at 35,000 rpm for two hours at room temperature. The gradient is divided into 5 fractions:
б) Трансфекция клеток К562
Клетки К562 (АТСС CCL 243) выращивают в виде суспензии в среде RPMI 1640 (содержащей 2 г/л бикарбоната натрия, 10% ТЭС, 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкл/мкл стрептомицина и 2 мМ глутамина) до плотности 500000 клеток/мл. За 12 до 20 часов до трансфекции клетки подают в свежую среду, содержащую 50 мкМ десферриоксима (служащего для повышения числа рецепторов трансферина). В день трансфекции клетки собирают, суспендируют в свежей среде, содержащей 10% ТЭС и 50 мкМ десферриоксима (250000 клеток/мл) и порции по 2 мл подают в снабженную 24 ячейками чашку. 6, 0,6 и 0,06 мкг, соответственно, ДНК pCMVL в 100 мкл HBS смешивают с 50 мкл модифицированного полилизином аденовируса (на фиг. 24: "pLadeno") или с соответствующим количеством (37 мкл) контрольного аденовируса d1312. По истечении 20 минут добавляют 12, 1,2 и 0,12 мкг, соответственно, конъюгата TfpL190B в 150 мкл HBS. По истечении дальнейших 20 минут смесь добавляют к клеткам К562, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 24 часов, после чего их собирают для определения активности люциферазы описанным в предыдущих примерах образом. На фиг. 24 представлена общая активность люциферазы трансфецированных клеток.b) Transfection of K562 cells
K562 cells (ATCC CCL 243) are grown in suspension in RPMI 1640 medium (containing 2 g / l sodium bicarbonate, 10% TES, 100 units / ml penicillin, 100 μl / μl streptomycin and 2 mm glutamine) to a density of 500,000 cells / ml . 12 to 20 hours before transfection, the cells are fed into fresh medium containing 50 μM desferrioxime (which serves to increase the number of transferrin receptors). On the day of transfection, cells are harvested, suspended in fresh medium containing 10% TES and 50 μM desferrioxime (250,000 cells / ml) and 2 ml portions are served in a 24-well cup. 6, 0.6 and 0.06 μg, respectively, pCMVL DNA in 100 μl of HBS was mixed with 50 μl of polylysine-modified adenovirus (Fig. 24: "pLadeno") or with the corresponding amount (37 μl) of control adenovirus d1312. After 20 minutes, add 12, 1.2 and 0.12 μg, respectively, of the conjugate TfpL190B in 150 μl of HBS. After a further 20 minutes, the mixture was added to K562 cells, which were incubated at 37 ° C for 24 hours, after which they were collected to determine the luciferase activity as described in the previous examples. In FIG. 24 shows the total luciferase activity of transfected cells.
в) Трансфекция клеток HeLa
Один из методов исследования активности конъюгата вируса и полилизина заключается в определении способности конъюгата к переносу минимальных количеств ДНК (менее 0,1 мкг). Повышенная способность к переносу ДНК ожидается в том случае, если аденовирус непосредственно связан с конденсируемой полилизином ДНК, так как содействующие поглощению клеткой факторы (трансферин и аденовирус (или его белок) непосредственно связываются с переносимой ДНК. Для проверки этого предположения поступают следующим образом. Постоянное количество конъюгата полилизина и аденовируса (2,5 мкл, примерно 5 • 107 вирусных частиц) переводят в комплекс с различными количествами (3 мкг - 0,0003 мкг) репортерной плазмиды в 475 мкл HBS. После 15-минутной инкубации при комнатной температуре к каждой пробе добавляют конъюгат трансферина и полилизина в количестве, соответствующем массе ДНК (такое количество конъюгата TfpL обеспечивает полную "упаковку" (электронейтральность) 50% плазмидной ДНК и одновременно предоставляет еще место связывания конъюгату вируса и полилизина. После добавления конъюгата TfpL смеси инкубируют в течение 15 минут, после чего каждую смесь подают в чашку диаметром 6 см, содержащую 300000 клеток HeLa в 1 мл среды DMEM/2% ТЭС. Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 90 минут, после чего добавляют 4 мл среды DMEM/10% ТЭС. В параллельных опытах эквивалентное количество ДНК переводят в комплекс с двукратным массовым избытком конъюгата TfpL (это количество обеспечивает полную конденсацию ДНК) и применяют для осуществления переноса гена в клетках HeLa (в одном случае в присутствии 25 мл несвязанного с полилизином аденовируса d1312, в другом случае - без последнего). По истечении 24 часов клетки собирают, приготовляют экстракты и аликвоты исследуют на активность люциферазы. Результаты опытов представлены на фиг. 25, где видно, что в отсутствие аденовируса активность люциферазы на может определяться в количестве ДНК менее 0,3 мкг. Как связанный с полилизином аденовирус, так и несвязанный с ним аденовирус проявляют хорошее действие в случае больших количеств ДНК (3 мкг и 0,3 мкг). Однако в случае несвязанного с полилизином аденовируса наблюдается примерно 100-кратное снижение активности при 0,03 мкг ДНК, а в случае применения ДНК в количестве менее 0,03 мкг активность ничтожна. В противоположность этому связанный с полилизином аденовирус сохраняет свою способность к переносу гена как при 0,003, так и при 0,0003 мкг ДНК. Это количество ДНК соответствует примерно 150 молекул ДНК на клетку и примерно одной вирусной частице на клетку.c) Transfection of HeLa cells
One of the methods for studying the activity of the conjugate of the virus and polylysine is to determine the ability of the conjugate to transfer minimal amounts of DNA (less than 0.1 μg). An increased ability to transfer DNA is expected if the adenovirus is directly linked to the condensed polylysine DNA, since the factors that promote the uptake of the cell (transferrin and adenovirus (or its protein) are directly linked to the transferred DNA. To verify this assumption proceed as follows. the conjugate of polylysine and adenovirus (2.5 μl, approximately 5 • 10 7 viral particles) is transferred to the complex with different amounts (3 μg - 0.0003 μg) of the reporter plasmid in 475 μl of HBS. After 15 minutes After incubation at room temperature, the transferrin and polylysine conjugate is added to each sample in an amount corresponding to the DNA mass (this amount of TfpL conjugate provides full “packaging” (electroneutrality) of 50% plasmid DNA and at the same time provides additional binding site for the virus and polylysine conjugate. After adding the conjugate TfpL mixtures were incubated for 15 minutes, after which each mixture was fed into a 6 cm diameter dish containing 300,000 HeLa cells in 1 ml of DMEM / 2% TES. Cells were incubated at 37 ° C. for 90 minutes, after which 4 ml of DMEM / 10% TES medium was added. In parallel experiments, an equivalent amount of DNA is transferred to a complex with a twofold mass excess of TfpL conjugate (this amount provides complete DNA condensation) and is used to carry out gene transfer in HeLa cells (in one case in the presence of 25 ml of d1312 adenovirus unbound with polylysine, in the other case without the last). After 24 hours, cells are harvested, extracts are prepared, and aliquots are examined for luciferase activity. The results of the experiments are presented in FIG. 25, where it can be seen that in the absence of adenovirus, luciferase activity cannot be determined in an amount of DNA of less than 0.3 μg. Both adenovirus bound to polylysine and adenovirus unrelated to it exhibit good effect in the case of large amounts of DNA (3 μg and 0.3 μg). However, in the case of adenovirus unrelated to polylysine, an approximately 100-fold decrease in activity is observed at 0.03 μg of DNA, and in the case of using less than 0.03 μg of DNA, the activity is negligible. In contrast, polylysine-bound adenovirus retains its gene transfer capacity at both 0.003 and 0.0003 μg of DNA. This amount of DNA corresponds to about 150 DNA molecules per cell and about one viral particle per cell.
Пример 18. Перенос гена с помощью энзиматически связанных с полилизином аденовирусов
а) Реакция с ферментом
2 мл препарата аденовируса (штамм d1312; 5 • 1010 бляшкообразующих единиц/мл) подвергают гель-фильтрации в колонке Сефадекс Г-25, которую предварительно уравновешивают с помощью 25 мл реакционного буфера (0,1 М Tris-НС1; pH 8,0, 2 мМ дитиотреитола, 30% глицерина). Элюацию осуществляют 3,5 мл реакционного буфера. Подвергаемая энзиматическому связыванию реакционная смесь состоит из 1150 мкл вируссодержащего элюата, 0,5 нмоль выделенной из печени морской свинки трансглутаминазы (далее: "TG"), 2 нмоль или 20 нмоль полилизина с молекулярным весом 290, 10 мМ хлористого кальция и реакционного буфера до конечного объема 1500 мкл. Реакцию осуществляют при температуре 37oC в течение 1 часа, после чего ее прекращают путем добавления 30 мкл 0,5 М ЭДТУК. В целях определения специфичности связывания приготовляют те же реакционные смеси, но без трансглутаминазы. Несвязанный полилизин отделяют от вирусов путем центрифугирования в градиенте хлористого цезия (плотностью 1,33 г/мл; 170000 • g, 2 часа). Вируссодержащую фракцию собирают, смешивают с одинаковым объемом глицерина, замораживают в среде жидкого азота и хранят при температуре -70oC.Example 18. Gene transfer using enzymatically linked to polylysine adenoviruses
a) Reaction with the enzyme
2 ml of an adenovirus preparation (strain d1312; 5 • 10 10 plaque forming units / ml) is subjected to gel filtration in a Sephadex G-25 column, which is preliminarily equilibrated with 25 ml of reaction buffer (0.1 M Tris-HCl; pH 8.0 , 2 mM dithiothreitol, 30% glycerol). Elution is carried out with 3.5 ml of reaction buffer. The enzymatic binding reaction mixture consists of 1150 μl of virus-containing eluate, 0.5 nmol of transglutaminase (hereinafter: “TG”) isolated from liver of guinea pig, 2 nmol or 20 nmol of polylysine with a molecular weight of 290, 10 mm calcium chloride and the reaction buffer to the final volume of 1500 μl. The reaction is carried out at a temperature of 37 o C for 1 hour, after which it is stopped by adding 30 μl of 0.5 M EDTA. In order to determine the binding specificity, the same reaction mixtures were prepared, but without transglutaminase. Unbound polylysine is separated from viruses by centrifugation in a gradient of cesium chloride (density 1.33 g / ml; 170,000 • g, 2 hours). The virus-containing fraction is collected, mixed with the same volume of glycerol, frozen in liquid nitrogen and stored at a temperature of -70 o C.
б) Анализ связывания полилизина с аденовирусом
Вышеупомянутую реакцию осуществляют с применением полилизина, меченого 125J. После центрифугирования в градиенте хлористого цезия вируссодержащую фракцию отводят и разделяют с помощью другого градиента хлористого цезия. Градиент фракционируют и в каждой фракции определяют радиоактивность с применением сцинтилляционного счетчика. Результаты опыта представлены на фиг. 26, где видно, что в случае содержащей TG реакционной смеси (d1312/TG-pL) радиоактивный полилизин накапливается в вируссодержащей фракции. В случае контрольной смеси, т. е. реакционной смеси без содержания TG (d1312/pL), накопления радиоактивного полилизина в вируссодержащей фракции не наблюдается.b) Analysis of the binding of polylysine to adenovirus
The above reaction is carried out using polylysine labeled with 125 J. After centrifugation in a gradient of cesium chloride, the virus-containing fraction is withdrawn and separated using another gradient of cesium chloride. The gradient is fractionated and radioactivity is determined in each fraction using a scintillation counter. The results of the experiment are presented in FIG. 26, where it can be seen that in the case of a TG-containing reaction mixture (d1312 / TG-pL), radioactive polylysine accumulates in the virus-containing fraction. In the case of the control mixture, i.e., the reaction mixture without the content of TG (d1312 / pL), the accumulation of radioactive polylysine in the virus-containing fraction is not observed.
в) Исследование фракций, содержащих модифицированный полилизином аденовирус, их влияние на эффективность трансфекции
1) Клетки и среда
5 • 105 клеток (мышиные гепатоциты; АТСС N: TIB 73) в среде DMEM, содержащей 10% инактивированной термообработкой ТЭС, 2 мМ глутамина, 100 единиц/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина, выращивают в чашках диаметром 6 см.c) Investigation of fractions containing polylysine-modified adenovirus, their effect on transfection efficiency
1) Cells and medium
5 • 10 5 cells (murine hepatocytes; ATCC N: TIB 73) in DMEM medium containing 10% inactivated heat treatment of TPP, 2 mM glutamine, 100 units / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin are grown in 6 cm diameter dishes.
2) Образование состоящего из вируса, ДНК и трансферина комплекса
50 мкл модифицированной полилизином вируссодержащей фракции смешивают с 6 мкг плазмидной ДНК pCMVL в 10 мкл HBS и смесь инкубируют при комнатной температуре в течение 20 минут. Затем к смеси добавляют 8 мкг конъюгата мышиного трансферина и полилизина с молекулярным весом 290 (mTflpL 290В), после чего инкубацию продолжают в течение дальнейших 20 минут.2) Formation of a complex consisting of virus, DNA and transferrin
50 μl of the modified polylysine virus-containing fraction was mixed with 6 μg of plasmid DNA pCMVL in 10 μl of HBS and the mixture was incubated at room temperature for 20 minutes. Then, 8 μg conjugate of mouse transferrin and polylysine with a molecular weight of 290 (mTflpL 290B) was added to the mixture, after which the incubation was continued for a further 20 minutes.
3) Трансфекция мышиных гепатоцитов
Состоящий из модифицированного вируса, ДНК и трансферина комплекс смешивают с 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, 2 мМ глутамина и антибиотики, и добавляют к клеткам после предварительной замены на свежую среду. После двухчасовой инкубации при температуре 37oC к клеткам добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, глутамин и антибиотики. После культивации в течение дальнейших 2 часов всю среду удаляют и к клеткам добавляют 4 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, глутамин и антибиотики.3) Transfection of murine hepatocytes
The complex consisting of a modified virus, DNA and transferrin is mixed with 1.5 ml of DMEM medium containing 2% TES, 2 mM glutamine and antibiotics, and added to the cells after preliminary replacement with fresh medium. After two hours of incubation at 37 ° C, 2 ml of DMEM medium containing 10% TES, glutamine and antibiotics are added to the cells. After cultivation for a further 2 hours, the whole medium is removed and 4 ml of fresh DMEM medium containing 10% TES, glutamine and antibiotics are added to the cells.
4) Определение экспрессии люциферазы
Через 24 часа после трансфекции клетки собирают и определяют активность люциферазы указанным выше образом. Как видно на фиг. 27 вирусный препарат, содержащий обработанный TG и 20 нмоль полилизина (d1312/TG-20 нмоль pL) аденовирус, проявляет наибольшую экспрессию (153 540 000 световых единиц). Вирусный препарат, содержащий аденовирус, обработанный TG и 2 нмоль полилизина (d1312 /TG-2 нмоль pL), проявляет несколько меньшую активность (57 880 000 световых единиц). Контрольная фракция, которая содержит только обработанный 20 нмоль полилизина аденовируса, проявляет примерно на фактор 500 меньшую активность. В качестве сравнения применяют комплексы, которые содержат аденовирус, который не обработан ни TG, ни полилизином. При этом активность люциферазы составляет 4 403 000 световых единиц.4) Determination of luciferase expression
24 hours after transfection, cells are harvested and luciferase activity determined in the manner described above. As seen in FIG. The 27th viral preparation containing the treated TG and 20 nmol of polylysine (d1312 / TG-20 nmol pL) adenovirus shows the highest expression (153,540,000 light units). A viral preparation containing adenovirus treated with TG and 2 nmol of polylysine (d1312 / TG-2 nmol pL) is slightly less active (57,880,000 light units). The control fraction, which contains only processed 20 nmol of polylysine of adenovirus, exhibits approximately a factor of 500 less activity. As a comparison, complexes are used that contain an adenovirus that is not treated with either TG or polylysine. The luciferase activity is 4,403,000 light units.
5) Эффективность трансфекции, достигаемая с помощью модифицированного полилизином аденовируса по сравнению с немодифицированным аденовирусом, можно повышать в частности небольшими количествами ДНК
Трансфекцию осуществляют описанным на стадии 3) образом с применением 50 мкл фракции аденовируса d1312/TG-20 нмоль pL и 6 мкг pCMVL/8 мкг TfpL, 0,6 мкг pCMVL/0,8 мкг mTfpL или 0,06 мкг pCMVL/0,08 мкг mTfpL для образования комплекса. В качестве сравнения осуществляют трансфекцию с применением 6 мкг, 0,6 мкг и 0,06 мкг, соответственно, комплекса pCMVL/mTfpL и немодифицированного аденовируса d1312. Результаты опыта представлены на фиг. 28. Видно, что содержащие модифицированный полилизином аденовирус комплексы проявляют высокую экспрессию даже в случае небольших количеств ДНК, тогда как экспрессия резко снижается при применении комплекса, содержащего немодифицированный аденовирус.5) The efficiency of transfection achieved using polylysine-modified adenovirus compared to unmodified adenovirus can be increased in particular by small amounts of DNA
Transfection is carried out as described in step 3) using 50 μl of the adenovirus fraction d1312 / TG-20 nmol pL and 6 μg pCMVL / 8 μg TfpL, 0.6 μg pCMVL / 0.8 μg mTfpL or 0.06 μg pCMVL / 0. 08 μg mTfpL to form a complex. As a comparison, transfection was performed using 6 μg, 0.6 μg and 0.06 μg, respectively, of the pCMVL / mTfpL complex and unmodified adenovirus d1312. The results of the experiment are presented in FIG. 28. It is seen that the complexes containing the polylysine-modified adenovirus exhibit high expression even in the case of small amounts of DNA, while the expression decreases sharply when using a complex containing unmodified adenovirus.
Пример 19. Перенос гена при помощи конъюгатов, в которых связь между аденовирусом и полилизином осуществлена при помощи биотиново- стрептавидинового мостика
а) Биотинилирование аденовируса d1312
2,4 мл прошедшего гель-фильтрацию в колонке Сефадекс Г-25 раствора аденовируса d1312 (примерно 1011 частиц) в 150 мМ хлористого натрия/5 мМ HEPES, pH 7,9 /10% глицерина смешивают с 10 мкл (10 нмоль) 1 мМ раствора биотина марки NHS-LC. По истечении 3 часов при комнатной температуре модифицированный биотином вирус отделяют от избыточного реагента при помощи гель-фильтрации, осуществляемой описанным выше образом. К раствору добавляют глицерин в количестве, обеспечивающем его концентрацию в растворе 40% и раствор общим объемом 3,2 мл хранят при -25oC. Факт биотинилирования вируса исследуют путем накапывания раствора различной степени разбавления на целлюлозно-нитратную мембрану, после чего осуществляют сушку при температуре 80oC в течение 2 часов в вакуумной сушилке, блокировку альбумином сыворотки крупного рогатого скота, инкубацию с сопряженной со стрептавидином щелочной фосфатазой, промывку и одночасовую инкубацию вместе с проявляющим раствором тетразолевой соли нитросинего и толуидиновой соли 5-бром-4-хлор-3- индолилфосфата. При этом имеет место положительная цветная реакция, что свидетельствует о состоявшемся биотинилировании.Example 19. Gene transfer using conjugates in which the connection between adenovirus and polylysine is carried out using a biotin-streptavidin bridge
a) Biotinylation of adenovirus d1312
2.4 ml gel-filtered in a Sephadex G-25 column of adenovirus d1312 solution (approximately 10 11 particles) in 150 mM sodium chloride / 5 mM HEPES, pH 7.9 / 10% glycerol is mixed with 10 μl (10 nmol) 1 mm solution of biotin brand NHS-LC. After 3 hours at room temperature, the biotin-modified virus is separated from the excess reagent by gel filtration, as described above. Glycerin is added to the solution in an amount that ensures its concentration in the solution of 40% and the solution with a total volume of 3.2 ml is stored at -25 o C. The fact of biotinylation of the virus is investigated by dropping a solution of varying degrees of dilution onto a cellulose-nitrate membrane, and then drying is carried out at temperature of 80 o C for 2 hours in a vacuum dryer, albumin blocking of cattle serum, incubation with streptavidin-associated alkaline phosphatase, washing and one-hour incubation with the developing solution tetrazole salt of nitrosine and toluidine salt of 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphate. At the same time, there is a positive color reaction, which indicates the completed biotinylation.
б) Получение конъюгатов стрептавидина и полилизина
79 нмоль (4,7 мг) стрептавидина в 1 мл 200 мМ буфера HEPES с pH 7,9 и 300 мМ хлористого натрия обрабатывают 15 мМ этанольным раствором сукцинимидилпиридилдитиопропионата (236 нмоль). По истечении 90 минут при комнатной температуре модифицированный белок подвергают гель-фильтрации в колонке Сефадекс Г-25. При этом получают 75 нмоль стрептавидина, модифицированного 196 нмоль указанного дитиопиридина. Модифицированный белок подвергается взаимодействию с 75 нмоль модифицированного 190 нмоль 3-меркаптопропионата полилизина со средней длиной лизиновых мономеров 290 в 2,6 мл 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9, содержащего 150 мМ хлористого натрия. Конъюгаты выделяют путем катионообменной хроматографии в колонке Mono S HR5 (градиент: 20-100% буфера, состоящего из 50 мМ HEPES pH 7,9 плюс 3 М хлористого натрия). Целевую фракцию элюируют при концентрации соли между 1,2 М и 1,7 М. В результате диализа с применением буфера HBS (20 mM HEPES с pH 7,3, 150 мМ хлористого натрия) получают конъюгат, состоящий из 45 нмоль стрептавидина и 53 нмоль полилизина.b) Obtaining conjugates of streptavidin and polylysine
79 nmol (4.7 mg) of streptavidin in 1 ml of 200 mM HEPES buffer with a pH of 7.9 and 300 mM sodium chloride is treated with a 15 mM ethanolic solution of succinimidyl pyridyl dithiopropionate (236 nmol). After 90 minutes at room temperature, the modified protein is subjected to gel filtration in a Sephadex G-25 column. In this case, 75 nmol of streptavidin modified with 196 nmol of the indicated dithiopyridine are obtained. The modified protein is reacted with 75 nmol of the modified 190 nmol of polylysine 3-mercaptopropionate with an average length of lysine monomers of 290 in 2.6 ml of 100 mM HEPES buffer with a pH of 7.9 containing 150 mM sodium chloride. Conjugates were isolated by cation exchange chromatography on a Mono S HR5 column (gradient: 20-100% buffer consisting of 50 mM HEPES pH 7.9 plus 3 M sodium chloride). The target fraction is eluted at a salt concentration between 1.2 M and 1.7 M. As a result of dialysis using HBS buffer (20 mM HEPES with pH 7.3, 150 mM sodium chloride), a conjugate of 45 nmol streptavidin and 53 nmol are obtained polylysine.
в) Трансфекция клеток HeLa
Клетки HeLa выращивают в чашках диаметром 6 см указанным в примере 13 образом. Трансфекцию осуществляют при плотности 300000 клеток на чашку. Перед трансфекцией клетки инкубируют в 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС.c) Transfection of HeLa cells
HeLa cells are grown in 6 cm diameter dishes as described in Example 13. Transfection is carried out at a density of 300,000 cells per dish. Before transfection, cells are incubated in 1 ml of fresh medium containing 2% TES.
6 мкг ДНК pCMVL в 100 мкл HBS смешивают с 0,8 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 170 мкл HBS. По истечении 20 минут добавляют 3 мкг полилизина с молекулярным весом 300 в 170 мкл HBS. По истечении дальнейших 20 минут добавляют 65 мкл биотинилированного аденовируса или, в качестве контроля, соответствующее количество аденовируса d1312 (30 мкл, т.е. количество, в котором вирус применяют для осуществления модификации). Получаемые при этом смеси ("биотин.AdV/комплекс А" и "AdV (контроль)"; см. фиг. 29) оставляют стоять в течение дальнейших 20 минут. 6 μg of pCMVL DNA in 100 μl of HBS was mixed with 0.8 μg of streptavidin-modified polylysine in 170 μl of HBS. After 20 minutes, add 3 μg of polylysine with a molecular weight of 300 in 170 μl of HBS. After a further 20 minutes, add 65 μl of biotinylated adenovirus or, as a control, the corresponding amount of adenovirus d1312 (30 μl, i.e. the amount in which the virus is used to modify). The resulting mixture ("Biotin.AdV / complex A" and "AdV (control)"; see Fig. 29) is left to stand for a further 20 minutes.
Кроме того, 50 мкл биотинилированного аденовируса смешивают с 0,8 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 50 мкл HBS, через 20 минут добавляют 6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS и через дальнейшие 20 минут добавляют еще 3 мкг полилизина с молекулярным весом 300 в 200 мкл HBS. Получаемый комплекс обозначается "биотинAdV/комплекс Б". In addition, 50 μl of biotinylated adenovirus is mixed with 0.8 μg of streptavidin-modified polylysine in 50 μl of HBS, 6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS is added after 20 minutes and another 3 μg of polylysine with a molecular weight of 300 to 200 μl is added after a further 20 minutes Hbs. The resulting complex is designated "BiotinAdV / Complex B".
0,6 мкг ДНК pCMVL в 67 мкл HBS смешивают с 0,3 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 33 мкл HBS. По истечении 20 минут добавляют 65 мкл биотинилированного аденовируса или, в качестве контроля, соответствующее количество аденовируса d1312 (30 мкл, т.е. количество, в котором вирус применяют для осуществления модификации). Получаемые комплексы ("биотин. AdV/комплекс А" или "AdV (контроль)"; см. фиг. 29) оставляют стоять в течение дальнейших 20 минут, после чего комплексы разбавляют HBS до 500 мкл. Кроме того, получают еще другой комплекс за счет смешения 50 мкл биотинилированного аденовируса с 0,3 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 50 мкл HBS и последующего добавления через 20 минут 0,6 мкг ДНК pCMVL в 50 мкл HBS. Получаемый комплекс ("Биотин.AdV/комплекс Б") оставляют стоять в течение дальнейших 20 минут, после чего его разбавляют HBS до 500 мкл. 0.6 μg of pCMVL DNA in 67 μl of HBS was mixed with 0.3 μg of streptavidin-modified polylysine in 33 μl of HBS. After 20 minutes, add 65 μl of biotinylated adenovirus or, as a control, an appropriate amount of adenovirus d1312 (30 μl, i.e. the amount in which the virus is used to modify). The resulting complexes (“biotin. AdV / complex A” or “AdV (control)”; see FIG. 29) were left to stand for a further 20 minutes, after which the complexes were diluted with HBS to 500 μl. In addition, another complex is obtained by mixing 50 μl of biotinylated adenovirus with 0.3 μg streptavidin-modified polylysine in 50 μl HBS and then adding 0.6 μg pCMVL DNA in 50 μl HBS after 20 minutes. The resulting complex (Biotin.AdV / Complex B) was left to stand for a further 20 minutes, after which it was diluted with HBS to 500 μl.
Указанные комплексы добавляют к клеткам, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего добавляют 2,5 мкл свежей среды, содержащей 10% ТЭС. Клетки инкубируют еще в течение 24 часов при 37oC, после чего их собирают на определение активности люциферазы описанным выше образом. Результаты опыта представлены на рис. 29, показывающем общую активность люциферазы трансфецированных клеток.These complexes are added to cells, which are incubated at a temperature of 37 o C for 2 hours, after which 2.5 μl of fresh medium containing 10% TES. Cells were incubated for an additional 24 hours at 37 ° C, after which they were collected to determine luciferase activity as described above. The experimental results are presented in Fig. 29, showing the total luciferase activity of transfected cells.
Параллельно осуществляют трансфекцию клеток HeLa с применением в качестве вирусного компонента конъюгата биотинилированного вируса, инактивированного обработкой УФ-лучами и псораленом. Инактивацию осуществляют следующим образом. Пробы по 200 мкл биотинилированного вируса подают в снабженную двумя ячейками пластинку диаметром 1,6 см. К каждой пробе добавляют 2 мкл (33 мг/мл) 8-метоксипсоралена в диметилсульфоксиде, пластинки подают на лед и подвергают облучению УФ-светом с помощью лампы UVP TL-33, размещенной на расстоянии 4 см, в течение 10 минут при 365 нм. После облучения обе пробы объединяют и подвергают гель-фильтрации в колонке Г50, которую предварительно уравновешивают 40%-ным раствором глицерина в HBS. Аликвоты 75 мкл переводят в комплекс с 0,8 мкг модифицированного стрептавидином полилизина и полученные таким образом комплексы применяют для трансфекции клеток HeLa описанным выше образом. At the same time, HeLa cells are transfected using the biotinylated virus conjugate inactivated by treatment with UV rays and psoralen as the viral component. Inactivation is as follows. Samples of 200 μl of biotinylated virus are fed into a 1.6 cm diameter two-well plate. 2 μl (33 mg / ml) of 8-methoxy psoralen in dimethyl sulfoxide are added to each sample, the plates are fed onto ice and irradiated with UV light using a UVP lamp TL-33, placed at a distance of 4 cm, for 10 minutes at 365 nm. After irradiation, both samples are combined and subjected to gel filtration in a G50 column, which is pre-equilibrated with a 40% solution of glycerol in HBS. Aliquots of 75 μl were transferred to a complex with 0.8 μg of streptavidin-modified polylysine and the complexes thus obtained were used to transfect HeLa cells as described above.
В результате цитопатического анализа устанавливают, что инактивация приводит к снижению титра вируса на фактор более 104, тогда как способность к переносу гена уменьшается на менее 50% при высоких концентрациях и на фактор 5 при низких концентрациях.As a result of cytopathic analysis, it is established that inactivation leads to a decrease in the titer of the virus by a factor of more than 10 4 , while the ability to transfer the gene decreases by less than 50% at high concentrations and by
г) Трансфекция клеток К562
Клетки К562 в виде суспензии выращивают в среде RPMI 1640, содержащей 2 г/л бикарбоната натрия, 10% ТЭС, 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 2 мМ глутамина, до достижения плотности 500000 клеток/мл. За 16 часов до трансфекции клетки подают в свежую среду, содержащую 50 мкмоль десферриоксима. В утро трансфекции клетки собирают, повторно суспендируют в свежей среде, содержащей 10% ТЭС (плюс 50 мкМ десферриоксима) при плотности 250000 клеток/мл и подают в снабженную 24 ячейками чашку (2 мл на ячейку).g) Transfection of K562 cells
K562 cells in suspension are grown in RPMI 1640 medium containing 2 g / l sodium bicarbonate, 10% TES, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 2 mM glutamine, until a density of 500,000 cells / ml is reached. 16 hours before transfection, the cells are fed into fresh medium containing 50 μmol of desferrioxime. On the morning of transfection, the cells are harvested, resuspended in fresh medium containing 10% TES (plus 50 μM desferrioxime) at a density of 250,000 cells / ml and served in a 24-well cup (2 ml per well).
Получают 3 различных комплекса ДНК: а) Раствор 6 мкг ДНК pCMVL в 160 мкл HBS (150 mM хлористого натрия, 20 мМ HEPES с pH 7,3) смешивают с 12 мкг конъюгата TfpL190B в 160 мкл HBS, через 30 минут добавляют 20 мкл аденовируса d1312 и получаемую смесь добавляют к клеткам К562. б) Раствор 800 нг модифицированного стрептавидином полилизина (StpL) в 160 мкл HBS смешивают с 20 мкл биотинилированного аденовируса, полученного на вышеописанной стадии а), через 30 минут добавляют раствор 6 мкг ДНК pCMVL в 160 мкл HBS и через дальнейшие 30 минут раствор смешивают с 10 мкг конъюгата TfpL190B в 160 мкл HBS. По истечении 30 минут смесь добавляют к клеткам. в) Этот комплекс получают аналогично пункту б) с той разницей, что вместо конъюгата TfpL190B добавляют раствор 3,5 мкг поли(L)лизина с молекулярным весом 290 (pL290). Клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 24 часов, после чего их собирают на определение активности люциферазы. Результаты опытов представлены на фиг. 30, показывающем общую активность люциферазы трансфецированных клеток.3 different DNA complexes are prepared: a) A solution of 6 μg pCMVL DNA in 160 μl HBS (150 mM sodium chloride, 20 mm HEPES with pH 7.3) is mixed with 12 μg TfpL190B conjugate in 160 μl HBS, 20 μl of adenovirus is added after 30 minutes d1312 and the resulting mixture was added to K562 cells. b) A solution of 800 ng of streptavidin-modified polylysine (StpL) in 160 μl of HBS is mixed with 20 μl of the biotinylated adenovirus obtained in the above step a), after 30 minutes a solution of 6 μg of pCMVL DNA in 160 μl of HBS is added, and after a further 30 minutes the solution is mixed with 10 μg TfpL190B conjugate in 160 μl HBS. After 30 minutes, the mixture is added to the cells. c) This complex is prepared analogously to point b) with the difference that instead of the TfpL190B conjugate, a solution of 3.5 μg poly (L) lysine with a molecular weight of 290 (pL290) is added. Cells are incubated at a temperature of 37 o C for 24 hours, after which they are collected to determine the activity of luciferase. The results of the experiments are presented in FIG. 30, showing the total luciferase activity of transfected cells.
Пример 20. Перенос гена в первичные клетки костного мозга
а) Выделение первичных клеток костного мозга
Первичные клетки костного мозга отбирают из мышей при помощи снабженного инъекционной иглой (диаметром 0,4 -0,5 мм) шприца емкостью 1 мл, вводимого в изолированные бедренную и большеберцовую кость. Отбор осуществляют с применением среды IMDM, содержащей 10% ТЭС, 5 • 10-5 М β-меркаптоэтанола, 1% интерлейкина 3 и антибиотики. Отобранные клетки промывают указанной средой за счет центрифугирования при 100 • g в течение 8 минут. Затем клетки повторно суспендируют в указанной среде при концентрации 107/мл и культивируют в пробирках марки Т25. По истечении 4 часов непроросшие клетки переводят в другие пробирки марки Т25, в которых культивируют в течение ночи в присутствии 50 мкМ десферриоксима.Example 20. Gene transfer to primary bone marrow cells
a) Isolation of primary bone marrow cells
Primary bone marrow cells were selected from mice using a 1 ml syringe equipped with an injection needle (0.4-0.5 mm in diameter) inserted into an isolated femur and tibia. The selection is carried out using IMDM medium containing 10% TES, 5 • 10 -5 M β-mercaptoethanol, 1
б) Образование комплекса, состоящего из аденовируса, ДНК и трансферина
50 мкл биотинилированного аденовируса инкубируют вместе с 400 нг модифицированного стрептавидином полилизина в 20 мкл HBS в течение 20 минут. Затем добавляют 20 мкл буфера HBS, содержащего 6 мкг ДНК pCMVL. После 20-минутной инкубации добавляют 7 мкг конъюгата мышиного трансферина и полилизина (mTfpL) в 160 мкл HBS, после чего смесь инкубируют в течение дальнейших 20 минут.b) Formation of a complex consisting of adenovirus, DNA and transferrin
50 μl of biotinylated adenovirus are incubated with 400 ng of streptavidin-modified polylysine in 20 μl of HBS for 20 minutes. Then add 20 μl of HBS buffer containing 6 μg of pCMVL DNA. After a 20-minute incubation, add 7 μg of mouse transferrin conjugate and polylysine (mTfpL) in 160 μl of HBS, after which the mixture is incubated for a further 20 minutes.
в) Трансфекция
Клетки костного мозга отделяют от питательной среды путем центрифугирования при 100 • g в течение 8 минут. Полученные клетки повторно суспендируют в 3 мл указанной среды, содержащей 2% ТЭС и 250 мкл состоящего из аденовируса, ДНК и трансферина комплекса, после чего смесь культивируют в пробирках марки Т25 при температуре 37oC в течение 3 часов. Потом добавляют 3 мл указанной среды, содержащей 10% ТЭС. По истечении дальнейших 2 часов добавляют еще 6 мл указанной среды.c) Transfection
Bone marrow cells are separated from the culture medium by centrifugation at 100 x g for 8 minutes. The resulting cells are resuspended in 3 ml of the indicated medium containing 2% TES and 250 μl of the complex consisting of adenovirus, DNA and transferrin, after which the mixture is cultured in T25 brand tubes at a temperature of 37 ° C for 3 hours. Then add 3 ml of the specified medium containing 10% TPP. After a further 2 hours, another 6 ml of this medium is added.
г) Определение экспрессии люциферазы
После 48-часовой трансфекции клетки костного мозга собирают и подвергают анализу экспрессии люциферазы описанным выше образом. При этом устанавливают, что трансфекция приводит к экспрессии активности люциферазы, соответствующей 310 • 103 световых единиц/100 мкг общего клеточного белка.g) Determination of luciferase expression
After a 48-hour transfection, bone marrow cells are harvested and analyzed for luciferase expression as described above. It was established that transfection leads to the expression of luciferase activity corresponding to 310 • 10 3 light units / 100 μg of total cellular protein.
Пример 21. Трансфекция нейробластомных клеток козмидой размером 48 к.п. о. в присутствии аденовируса
а) Получение козмиды, включающей последовательность, кодирующую люциферазу
Фрагмент Sal I размером 3,0 к.п.о., включающий кодирующую люциферазу последовательность из P. pyralis под контролем промотора RSV, легируют в единственный сайт Sal I козмидного клона С1-7аА1 с получением конкатамера (С1-7аА1 включает Sau 3А-фрагмент размером 37 к.п.о. человеческой геномной ДНК (частичное переваривание), не кодирующий определенных генов, клонированный в сайт Bam HI козмидного вектора pWE15). Продукт легирования упаковывают in vitro и аликвот получаемых фаговых частиц инфицируют штамм Е. coli NM544, который подают на пластинки марки LB amp. Получаемые рекомбинантные продукты подвергают скринингу путем гибридизации колоний с применением в качестве зонда фрагмента Sal I размером 3,0 к.п.о., меченого 32P. Ряд положительных продуктов подвергают анализу путем рестрикционного картирования. Козмидный конструкт (CosLuc), включающий одну единственную копию вставки Sal I, выращивают и очищают на градиенте хлористого цезия (общий размер: 48 к.п.о.).Example 21. Transfection of neuroblastoma cells with a cosmid of 48 kp about. in the presence of adenovirus
a) Obtaining a cosmid comprising a sequence encoding luciferase
The 3.0 kbp Sal I fragment, including the luciferase coding sequence from P. pyralis under the control of the RSV promoter, is doped into the only Sal I site of the cosmid clone C1-7aA1 to obtain a concamer (C1-7aA1 includes the Sau 3A fragment 37 kbp of human genomic DNA (partial digestion), not encoding specific genes, cloned into the Bam HI site of the cosmid vector pWE15). The doping product is packaged in vitro and an aliquot of the resulting phage particles is infected with E. coli strain NM544, which is fed onto LB amp plates. The resulting recombinant products were screened by colony hybridization using a 3.0 kbp Sal I fragment labeled with 32 P. as a probe. A number of positive products were subjected to restriction mapping analysis. The cosmid construct (CosLuc), including one single copy of the Sal I insert, is grown and purified on a gradient of cesium chloride (total size: 48 cbp).
Получают небольшую контрольную плазмиду pWELuc размером 12 к.п.о. путем переваривания указанного козмидного конструкта с помощью Not I, повторного легирования, трансформации бактерий и выделения клона, включающего целевую плазмиду. Получают молекулу ДНК размером 12 к.п.о., в которой отсутствуют вставка человеческой ДНК и часть полилинкера козмидного конструкта CosLuc. A small control plasmid pWELuc of 12 kbp was obtained. by digesting the specified cosmid construct using Not I, re-doping, transforming bacteria and isolating a clone including the target plasmid. A 12 kbp DNA molecule is obtained in which there is no human DNA insert and part of the CosLuc cosmid construct polylinker.
б) Введение козмиды в нейробластомные клетки
На клетки нейробластомной линии Gl-ME-N (1 • 106 клеток на чашку диаметром 6 см) подают слой 1 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, после чего клетки инкубируют вместе с описанными выше комплексами ДНК и TfpL комплексами, содержащими указанные количества hTfpL, свободного полилизина и ДНК. Подвергаемые инкубации смеси содержат еще либо 100 мкМ хлорохина (см. следы 3, 4) либо 10 мкл аденовируса d1312, включающего 5 • 1011 частиц/мл (см. следы 5, 6). Обе последние пробы (обозначенные как StpL/биотин.), включающие 15 мкл биотинилированного аденовируса d1312 (1 • 1011 частиц), инкубируют вместе с 0,8 мкг полученного в примере 19, модифицированного стрептавидином полилизина в 150 мкл HBS в течение 30 минут. Затем добавляют 6 мкг ДНК в 150 мкл HBS, инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут и добавляют 150 мкл буфера HBS, содержащего 6 мкг hTfpL и 1 мкг свободного полилизина. После дополнительной инкубации при комнатной температуре в течение 30 минут смесь добавляют к клеткам, которые инкубируют при температуре 37oC в течение 2 часов, после чего к каждой пробе добавляют 4 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 24 часа клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 31.b) The introduction of cosmids in neuroblastoma cells
A layer of 1 ml of DMEM medium containing 2% TES is fed onto the cells of the neuroblastoma line Gl-ME-N (1 x 10 6 cells per dish with a diameter of 6 cm), after which the cells are incubated together with the above DNA complexes and TfpL complexes containing the indicated amounts hTfpL, free polylysine and DNA. The incubated mixtures also contain either 100 μM chloroquine (see
Пример 22. Перенос гена в первичные клетки эпителиальных дыхательных путей с применением конъюгатов согласно изобретению. Направленные на выявление пригодности употребления переноса генов с применением конъюгатов согласно изобретению для генетической поправки муковисцидоза исследования показали, что иммортализованные клеточные линии из эпителия дыхательных путей человека проявляют чувствительность к такому методу осуществления переноса генов. Для исключения того, что этот дефект является результатом вызываемых иммортализацией изменений эпителия дыхательных путей, первичные клетки эпителия дыхательных путей (далее: клетки 1o АЕ) подвергают воздействию конъюгатов трансферина и полилизина. Клетки 1o AE выделяют из назального полипа человека известными приемами. При этом ткань последовательно промывают стерильным солевым раствором и средой MEM, содержащей 50 единиц/мл пенициллина, 50 мкг/мл стрептомицина и 40 мкг/мл гентамицина и переводят в лабораторию при 4oC. Хрящ и избыточную подслизистую ткань очищают и эпителиальные слои инкубируют в содержащем протеазу (тип 14 фирмы Зигма, ДЕ; 0,1 мг/дл) растворе в среде MEM при температуре 4oC в течение 16 до 48 часов. Добавляют 10% ТЭС для нейтрализации протеазы, после чего смесь слабо размешивают. Получаемую суспензию фильтруют через найлоновую сетку величиной ячеек 10 мкм с тем, чтобы удалить инородные вещества, и фильтрат подвергают центрифугированию при 150 • g в течение 5 минут, после чего промывают в среде F12, содержащей 10% ТЭС. Затем клетки 1oAE обрабатывают конъюгатами трансферина и полилизина (hTfpL), содержащими в качестве репортерного гена кодирующую люциферазу плазмиду (pRSVL). В этом опыте первичные клетки не проявляют ту чувствительность к действию этого вектора, которая проявляется соответствующими иммортализованными клеточными линиями (1o АЕ: фон = 429 ± 41; + hTfpL = 543 ± ед. люциферазы), что, вероятно, свидетельствует об относительно небольшом числе рецепторов трансферина на клетках 1o AE.Example 22. Gene transfer to primary epithelial airway cells using the conjugates of the invention. Studies aimed at identifying the suitability of using gene transfer using the conjugates of the invention for the genetic correction of cystic fibrosis have shown that immortalized cell lines from human airway epithelium are sensitive to this method of gene transfer. To exclude the fact that this defect is the result of immortalization-induced changes in the airway epithelium, primary airway epithelial cells (hereinafter: 1 o AE cells) are exposed to conjugates of transferrin and polylysine.
В целях исследования альтернативного целевого рецептора на клетках 1o AE конструируют конъюгаты, которые включают в качестве лиганда некомпетентный к репликации аденовирус (bAdpL; см. пример 19 а) и 19 б) для получения биотинилированного аденовируса и конъюгатов стрептавидина и полилизина; кодирующую люциферазу плазмиду применяют в качестве репортерного гена). Клетки 1o AE человека, обработанные этим конъюгатом, проявляют степень экспрессии репортерного гена, которая значительно превышает фон (+ bAdpL = 2 585 753 ± 453 585 ед. люциферазы). Кроме того, клетки 1o AE другого происхождения также проявляют высокую степень чувствительности к переносу гена этим методом (из мышей = 3 230 244 ± 343 153; из обезьян = 53 498 880 ± 869 481 ед. люциферазы). Таким образом способность к осуществлению переноса гена в клетки 1o AE подтверждает потенциальную пригодность этого подхода по осуществлению непосредственной доставки генов in vivo.In order to study an alternative target receptor on 1 o AE cells, conjugates are constructed that include an adenovirus (bAdpL; replication incompetent as a ligand; see Example 19 a) and 19 b) to obtain biotinylated adenovirus and streptavidin and polylysine conjugates; a luciferase encoding plasmid is used as a reporter gene). Human 1 o AE cells treated with this conjugate exhibit a reporter gene expression level that significantly exceeds background (+ bAdpL = 2 585 753 ± 453 585 luciferase units). In addition, 1 o AE cells of other origin also exhibit a high degree of sensitivity to gene transfer by this method (from mice = 3 230 244 ± 343 153; from monkeys = 53 498 880 ± 869 481 units of luciferase). Thus, the ability to carry out gene transfer into 1 o AE cells confirms the potential suitability of this approach for direct gene delivery in vivo.
Пример 23. Перенос генов в гепатоциты с применением предлагаемых конъюгатов
а) Трансфекция клеток
Клетки мышиной эмбриональной гепатоцитной клеточной линии BNL CL.2 (АТСС TIB 73) выращивают описанным в примере 6 образом. Клетки HeLa и гепатоциты выращивают в пластмассовых чашках Петри диаметром 6 см. Трансфекцию осуществляют при плотности клеток примерно 3 • 105/чашку. Перед трансфекцией стандартную питательную среду заменяют на 1 мл свежей среды, содержащей 2% ТЭС.Example 23. Gene transfer to hepatocytes using the proposed conjugates
a) Transfection of cells
Cells of the mouse embryonic hepatocytic cell line BNL CL.2 (ATCC TIB 73) are grown as described in example 6. HeLa cells and hepatocytes are grown in plastic Petri dishes with a diameter of 6 cm. Transfection is carried out at a cell density of about 3 • 10 5 / cup. Before transfection, the standard nutrient medium is replaced with 1 ml of fresh medium containing 2% TPP.
б) Образование двойного комплекса
Биотинилированный аденовирус (примерно 109 бляшкообразующих единиц; см. пример 19 а) и 19 б)) подвергают взаимодействию с 800 нг модифицированного стрептавидином полилизина в 50 мкл HBS. По истечении 30 минут при комнатной температуре добавляют 6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS, инкубируют в течение 30 минут и добавляют 3 мкг полилизина с молекулярным весом 300 в 200 мкл HBS. По истечении дальнейших 30 минут раствор применяют для осуществления трансфекции.b) The formation of a double complex
Biotinylated adenovirus (approximately 10 9 plaque forming units; see Example 19 a) and 19 b)) is reacted with 800 ng of streptavidin-modified polylysine in 50 μl of HBS. After 30 minutes at room temperature, add 6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS, incubate for 30 minutes and add 3 μg of polylysine with a molecular weight of 300 in 200 μl of HBS. After a further 30 minutes, the solution is used to effect transfection.
в) Образование тройного комплекса
Тройной комплекс ДНК, содержащий аденовирус и трансферин, получают следующим образом. Биотинилированный аденовирус (примерно 109 вирусных частиц) смешивают с 800 нг модифицированного стрептавидином полилизина. По истечении 30 минут при комнатной температуре раствор смешивают с 6 мкг плазмидной ДНК в 170 мл HBS, инкубируют в течение 30 минут, после чего добавляют 10 мкг конъюгата полилизина и трансферина TfpL 190В в 200 мкл HBS. По истечении дальнейших 30 минут раствор применяют для осуществления трансфекции.c) Formation of a triple complex
A triple DNA complex containing adenovirus and transferrin is prepared as follows. Biotinylated adenovirus (approximately 10 9 viral particles) is mixed with 800 ng of streptavidin-modified polylysine. After 30 minutes at room temperature, the solution was mixed with 6 μg of plasmid DNA in 170 ml of HBS, incubated for 30 minutes, after which 10 μg of polylysine conjugate and TfpL 190B transferrin in 200 μl of HBS were added. After a further 30 minutes, the solution is used to effect transfection.
г) Определение β-галактозидазы
Клетки BNL CL. 2 засеивают на покровных стеклах и через 24 часа клетки трансфецируют репортерным геном pCMV-β-gal. Через 48 часов определяют содержание β-галактозидазы.g) Determination of β-galactosidase
Cells BNL CL. 2 are seeded on coverslips and after 24 hours the cells are transfected with the pCMV-β-gal reporter gene. After 48 hours, the content of β-galactosidase is determined.
Применяемые для переноса двойные комплексы. Биотинилированный аденовирус объединяют с модифицированным стрептавидином полилизином. Альтернативно аденовирус ковалентно связывают с полилизином при помощи трансглутаминазы. Конъюгат аденовируса и полилизина добавляют к ДНК в условиях, обеспечивающих образование комплекса между ДНК и полилизином. При этом нейтрализуется определенная часть (примерно 1/4) отрицательных зарядов ДНК. Затем рассчитанное количество полилизина добавляют с тем, чтобы нейтрализовать остаток отрицательных зарядов. Комплексы, состоящие из ДНК, связанные с конъюгатом аденовируса и полилизина и с полилизином, далее обозначаются как двойные комплексы переноса. Double complexes used for transfer. Biotinylated adenovirus is combined with modified streptavidin polylysine. Alternatively, adenovirus is covalently bound to polylysine via transglutaminase. The conjugate of adenovirus and polylysine is added to the DNA under conditions ensuring the formation of a complex between DNA and polylysine. In this case, a certain part (approximately 1/4) of the negative charges of DNA is neutralized. Then, the calculated amount of polylysine is added in order to neutralize the remaining negative charges. DNA complexes associated with the conjugate of adenovirus and polylysine and with polylysine are hereinafter referred to as double transfer complexes.
В основном существуют два пути получения двойных комплексов переноса. ДНК можно сначала связывать со стрептавидинилированным полилизином и затем с биотинилированным аденовирусом, или же аденовирус сначала связывают с полилизином и затем переводят в комплекс ДНК. Последний метод дает намного лучшие результаты, в частности при низкой концентрации ДНК. Поэтому этот подход представляет собой предпочтительный метод получения двойного и тройного комплексов. Basically, there are two ways to obtain double transfer complexes. DNA can first be bound to streptavidinylated polylysine and then to biotinylated adenovirus, or the adenovirus is first bound to polylysine and then converted to a DNA complex. The latter method gives much better results, in particular at low DNA concentrations. Therefore, this approach is the preferred method for producing binary and triple complexes.
Тройные комплексы переноса, содержащие трансферин. Конъюгаты аденовируса и полилизина добавляют к ДНК в условиях, обеспечивающих образование комплекса и нейтрализацию части (примерно 1/4) отрицательных зарядов ДНК. Затем к комплексу добавляют рассчитанное количество конъюгата трансферина и полилизина с тем, чтобы нейтрализовать остаток отрицательных зарядов ДНК. Комплексы, состоящие из ДНК, конъюгатов аденовируса и полилизина и трансферина и полилизина, далее обозначаются как тройные комплексы. В принципе такой тройной комплекс должен обладать способностью к включению клеткой в результате связывания с клеточными рецепторами аденовируса или рецепторами трансферина. Triple transfer complexes containing transferrin. The conjugates of adenovirus and polylysine are added to the DNA under conditions that ensure the formation of the complex and the neutralization of part (about 1/4) of the negative charges of DNA. Then, the calculated amount of the transferrin conjugate and polylysine is added to the complex in order to neutralize the remaining negative DNA charges. Complexes consisting of DNA, conjugates of adenovirus and polylysine and transferrin and polylysine are hereinafter referred to as triple complexes. In principle, such a triple complex should be capable of being incorporated by the cell as a result of binding to adenovirus cell receptors or transferrin receptors.
Связь между конденсатами ДНК и аденовирусом существенно улучшает экспрессию репортерного гена люциферазы. Физическую связь между аденовирусным штаммом d1312 и полилизином можно осуществлять либо за счет инкубации обоих компонентов вместе с трансглутаминазой, либо за счет биотинилирования аденовируса и стрептавидинилирования полилизина. Эффект такого связывания на эффективность трансфекции четко показан на фиг. 32, где представлены результаты инкубации гепатоцитов вместе с комплексами ДНК и конъюгата трансферина и полилизина (TfpL) в присутствии хлорохина или в присутствии аденовируса (AdV + TfpL). Трансфериновая инфекция, т.е. способствуемая трансферином трансфекция, в присутствии свободного аденовируса улучшается так, что приводит к типичному усилению высвобождения комплексов ДНК и конъюгата трансферина и полилизина в клетки. В случае комплексов pLAdV/TpfL аденовирус сопряжают с полилизином при помощи трансглутаминазы и затем подвергают взаимодействию с ДНК, что приводит к нейтрализации части отрицательных зарядов ДНК. Потом добавляют конъюгат трансферина и полилизина для нейтрализации остатка отрицательных зарядов. Таким путем синтезируют тройной комплекс ДНК и конъюгатов аденовируса и полилизина и трансферина и полилизина. Видно, что при этом можно достигать чрезвычайно высокой степени экспрессии люциферазы, т.е. 1,5 • 109 световых единиц люциферазы (примерно 5000 световых единиц на клетку). В случае комплексов AdV + pL + TfpL аденовирус смешивают с полилизином тем же образом, что и в случае обработки трансглутаминазой. С целью выяснения специфичности способствуемого трансглутаминазой связывания полилизина с вирусом, процесс осуществляют в отсутствие фермента. Затем препарат вируса переводят в комплекс с тем же количеством ДНК и TfpL, что и в комплексах pLAdV/TfpL. В этом случае трансфекция является умеренной также как и в случае содержащих AdV и TfpL комплексов, так как в обоих экспериментах взаимное размещение вируса, трансферина и ДНК представляет собой случайный процесс, тогда, как в случае содержащих pLAdV и TfpL комплексов включение клеткой обеспечивается физическим связыванием вируса с ДНК в тройном комплексе. При этом достигается высокая степень трансфериновой инфекции.The relationship between DNA condensates and adenovirus significantly improves the expression of the luciferase reporter gene. The physical connection between the adenovirus strain d1312 and polylysine can be achieved either by incubation of both components together with transglutaminase, or by biotinylation of adenovirus and streptavidinylation of polylysine. The effect of such binding on transfection efficiency is clearly shown in FIG. 32, which presents the results of incubation of hepatocytes together with DNA and conjugate complexes of transferrin and polylysine (TfpL) in the presence of chloroquine or in the presence of adenovirus (AdV + TfpL). Transferrin infection, i.e. Transferin-facilitated transfection, in the presence of free adenovirus, is improved so that it leads to a typical increase in the release of DNA complexes and the conjugate of transferrin and polylysine into cells. In the case of pLAdV / TpfL complexes, adenovirus is conjugated to polylysine using transglutaminase and then reacted with DNA, which leads to the neutralization of some of the negative charges of DNA. Then the conjugate of transferrin and polylysine is added to neutralize the remainder of the negative charges. In this way, a triple complex of DNA and conjugates of adenovirus and polylysine and transferrin and polylysine is synthesized. It can be seen that in this case, an extremely high degree of luciferase expression can be achieved, i.e. 1.5 • 10 9 light units of luciferase (approximately 5000 light units per cell). In the case of AdV + pL + TfpL complexes, the adenovirus is mixed with polylysine in the same manner as in the case of transglutaminase treatment. In order to determine the specificity of the transglutaminase-facilitated binding of polylysine to the virus, the process is carried out in the absence of an enzyme. Then the virus preparation is transferred to the complex with the same amount of DNA and TfpL as in the pLAdV / TfpL complexes. In this case, transfection is moderate as in the case of AdV and TfpL-containing complexes, since in both experiments the mutual placement of the virus, transferrin and DNA is a random process, whereas in the case of pLAdV and TfpL-containing complexes, the inclusion of the cell is provided by physical binding of the virus with DNA in a triple complex. At the same time, a high degree of transferrin infection is achieved.
Трансфекция клеток К562 показывает эндосомолитические свойства аденовируса. Человеческая эритролейкозная клеточная линия К562 содержит примерно 150000 рецепторов трансферина. Как уже указывалось выше, в присутствии хлорохина эти клетки можно подвергать высокоэффективной трансфериновой инфекции в результате обработки комплексами репортерной ДНК и конъюгата полилизина и трансферина даже в отсутствие аденовируса (TfpL, фиг. 33). Те же самые комплексы с добавленным свободным аденовирусом (AdV/TfpL), но в отсутствие хлорохина, обеспечивают лишь относительно небольшую степень экспрессии репортерного гена, предположительно из-за того, что клетки К562, также как и другие клетки крови, имеют низкое число рецепторов аденовируса. Если же аденовирус связывают с полилизином через биотиново-стрептавидиновый мостик и репортерную ДНК полностью конденсируют добавлением соответствующего количества полилизина для получения тройного комплекса (pLAdV/pL), то степень поддерживаемой аденовирусом трансфекции является средней. Предполагается, что небольшое число рецепторов аденовируса на клетках К562 используется эффективным образом. Однако если связанную с аденовирусом и полилизином репортерную ДНК полностью конденсируют и нейтрализуют добавлением конъюгата трансферина и полилизина для получения тройного комплекса pLAdV/TfpL и имеются многочисленные клеточные рецепторы трансферина, то благодаря эффективному связыванию трансферина и эндосомолитическим свойствам вируса эффективность трансфекции увеличивается по меньшей мере на 2 порядка (см. фиг. 33). Transfection of K562 cells shows the endosomolytic properties of adenovirus. The K562 human erythroleukemia cell line contains approximately 150,000 transferrin receptors. As mentioned above, in the presence of chloroquine, these cells can be subjected to highly efficient transferrin infection by treatment with complexes of reporter DNA and conjugate of polylysine and transferrin even in the absence of adenovirus (TfpL, Fig. 33). The same complexes with added free adenovirus (AdV / TfpL), but in the absence of chloroquine, provide only a relatively small degree of expression of the reporter gene, presumably due to the fact that K562 cells, like other blood cells, have a low number of adenovirus receptors . If adenovirus is bound to polylysine via a biotin-streptavidin bridge and the reporter DNA is completely condensed by adding the appropriate amount of polylysine to obtain the triple complex (pLAdV / pL), the degree of adenovirus-supported transfection is moderate. It is believed that a small number of adenovirus receptors on K562 cells are used in an efficient manner. However, if the reporter DNA associated with adenovirus and polylysine is completely condensed and neutralized by the addition of a transferrin conjugate and polylysine to obtain the pLAdV / TfpL triple complex and there are numerous cellular transferrin receptors, then, thanks to the effective binding of the transferrin and the endosomolytic properties of the virus, the transfection efficiency increases by at least 2 orders of magnitude (see Fig. 33).
Тройные комплексы ДНК обеспечивают экспрессию репортерного гена почти во всех гепатоцитах. Эффективность предлагаемых комплексов ДНК также исследуют на мышиных гепатоцитах (BNL CL.2) за счет определения процента их трансфекции. При этом в качестве репортерного гена применяют ген β-галактозидазы под контролем промотора CMV. После фиксации клеток определяют активность β-галактозидазы. Triple DNA complexes provide expression of the reporter gene in almost all hepatocytes. The effectiveness of the proposed DNA complexes is also investigated on murine hepatocytes (BNL CL.2) by determining the percentage of their transfection. Moreover, the β-galactosidase gene under the control of the CMV promoter is used as the reporter gene. After cell fixation, β-galactosidase activity is determined.
На фиг. 34 представлены результаты анализа активности β-галактозидазы в случае мышиных гепатоцитов после А) трансфериновой инфекции в присутствии хлорохина, В) трансфериновой инфекции в присутствии свободного аденовируса d1312 и С) трансфекции тройным комплексом, состоящим из аденовируса d1312, полилизина, трансферина и репортерной ДНК. После обычной трансфериновой инфекции репортерного ДНК в отсутствие аденовируса только несколько клеток проявляют экспрессию репортерного гена. Процентная трансфекция составляет менее 0,1%. Если добавлять хлорохин, то процент трансфекции повышается примерно до 0,2% (см. фиг. 34А). В случае присутствия свободного аденовируса 5-10% клеток экспримируют репортерный ген (см. фиг. 34В), тогда как тройные комплексы, включающие модифицированные трансглутаминазой вирусы, обеспечивают экспрессию почти во всех клетках (см. фиг. 34С). Так как тройной комплекс можно применять в высоко-разбавленном виде, токсичный эффект, который наблюдается в случае высоких доз свободного (инактивированного) аденовируса, обычно не имеет место. Но следует отметить, что в случае применения тройного комплекса в высокой концентрации, обеспечивающей вовлечение в процесс 100% клеток, подобный токсичный эффект начинает проявляться. Токсичные эффекты могут являться результатом остаточной активности вирусного гена, эндосомолитических свойств добавляемого вируса или же могут просто являться причиной очень высокого уровня экспрессии трансфецированного гена. In FIG. 34 presents the results of an analysis of β-galactosidase activity in the case of murine hepatocytes after A) a transferrin infection in the presence of chloroquine, B) a transferrin infection in the presence of free adenovirus d1312 and C) transfection with a triple complex consisting of adenovirus d1312, polylysine, transferrin and reporter DNA. After the usual transferrin infection of the reporter DNA in the absence of adenovirus, only a few cells express the reporter gene. Percentage transfection is less than 0.1%. If chloroquine is added, the percentage of transfection rises to about 0.2% (see FIG. 34A). In the presence of free adenovirus, 5-10% of the cells express the reporter gene (see FIG. 34B), while ternary complexes including transglutaminase-modified viruses provide expression in almost all cells (see FIG. 34C). Since the ternary complex can be used in a highly diluted form, the toxic effect that is observed in the case of high doses of free (inactivated) adenovirus usually does not occur. But it should be noted that in the case of the use of the triple complex in a high concentration, which ensures the involvement of 100% of the cells in the process, a similar toxic effect begins to appear. Toxic effects may result from the residual activity of the viral gene, the endosomolytic properties of the added virus, or they may simply cause a very high level of expression of the transfected gene.
Экспрессия трансфецированного репортерного гена является временным явлением, но продолжается неделями в неделящихся гепатоцитах. Получают тройные комплексы (pLAdV/TfpL), включающие модифицированный полилизином аденовирус d1312 и модифицированный аденовирус d1312, инактивированный обработкой псораленом. Аналогично опыту по фиг. 34В 2/3 сливающейся клеточной культуры гепатоцитов трансфецируют репортерным геном люциферазы CMVL и активность люциферазы определяют в разные моменты. Как видно на фиг. 35, активность люциферазы является максимальной через три дня, то есть в момент слияния клеточной культуры и прекращения деления клеток. Экспрессия репортерного гена продолжается в неделящихся клетках по меньшей мере в течение 6 недель без необходимости отбора для обеспечения жизнедеятельности гена, в частности тогда, когда инактивированный обработкой псораленом аденовирус применяется для образования тройного комплекса. Expression of the transfected reporter gene is temporary, but continues for weeks in non-fissile hepatocytes. Ternary complexes (pLAdV / TfpL) are prepared, including the polylysine-modified adenovirus d1312 and the modified adenovirus d1312 inactivated by treatment with psoralen. Similar to the experience of FIG.
Пример 24. Применение куриного аденовируса CELO для улучшения переноса ДНК в клетки человека. Example 24. The use of chicken adenovirus CELO to improve the transfer of DNA into human cells.
2 мл куриного аденовируса CELO (штамм Phelps, серотип FAV-1,7) подвергают гель-фильтрации в колонке PD-10, которую предварительно уравновешивают буфером 20 мМ HEPES с pH 7,3 и буфером 150 мМ хлористого натрия, содержащим 10% глицерина. 2 мл получаемого элюата подвергают взаимодействию с 20 мкл 1 мМ биотина марки NHS-LC при комнатной температуре в течение 3 часов. Получаемый биотинилированный вирус подвергают диализу с применением 3 х 300 мл буфера HBS, содержащего 40 % глицерина, при температуре 4oC, после чего аликвоты вируса хранят при температуре -70oC. Клетки HeLa (5 • 105 клеток на чашку диаметром 6 см) в 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, инкубируют с 6 мкг плазмиды pCMVL, имеющейся в виде комплекса с полилизином (pL) или конъюгатом трансферина и полилизина (TfpL) в 500 мкл буфера HBS (комплекс предварительно инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут). Затем пробы добавляют к клеткам при температуре 37oC в присутствии вируса, взятого в количестве, указанном на рис. 36. В случае проб, содержащих биотинилированный вирус CELO, указанное количество вируса предварительно инкубируют вместе с указанным количеством модифицированного стрептавидином полилизина (StpL) в 200 мкл буфера HBS при комнатной температуре в течение 30 минут, после чего добавляют 6 мкг плазмиды pCLus в 100 мкл HBS. После 30-минутной инкубации при комнатной температуре указанное количество содержащего TfpL комплекса добавляют к клеткам при температуре 37oC. Через 2 часа к клеткам добавляют 5 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, а по истечении 24 часов клетки собирают и подают на определение активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 36.2 ml of chicken CELO adenovirus (Phelps strain, serotype FAV-1.7) was subjected to gel filtration in a PD-10 column, which was pre-equilibrated with 20 mM HEPES pH 7.3 buffer and 150 mM sodium chloride buffer containing 10% glycerol. 2 ml of the resulting eluate is reacted with 20 μl of 1 mM NHS-LC biotin at room temperature for 3 hours. The resulting biotinylated virus is dialyzed using 3 x 300 ml HBS buffer containing 40% glycerol at a temperature of 4 o C, after which aliquots of the virus are stored at a temperature of -70 o C. HeLa cells (5 • 10 5 cells per cup with a diameter of 6 cm ) in 2 ml of DMEM medium containing 2% TES, incubated with 6 μg of plasmid pCMVL, available as a complex with polylysine (pL) or conjugate of transferrin and polylysine (TfpL) in 500 μl of HBS buffer (the complex is preincubated at room temperature for 30 minutes). Then the samples are added to the cells at a temperature of 37 o C in the presence of the virus, taken in the amount indicated in Fig. 36. In the case of samples containing the biotinylated CELO virus, the indicated amount of virus is pre-incubated with the indicated amount of streptavidin-modified polylysine (StpL) in 200 μl of HBS buffer at room temperature for 30 minutes, after which 6 μg of pCLus plasmid in 100 μl of HBS is added . After a 30-minute incubation at room temperature, the indicated amount of the TfpL-containing complex is added to the cells at a temperature of 37 ° C. After 2 hours, 5 ml of DMEM medium containing 10% TES is added to the cells, and after 24 hours the cells are collected and submitted for activity determination luciferase. The results of the experiment are presented in FIG. 36.
Как видно на фиг. 36, вирус CELO в свободном виде улучшает доставку ДНК в клетки HeLa (см. следы 1 - 6). Однако если вирус CELO модифицируют биотином и включают в комплекс вместе с стрептавидином, либо вместе с конъюгатом трансферина и полилизина, либо без него, то вирус обеспечивает улучшение доставки ДНК в такой степени, которую можно сравнивать с тем случаем, когда применяют аденовирус d1312 человека. Данная линия клеток HeLa имеет большую емкость связывания включающих полилизин и ДНК комплексов в отсутствие трансферина (ср. активность люциферазы проб 1 и 4 на фиг. 36). Таким образом включение вируса CELO в комплекс полилизина и ДНК является достаточным для "пуска" поглощения вируса. As seen in FIG. 36, the CELO virus in its free form improves the delivery of DNA to HeLa cells (see
Пример 25. Трансфекция миобластов
а) Трансфекция миобластов и миотрубочек включающими ДНК, трансферин и полилизин комплексами в присутствии свободного аденовируса и в присутствии биотинилированного и стрептавидинилированного аденовируса.Example 25. Transfection of myoblasts
a) Transfection of myoblasts and myotubes with DNA, transferrin and polylysine complexes in the presence of free adenovirus and in the presence of biotinylated and streptavidinylated adenovirus.
Миобласты C2Cl2 (N АТСС: CRL 1772) и миобласты G8 (No АТСС: CRL 1456) выращивают в имеющей высокую концентрацию глюкозы среде DMEM, содержащей 10% ТЭС. Миобластовые культуры подвергают трансфекции с подачей примерно 5 • 105 клеток на чашку диаметром 6 см. Культуры миотрубочек получают за счет подачи миобластов в чашки диаметром 6 см (примерно 5 x105 клеток на чашку) и замены среды на имеющую высокую концентрацию глюкозы среду DMEM, содержащую 2% лошадиной сыворотки, при достижении слияния клеток. Трансфекцию миотрубочек осуществляют через 5 - 7 дней. Используемые для трансфекции комплексы получают описанным в примере 19 образом с применением указанных на фиг. 37 количеств TfpL, StpL и биотинилированного аденовируса d1312. Через 20 часов после трансфекции клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 37, где активность люциферазы для всей пробы указана в световых единицах. Видно, что как миобласты, так и миотрубочки можно трансфецировать с высокой эффективностью. После дифференциации в миотрубочки наблюдается снижение эффективности трансфекции на менее 1 log (в случае C2Cl2) или же значительного уменьшения не наблюдается (в случае G8). В случае линии G8 участие в образовании миотрубочек имеет место с более низкой частотой, за что частично может быть ответственным отсутствие определяемого уменьшения эффективности в дифференцированной культуре. В случае данной клетки взаимодействие между трансферином и его рецептором в переносе ДНК не является решающим. Во всех 4 клеточных препаратах наблюдается лишь слабая доставка ДНК при применении комплексов TfpL и ДНК в присутствии свободного аденовируса d1312 (см. следы 1, 4, 7, 10). Эффективность трансфекции повышается в присутствии биотинилированного аденовируса, модифицированного стрептавидином (см. следы 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12). Эффективность доставки, достигаемая при применении комбинационного комплекса, включающего только вирус, pL и StpL, повышается менее чем на 1 log по сравнению с комплексами, которые включают только конъюгат трансферина и полилизина (TfpL) (ср., например, след 2 (без трансферина) со следом 3 (в присутствии трансферина)). По поводу незначительной трансфекции в случае применения свободного вируса и высокой трансфекции в случае применения включающих связанный вирус комплексов либо в присутствии, либо в отсутствие конъюгата трансферина и полилизина предполагается, что аденовирус служит в качестве лиганда в этих клетках, а в случае отсутствия связывания свободный вирус может проникать в клетки, однако комплекс ДНК и конъюгата трансферина и полилизина не проникает эффективно (в данном примере в качестве ДНК применяют pCMVL).C 2 Cl 2 myoblasts (N ATCC: CRL 1772) and G8 myoblasts (ATCC No: CRL 1456) are grown in DMEM containing high glucose concentration containing 10% TES. Myoblast cultures are transfected with approximately 5 x 10 5 cells per
б) Гистохимический анализ частоты трансфекции в миотрубочках
Аналогично стадии а) подготовляют культуры миотрубочек С2Сl2 (5 • 105 клеток высеивают в чашки диаметром 6 см в качестве миобластов, которые потом дифференцируют в миотрубочки). 6 мкг ДНК pCMV β-gal переводят в комплекс с 8 мкг TfpL в среде 500 мкл буфера HBS и добавляют к клеткам в присутствии 18 мкл аденовируса d1312 (1 • 1012 вирусов на мл) в 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС. Кроме того, 6 мкг ДНК pCMVLacZ переводят в комплекс с 7 мкг TfpL и 800 нг StpL, включающего 18 мкл биотинилированного аденовируса d1312 (1 • 1012 вирусов на мл) в 500 мкл буфера HBS и добавляют к клеткам в 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС. После 24-часовой инкубации клетки окрашивают описанным в примере 15 образом с тем, чтобы определить активность β-галактозидазы. Результаты окрашенных проб согласуются с результатами трансфекции с применением в качестве репортерного гена люциферазы (см. пункт а). В случае применения свободного вируса наблюдается лишь очень низкая экспрессия гена в культурах миотрубочек, тогда как связывание вируса с ДНК приводит к высокому уровню экспрессии гена. Присутствие окрашенных в синий цвет канальцев указывает на успешный перенос гена в эти дифференцированные клетки в присутствии свободного аденовируса.b) Histochemical analysis of the frequency of transfection in myotubules
Similarly to stage a), cultures of C 2 Cl 2 myotubules are prepared (5 × 10 5 cells are seeded into 6 cm diameter dishes as myoblasts, which are then differentiated into myotubules). 6 μg pCMV β-gal DNA was complexed with 8 μg TfpL in 500 μl HBS buffer and added to the cells in the presence of 18 μl d1312 adenovirus (1 × 10 12 viruses per ml) in 2 ml DMEM medium containing 2% TES. In addition, 6 μg of pCMVLacZ DNA was complexed with 7 μg of TfpL and 800 ng of StpL, including 18 μl of biotinylated adenovirus d1312 (1 x 10 12 viruses per ml) in 500 μl of HBS buffer and added to cells in 2 ml of DMEM containing 2% TPP. After a 24-hour incubation, cells are stained as described in Example 15 in order to determine β-galactosidase activity. The results of stained samples are consistent with the results of transfection using luciferase as a reporter gene (see paragraph a). In the case of the use of free virus, only very low gene expression is observed in myotube cultures, while the binding of the virus to DNA leads to a high level of gene expression. The presence of blue-stained tubules indicates successful gene transfer to these differentiated cells in the presence of free adenovirus.
в) Перенос ДНК в первичные мышиные миобласты и миотрубочки
Основные скелетные мышцы обеих задних ног мыши-самца породы С57В1/6 в возрасте 4 недель стерильно изолируют в буфере PBS и разрезают на куски примерно 5 мм. Ткань суспендируют в 20 мл буфера PBS, оставляют стоять в течение примерно 2 минут и надосадочную жидкость аспирируют. Указанные операции повторяют 3 раза. Затем ткань смешивается с 3,5 мл буфера PBS, содержащего 0,5 мл трипсина /ЭДТУК, 0,5 мл 1%-ной по весу коллагеназы и 0,5 мл 1%-ного АСС (фракция V, в 4 мМ хлористого кальция) и смесь подвергают инкубации при температуре 37oC в течение 30 минут с частым незначительным размешиванием. После 30-минутной инкубации оставшиеся ткани дают осаждаться, надосадочную жидкость удаляют и смешивают с 5 мл среды DMEM, включающей 20% ТЭС. Инкубацию с протеазой повторяют 3 - 4 раза до полной дисперсии ткани. Получаемую суспензию клеток фильтруют и центрифугируют при 500 g в течение 15 минут. Продукт центрифугирования повторно суспендируют в 10 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС, и фибропласты удаляют за счет высеивания клеток на непокрытые чашки диаметром 15 см в течение 60 минут. Несвязанные клетки тщательно удаляют и высеивают на 5 покрытых ламинином чашек Петри диаметром 10 см, каждая из которых содержит 15 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС. После достижения слияния (примерно через одну неделю) клетки обрабатывают трипсином и снова высеивают на покрытые ламинином чашки Петри диаметром 6 см в количестве примерно 1 • 106 клеток на чашку. Для получения культур миотрубочек примерно через 5 дней (когда достигнуто слияние клеток) среду заменяют на среду DMEM, содержащую 2% лошадиной сыворотки, и через одну неделю осуществляют процесс трансфекции. Культуры миобластов подвергают трансфекции в чашках диаметром 6 см примерно при 80%-ном слиянии.c) DNA transfer to primary murine myoblasts and myotubules
The main skeletal muscles of both hind legs of a C57B1 / 6 male male at 4 weeks of age are sterilely isolated in PBS and cut into pieces of approximately 5 mm. Tissue was suspended in 20 ml of PBS, allowed to stand for about 2 minutes and the supernatant was aspirated. These operations are repeated 3 times. The tissue is then mixed with 3.5 ml of PBS buffer containing 0.5 ml of trypsin / EDTA, 0.5 ml of 1% by weight collagenase and 0.5 ml of 1% ACC (fraction V, in 4 mM calcium chloride ) and the mixture is incubated at a temperature of 37 o C for 30 minutes with frequent slight stirring. After a 30-minute incubation, the remaining tissues are allowed to settle, the supernatant is removed and mixed with 5 ml of DMEM medium, including 20% TES. The incubation with the protease is repeated 3-4 times until the tissue is completely dispersed. The resulting cell suspension is filtered and centrifuged at 500 g for 15 minutes. The centrifugation product is resuspended in 10 ml of DMEM containing 20% TES and the fibroblasts are removed by plating the cells on uncoated plates with a diameter of 15 cm for 60 minutes. Unbound cells are carefully removed and plated on 5 laminin-coated Petri dishes with a diameter of 10 cm, each of which contains 15 ml of DMEM containing 20% TES. After fusion is achieved (after about one week), the cells are trypsinized and plated again on laminin-coated Petri dishes with a diameter of 6 cm in an amount of about 1 × 10 6 cells per dish. To obtain myotubule cultures, after about 5 days (when cell fusion is achieved), the medium is replaced with DMEM containing 2% horse serum, and the transfection process is carried out after one week. Myoblast cultures are transfected in plates with a diameter of 6 cm at approximately 80% fusion.
Покрытые ламинином чашки приготовляют следующим образом. В чашки подают 0,025 мг/мл полилизина с молекулярным весом 30000 - 70000 в стерильной воде при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем чашки промывают 3 раза стерильной водой и сушат воздухом. Затем чашки покрывают ламинином, подаваемым в воде в количестве 8 мкг/мл, при комнатной температуре в течение ночи, после чего чашки промывают 3 раза стерильной водой перед высеиванием клеток. Laminin coated cups are prepared as follows. 0.025 mg / ml polylysine with a molecular weight of 30,000 - 70,000 in sterile water at room temperature for 30 minutes is served in a cup. Then the plates are washed 3 times with sterile water and air dried. The plates are then coated with laminin, supplied in water in an amount of 8 μg / ml, at room temperature overnight, after which the plates are washed 3 times with sterile water before plating the cells.
Применяемые для трансфекции комплексы ДНК получают за счет разбавления указанного на фиг. 38 количества биотинилированного аденовируса d1312, инактивированного обработкой псораленом и ультрафиолетовыми лучами (полученным описанным в примере 19 образом; на фиг.: "инакт. AdV") в 150 мкл буфера HBS и добавления 1 мкг StpL в 150 мкл буфера HBS с последующей инкубацией при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем к каждой пробе добавляют 100 мкл буфера HBS, содержащего 6 мкг pCMVL, с последующей инкубацией при комнатной температуре в течение 30 минут. В конце концов к каждой пробе добавляют 7 мкг TfpL в 100 мкл буфера HBS, инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут и добавляют к культурам миобластов и миотрубочек в чашках диаметром 6 см, содержащих 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС. После одночасовой инкубации среду заменяют на 5 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС (в случае миобластов), или на 5 мл среды DMEM, содержащей 2% лошадиной сыворотки (в случае миотрубочек). Через 48 часов осуществляют сбор клеток для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 38. The DNA complexes used for transfection are obtained by diluting the one indicated in FIG. 38 amounts of biotinylated adenovirus d1312 inactivated by treatment with psoralen and ultraviolet rays (obtained as described in Example 19; in Fig .: "inact. AdV") in 150 μl of HBS buffer and adding 1 μg of StpL in 150 μl of HBS buffer, followed by incubation at room temperature for 30 minutes. Then, 100 μl of HBS buffer containing 6 μg pCMVL was added to each sample, followed by incubation at room temperature for 30 minutes. Finally, 7 μg TfpL in 100 μl HBS buffer is added to each sample, incubated at room temperature for 30 minutes and added to cultures of myoblasts and myotubules in 6 cm diameter dishes containing 2 ml of DMEM medium containing 2% TES. After a one-hour incubation, the medium is replaced with 5 ml of DMEM medium containing 20% TES (in the case of myoblasts), or 5 ml of DMEM medium containing 2% horse serum (in the case of myotubules). After 48 hours, cells are harvested to determine luciferase activity. The results of the experiment are presented in FIG. 38.
Пример 26. Улучшение переноса вируса CELO в миобласты с применением пектина в качестве лиганда
а) Сопоставительный анализ аденовируса d1312 и вируса CELO в клетках HeLa и миобластах C2Cl2
Состоящие либо из клеток HeLa либо из миобластов C2Cl2 пробы (5 • 105 клеток на чашку диаметром 6 см) подвергают трансфекции 6 мкг ДНК pCMVL в виде комплекса с 1 мкг StpL/7 мкг TfpL и 5 мкл биотинилированного аденовируса d1312 (см. пример 19; 1 • 1012 частиц/мл) или 18 мкл биотинилированного вируса CELO (см. пример 24; 0,3 • 1012 частиц на мл). После 20-часовой инкубации клетки собирают для определения активности люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 39.Example 26. Improving the transfer of CELO virus to myoblasts using pectin as a ligand
a) Comparative analysis of adenovirus d1312 and CELO virus in HeLa cells and myoblasts C 2 Cl 2
Samples consisting of either HeLa cells or C 2 Cl 2 myoblasts (5 x 10 5 cells per dish with a diameter of 6 cm) are transfected with 6 μg pCMVL DNA as a complex with 1 μg StpL / 7 μg TfpL and 5 μl biotinylated adenovirus d1312 (cm Example 19; 1 • 10 12 particles / ml) or 18 μl of biotinylated CELO virus (see Example 24; 0.3 • 10 12 particles per ml). After a 20-hour incubation, cells are harvested to determine luciferase activity. The results of the experiment are presented in FIG. 39.
Трансфекция в клетках HeLa может осуществляться со сравнимой эффективностью как при применении состоящих из аденовируса d1312 человека, StpL, TfpL и ДНК комплексов, которые проникают в клетки либо при помощи рецептора аденовируса, либо при помощи рецептора трансферина, так и состоящих из вируса CELO, StpL, TfpL и ДНК комплексов, которые могут проникать в клетки при помощи рецептора трансферина. Перенос ДНК в миобласты C2Cl2 может эффективно осуществляться при применении включающих аденовирус d1312 комплексов, тогда как включающие вирус CELO комплексы являются менее эффективными в этих клетках. Результаты опытов по предыдущим примерам свидетельствуют о том, что рецептор трансферина играет лишь незначительную роль в процессе переноса комбинационного комплекса в эти клетки. Предполагается, что рецептор аденовируса представляет собой основной сайт проникновения. Незначительная активность вируса CELO в миобластах может представлять собой результат плохого связывания как вируса CELO, так и трансферина с миобластами C2Cl2.Transfection in HeLa cells can be carried out with comparable efficiency both when using human adenovirus d1312, StpL, TfpL and DNA complexes that penetrate the cells either using the adenovirus receptor, or using the transferrin receptor, or consisting of CELO, StpL, TfpL and DNA complexes that can penetrate cells using the transferrin receptor. DNA transfer to C 2 Cl 2 myoblasts can be effectively carried out using adenovirus d1312-containing complexes, while CELO virus-containing complexes are less effective in these cells. The results of experiments in the previous examples indicate that the transferrin receptor plays only a minor role in the transfer of the combination complex to these cells. The adenovirus receptor is believed to be the main entry site. The slight activity of the CELO virus in myoblasts may result from poor binding of both the CELO virus and transferrin to C 2 Cl 2 myoblasts.
б) Улучшение трансфекции миобластов C2Cl2 вирусом CELO при применении агглютинина пшеничного зачатка в качестве лиганда
Ввиду малоэффективного переноса в опыте по пункту а) трансферин заменяют на новый лиганд, получаемый следующим образом.b) Improving the transfection of C 2 Cl 2 myoblasts with the CELO virus when using wheat germ agglutinin as a ligand
Due to the ineffective transfer in the experiment under item a), transferrin is replaced with a new ligand, obtained as follows.
Биотинилированный вирус CELO (3 • 109 клеток) и 1 мкг биотинилированного агглютинина пшеничного зачатка (далее: "АПЗ") в 150 мкл буфера HBS смешивают с раствором 0,8 мкг StpL в 150 мкл буфера HBS и смесь инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут. 6 мкг ДНК pCMVL в 100 мкл буфера HBS добавляют к раствору вируса, АПЗ и StpL в 300 мкл HBS с последующей инкубацией при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем к смеси добавляют 7 мкг TfpL в 100 мкл буфера HBS, после чего снова инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут. Получаемые комплексы добавляют к миобластам C2Cl2 (5 • 105 клеток на чашку диаметром 6 см) в 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС. Через час к клеткам добавляют 5 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, и по истечении 20 часов осуществляют сбор клеток для определения активности люциферазы (в световых единицах). Результаты опыта представлены на фиг. 40. На этой фиг. видно, что в отсутствие вируса перенос ДНК является очень незначительным как в присутствии АПЗ, так и в его отсутствие (см. следы 1, 6). Перенос незначительной эффективности достигается при применении связанного вируса CELO (см. след 2). Но 16-кратное повышение эффективности переноса достигается в случае включения в комплекс АПЗ. Увеличение содержания АПЗ в комплексы (от 1 мкг до 5 мкг) приводит к незначительному снижению эффективности переноса (ср. следы 3 и 4), тогда как в результате увеличения содержания StpL в комплексе (от 1 мкг до 2 мкг) наблюдается незначительное повышение эффективности переноса (ср. следы 3 и 5). Таким образом, результаты данного опыта свидетельствуют о том, что АПЗ в качестве лиганда обеспечивает повышение эффективности переноса ДНК в клетки C2Cl2 при помощи вируса CELO.CELO biotinylated virus (3 x 10 9 cells) and 1 μg of wheat germ biotinylated agglutinin agglutinin (hereinafter “APZ") in 150 μl HBS buffer are mixed with a solution of 0.8 μg StpL in 150 μl HBS buffer and the mixture is incubated at room temperature for 30 minutes. 6 μg of pCMVL DNA in 100 μl of HBS buffer is added to a solution of the virus, AH and StpL in 300 μl of HBS, followed by incubation at room temperature for 30 minutes. Then, 7 μg TfpL in 100 μl HBS buffer was added to the mixture, after which it was again incubated at room temperature for 30 minutes. The resulting complexes are added to C 2 Cl 2 myoblasts (5 • 10 5 cells per dish with a diameter of 6 cm) in 2 ml of DMEM medium containing 2% TES. After an hour, 5 ml of DMEM medium containing 10% TES was added to the cells, and after 20 hours, cells were collected to determine luciferase activity (in light units). The results of the experiment are presented in FIG. 40. In this FIG. it can be seen that in the absence of the virus, DNA transfer is very insignificant both in the presence of APA and in its absence (see
г) Экспрессия гена полного фактора VIII в миобластах и миотрубочках C2Cl2
Получение миобластов и миотрубочек C2Cl2 осуществляют описанным выше образом. Трансфекцию осуществляют с применением 6 мкг плазмиды, кодирующей кДНК полного фактора VIII человека, в виде комплекса с 5 или 15 мкл биотинилированного аденовируса d1312, 0,5 или 1 мкг StpL и 7 или 6 мкг TfpL. Комплексы вируса и ДНК добавляют к клеткам в среде DMEM, содержащей 2% ТЭС. После 4-часовой инкубации при температуре 37oC к каждой чашке добавляют 3 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. По истечении 18 часов осуществляют сбор клеток для определения присутствия фактора VIII. Представленные на фиг. 41 результаты указаны как милли-единицы за 24 часа на 1 • 106 клеток.d) Expression of the gene for full factor VIII in myoblasts and myotubes C 2 Cl 2
Obtaining myoblasts and myotubules of C 2 Cl 2 is carried out as described above. Transfection is carried out using 6 μg of the plasmid encoding the full factor VIII human cDNA, as a complex with 5 or 15 μl of biotinylated adenovirus d1312, 0.5 or 1 μg of StpL and 7 or 6 μg of TfpL. Virus and DNA complexes are added to cells in DMEM containing 2% TES. After 4 hours of incubation at 37 ° C., 3 ml of fresh DMEM medium containing 10% TES is added to each plate. After 18 hours, cells are harvested to determine the presence of factor VIII. Presented in FIG. 41 results are shown as milli-units in 24 hours on 1 • 10 6 cells.
Применение белка аденовируса для переноса ДНК. Аденовирус wt300 выращивают в клетках HeLa, очищают и биотинилируют описанным выше для аденовируса d1312 образом. 1,2 мл вируса подвергают диализу с применением 3 х 300 мл 5мМ среды MES, содержащей 1 мМ ЭДТУК, pH 6,25, при температуре 4oC в течение 18 часов. Затем осуществляют центрифугирование при 27 g в течение 30 минут с применением ротора типа SW60. Надосадочную жидкость осторожно удаляют и остаток повторно суспендируют в буфере HBS, содержащем 40% глицерина. К надосадочной жидкости добавляют 20 мМ буфера HEPES с pH 7,4 и 150 мМ хлористого натрия и как осадок (содержащий сердцевину вируса и основную массу гексонового капсида, на фиг. 42 обозначены как "серд."), так и фракции надосадочной жидкости (содержащие оболочки, обозначенные на фиг. 42 как "обол.") применяют для определения активности переноса ДНК в мышиных фибропластах Mov13 и клетках HeLa.The use of adenovirus protein for DNA transfer. Wt300 adenovirus is grown in HeLa cells, purified and biotinylated as described above for adenovirus d1312. 1.2 ml of the virus is dialyzed using 3 x 300 ml of 5 mM MES medium containing 1 mM EDTA, pH 6.25, at a temperature of 4 ° C. for 18 hours. Then centrifugation is carried out at 27 g for 30 minutes using a SW60 rotor. The supernatant was carefully removed and the residue resuspended in HBS buffer containing 40% glycerol. To the supernatant was added 20 mM HEPES buffer with pH 7.4 and 150 mM sodium chloride and both the sediment (containing the core of the virus and the bulk of the hexonic capsid, in Fig. 42 are designated as “heart”) and the fractions of the supernatant (containing the membranes, referred to in Fig. 42 as “envelopes.") are used to determine DNA transfer activity in murine Mov13 fibroblasts and HeLa cells.
Образование включающего ДНК комплекса осуществляют следующим образом. Указанные на фиг. 42 количества каждой фракции, то есть разрушенный вирус перед центрифугированием и интактный вирус (выраженные как мкг белка согласно методу Брэдфорда), разбавляют 300 мкл буфера HBS. Затем добавляют 3 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 50 мкл буфера HBS с последующей инкубацией при комнатной температуре в течение 30 минут. 6 мкг ДНК pCMVL разбавляют 100 мкл буфера HBS и добавляют к первому раствору с последующей инкубацией в течение 30 минут. В заключение добавляют 2 мкг TfpL в 100 мкл HBS с последующей инкубацией в течение дальнейших 30 минут. Для получения проб, содержащих только TfpL, 8 мкг TfpL в 170 мкл HBS смешивают с 6 мкг pCMVL в 330 мкл HBS при комнатной температуре в течение 30 минут. Указанные количества белка вируса разбавляют 300 мкл HBS, после чего добавляют к включающим TfpL и ДНК комплексам. Все пробы добавляют к 5 • 105 клеток HeLa или фибропластов Mov13, находящихся в чашках диаметром 6 см, содержащих 2 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС, после чего пробы оставляют стоять в течение одного часа. Затем добавляют 5 мл свежей среды, содержащей 10% ТЭС, и через 20 часов осуществляют сбор клеток для определения активности люциферазы в световых единицах. Результаты опыта представлены на фиг. 42, где график А относится к опыту с применением клеток HeLa, а график В - к опыту с применением фибропластов Mov13.The formation of a complex comprising DNA is as follows. Referring to FIG. 42 quantities of each fraction, i.e., the destroyed virus before centrifugation and the intact virus (expressed as μg protein according to the Bradford method), are diluted with 300 μl HBS buffer. Then add 3 μg of streptavidin-modified polylysine in 50 μl of HBS buffer, followed by incubation at room temperature for 30 minutes. 6 μg of pCMVL DNA was diluted with 100 μl of HBS buffer and added to the first solution, followed by incubation for 30 minutes. In conclusion, add 2 μg TfpL in 100 μl of HBS, followed by incubation for a further 30 minutes. To obtain samples containing only TfpL, 8 μg of TfpL in 170 μl of HBS was mixed with 6 μg of pCMVL in 330 μl of HBS at room temperature for 30 minutes. The indicated amounts of virus protein are diluted with 300 μl of HBS, after which they are added to the TfpL and DNA complexes. All samples are added to 5 • 10 5 HeLa cells or Mov13 fibroblasts located in 6 cm diameter dishes containing 2 ml of DMEM medium containing 10% TES, after which the samples are left to stand for one hour. Then add 5 ml of fresh medium containing 10% TES, and after 20 hours, cells are collected to determine luciferase activity in light units. The results of the experiment are presented in FIG. 42, where graph A relates to an experiment using HeLa cells, and graph B to an experiment using Mov13 fibroplasts.
Как видно на фиг. 42, при обоих типах клеток наблюдается зависящее от дозы повышение активности переноса ДНК в случае содержащей оболочку фракции (см. пробы 4-6 на обоих графиках). Если же такое количество белка биотинилированного вируса включено в комплексы из TfpL и ДНК, которые не содержат модифицированного стрептавидином полилизина, то наблюдается степень переноса ДНК, близкая к фоновому уровню (см. пробу 3 на обоих графиках). As seen in FIG. 42, for both types of cells, a dose-dependent increase in DNA transfer activity is observed in the case of a shell-containing fraction (see Samples 4-6 in both graphs). If such an amount of biotinylated virus protein is included in complexes of TfpL and DNA that do not contain streptavidin-modified polylysine, then the degree of DNA transfer is close to the background level (see
Пример 28. Улучшенный перенос гена при применении тройных комплексов ДНК, включающих конъюгат галактозного лиганда и полилизина
а) Тройные комплексы, включающие конъюгат пептида гриппа
Было обнаружено, что в присутствии сопряженного с полилизином пептида, включающего последовательности, производящиеся от N-конца подединицей НА-2 гемагглютинина вируса гриппа, в комплексах ДНК и конъюгата трансферина и полилизина приводит к значительному улучшению переноса гена, обеспечиваемого трансферином/полилизином (см. примеры 13, 14). Подобные комбинационные комплексы ДНК, включающие конъюгат полилизина и лиганда галактозы, а также модифицированного полилизином пептида гриппа (далее: "InflupL"; полученного описанным в примерах 6, 13 образом) получают путем добавления конъюгата лиганда и полилизина к плазмидной ДНК pCMVL с тем, чтобы нейтрализовать половину заряда ДНК. Остаток заряда используют для нагрузки комплексов конъюгатом полилизина и пептида гриппа. Добавление этих комплексов ДНК, включающих синтетический лиганд (gal)4, к гепатоцитам BNL CL.2 (трансфекцию осуществляют описанным в примере 6 ж) образом приводит к экспрессии гена люциферазы, которая значительно превышает экспрессию, получаемую с помощью трансферина в качестве лиганда (см. фиг. 43). Экспрессия превышает больше чем в 500 раз экспрессию, обнаруживаемую в контрольных опытах с применением комплексов ДНК, которые содержат то же самое количество полилизина, но не содержат пептида гриппа (см. также фиг. 43). Достигаемая комбинационными комплексами ДНК активность также примерно в 30 раз больше активности, достигаемой комплексами ДНК и (gal)4pL в присутствии хлорохина.Example 28. Improved gene transfer when using triple complexes of DNA, including the conjugate of the galactose ligand and polylysine
a) Triple complexes comprising a peptide conjugate of influenza
It was found that in the presence of a polylysine-conjugated peptide comprising sequences derived from the N-terminus of the HA-2 subunit of influenza virus hemagglutinin in DNA and conjugate complexes of transferrin and polylysine leads to a significant improvement in gene transfer provided by transferrin / polylysine (see examples 13, 14). Similar DNA combination complexes, including a conjugate of polylysine and a galactose ligand, as well as a polylysine-modified influenza peptide (hereinafter “InflupL”; prepared as described in Examples 6, 13), are obtained by adding a ligand and polylysine conjugate to the pCMVL plasmid DNA to neutralize half the charge of DNA. The remaining charge is used to load the complexes with the conjugate of polylysine and the flu peptide. The addition of these DNA complexes, including the synthetic ligand (gal) 4, to the BNL CL.2 hepatocytes (transfection is carried out as described in Example 6g), resulting in the expression of the luciferase gene, which significantly exceeds the expression obtained with transferrin as a ligand (see Fig. 43). Expression is more than 500 times the expression found in control experiments using DNA complexes that contain the same amount of polylysine but do not contain influenza peptide (see also Fig. 43). The activity achieved by DNA combination complexes is also approximately 30 times greater than the activity achieved by DNA and (gal) 4pL complexes in the presence of chloroquine.
б) Тройные комплексы, включающие конъюгат аденовируса
Комплексы получают следующим образом. 2 мкл, 6 мкл и 18 мкл, соответственно, биотинилированного аденовируса d1312 (полученного как в примере 19) в количестве 1012 частиц на мл в 50 мкл HBS смешивают с 100 нг, 160 нг и 480 нг, соответственно, модифицированного стрептавидином полилизина в 100 мкл буфера HBS с последующей инкубацией в течение 30 минут. Затем добавляют раствор 6 мкг pCMVL в 200 мкл HBS и, через дальнейшие 30 минут, раствор 3,8 мкг (gal)4pL (полученного как в примере 6) или 7 мкг TfpL в 150 мкл HBS.b) Triple complexes, including adenovirus conjugate
The complexes are prepared as follows. 2 μl, 6 μl and 18 μl, respectively, of biotinylated adenovirus d1312 (prepared as in Example 19) in an amount of 10 12 particles per ml in 50 μl of HBS are mixed with 100 ng, 160 ng and 480 ng, respectively, of 100 streptavidin-modified polylysine μl of HBS buffer, followed by incubation for 30 minutes. Then add a solution of 6 μg pCMVL in 200 μl of HBS and, after a further 30 minutes, a solution of 3.8 μg (gal) 4pL (prepared as in Example 6) or 7 μg of TfpL in 150 μl of HBS.
Растворы каждого комплекса ДНК добавляют к 300000 клеткам (АТСС ТIВ73, АТСС ТIВ74, АТСС ТIВ75, АТСС ТIВ76), которые выращивают в чашках диаметром 6 см, содержащих среду DMEM, имеющую высокое содержание глюкозы и 2% ТЭС. Далее работают описанным выше образом. Данные по экспрессии гена (через 24 часа) представлены на фиг. 44. Solutions of each DNA complex are added to 300,000 cells (ATCC TIB73, ATCC TIB74, ATCC TIB75, ATCC TIB76), which are grown in 6 cm diameter dishes containing DMEM medium with a high glucose content and 2% TES. Then they work as described above. Gene expression data (after 24 hours) is shown in FIG. 44.
Пример 29. Перенос ДНК с помощью конъюгата трансферина и полилизина в присутствии свободного и сопряженного риновируса
а) Препараты риновируса HRV-2
400 мкл раствора риновируса (примерно 30 мкг) в буфере HBS (150 мМ хлористого натрия и 5 мМ HEPES, pH 7,9), содержащем 10% глицерина, обрабатывают 10 нмоль биотина марки NHS-LC. После инкубации при комнатной температуре в течение 3 часов вирус отделяют от невключенного биотина путем экстенсивного диализа с помощью буфера HBS, содержащего 40% глицерина, при температуре 4oC. Получаемый путем выращивания в присутствии акридинового оранжевого (на фиг. 45 обозначенного как "акрид.") светочувствительный риновирус подвергают инактивации известным образом.Example 29. DNA transfer using conjugate transferrin and polylysine in the presence of free and conjugated rhinovirus
a) Preparations of rhinovirus HRV-2
400 μl of a rinovirus solution (approximately 30 μg) in HBS buffer (150 mM sodium chloride and 5 mM HEPES, pH 7.9) containing 10% glycerol was treated with 10 nmol NHS-LC biotin. After incubation at room temperature for 3 hours, the virus is separated from unincorporated biotin by extensive dialysis using an HBS buffer containing 40% glycerol at 4 ° C. Obtained by growing in the presence of acridine orange (indicated in FIG. 45 as “acrid. ") the photosensitive rhinovirus is inactivated in a known manner.
б) Получение комплексов ДНК и проведение трансфекции
1) Комплексы ДНК и конъюгата трансферина и полилизина получают за счет смешивания раствора 6 мкг плазмидной ДНК pCMVL в 330 мкл буфера HBS (150 мМ хлористого натрия, 20 мМ HEPES, pH 7,3) с раствором 8 мкг TfpL290 в 170 мкл HBS. Комплексы ДНК смешивают с 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и с 0,14 мкг - 3,5 мкг риновируса HRV-2 или инактивированного риновируса HRV-2. Смеси добавляют к клеткам NIH 3Т3 (300000 клеток на чашку диаметром 6 см). Через 4 часа среду заменяют на 4 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 24 часа клетки собирают для определения активности люциферазы описанным выше образом. Результаты опыта представлены на фиг. 45А.b) Obtaining DNA complexes and transfection
1) Complexes of DNA and the conjugate of transferrin and polylysine are obtained by mixing a solution of 6 μg of plasmid DNA pCMVL in 330 μl of HBS buffer (150 mM sodium chloride, 20 mm HEPES, pH 7.3) with a solution of 8 μg TfpL290 in 170 μl of HBS. DNA complexes are mixed with 1.5 ml of DMEM containing 2% TES, and 0.14 μg - 3.5 μg of HRV-2 rhinovirus or HRV-2 inactivated rhinovirus. Mixtures are added to NIH 3T3 cells (300,000 cells per dish with a diameter of 6 cm). After 4 hours, the medium is replaced with 4 ml of fresh DMEM medium containing 10% TES. After 24 hours, cells were harvested to determine luciferase activity as described above. The results of the experiment are presented in FIG. 45A.
2) Комбинационные комплексы ДНК, включающие конъюгат трансферина и полилизина и конъюгат риновируса и полилизина, получают следующим образом. Раствор 3,5 мкг биотинилированного риновируса HRV-2 в 100 мкл HBS смешивают с 1 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 100 мкл HBS. Через 30 минут при комнатной температуре раствор смешивают с 6 мкг плазмидной ДНК в 150 мкл HBS, инкубируют при комнатной температуре в течение дальнейших 30 минут и затем смешивают с 6 мкг TfpL290 в 150 мкл HBS. Аналогично получают другие комплексы, указанные на фиг. 45В. Комплексы ДНК смешивают с 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и смесь добавляют к клеткам NIH 3Т3 (300000 клеток на чашку диаметром 6 см). Далее поступают аналогично пункту 1). Результаты опыта представлены на фиг. 45В. 2) DNA combination complexes, including the conjugate of transferrin and polylysine and the conjugate of rhinovirus and polylysine, are prepared as follows. A solution of 3.5 μg of biotinylated rhinovirus HRV-2 in 100 μl of HBS is mixed with 1 μg of streptavidin-modified polylysine in 100 μl of HBS. After 30 minutes at room temperature, the solution was mixed with 6 μg of plasmid DNA in 150 μl of HBS, incubated at room temperature for a further 30 minutes and then mixed with 6 μg of TfpL290 in 150 μl of HBS. Other complexes indicated in FIG. 45V. DNA complexes were mixed with 1.5 ml of DMEM containing 2% TES, and the mixture was added to NIH 3T3 cells (300,000 cells per dish with a diameter of 6 cm). Then proceed similarly to paragraph 1). The results of the experiment are presented in FIG. 45V.
Пример 30. Трансфекция клеток HeLa комбинационными комплексами, включающими связанный ионным путем аденовирус. Example 30. Transfection of HeLa cells with combination complexes including ion-coupled adenovirus.
Сначала 30 мкл аденовируса d1312 (примерно 109 бляшкообразующих единиц) смешивают с 1 мкг полилизина с молекулярным весом 450, имеющего среднюю длину мономерных звеньев 450, в 170 мкл HBS. Через 30 минут при комнатной температуре к смеси добавляют 6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS. После инкубации в течение дальнейших 30 минут комплексы смешивают с 9 мкг TfpL190 в 170 мкл HBS. Аликвот получаемого комплекса (10% = 50 мкл раствора 600 нг ДНК или 1% = 5 мкл раствора 60 нг ДНК) разбавляют 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, после чего добавляют к 300000 клеткам HeLa. Через 4 часа добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС. Через 24 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток для определения активности люциферазы описанным выше образом. Активность люциферазы общего экстракта составляет 29 115 000 световых единиц (в случае 600 нг ДНК) или же 1090 000 световых единиц (в случае 60 нг ДНК).First, 30 μl of adenovirus d1312 (approximately 10 9 plaque forming units) was mixed with 1 μg of polylysine with a molecular weight of 450, having an average length of 450 monomer units, in 170 μl of HBS. After 30 minutes at room temperature, 6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS was added to the mixture. After incubation for a further 30 minutes, the complexes are mixed with 9 μg of TfpL190 in 170 μl of HBS. An aliquot of the resulting complex (10% = 50 μl of a solution of 600 ng DNA or 1% = 5 μl of a solution of 60 ng DNA) is diluted with 1.5 ml of DMEM medium containing 2% TES, and then added to 300,000 HeLa cells. After 4 hours, add 2 ml of DMEM medium containing 20% TES. 24 hours after transfection, cells are harvested to determine luciferase activity as described above. The luciferase activity of the total extract is 29,115,000 light units (in the case of 600 ng DNA) or 1,090,000 light units (in the case of 60 ng DNA).
Контрольный опыт. Control experience.
6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS смешивают с 1 мкг полилизина с молекулярным весом 450 (имеющего среднюю длину мономерных звеньев 450) в 170 мкл HBS и через 30 минут при комнатной температуре добавляют 9 мкг конъюгата TfpL190 в 170 мкл HBS. После 30-минутной инкубации комплексы смешивают с 30 мкл аденовируса d1312 (примерно 109 бляшкообразующих единиц). Аликвот получаемого комплекса (10 % = 50 мкл раствора 600 нг ДНК, или 1% = 5 мкл раствора 60 нг ДНК) разбавляют 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и добавляют к 300000 клеткам HeLa. Через 4 часа добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС. Сбор клеток осуществляют через 24 часа после трансфекции. Определение активности люциферазы осуществляют описанным выше образом. Общая активность люциферазы составляет 405 000 световых единиц (в случае 600 нг ДНК) и 200 световых единиц, соответственно, в случае 60 нг ДНК.6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS was mixed with 1 μg of polylysine with a molecular weight of 450 (having an average length of 450 monomer units) in 170 μl of HBS, and after 30 minutes, 9 μg of TfpL190 conjugate in 170 μl of HBS was added at room temperature. After a 30-minute incubation, the complexes are mixed with 30 μl of adenovirus d1312 (approximately 10 9 plaque-forming units). An aliquot of the resulting complex (10% = 50 μl of a solution of 600 ng of DNA, or 1% = 5 μl of a solution of 60 ng of DNA) was diluted with 1.5 ml of DMEM medium containing 2% TES and added to 300,000 HeLa cells. After 4 hours, add 2 ml of DMEM medium containing 20% TES. Cell collection is carried out 24 hours after transfection. The determination of luciferase activity is carried out as described above. The total luciferase activity is 405,000 light units (in the case of 600 ng DNA) and 200 light units, respectively, in the case of 60 ng DNA.
Пример 31. Местное введение включающего ДНК, аденовирус и конъюгат трансферина и полилизина комплекса в печень крысы. Example 31. Topical administration of DNA, adenovirus, and conjugate of transferrin and polylysine complex to rat liver.
а) Непосредственное впрыскивание
Комплексы получают описанным в примере 19 образом. Они содержат 200 мкл биотинилированного аденовируса d1312, 6,4 мкг модифицированного стрептавидином полилизина, 48 мкг ДНК pCMVL и 48 мкг конъюгата TfpL290. Комплекс содержится в 200000 мкл HBS. Крысу-самца породы "Sprague-Dawley" весом 240 г анестезируют авертином, после чего осуществляют гревосечение 4 см. Раствор комплекса впрыскивают в левую долю печени. Затем рану закрывают. Через 48 часов после впрыскивания комплекса крысу умерщвляют и определяют экспрессию люциферазы. В зоне впрыскивания определяют 5615 световых единиц/мг белка продукта гомогенизации печени. Общая активность люциферазы на сайте впрыскивания составляет 370 600 световых единиц.a) Direct injection
The complexes are prepared as described in Example 19. They contain 200 μl of biotinylated adenovirus d1312, 6.4 μg streptavidin-modified polylysine, 48 μg pCMVL DNA and 48 μg TfpL290 conjugate. The complex is contained in 200,000 μl of HBS. A male rat of the Sprague-Dawley breed, weighing 240 g, is anesthetized with an avertine, after which 4 cm are heated. A solution of the complex is injected into the left lobe of the liver. Then the wound is closed. 48 hours after injection of the complex, the rat is euthanized and luciferase expression is determined. 5615 light units / mg protein of the liver homogenization product is determined in the injection zone. The total luciferase activity at the injection site is 370,600 light units.
б) Введение комплексов в печень через желчную дренажную систему
Комплексы получают следующим образом. 200 мкл биотинилированного аденовируса d1312 в 200 мкл HBS и 6,4 мкг модифицированного стрептавидином полилизина в 400 мкл HBS подвергают инкубации при комнатной температуре в течение 30 минут, после чего добавляют 48 мкг ДНК pCMVL в 800 мкл HBS. После 30-минутной инкубации добавляют еще 48 мкг конъюгата TfpL в 900 мкл HBS. Крысы-самцы породы "Spraque-Dawley" весом 250 г анестезируют авертином, после чего брюшную полость открывают путем срединого разреза. Кишку перемещают на левую сторону корпуса и в желчный проток вводят иглу 27 G, подключенную к трубе и шприцу объемом 1 мл. Впрыскивание комплексов осуществляют в течение 4 минут, после чего иглу выводят из желчного протока и место инъекции, а также рану закрывают. Через 30 часов крыс умерщвляют и из различных долей печени отбирают пробы на определение экспрессии гена люциферазы. Пиковая активность люциферазы составляет 19 000 световых единиц/мг белка, а рассчитанная общая экспрессия в печени составляет 2,7 • 106 световых единиц.b) The introduction of complexes into the liver through the bile drainage system
The complexes are prepared as follows. 200 μl of biotinylated adenovirus d1312 in 200 μl of HBS and 6.4 μg of streptavidin-modified polylysine in 400 μl of HBS are incubated at room temperature for 30 minutes, after which 48 μg of pCMVL DNA in 800 μl of HBS is added. After a 30 minute incubation, an additional 48 μg of TfpL conjugate in 900 μl of HBS is added. Male rats of the Spraque-Dawley breed weighing 250 g are anesthetized with an avertine, after which the abdominal cavity is opened by a midline incision. The intestine is moved to the left side of the body and a 27 G needle is inserted into the bile duct, connected to a 1 ml tube and syringe. The complexes are injected for 4 minutes, after which the needle is removed from the bile duct and the injection site, as well as the wound, is closed. After 30 hours, rats were sacrificed and samples were taken from various lobes of the liver to determine luciferase gene expression. The peak luciferase activity is 19,000 light units / mg protein, and the calculated total expression in the liver is 2.7 • 10 6 light units.
Пример 32. Местное введение включающего ДНК, аденовирус и конъюгат трансферина и полилизина комплекса в пережатую мышиную хвостовую вену. Комплексы получают описанным в примере 19 образом. Они включают 45 мкл биотинилированного аденовируса d1312, 0,8 мкг модифицированного стрептавидином полилизина, 6 мкг ДНК pCMVL и 24 мкг конъюгата TfpL290. Раствор комплексов в 150 мкл HBS впрыскивают в хвостовую вену мыши-самца породы С3Н/Не (в возрасте 2 месяцев) после предварительной анестезии авертином. Непосредственно после впрыскивания хвостовую вену пережимают на 20 минут на проксимальном и дистальном концах так, чтобы раствор комплекса находился в той части хвостовой вены, в которую он впрыскивался, и не мог промываться кровью. Через 48 часов после впрыскивания мышь умерщвляют и хвостовую вену приготовляют к определению экспрессии люциферазы. Она составляет 2600 световых единиц/3 см хвостовой вены. Example 32. Topical administration of DNA, adenovirus, and conjugate of transferrin and polylysine complex to the compressed mouse tail vein. The complexes are prepared as described in Example 19. These include 45 μl of biotinylated adenovirus d1312, 0.8 μg streptavidin-modified polylysine, 6 μg pCMVL DNA and 24 μg TfpL290 conjugate. A solution of the complexes in 150 μl of HBS is injected into the tail vein of a male mouse of C3H / He breed (2 months old) after preliminary anesthesia with avertin. Immediately after injection, the tail vein is squeezed for 20 minutes at the proximal and distal ends so that the solution of the complex was in that part of the tail vein into which it was injected and could not be washed with blood. 48 hours after injection, the mouse is sacrificed and the tail vein is prepared to determine luciferase expression. It is 2600 light units / 3 cm of the tail vein.
Пример 33. Трансфекция первичных клеток меланомы человека, Первичные клетки меланомы выделяют из меланомы, которая хирургическим путем удалялась из пациента, за счет механического разрушения опухоли в среде RPM1 1640, содержащей 5% ТЭС, 2 мМ глютамина и антибиотики, и последующего прессования ткани через стальное сито. Опухолевые клетки промывают несколько раз путем центрифугирования и последующего повторного суспендирования и потом культивируют в колбах марки Т25. Через 24 часа после выделения опухолевые клетки трансфецируют комбинационными комплексами, включающими 3 мкл, 9 мкл или 27 мкл биотинилированного аденовируса d1312 (1 • 1012 вирусных частиц/мл), 0,5 мкг модифицированного стрептавидином полилизина, 6 мкг ДНК pCMVL и 7 мкг конъюгата TfpL290, применяемым в виде раствора в 500 мкл HBS. Через 36 часов после трансфекции клетки собирают и определяют экспрессию люциферазы. Результаты опыта представлены на фиг. 46.Example 33. Transfection of primary human melanoma cells. Primary melanoma cells are isolated from melanoma that was surgically removed from the patient due to mechanical destruction of the tumor in RPM1 1640 medium containing 5% TES, 2 mM glutamine and antibiotics, and subsequent tissue compression through steel sieve. Tumor cells are washed several times by centrifugation and subsequent re-suspension, and then cultured in T25 flasks. 24 hours after isolation, tumor cells are transfected with combination complexes, including 3 μl, 9 μl or 27 μl biotinylated adenovirus d1312 (1 • 10 12 virus particles / ml), 0.5 μg streptavidin-modified polylysine, 6 μg pCMVL DNA and 7 μg conjugate TfpL290, applied as a solution in 500 μl of HBS. 36 hours after transfection, cells are harvested and luciferase expression determined. The results of the experiment are presented in FIG. 46.
Пример 34. Трансфекция первичных фибробластов человека. Кожную ткань подают в чашку петри диаметром 6 см, содержащую среду DMEM, 2 мМ глютамина, 20% ТЭС и антибиотики. Ткань тщательно режут на маленькие куски при помощи хирургического ножа и культивируют в присутствии 3 мл среды в течение 5 дней. Затем клетки промывают свежей средой DMEM, содержащей 2 мМ глютамина, 10% ТЭС и антибиотики, и культивируют в течение дальнейших 7 дней, после чего клетки обрабатывают трипсином и переводят на дальнейшее культивирование в новые чашки петри. Когда клетки являются почти сливающимися, они снова подвергаются обработке трипсином и хранят в замороженном состоянии. Перед трансфекцией клетки размораживают и высеивают в чашки петри диаметром 6 см, в которых их культивируют в среде DMEM, содержащей 2 мМ глютамина, 10% ТЭС и антибиотики. Служащие для трансфекции комплексы получают следующим образом. 3 мкл, 10 мкл, 20 мкл и 30 мкл, соответственно, биотинилированного аденовируса d1312 и 0,1 мкг, 0,3 мкг, 0,5 мкг и 0,8 мкг, соответственно, модифицированного стрептавидином полилизина в 150 мкл HBS инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем добавляют 6 мкг плазмиды pCMY-β-gal в 170 мкл HBS и смесь инкубируют в течение дальнейших 30 минут. Затем добавляют конъюгат TfpL в 170 мкг HBS в следующих количествах: 7,8 мкг в случае комплекса, включающего 3 мкл аденовируса d1312, 7 мкг в случае комплекса, включающего 10 мкл аденовируса d1312, и 6 мкг в случае комплексов, включающих 20 мкл и 30 мкл аденовируса d1312. После 30-минутной инкубации комплексы добавляют к клеткам в 2 мл среды DMEM, содержащей 2 мМ глютамина, 2% ТЭС и антибиотики, и клетки инкубируют при температуре 37oC в течение 4 часов, после чего среду удаляют и культивирование продолжают при температуре 37oC с применением среды DMEM, содержащей 2 мМ глютамина, 10% ТЭС и антибиотики. По истечении 48 часов вышеуказанным образом определяют экспрессию β-галактозидазы.Example 34. Transfection of primary human fibroblasts. The skin tissue is fed into a 6 cm diameter petri dish containing DMEM medium, 2 mM glutamine, 20% TES and antibiotics. The tissue is carefully cut into small pieces with a surgical knife and cultured in the presence of 3 ml of medium for 5 days. The cells are then washed with fresh DMEM containing 2 mM glutamine, 10% TES and antibiotics, and cultured for a further 7 days, after which the cells are trypsinized and transferred to further culture in new petri dishes. When the cells are almost fused, they are again trypsinized and stored frozen. Before transfection, the cells are thawed and plated in 6 cm diameter petri dishes, in which they are cultured in DMEM containing 2 mM glutamine, 10% TES and antibiotics. The complexes for transfection are prepared as follows. 3 μl, 10 μl, 20 μl and 30 μl, respectively, of biotinylated adenovirus d1312 and 0.1 μg, 0.3 μg, 0.5 μg and 0.8 μg, respectively, of streptavidin-modified polylysine in 150 μl of HBS incubated for 30 minutes at room temperature. Then add 6 μg of plasmid pCMY-β-gal in 170 μl of HBS and the mixture is incubated for a further 30 minutes. Then add the TfpL conjugate in 170 μg of HBS in the following amounts: 7.8 μg in the case of a complex comprising 3 μl of adenovirus d1312, 7 μg in the case of a complex comprising 10 μl of adenovirus d1312, and 6 μg in the case of complexes comprising 20 μl and 30 μl of adenovirus d1312. After a 30-minute incubation, the complexes are added to the cells in 2 ml of DMEM medium containing 2 mM glutamine, 2% TES and antibiotics, and the cells are incubated at 37 ° C for 4 hours, after which the medium is removed and cultivation is continued at 37 ° C. C using DMEM medium containing 2 mM glutamine, 10% TES and antibiotics. After 48 hours, β-galactosidase expression is determined in the above manner.
В случае трансфекции комплексом, включающим 3 мкл аденовируса d1312, 14% клеток продуцируют β-галактозидазу. В случае комплекса, включающего 10 мкл аденовируса d1312, получают 32% положительных клеток, в случае комплекса, включающего 20 мкл аденовируса d1312, - 39% положительных клеток, а в случае комплекса, включающего 30 мкл аденовируса d1312, - 64% положительных клеток. In the case of transfection with a complex comprising 3 μl of adenovirus d1312, 14% of the cells produce β-galactosidase. In the case of a complex comprising 10 μl of adenovirus d1312, 32% of positive cells are obtained, in the case of a complex comprising 20 μl of adenovirus d1312, 39% of positive cells, and in the case of a complex of 30 μl of adenovirus d1312, 64% of positive cells.
Пример 35. Перенос гена с применением невирусных эндосомолитических агентов. Example 35. Gene transfer using non-viral endosomolytic agents.
а) Синтез разрушающих мембрану пептидов
1) Синтез пептида
Синтез осуществляют при помощи автоматического аппарата типа АВI431А путем твердофазного метода с применением 0,97 ммоль/г пара- алкоксибензиловой смолы в качестве твердой основы и защищенных 9- флуоренметоксикарбонилом аминокислот. Аминокислоту с карбоксильной группой на конце связывают со смолой через симметричный ангидрид. Последующие аминокислоты связывают с помощью 1-оксибензотриазол- дициклогексилкарбодиимида. Применяют следующие защищающие боковую цепь группы: (Trt)Asn, (Trt)Cys [(треть.-бутил)Cys в случае пептидов EALA и GLF], (треть.-бутил)Glu, (Trt)His, (треть.- бутил)Ser.a) Synthesis of membrane-destroying peptides
1) Peptide synthesis
The synthesis is carried out using an automatic apparatus of the ABI431A type by the solid phase method using 0.97 mmol / g para-alkoxybenzyl resin as a solid base and amino acids protected with 9-fluorenomethoxycarbonyl. An amino acid with a carboxyl group at the end is bound to the resin via symmetric anhydride. Subsequent amino acids are coupled with 1-hydroxybenzotriazole-dicyclohexylcarbodiimide. The following side chain protecting groups are used: (Trt) Asn, (Trt) Cys [(third-butyl) Cys in the case of the EALA and GLF peptides], (third-butyl) Glu, (Trt) His, (third-butyl ) Ser.
EALA: Trp Glu Ala Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala
Glu Ala Leu Ala Glu His Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
GLF Gly Leu Phe Gly Ala Leu Ala Glu Ala Leu
Ala Glu Ala Leu Ala Glu His Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly Gly Ser Cys
GLF-II Gly Leu Phe Gly Ala Leu Ala Glu Ala Leu
Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly Gly Ser Cys
GLF-delta Gly Leu Phe Glu Leu Ala Glu Ala Leu Ala
Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
EALA-lnf Gly Leu Phe Gly Ala Ile Ala Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly
Gly Ser Cys
EALA-P50 Gly Leu Phe Glu Ala Ile Glu Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
P50 Gly Leu Phe Glu Ala Ile Glu Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Met Ile Asp Gly Gly Gly Cys
Пептиды отделяют от резины и защищающие боковую цепь группы [за исключением (треть.-бутил) Cys] удаляют за счет обработки нагруженной 100 мг пептида основы, взятой в количестве 3 мл смесью фенола, этандитиола, тионизола, воды и трифтор-уксусной кислоты в объемном соотношении 0,75:0,25:0,5:0,5:10 при комнатной температуре в течение 90 минут. Сырые пептиды осаждают в простом диэтиловом эфире и промывают два раза. Защищенные трет.- бутилмеркаптогруппой пептиды EALA и GLF растворяют в небольшом объеме 1М бикарбоната триэтиламмония с pH 8, разбавляют до объема 100 мМ бикарбоната триэтиламмония и далее очищают путем обратнофазной жидкостной хроматографии под давлением на колонке Нуклеосил 500-5С4 с применением в качестве градиента 0,1% трифторуксусной кислоты и ацетонитрила. Оба пептида элюируют примерно при 50% ацетонитрила. Свободную форму Cys-SH пептидов получают за счет снятия защитных групп Trt аналогично вышеуказанному методу. Получают 5 мг сырых пептидов, которые растворяют в 100 мкл раствора 100 мМ бикарбоната триэтиламмония с pH 8, содержащего 1 мкл β-меркаптоэтанола, и очищают путем гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 (100 мМ бикарбоната триэтиламмония, 0,5 мМ ЭДТУК) и сушки замораживанием или же ионнообменной хроматографии на колонке Mono Q (20 мМ HEPES, pH 7,3, градиент: 0-3 М хлористого натрия; пептид элюируют при 1,5 М NaCl).EALA: Trp Glu Ala Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala
Glu Ala Leu Ala Glu His Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
GLF Gly Leu Phe Gly Ala Leu Ala Glu Ala Leu
Ala Glu Ala Leu Ala Glu His Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly Gly Ser Cys
GLF-II Gly Leu Phe Gly Ala Leu Ala Glu Ala Leu
Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly Gly Ser Cys
GLF-delta Gly Leu Phe Glu Leu Ala Glu Ala Leu Ala
Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
EALA-lnf Gly Leu Phe Gly Ala Ile Ala Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala Gly
Gly ser cys
EALA-P50 Gly Leu Phe Glu Ala Ile Glu Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Leu Ala Glu Ala Leu Ala Glu Ala Leu Glu Ala Leu Ala Ala
Gly Gly Ser Cys
P50 Gly Leu Phe Glu Ala Ile Glu Gly Phe Ile Glu
Asn Gly Trp Glu Gly Met Ile Asp Gly Gly Gly Cys
The peptides are separated from the rubber and the side chain protecting groups [with the exception of (third-butyl) Cys] are removed by treating with a loaded 100 mg base peptide taken in an amount of 3 ml with a mixture of phenol, ethanedithiol, thionisole, water and trifluoroacetic acid in volume the ratio of 0.75: 0.25: 0.5: 0.5: 10 at room temperature for 90 minutes. Crude peptides precipitated in diethyl ether and washed twice. The EALA and GLF peptides protected by the tert-butyl mercapto group are dissolved in a small volume of 1M triethylammonium bicarbonate with a pH of 8, diluted to a volume of 100 mM triethylammonium bicarbonate and then purified by reverse phase liquid chromatography under pressure on a Nucleosil 500-5C4 column using 0.1 % trifluoroacetic acid and acetonitrile. Both peptides elute at approximately 50% acetonitrile. The free form of Cys-SH peptides is obtained by deprotecting Trt groups similarly to the above method. 5 mg of crude peptides are obtained, which are dissolved in 100 μl of a solution of 100 mM triethylammonium bicarbonate with
2) Модификация N-(оксиэтил)малеинимидом
После получения свободной меркаптоформы в результате гель- фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 (20 мМ HEPES, pH 7,3, 0,5 мМ ЭДТУК) C-концевую меркаптогруппу пептидов GLF-delta, GLF-II, EALA- Inf, EALA-P50 и Р50 блокируют путем взаимодействия с взятым в 1,3-10-кратном молярном избытке N-(оксиэтил)-малеинимидом при комнатной температуре в течение одного часа. Избыточный малеинимид удаляют путем гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 (100 мМ бикарбоната триэтиламмония, pH 8) и после сушки замораживанием получают пептиды GLF-delta-mal, GLF-II-mal, EALA-Inf-mal, EALA-P50- mal, Р50-mal в виде триэтиламмониевой соли.2) Modification of N- (hydroxyethyl) maleimide
After obtaining free mercapto form as a result of gel filtration on a Sephadex G-25 column (20 mM HEPES, pH 7.3, 0.5 mM EDTA) C-terminal mercapto group of GLF-delta, GLF-II, EALA-Inf, EALA- peptides P50 and P50 are blocked by reaction with a 1.3- to 10-fold molar excess of N- (hydroxyethyl) maleimide at room temperature for one hour. Excess maleimide is removed by gel filtration on a Sephadex G-25 column (100 mM triethylammonium bicarbonate, pH 8) and, after freeze drying, the peptides GLF-delta-mal, GLF-II-mal, EALA-Inf-mal, EALA-P50- mal, P50-mal as triethylammonium salt.
3) Модификация 2,2'-дитиобиспирид ином
Пептиды со свободной меркаптогруппой подвергают взаимодействию с 10 эквивалентами 2,2'-дитиобиспиридина в среде буфера 20 мМ HEPES с pH 7,9, содержащего 0,5 мМ ЭДТУК, при комнатной температуре в течение ночи. Избыточный реагент удаляют путем гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 (100 мМ бикарбоната триэтиламмония с pH 8) или ионообменной хроматографии на колонке Mono Q (20 мМ HEPES, pH 7,3, градиент: 0-3 М хлористого натрия; пептид элюируют при 1,5 М NaCl). Получают (2-пиридилтио)-Cys-пептиды GLF-delta-SSPy, GLF-H- SSPy, EALA-Inf-SSPy, EALA-P50-SSPy и P50-SSPy.3) Modification of 2,2'-dithiobispiride otherwise
Peptides with a free mercapto group are reacted with 10 equivalents of 2,2'-dithiobispyridine in a 20 mM HEPES buffer pH 7.9 containing 0.5 mM EDTA, at room temperature overnight. Excess reagent is removed by gel filtration on a Sephadex G-25 column (100 mM triethylammonium bicarbonate, pH 8) or ion exchange chromatography on a Mono Q column (20 mM HEPES, pH 7.3, gradient: 0-3 M sodium chloride; elute the peptide at 1.5 M NaCl). The (2-pyridylthio) -Cys peptides GLF-delta-SSPy, GLF-H-SSPy, EALA-Inf-SSPy, EALA-P50-SSPy and P50-SSPy are obtained.
4) Димеризация пептидов
Гомодимерный Р50 (Р50 dim) получают путем взаимодействия эквимолярных количеств Р50-Cys-(2-пиридилтио) и P50-Cys-SH в среде 20 мМ HEPES, pH 7,3 при комнатной температуре в течение 3 дней. Реакционную смесь разделяют на колонке Mono Q HR-5/5 (20 мМ HEPES, pH 7,3, градиент: 0,09 - 3 М хлористого натрия; димерный Р50 элюируют при 1,1 М NaCl). Гетеродимерный GLF-SS- Р50 получают аналогичным образом путем взаимодействия пептида Р50 в свободной меркаптоформе с модифицированным пиридилтио-группой пептидом GLF.4) Dimerization of peptides
Homodimeric P50 (P50 dim) is obtained by reacting equimolar amounts of P50-Cys- (2-pyridylthio) and P50-Cys-SH in 20 mM HEPES, pH 7.3 at room temperature for 3 days. The reaction mixture was separated on a Mono Q HR-5/5 column (20 mM HEPES, pH 7.3, gradient: 0.09 - 3 M sodium chloride; dimeric P50 was eluted at 1.1 M NaCl). The heterodimeric GLF-SS-P50 is prepared in a similar manner by reacting the P50 peptide in the free mercapto form with the pyridylthio-modified GLF peptide.
б) Определение лизиса липосом
Способность синтетических пептидов к разрушению липосом исследуют за счет определения выделения флуоресцентного красителя из липосом, нагруженных самогасящей концентрацией кальцеина. Липосомы получают из яичного фосфатидилхолина путем обратнофазного упаривания из водной фазы, содержащей 100 мМ кальцеина, 375 мМ натриевых ионов, 50 мМ хлористого натрия, имеющего pH 7,3, и последующего пропускания через поликарбонатный фильтр с величиной пор 100 нм. Затем липосомы очищают путем гель-фильтрации на колонке Сефадекс Г-25 с применением изо-осмотического буфера (200 мМ хлористого натрия, 25 мМ HEPES, pH 7,3). Для определения лизиса при разных значениях pH основной раствор липосом (6 мкл/мл) разбавляют буфером, содержащим 400 мМ хлористого натрия и 40 мМ цитрата натрия. Аликвот 100 мкл добавляют к 80 мкл имеющего разную степень разведения водного раствора пептида в снабженной 96 ячейками пластинке микротитратора (конечная концентрация липида: 25 мкмоль) и после 30-минутной инкубации при комнатной температуре определяют флуоресценцию кальцеина при 600 нм (возбуждение при 490 нм). 100%-ный лизис получают за счет добавления 1 мкл 10%-ного раствора тритона X-100. Единицы лизиса рассчитывают как реципрокное значение концентрации пептида, при которой устанавливают 50% лизиса (то есть объем (мкл) раствора липосом, который подвергают 50%-ному лизису на мкг пептида). Значения ниже 20 единиц являются результатом экстраполяции. Результаты опыта представлены на фиг. 47, где видно, что пептиды GLF и EALA проявляют наивысшую специфичную в отношении pH активность.b) Determination of liposome lysis
The ability of synthetic peptides to destroy liposomes is investigated by determining the release of a fluorescent dye from liposomes loaded with a self-extinguishing concentration of calcein. Liposomes are obtained from egg phosphatidylcholine by reverse phase evaporation from an aqueous phase containing 100 mM calcein, 375 mM sodium ions, 50 mM sodium chloride, having a pH of 7.3, and then passed through a polycarbonate filter with a pore size of 100 nm. Then the liposomes are purified by gel filtration on a Sephadex G-25 column using iso-osmotic buffer (200 mM sodium chloride, 25 mM HEPES, pH 7.3). To determine the lysis at different pH values, the basic liposome solution (6 μl / ml) was diluted with a buffer containing 400 mm sodium chloride and 40 mm sodium citrate. An aliquot of 100 μl was added to 80 μl of a different dilution aqueous solution of the peptide in a 96-well microtiter plate (final lipid concentration: 25 μmol), and after 30 minutes of incubation at room temperature, the fluorescence of calcein was determined at 600 nm (excitation at 490 nm). 100% lysis is obtained by adding 1 μl of a 10% solution of Triton X-100. Lysis units are calculated as the reciprocal of the concentration of the peptide at which 50% lysis is established (i.e., the volume (μl) of the liposome solution, which is subjected to 50% lysis per μg of peptide). Values below 20 units are the result of extrapolation. The results of the experiment are presented in FIG. 47, which shows that the GLF and EALA peptides exhibit the highest pH-specific activity.
в) Определение гемолиза
Свежие эритроциты человека промывают несколько раз буфером HBS и повторно суспендируют в содержащем 300 мМ хлористого натрия и 30 мМ цитрата натрия буфере при концентрации 6,6 • 107 /мл. Аликвот 75 мкл добавляют к 75 мкл имеющего разную степень разведения водного раствора пептида в снабженной 96 ячейками пластинке микротитратора и инкубируют при температуре 37oC в течение одного часа при постоянном взбалтывании. После удаления нерастворившихся эритроцитов путем центрифугирования при 1000 об./мин в течение 5 минут получают 100 мкл надосадочной жидкости, которую подают в новую пластинку микротитратора, после чего определяют абсорбцию гемоглобина при 450 нм (коррекция фона при 750 нм). 100%-ный лизис определяют путем добавления 1 мкл 10%-ного раствора тритона X-100 перед центрифугированием. Единицы гемолизиса рассчитывают как реципрокные значения концентрации пептида, при которой обнаруживают 50%-ный лизис (то есть объем (мкл) раствора эритроцитов, который подвергают 50%-ному лизису на мкг пептида). Значения ниже 3 единиц гемолиза являются результатом экстраполяции. Результаты опыта представлены на фиг. 48, где видно, что пептиды Р50 dim и EALA-Р50 mal проявляют наивысшую, специфичную в отношении pH активность по лизису клеток и/или высвобождению больших молекул, таких, как, например, гемоглобин. Мономерные Р50 mal и Р50 SS-Py проявляют низкую активность. Мелиттин проявляет наивысшую активность, которая, однако, не является специфичной в отношении кислых величин pH.c) Determination of hemolysis
Fresh human red blood cells are washed several times with HBS and resuspended in a buffer containing 300 mM sodium chloride and 30 mM sodium citrate at a concentration of 6.6 x 10 7 / ml. An aliquot of 75 μl is added to 75 μl of a diluted aqueous solution of the peptide in a 96-well microtiter plate and incubated at 37 ° C for one hour with constant agitation. After removing insoluble red blood cells by centrifugation at 1000 rpm for 5 minutes, 100 μl of supernatant is obtained, which is fed into a new microtiter plate, after which hemoglobin absorption is determined at 450 nm (background correction at 750 nm). 100% lysis is determined by adding 1 μl of a 10% solution of Triton X-100 before centrifugation. Hemolysis units are calculated as reciprocal values of the concentration of the peptide at which 50% lysis is detected (i.e., the volume (μl) of the erythrocyte solution that is subjected to 50% lysis per μg of peptide). Values below 3 units of hemolysis are the result of extrapolation. The results of the experiment are presented in FIG. 48, where it can be seen that the peptides P50 dim and EALA-P50 mal exhibit the highest pH-specific activity in cell lysis and / or release of large molecules, such as, for example, hemoglobin. Monomeric P50 mal and P50 SS-Py exhibit low activity. Melittin exhibits the highest activity, which, however, is not specific for acidic pH values.
г) Получение включающих ДНК комбинационных комплексов
6 мкг ДНК pCMVL в 150 мкл HBS смешивают с 4 мкг конъюгата TfpL290 в 150 мкл HBS и через 30 минут при комнатной температуре добавляют 4 - 20 мкг поли(L)-лизина с молекулярным весом 290 в 100 мкл HBS. По истечении дальнейшей 30-минутной инкубации при комнатной температуре добавляют 0,3 - 30 мкг пептида в 100 мкл HBS, после чего инкубируют еще в течение 30 минут. Оптимальное количество эндосомолитического агента предварительно определяют с учетом результатов анализа эффективности переноса гена (см. таблицу, показывающую перенос гена в клетки BNL CL.2). Одновременное добавление полилизина (pL) и эндосомолитического агента, а также применение большего объема комбинационного комплекса (конечный объем: 1,5 мл) приводят к сравнимой или лучшей эффективности трансфекции. В данном опыте также установлено, что непептидные амфипатические вещества дезоксихолевая кислота и олеиновая кислота могут также улучшить перенос ДНК.g) Obtaining DNA-including combination complexes
6 μg of pCMVL DNA in 150 μl of HBS was mixed with 4 μg of TfpL290 conjugate in 150 μl of HBS, and after 30 minutes, 4 to 20 μg of poly (L) lysine with a molecular weight of 290 in 100 μl of HBS was added. After a further 30-minute incubation at room temperature, 0.3-30 μg of the peptide in 100 μl of HBS is added, and then incubated for another 30 minutes. The optimal amount of endosomolytic agent is preliminarily determined taking into account the results of gene transfer efficiency analysis (see table showing gene transfer to BNL CL.2 cells). The simultaneous addition of polylysine (pL) and an endosomolytic agent, as well as the use of a larger volume of the combination complex (final volume: 1.5 ml) lead to a comparable or better transfection efficiency. In this experiment, it was also found that non-peptide amphipathic substances deoxycholic acid and oleic acid can also improve DNA transfer.
г) Трансфекция клеток
Прилипшие клеточные линии (гепатоциты BNL CL.2 и клетки NIH 3Т3, соответственно) выращивают в чашках Петри диаметром 6 см за 1-2 дней до трансфекции (среда: DMEM с 10 % ТЭС; 300000 клеток на чашку). Среду удаляют и добавляют 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и 500 мкл комплекса. Альтернативно применяют 0,5 мл среды DMEM, содержащей 6% ТЭС, и 1,5 мл комплекса. После 4-часовой инкубации добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 18% ТЭС. Альтернативно среду трансфекции можно также заменять на 4 мл среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 24 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток на определение активности люциферазы в световых единицах. Результаты трансфекции гепатоцитов BNL CL.2 представлены на фиг. 49, показывающей общую активность люциферазы в трансфецированных клетках. При этом применяемые в опыте согласно фиг. 49А. комплексы получают следующим образом. 6 мкг ДНК pCMVL в 250 мкл HBS смешивают с 4 мкг конъюгата TfpL290 в 250 мкл HBS и через 30 минут при комнатной температуре добавляют 20 мкг поли(L)лизина с молекулярным весом 290 в 750 мкл HBS. После дальнейшей инкубации в течение 30 минут при комнатной температуре добавляют указанные количества пептидов в 250 мкл HBS. После дальнейшей 30-минутной инкубации получаемые комплексы смешивают с 0,5 мл среды DMEM, содержащей 6% ТЭС, и добавляют к 450 000 клеткам.g) Transfection of cells
Adherent cell lines (BNL CL.2 hepatocytes and NIH 3T3 cells, respectively) were grown in 6 cm diameter Petri dishes 1-2 days before transfection (medium: DMEM with 10% TES; 300,000 cells per dish). The medium is removed and 1.5 ml of DMEM medium containing 2% TES and 500 μl of the complex are added. Alternatively, 0.5 ml of DMEM containing 6% TES and 1.5 ml of the complex are used. After 4 hours of incubation, 2 ml of DMEM medium containing 18% TES is added. Alternatively, the transfection medium can also be replaced with 4 ml of DMEM medium containing 10% TES. 24 hours after transfection, cells are collected to determine luciferase activity in light units. The results of hepatocyte transfection of BNL CL.2 are presented in FIG. 49, showing total luciferase activity in transfected cells. Moreover, used in the experiment according to FIG. 49A. complexes are prepared as follows. 6 μg of pCMVL DNA in 250 μl of HBS was mixed with 4 μg of TfpL290 conjugate in 250 μl of HBS and after 30 minutes at
Применяемые комплексы ДНК в опыте согласно фиг. 49В получают следующим образом. 6 мкг ДНК pCMVL в 500 мкл HBS смешивают с 4 мкг конъюгата TfpL290 в 250 мкл HBS и раствор оставляют стоять при комнатной температуре в течение 30 минут. Раствор 20 мкг поли(L)лизина с молекулярным весом 290 в 500 мкл HBS смешивают с указанными количествами пептидов в 250 мкл HBS и сразу же добавляют к смеси конъюгата TfpL и ДНК. После 30-минутной инкубации при комнатной температуре комплексы смешивают с 0,5 мл среды DMEM, содержащей 6% ТЭС, и добавляют к 450 000 клеткам. Через 24 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток и определение активности люциферазы описанным выше образом. The DNA complexes used in the experiment of FIG. 49B is prepared as follows. 6 μg of pCMVL DNA in 500 μl of HBS was mixed with 4 μg of TfpL290 conjugate in 250 μl of HBS and the solution was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. A solution of 20 μg poly (L) lysine with a molecular weight of 290 in 500 μl of HBS was mixed with the indicated amounts of peptides in 250 μl of HBS and immediately added to the mixture of TfpL conjugate and DNA. After a 30-minute incubation at room temperature, the complexes are mixed with 0.5 ml of DMEM containing 6% TES and added to 450,000 cells. 24 hours after transfection, cells are harvested and luciferase activity is determined as described above.
Результаты опытов с применением клеток NIH3T3 представлены на фиг. 50. Применяемые в опытах согласно фиг. 50А. и В. комплексы получают тем же образом, что и комплексы для осуществления опытов по фиг. 49А. и В. На фиг. 49 и 50 видно, что комплексы, включающие Р50 dim, проявляют наибольшую активность. The results of experiments using NIH3T3 cells are presented in FIG. 50. Used in the experiments of FIG. 50A. and B. complexes are obtained in the same manner as complexes for the experiments of FIG. 49A. and B. FIG. 49 and 50 it can be seen that complexes including P50 dim are most active.
Пример 36. Перенос гена с применением синтетического невирусного пептида с олигилизиновым удлинением на C-конце
Пептид последовательностью Met Ala Gln Asp Ile Ile Ser Thr Ile Gly Asp Leu Val Lys Tip Ile Ile Asp Thr Val Asn Lys Phe Thr Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys синтезируют и очищают известными приемами. Этот пептид производится от δ-токсина Staphylococcus aureus последовательностью Met Ala Gln Asp Ile Ile Ser Thr Ile Gly Asp Leu Val Lys Trp Ile Ile Asp Thr Val Asn Lys Phe Thr Lys Lys. Этот пептид обладает способностью к разрушению мембран при кислых значениях pH, если он удлинен на дополнительные 10 лизиновых остатков.Example 36. Gene transfer using a synthetic non-viral peptide with oligilizine extension at the C-terminus
The peptide by the sequence Met Ala Gln Asp Ile Ile Ser Thr Ile Gly Asp Leu Val Lys Tip Ile Ile Asp Thr Val Asn Lys Phe Thr Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys are synthesized and purified by known techniques. This peptide is derived from the Staphylococcus aureus δ-toxin by the sequence Met Ala Gln Asp Ile Ile Ser Thr Ile Gly Asp Leu Val Lys Trp Ile Ile Asp Thr Val Asn Lys Phe Thr Lys Lys. This peptide has the ability to destroy membranes at acidic pH values if it is extended by an additional 10 lysine residues.
6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS смешивают с 4 мкг конъюгата TfpL290 в 170 мкл HBS. Через 30 минут при комнатной температуре добавляют примерно 3 мкг пептида в 170 мкл HBS. После 30-минутной инкубации получаемый комплекс смешивают с 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и добавляют к 450 000 гепатоцитам BNL CL.2. По истечении 2 часов добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС. Через 24 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток для определения активности люциферазы описанным выше образом. В общем экстракте она составляет 481000 световых единиц. 6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS was mixed with 4 μg of TfpL290 conjugate in 170 μl of HBS. After 30 minutes at room temperature, approximately 3 μg of peptide in 170 μl of HBS was added. After a 30-minute incubation, the resulting complex is mixed with 1.5 ml of DMEM containing 2% TES and added to 450,000 BNL CL.2 hepatocytes. After 2 hours, add 2 ml of DMEM medium containing 20% TES. 24 hours after transfection, cells are harvested to determine luciferase activity as described above. In the total extract, it is 481,000 light units.
Пример 37. Трансфекция гепатоцитов в присутствии мелиттиновых пептидов, имеющих олиголизиновый хвост на C-конце. Example 37. Transfection of hepatocytes in the presence of melittin peptides having an oligolysin tail at the C-terminus.
Пептиды последовательностей (от N-конца до C-конца): Gly Ile Gly Ala Val Leu Lys Val Leu Thr Thr Gly Leu Pro Ala Leu Ile Ser Trp Ile Lys Arg Lys Arg Gln Gln Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys (данный пептид далее обозначается как mel 1) и Gly Ile Gly Ala Val Leu Glu Val Leu Glu Thr Gly Leu Pro Ala Leu Ile Ser Trp lle Lys Arg Lys AArg Gln Gln Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys (кислый мутант, который далее обозначается как mel 2) синтезируют и очищают известными приемами. Sequence peptides (N-terminus to C-terminus): Gly Ile Gly Ala Val Leu Lys Val Leu Thr Thr Gly Leu Pro Ala Leu Ile Ser Trp Ile Lys Arg Lys Arg Gln Gln Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys ( this peptide is hereinafter referred to as mel 1) and Gly Ile Gly Ala Val Leu Glu Val Leu Glu Thr Gly Leu Pro Ala Leu Ile Ser Trp lle Lys Arg Lys AArg Gln Gln Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys Lys (an acid mutant that hereinafter referred to as mel 2) synthesized and purified by known techniques.
6 мкг ДНК pCMVL в 170 мкл HBS смешивают с 4 мкг конъюгата TfpL290 в 170 мкл HBS и оставляют стоять при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем добавляют примерно 3 мкг пептида mel 1 или 5 мкг пептида mel 2 в 170 мкл HBS и после дальнейшей 30-минутной инкубации получаемый комплекс смешивают с 1,5 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС, и добавляют к 450 000 клеткам BNL CL.2, которые предварительно выращивают описанным в примере 36 образом. По истечении 4 часов добавляют 2 мл среды DMEM, содержащей 20% ТЭС. Через 24 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток и определение активности люциферазы описанным выше образом. В общем экстракте активность люциферазы составляет 9200 световых единиц (в случае пептида mel 1) и 9400 световых единиц (в случае пептида mel 2), соответственно. 6 μg of pCMVL DNA in 170 μl of HBS was mixed with 4 μg of TfpL290 conjugate in 170 μl of HBS and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Then add about 3 μg of the
Пример 38. Экспрессия альфа-интерферона в клетках HeLa. Example 38. Expression of alpha interferon in HeLa cells.
5 • 105 клеток HeLa на чашку Петри диаметром 6 см подвергают трансфекции плазмидой pAD-CMV1-IFN, кодирующей интерферон альфа2с человека под контролем усилителя/промотора CMV (см. заявку ДЕ 40 21 917 A; pADCMVI- IFN получают путем клонирования вставки Hindlll-XbaI/IFN- α 2c в pAD-CMV1). Пробы по 6 мкг ДНК в 330 мкл HBS смешивают с 8 мкг конъюгата TfpL в 330 мкл HBS и смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 30 минут. Пробы 6 - 10 содержат только 4 мкг конъюгата TfpL. После первой 30-минутной инкубации аликвот 20 мкг P16pL в 160 мкл HBS добавляют к пробам 6 и 7, а к пробам 8, 9 и 10 добавляют аликвот 20 мкг полилизина с молекулярным весом 290. После дополнительной 30-минутной инкубации добавляют аликвоты 160 мкл буфера HBS, содержащего 10 мкл (в случае пробы 8) или 50 мкл (в случае проб 9, 10) свободного Р16 (синтез Р16 и Р16р1 описан в примере 13). После дополнительной 30-минутной инкубации пробы добавляют к клеткам HeLa в 2 мл среды DMEM, содержащей 2% ТЭС в присутствии следующих дополнительных веществ. Пробы 2, 7 и 10 содержат 100 мкмоль хлорохина ("хл." на фиг. 51), пробы 3, 4 - соответственно 5 и 15 мкл аденовируса d1312 (1 • 1012 частиц/мл; "AdV" на фиг. 51), проба 5 - 15 мкл инактивированного псораленом аденовируса d1312 ("инак. ПС AdV" на фиг. 51). Пробы 11, 12 и 13, содержащие только аликвоты вируса по пробам 3, 4 и 5, служат в качестве контроля. Через два часа после трансфекции к клеткам добавляют 5 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 48 часов после трансфекции среду заменяют на 2 мл свежей среды DMEM, содержащей 10% ТЭС. Через 72 часа после трансфекции осуществляют сбор клеток для определения содержания интерферона с применением иммуноферментного твердофазного анализа. Результаты опытов, то есть содержание интерферона в нг/мл, представлены на фиг. 51, где видно, что конъюгат TfpL проявляет очень низкую активность по переносу интерферонового гена в эти клетки, что совпадает с результатами, достигнутыми при применении генов люциферазы и β-галактозидазы. Присутствие хлорохина приводит к получению обнаруживаемого сигнала (примерно 7 нг/мл; см. пробу 2). Аденовирус d1312 стимулирует перенос ДНК в зависимости от применяемой дозы (см. пробы 3 и 4). Обработка клеток сравнимыми количествами вируса в отсутствие включающего ДНК комплекса не приводит к получению обнаруживаемого сигнала интерферона (см. пробы 11, 12). В результате трансфекции эндосомолитическим пептидом Р16 по примеру 13 в виде конъюгата (см. пробы 6, 7) или же в качестве вещества, связанного ионным путем с поверхностью комплекса ДНК и конъюгата TfpL (см. пробы 8, 9 и 10), достигают обнаруживаемого уровня производства интерферона, который можно повышать при применении конъюгата этого пептида в присутствии хлорохина (см. пробу 7).5 • 10 5 HeLa cells per 6 cm diameter Petri dish are transfected with the pAD-CMV1-IFN plasmid encoding human interferon alfa-2c under the control of the CMV enhancer / promoter (see
Пример 39. Перенос гена в В-лимфобластомные клетки. Example 39. Gene transfer to B-lymphoblastoma cells.
Конъюгаты человеческого иммуноглобулина Г или анти- человеческого иммуноглобулина Г и полилизина получают нижеописанным методом, причем сопряжение осуществляют известными приемами путем введения дисульфидных мостиков после предварительной модификации сукцинимидилпиридилдитио-пропионатом. Conjugates of human immunoglobulin G or anti-human immunoglobulin G and polylysine are prepared by the method described below, the conjugation being carried out by known methods by introducing disulfide bridges after preliminary modification with succinimidylpyridyldithio propionate.
а) Получение конъюгатов анти-человеческого иммуноглобулина Г и полилизина, содержащего 300 лизиновых остатков (далее: полилизин 300)
К раствору 2 мг анти-человеческого иммуноглобулина Г козы в буфере HBS, состоящего из 150 М хлористого натрия и 20 мМ буфера HEPES и имеющего значение pH, равное 7,8, добавляют 14 мкл 5 мМ этанольного раствора сукцинимидилпиридилтио-пропионата. Смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 10 часов, после чего подвергают гель-фильтрации на ионите Сефадекс Г-25 с применением в качестве элюента 100 мМ буфера HEPES, имеющего значение pH, равное 7,3. Получают 1,3 мг анти-человеческого иммуноглобулина Г, модифицированного 30 нмоль пиридилдитиопропионатных остатков. Аналогичным методом осуществляют модификацию полилизина 300 сукцинимидилпиридилтио-пропионатом, и обработкой дитиотреитолом и последующей гель-фильтрацией переводят в форму, модифицированную свободными меркапто-группами. Раствор 12 нмоль полилизина 300, модифицированного 29 нмоль меркапто-групп, в 0,3 мл буфера HBS с исключением кислорода смешивают с вышеупомянутым модифицированным анти-человеческим иммуноглобулином Г, и полученную смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение ночи. Затем добавлением 5 М хлористого натрия содержание хлористого натрия в реакционной смеси доводят до 0,6 М. Выделение конъюгатов осуществляют путем ионообменной хроматографии на йоните марки Mono S HR 5/5 фирмы Pharmacia, Швеция. В результате диализа с применением 25 мМ буфера HEPES, pH 7,3, получают соответствующие конъюгаты, состоящие из 0,33 мг анти-человеческого иммуноглобулина Г, модифицированного 4 нмоль полилизина 300, причем мольное соотношение анти-человеческого иммуноглобулина Г и полилизина 300 составляет 1 : 2.a) Obtaining conjugates of anti-human immunoglobulin G and polylysine containing 300 lysine residues (hereinafter: polylysine 300)
To a solution of 2 mg of anti-human goat immunoglobulin G in HBS buffer, consisting of 150 M sodium chloride and 20 mM HEPES buffer and having a pH value of 7.8, 14 μl of a 5 mM ethanolic solution of succinimidyl pyridylthio propionate was added. The mixture was left to stand at room temperature for 10 hours, after which it was subjected to gel filtration on Sephadex G-25 ion exchanger using 100 mM HEPES buffer having a pH value of 7.3 as eluent. Obtain 1.3 mg of anti-human immunoglobulin G, modified with 30 nmol of pyridyldithiopropionate residues. The
б) Получение конъюгатов человеческого иммуноглобулина Г и полилизина 300
К раствору 19,5 мг (122 нмоль) антител I-4506 фирмы Sigma, DE, в 2 мл буфера HBS добавляют 39 мкл 1 мМ этанольного раствора сукцинимидилпиридилтио-пропионата. Смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 2,5 часов, после чего подвергают гель-фильтрации на йоните Сефадекс Г-25 с применением в качестве элюента 100 мМ буфера HEPES с pH 7,9, в результате чего получают 19 мг (119 нмоль) человеческого иммуноглобулина Г, модифицированного 252 нмоль пиридилдитиопропионатных остатков. Аналогичным методом осуществляют модификацию полилизина 300 сукцинимидилпиридилтио- пропионатом, и обработкой дитиотреитолом с последующей гель- фильтрацией переводят в форму, модифицированную свободными меркапто-группами. Раствор 119 нмоль полилизина 300, модифицированного 282 нмоль меркапто-групп, в 1 мл буфера HBS с исключением кислорода смешивают с вышеупомянутым модифицированным анти-человеческим иммуноглобулином Г, и получаемую смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение ночи. Затем добавлением 5 М хлористого натрия содержание хлористого натрия в реакционной смеси доводят примерно до 0,6 М. Выделение конъюгатов осуществляют путем ионообменной хроматографии на йоните марки Mono S фирмы Pharmacia, Швеция, причем в качестве элюента применяют 50 мМ буфера HEPES, pH 7,3 с солевым градиентом 0,6 М - 3 М хлористого натрия. В результате диализа с применением буфера HEPES, pH 7,3, получают соответствующие конъюгаты, состоящие из 9 мг (57 нмоль) антитела, модифицированного 90 нмоль полилизина 300. При этом мольное соотношение антитела и полилизина 300 составляет 1 : 1,6.b) Obtaining conjugates of human immunoglobulin G and
To a solution of 19.5 mg (122 nmol) of I-4506 antibodies from Sigma, DE, in 2 ml of HBS buffer, 39 μl of a 1 mM ethanolic solution of succinimidyl pyridylthio propionate was added. The mixture was allowed to stand at room temperature for 2.5 hours, after which it was subjected to gel filtration on Sephadex G-25 ionite using 100 mM HEPES buffer, pH 7.9, as an eluent, to give 19 mg (119 nmol) human immunoglobulin G modified with 252 nmol of pyridyldithiopropionate residues. Modification of
в) Образование комплексов и трансфекция
Комплексы получают следующим образом: 30 мкл биотинилированного аденовируса d1312 (1012 частиц на мл) в 50 мкл буфера HEPES смешивают с 800 нг модифицированного стрептавидином полилизина в 100 мкл буфера HBS. После инкубации в течение 30 минут добавляют раствор 9 мкг ДНК pCMVL в 200 мкл буфера HBS. Еще раз инкубируют в течение 30 минут, после чего добавляют раствор 5,1 мкг полилизина 450 (pL), 10,2 мкг конъюгата TfpL, 12 мкг конъюгата человеческого иммуноглобулина Г и полилизина или 10 мкг конъюгата анти-человеческого иммуноглобулина Г и полилизина в 150 мкл буфера HBS. Комплексы ДНК добавляют к 106 В-лимфобластомных клеток (клетки получают из периферийных моноядерных клеток крови человека в результате иммортализации вирусом Эпштейна и Барра, выращиваемых в снабженной 24 ячейками чашке в 1 мл среды RPMI 1640 с 2% ТЭС). Дальнейшую обработку клеток и опыты по определению активности люциферазы осуществляют описанным выше образом. Полученные данные по экспрессии гена (активность люциферазы в световых единицах) приведены на фиг. 52.c) Complex formation and transfection
The complexes are prepared as follows: 30 μl of biotinylated adenovirus d1312 (10 12 particles per ml) in 50 μl of HEPES buffer is mixed with 800 ng of streptavidin-modified polylysine in 100 μl of HBS buffer. After incubation for 30 minutes, a solution of 9 μg pCMVL DNA in 200 μl HBS buffer is added. Incubate again for 30 minutes, after which a solution of 5.1 μg of polylysine 450 (pL), 10.2 μg of TfpL conjugate, 12 μg of human immunoglobulin G and polylysine conjugate or 10 μg of anti-human immunoglobulin G and polylysine conjugate in 150 are added. μl of HBS buffer. DNA complexes are added to 10 6 B-lymphoblastoma cells (cells are obtained from peripheral mononuclear human blood cells as a result of immortalization with Epstein and Barr virus grown in a 24-well cup in 1 ml of RPMI 1640 medium with 2% TES). Further processing of cells and experiments to determine the activity of luciferase is carried out as described above. The obtained gene expression data (luciferase activity in light units) are shown in FIG. 52.
Пример 40. Трансфекция комбинированными комплексами конъюгата аденовируса и полилизина, и конъюгата липопротеина низкой плотности и полилизина. Example 40. Transfection with combined complexes of adenovirus and polylysine conjugate and low density lipoprotein conjugate and polylysine.
а) Получение конъюгатов липопротеина низкой плотности и полилизина. a) Obtaining conjugates of low density lipoprotein and polylysine.
К раствору 10 мг (14,3 нмоль) липопротеина низкой плотности (условное сокращение на фиг. 53: LDL, продукт L-2139 с молекулярным весом 3500000 фирмы Sigma, DE, диаметр частиц примерно 26 нм) в 2 мл буфера HBS добавляют 143 мкл 10 мМ этанольного раствора сукцинимидилпиридилтио-пропионата (1,43 мкмоль), и получаемую смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 2 часов. В результате гель-фильтрации на ионите Сефадекс Г-25 (колонка размером 14 х 140 мм) с использованием в качестве элюента буфера HBS получают 3,2 мл раствора примерно 10 мг липопротеина низкой плотности, модифицированного 0,70 мкмоль пиридилдитиопропионатных остатков. К данному раствору добавляют 1,2 мл 5 М хлористого натрия с тем, чтобы предотвратить образование осадка, которое иначе произошло бы при последующем добавлении полилизина. Полилизин 300 вышеописанным образом модифицируют сукцинимидилпиридилтио- пропионатом, и путем обработки дитиотреитолом и последующей гель- фильтрации переводят в форму, модифицированную меркапто-группами. Раствор модифицированного липопротеина низкой плотности в атмосфере аргона смешивают с раствором 0,33 мкмоль полилизина 300, модифицированного 0,76 мкмоль меркапто-групп, в 4 мл 2 М хлористого натрия и 0,5 М буфера HEPES, pH 7,9, затем реакционную смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 48 часов. Получаемый реакционный раствор разбавляют добавлением стерильной воды до объема 32 мл (после чего концентрация хлористого натрия составляет примерно 0,5 М), и его очищают путем ионообменной хроматографии на колонке Biorad Macroprep S, 10 х 100 мм, с использованием в качестве элюента 20 мМ буфера HEPES с градиентом 0,2- 3 М хлористого натрия. Фракции продукта получают при концентрации соли, составляющей 1,8 - 2,2 М, и их собирают. В результате диализа с применением буфера HBS получают конъюгаты, состоящие из 2,35 мг (3,4 нмоль) липопротеина низкой плотности, модифицированного 190 нмоль полилизина, что соответствует 7,5 мг свободной основной формы полилизина. Таким образом липопротеин низкой плотности модифицирован 55 полилизиновых остатков. To a solution of 10 mg (14.3 nmol) of low density lipoprotein (conditional reduction in FIG. 53: LDL, product L-2139 with a molecular weight of 3,500,000 from Sigma, DE, particle diameter of about 26 nm) in 2 ml of HBS buffer, 143 μl was added 10 mm ethanol solution of succinimidyl pyridylthio propionate (1.43 μmol), and the resulting mixture was left to stand at room temperature for 2 hours. As a result of gel filtration on Sephadex G-25 ion exchange resin (14 x 140 mm column) using HBS buffer as an eluent, 3.2 ml of a solution of approximately 10 mg of low density lipoprotein modified with 0.70 μmol of pyridyldithiopropionate residues are obtained. 1.2 ml of 5 M sodium chloride was added to this solution in order to prevent the formation of a precipitate, which would otherwise have occurred with the subsequent addition of polylysine.
б) Получение комплексов и трансфекция
18 мкл биотинилированного аденовируса d1312/16 разбавляют добавлением буфера HBS до объема 100 мкл. Кроме того, к 1,2 мкг полилизина, модифицированного стрептавидином, добавляют буфер HBS до объема 100 мкл, и смешивают с указанным аденовирусом. По истечении 30 минут добавляют 150 мкл буфера HBS, содержащего 6 мкг ДНК pCMVL. По истечении дальнейших 30 минут добавляют 300 мкл буфера HBS, содержащего 4 мкг конъюгата LDLpL (с содержанием полилизина, составляющим 20 мкг). Получаемый раствор размешивают с 1,5 мл DMEM (10 % ТЭС) и прибавляют к 3 • 105 первичных клеток меланома, получаемых по примеру 33 и обозначаемых НММ1 и НММ4, находящихся в инкубационной чашке диаметром 6 мм. Дальнейшие операции по выращиванию клеток и определение активности люциферазы осуществляют описанным в примере 33 образом. Данные по экспрессии гена приведены на фиг. 53; часть А) фиг. показывает результаты, получаемые в опытах с клетками меланома НММ1. Все опыты осуществляют с конъюгатами AdpL, не приведенными на данной фиг. В части Б) фиг. показаны результаты, получаемые в опытах с применением клеток меланома НММ4. И в этом случае все опыты осуществляют с конъюгатами AdpL, которые приведены, однако, лишь отдельно в последнем столбце ("d1312/16" относится к особенному препарату вируса). В опыте, результаты которого приведены во втором столбце, применяют липопротеин низкой плотности в 25-кратном избытке, что из-за конкуренции относительно рецептора липопротеина низкой плотности приводит к уменьшению эффективности переноса гена.b) Preparation of complexes and transfection
18 μl of biotinylated adenovirus d1312 / 16 was diluted by adding HBS buffer to a volume of 100 μl. In addition, HBS buffer is added to 1.2 μg of streptavidin-modified polylysine to a volume of 100 μl and mixed with the indicated adenovirus. After 30 minutes, add 150 μl of HBS buffer containing 6 μg of pCMVL DNA. After a further 30 minutes, add 300 μl of HBS buffer containing 4 μg of LDLpL conjugate (with a polylysine content of 20 μg). The resulting solution was stirred with 1.5 ml of DMEM (10% TES) and added to 3 • 10 5 primary melanoma cells obtained in Example 33 and designated HMM1 and HMM4, located in an incubation dish with a diameter of 6 mm. Further cell growth operations and determination of luciferase activity are carried out as described in Example 33. Gene expression data are shown in FIG. 53; part A) of FIG. shows the results obtained in experiments with melanoma cells HMM1. All experiments were performed with AdpL conjugates not shown in this FIG. In part B) of FIG. shows the results obtained in experiments using cells of melanoma HMM4. And in this case, all experiments are carried out with AdpL conjugates, which, however, are given only separately in the last column ("d1312 / 16" refers to a special preparation of the virus). In the experiment, the results of which are shown in the second column, low-density lipoprotein is used in a 25-fold excess, which, due to competition with the low-density lipoprotein receptor, leads to a decrease in gene transfer efficiency.
Пример 41. Перенос гена в эпителиальные клетки дыхательных путей крыс in vivo с помощью комбинированных комплексов
а) Получение комбинированных комплексов ДНК и конъюгатов TfpL и AdVpL
Путем сочетания 8 мкг конъюгата человеческого трансферина и полилизина (hTfpL) в 150 мкл буфера HBS, содержащего 150 Мм хлористого натрия и 20 мМ буфера HEPES, pH 7,3, с 6 мкг ДНК pCMVL в 350 мкл буфера HBS получают комплексы ДНК и указанного конъюгата, которые инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут. Аналогично описанному в примере 19в) методу получают конъюгаты аде- новируса и полилизина, причем используют аденовирус, инактивированный обработкой псораленом и УФ-лучами. Комбинированные комплексы ДНК и конъюгатов hTfpL и AdVpL получают согласно методу, описанному в примере 23в).Example 41. In vivo gene transfer into rat epithelial cells of the respiratory tract using combined complexes
a) Obtaining combined complexes of DNA and conjugates TfpL and AdVpL
By combining 8 μg of the human transferrin conjugate and polylysine (hTfpL) in 150 μl of HBS buffer containing 150 mm of sodium chloride and 20 mm of HEPES buffer, pH 7.3, with 6 μg of pCMVL DNA in 350 μl of HBS buffer, complexes of DNA and said conjugate are obtained which are incubated at room temperature for 30 minutes. Conjugates of adenovirus and polylysine are obtained analogously to the method described in example 19c), using an adenovirus inactivated by treatment with psoralen and UV rays. Combined complexes of DNA and hTfpL and AdVpL conjugates are prepared according to the method described in Example 23c).
б) Введение комплексов по внутритрахеальному пути в живой организм
Для осуществления данного опыта используют крысы породы Sigmodon hispidus (т.н. "Cotton Rat"), которые представляют собой пригодные животные для исследования аденовирусных заболеваний легких у человека. Животные анестезируют метоксифлураном. На брюшной стороне горла выполняют вертикальный разрез, после чего трахею препарируют. Затем крысы укладывают на бок под углом 45o, и 250 -300 мкл комплексов, содержащих 3 мкг ДНК, впрыскивают непосредственно в трахею. По истечении после инъекции промежутков, указанных на фиг. 54, животных умерщвляют дачей двуокиси углерода, и трахею и связанные с ней легкие удаляют после предварительной промывки in situ холодным фосфатсодержащим раствором поваренной соли. Для определения активности люциферазы ткань легких гомогенизируют в среде буфера, получаемые экстракцией лизаты подвергают стандартизации относительно общего содержания протеина, и экспрессию гена люциферазы измеряют вышеописанным образом. Указанные световые единицы относятся к 1,250 мкг общего протеина, получаемого из лизатов легких. Опыты осуществляют по 3-4 раза, результаты представляют собой средние значения ± среднее отклонение.b) Introduction of complexes along the intratracheal pathway into a living organism
To carry out this experiment, Sigmodon hispidus rats (the so-called "Cotton Rat") are used, which are suitable animals for the study of human adenoviral lung diseases. Animals are anesthetized with methoxyflurane. A vertical incision is made on the ventral side of the throat, after which the trachea is dissected. Then the rats are laid on their sides at an angle of 45 ° , and 250-300 μl of complexes containing 3 μg of DNA are injected directly into the trachea. After the expiration of the intervals indicated in FIG. 54, the animals are sacrificed by giving carbon dioxide, and the trachea and its associated lungs are removed after preliminary washing in situ with a cold phosphate-containing sodium chloride solution. To determine luciferase activity, lung tissue is homogenized in a buffer medium, extraction lysates are standardized for total protein content, and luciferase gene expression is measured as described above. The indicated light units refer to 1.250 μg of total protein obtained from lung lysates. The experiments are carried out 3-4 times, the results are average values ± average deviation.
Claims (75)
30.09.91 - по пп. 5; 8-10; 22, 39, 46-48, 50-52, 54, 56, 59-64, 69-71 (заявка 07/767788);
30.09.91 - по пп.2, 3, 6, 7, 14, 17-21, 23, 28-30, 34, 36, 40, 41, 43-45, 65, 66, 67 (заявка 07/768039);
07.04.92 - по пп.13, 15, 16, 37, 55, 57, 58, 72;
02.09.92 - по пп.1, 4, 11, 12, 24, 25-27, 31-33, 35, 38, 42, 49, 53, 68, 73-75.Priority on points:
09/30/91 - for PP. 5; 8-10; 22, 39, 46-48, 50-52, 54, 56, 59-64, 69-71 (application 07/767788);
09/30/91 - according to claims 2, 3, 6, 7, 14, 17-21, 23, 28-30, 34, 36, 40, 41, 43-45, 65, 66, 67 (application 07/768039) ;
04/07/92 - according to claims 13, 15, 16, 37, 55, 57, 58, 72;
09/02/92 - according to claims 1, 4, 11, 12, 24, 25-27, 31-33, 35, 38, 42, 49, 53, 68, 73-75.
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76803991A | 1991-09-30 | 1991-09-30 | |
US76778891A | 1991-09-30 | 1991-09-30 | |
US07/768039 | 1991-09-30 | ||
US07/767788 | 1991-09-30 | ||
US86475992A | 1992-04-07 | 1992-04-07 | |
US07/864759 | 1992-04-07 | ||
US93778892A | 1992-09-02 | 1992-09-02 | |
US07/937788 | 1992-09-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2138553C1 true RU2138553C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=27505710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5053083A RU2138553C1 (en) | 1991-09-30 | 1992-09-29 | Transfection composition for higher eucaryotic cells, nucleic acid complex useful as component of transfection composition, conjugate useful as component of transfection composition, endosomolytic peptide useful as component of transfection composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2138553C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604186C2 (en) * | 2010-12-23 | 2016-12-10 | Мологен Аг | Dna construct for expression |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0388758A1 (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-26 | BOEHRINGER INGELHEIM INTERNATIONAL GmbH | Protein-polycation conjugate |
-
1992
- 1992-09-29 RU SU5053083A patent/RU2138553C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0388758A1 (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-26 | BOEHRINGER INGELHEIM INTERNATIONAL GmbH | Protein-polycation conjugate |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604186C2 (en) * | 2010-12-23 | 2016-12-10 | Мологен Аг | Dna construct for expression |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6274322B1 (en) | Composition for introducing nucleic acid complexes into higher eucaryotic cells | |
US5981273A (en) | Composition comprising an endosomolytic agent for introducing nucleic acid complexes into higher eucaryotic cells | |
US5521291A (en) | Conjugates for introducing nucleic acid into higher eucaryotic cells | |
JP3479298B2 (en) | Novel conjugates for introducing nucleic acids into higher eukaryotic cells | |
JP6039617B2 (en) | Long-lasting pharmaceutical formulation | |
JP2002514892A (en) | Use of synthetic virus-like particles in gene therapy | |
CA2158655A1 (en) | Process for preparing cancer vaccines | |
JP2001521387A (en) | Gene carrier expressing apoptosis-inducing protein VP2 and / or apoptin | |
RU2138553C1 (en) | Transfection composition for higher eucaryotic cells, nucleic acid complex useful as component of transfection composition, conjugate useful as component of transfection composition, endosomolytic peptide useful as component of transfection composition | |
JP2002523054A (en) | Cationic complex of adenovirus modified by polymer | |
KR100241685B1 (en) | Composition for inserting nucleic acid complexes into higher eukaryotic cells | |
EP1007549B1 (en) | Compositions and methods for highly efficient transfection | |
US6479464B1 (en) | Compositions and methods for highly efficient transfection | |
HK1013104B (en) | Composition for inserting nucleic acid complexes into higher eucaryotic cells | |
HRP920602A2 (en) | Composition for introducing nucleic acid complexes into higher eucaryotic cells | |
US20030100496A1 (en) | Compositions and methods for highly efficient transfection | |
AU705060B2 (en) | Improved pharmaceutical compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070930 |
|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20070930 |