CN107001627A - 用于将核酸引入细胞的组合物 - Google Patents

用于将核酸引入细胞的组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN107001627A
CN107001627A CN201580068845.7A CN201580068845A CN107001627A CN 107001627 A CN107001627 A CN 107001627A CN 201580068845 A CN201580068845 A CN 201580068845A CN 107001627 A CN107001627 A CN 107001627A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copolymer
nucleic acid
composition
repeat unit
mrna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580068845.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107001627B (zh
Inventor
C·多曼
C·普兰克
C·鲁道夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Ethris GmbH
Original Assignee
Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU filed Critical Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Publication of CN107001627A publication Critical patent/CN107001627A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107001627B publication Critical patent/CN107001627B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7105—Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0041—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87—Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation

Abstract

本发明涉及包含可用作用核酸转染细胞的载体的亚烷基胺部分的特征性组合的聚合物。本发明还涉及包含核酸和这种聚合物的组合物，以及使用所述组合物转染细胞的方法。此外，本发明涉及药物组合物和用途。

Description

用于将核酸引入细胞的组合物
本发明涉及包含特征性亚烷基胺重复单元的聚合物，其可用作用核酸特别是RNA转染细胞的媒介物(vehicle)。本发明还涉及组合物，其至少包括核酸和包含这种亚烷基胺重复单元的聚合物，以及涉及使用所述组合物转染细胞的方法。此外，本发明涉及药物组合物和用途。
核酸治疗的可行性最终取决于将核酸递送到细胞中的有效方法的可用性。
通常在核酸递送中，裸核酸的使用在某些情况下适合并足够转染细胞(Wolff等，1990，Science，247,1465-1468)。然而，在大多数设想的实际应用中，用至少第二试剂配制核酸是有利的或甚至是必需的，所述第二试剂保护核酸免于在递送过程中降解和/或促进分配到靶组织中和促进分布于靶组织和/或促进细胞摄取并能够进行合适的细胞内加工。用于核酸递送的这种制剂在科学文献中被称为载体(vector)。以前已经描述了用于核酸载体化的各种各样的化合物，所谓的转染试剂。这些化合物通常是聚阳离子或包含阳离子脂质或脂质样化合物如类脂质(lipidoids)的组合物(US 8,450,298)。核酸与聚阳离子的复合物被称为聚合复合物(polyplexes)，具有阳离子脂质的那些被称为脂质复合物(Feigner等人1997，Hum Gene Ther，8,511-512)。还描述了包含聚阳离子和脂质的复合物(Li和Huang，“Nonviral Vectors for Gene Therapy”，Academic Press 1999，Chapter 13,295-303)。转染试剂用于结合和压紧核酸以产生纳米尺寸范围的初级复合物。在含盐介质中，这些复合物趋于聚集，也称为盐诱导的聚集，其可有利于细胞培养中的转染或体内局部施用(Ogris等人，1998,Gene Ther,5,1425-1433；Ogris等人，2001,AAPS PharmSci,3,E21)。通过用聚合物如聚(乙二醇)的表面屏蔽，可以避免聚集，并且可以使核酸与转染试剂的复合物稳定。屏蔽也用于避免具有转染试剂的核酸复合物的调理作用和具有转染试剂的核酸复合物引起的补体活化(Finsinger等人，2000，Gene Ther，7,1183-1192)。通过转染试剂对核酸的压紧不仅可以保护它们免受核酸酶的降解，而且使它们适合通过内吞的细胞摄取。许多直链和支链聚阳离子适合于结合和压紧核酸，包括但不限于聚(乙烯亚胺)、聚(酰氨基胺)树枝状大分子、聚(2-(二甲氨基)乙基甲基丙烯酸酯)(pDMAEMA)或聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(pHPMA)的阳离子衍生物、聚(β-氨基酯)(Akinc等人，2003，Bioconj Chem 14(5)：979-88)、天然和合成的阳离子聚(氨基酸)或肽如聚(赖氨酸)、组蛋白、HMG蛋白或阳离子碳水化合物如壳聚糖。除了上述含有伯胺、仲胺和/或叔胺的聚合物，含有胍基部分的结构是用于核酸络合和递送目的的重要分子类别。胍基改性聚合物如基于精氨酸的结构(Yamanouchi等人，2008，Biomaterials 29(22)：3269-77)、用精氨酸修饰的PAMAM(Son等人，2013,Bull.Korean Chem.Soc.Vol 34No.3)或胍基化PEI(guadinylated-PEI)(Lee等人2008,Bull.Korean Chem.Soc.2008,Vol.29,No.3)已突显了这种***的效率。特别是在RNA相互作用的情况下，胍基部分的分子特性表现出独特的结合性质(Calnan等人，19991，Science 252(5009)，1167-1171)。对于这样的结构的产生，可以使用Katritzky和Rogovoy(Katritzky&Rogovoy 2005，ARKIVOC(iv)49-87)综述的方法。通常，进一步修饰复合物以包含细胞靶向或细胞内靶向部分和/或膜去稳定化组分如灭活的病毒(Curiel等人，1991，ProcNatl Acad Sci USA，88,8850-8854)、病毒壳体或病毒蛋白或肽(Fender等人，1997，Nat Biotechnol，15,52-56，Zhang等人，1999，Gene Ther，6,171-181)或膜破坏性合成肽(Wagner等人1992，Proc Natl Acad Sci USA，89,7934-7938，Plank等人1994，J BiolChem，269,12918-12924)。
在内吞摄取后，复合物被隔离到细胞内囊泡如内体和溶酶体中，其中它们暴露于细胞降解机构。因此，已经认识到，从细胞内囊泡的逃逸对于有效的功能性核酸递送是必需的，也适用于功能性病毒感染的需要(Wagner等人，1992，Proc Natl Acad Sci USA，89,7934-7938，Plank等人1994，J Biol Chem，269,12918-12924)。已经模拟了对于病毒感染性自然界已经逐步形成的机制，以通过合成载体实现有效的核酸递送。为此，已经非常成功地使用了诸如INF、GALA和KALA肽或蜂毒素和蜂毒素衍生物(Boeckle等人，2006，J ControlRelease，12,240-248)的两亲性膜去稳定肽，以给聚阳离子转染试剂补充内体逃逸功能性(Plank等人，1998，Adv Drug Deliv Rev，34,21-35)。在脂质复合物中，这种功能性是其脂质部分与细胞膜融合的能力所固有的(Xu和Szoka 1996，Biochemistry，35,5616-5623，Zelphati和Szoka 1996，Proc Natl Acad Sci USA，93,11493-11498)。由于Boussif等人的关键论文(Boussif等人1995，Proc Natl Acad Sci USA，92,72797-7301)，已知通过物理化学方法可以实现聚合复合物的内体逃逸功能性。当聚(乙烯亚胺)(PEI)用作聚阳离子以形成聚合复合物时，其在酸性pH下的缓冲能力足以引发内体逃逸。已知内体的腔被位于内体膜中的质子泵酸化(Lafourcade等人，2008，PLoS One，3，e2758)。这种酸化是一些病毒如流感或腺病毒的内体逃逸的触发因素。所谓的质子海绵理论——由实验证据支持——描述了包含PEI的化学结构特征的聚合物的推定的机械作用：在中性(生理)pH下，PEI的大部分氨基未质子化(Ziebarth和Wang 2010，Biomacromolecules，11-29-38)。由于质子化且因此带正电荷的氨基，PEI样聚合物可以结合并压紧核酸。未质子化的胺可以在酸性pH下变成质子化，因此在内体内具有缓冲能力。质子泵引起的内体酸化伴随着氯根离子的积累发生(Sonawane等，2003，J Biol Chem，278,4286-44831)。在内体腔内存在缓冲分子如PEI的情况下，质子泵将穿梭输送更多质子至内体腔中，伴随氯根积累，就像在它不存在时一样，直到达到天然酸性内体pH。认为内体内离子的不成比例的积累导致囊泡的渗透性不稳定，最终导致囊泡破裂和核酸复合物释放到细胞质中。
在质子海绵理论的基础上，许多研究人员在产生包含在酸性pH下具有缓冲能力的胺的新型聚合物文库中已经获得了PEI的结构特征。在US 7,780,957和US 7,829,657中Kataoka等人描述了基于聚(谷氨酸)或聚(天冬氨酸)骨架的聚合物，其中羧酸侧链用在酸性pH下可质子化的胺侧链衍生化。然而，尚未探讨在聚阳离子中用作转染增强部分的含有交替的、不相同的亚烷基胺单元的寡聚(亚烷基胺)的丰富的结构空间。特别是以前没有针对mRNA转染对其进行过研究。
相比之下，Kataoka等人的大部分科学工作聚焦于聚{N-[N'-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基]天冬酰胺}。在Uchida等人的出版物中(2011，J Am Chem Soc，133,15524-15532)，同一组已经研究了在通式-(CH2-CH2–NH)m–H的侧链中具有重复氨基亚乙基单元的一系列N-取代的聚天冬酰胺。有趣的是，当作者检查了聚合物家族在转染质粒DNA方面的效率时，观察到“聚合物侧链中重复氨基乙烯单元对几种细胞系的内体逃逸和转染的效率的独特的奇偶效应。来自具有偶数重复氨基亚乙基单元(PA-Es)的聚合物的聚合复合物，与具有奇数个重复氨基亚乙基单元(PA-Os)的聚合物的聚合复合物相比，获得了数量级更高的转染效率，而没有明显的细胞毒性。这种奇偶效应与这些聚合物的缓冲能力以及它们在内体pH下选择性破坏膜完整性的能力很好地一致，导致PA-E复合物的高度有效的内体逃逸。此外，在聚合物侧链中质子化氨基之间具有精确间隔的多价带电阵列的形成显示出对于内体膜的有效破坏是必需的，从而有助于将聚合复合物转运到细胞质中”(Uchida等人，2011，J Am ChemSoc，133,15524-15532的摘要)。有趣的是，当同一组研究人员比较带有1,2-二氨基乙烷侧链的聚(天冬氨酰胺)衍生物[PAsp(DET)]与带有1,3-二氨基丙烷侧链的类似物[PAsp(DPT)]时，他们观察到PAsp(DPT)聚合复合物显示在高N/P比下质粒DNA的转染效力显著下降，这是由于随着N/P比率逐渐增加的细胞毒性，尽管在粒径和ζ-电位与[PAsp(DET)]的物理化学差异可忽略(Miyata等人2008，J Am Chem Soc，130,16287-16294)。因此，基于奇偶规则，人们将会预期包含3个可质子化氨基和亚丙基间隔基团的聚合物将劣于PAsp(DET)，并且含有1,3-二氨基丙烷的侧链与毒性问题相关。对于这种聚合物针对mRNA转染的结构-活性关系一无所知。
M.“Polymeric Nanocarriers with Dendritic Core-ShellArchitectures”,Dissertation,Albert-Ludwigs-Freiburg i.Br.,2004，描述了使用可以用丙烯亚胺侧链或端基接枝的PEI基树枝状大分子颗粒的基因转染。
Geall及其同事已经描述了具有以下通式的多胺部分的胆固醇-多胺氨基甲酸酯：
-NH-CH2-(CH2)n-CH2-NH-CH2-(CH2)m-CH2-NH-CH2-(CH2)n-NH2，
其中m＝0、1或2，其中n＝0或1(Geall等人，1999，FEBS Lett，459,337-342)。他们检查了这些物质的pKa值及其在小牛胸腺DNA缩合中的特性。他们发现正电荷沿着胆固醇多胺氨基甲酸酯的区域化学分布在调节DNA结合亲和力和脂质转染效率方面起重要作用。他们发现，在所检查的胆固醇-多胺氨基甲酸酯中，构成多胺部分的精胺，–HN-CH2-CH2-CH2–NH–CH2-CH2–CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH2–NH2(丙基/丁基/丙基)在细胞培养物中转染编码β-半乳糖苷酶的质粒DNA时产生的报道基因表达最高，而例如–HN-CH2-CH2–NH–CH2-CH2–CH2-NH-CH2-CH2–NH2(乙基/丙基/乙基)的效率减少三到十倍。因此，鉴于Kataoka等人的教导(奇偶规则)和Geall等人的发现，本领域技术人员将在核酸递送的背景下不予考虑后一种结构。
Wang等人已经描述了聚(甲基丙烯酸甲酯)-接枝-低聚胺作为质粒DNA的有效和低细胞毒性转染试剂(Wang等人，2010，Molecular BioSystems，6,256-263)。这些聚合物通过聚(甲基丙烯酸甲酯)与通式H2N-CH2-CH2-(NH-CH2-CH2)m-NH2的低聚胺进行氨解得到，其中m＝1、2或3。作者发现转染效率随胺长度的增加而增加。
Ou等人已经描述了通过与N,N'-胱胺双丙烯酰胺共聚合而衍生自具有结构Dde-NH-(CH2)a-NH-(CH2)b-NH-(CH2)a-NH-Dde的末端受保护的低聚胺的聚(二硫酰氨基胺)(Ou等人，2009，Biomaterials 30,5804-5814；WO 2010/065660)。他们检查了组合a＝2和b＝2、a＝2和b＝3、a＝3和b＝2、a＝3和b＝3、a＝3和b＝4(精胺)。Dde是2-乙酰双甲酮保护基。除去保护基后，合成得到聚(二硫酰氨基胺)，其中内部原来的仲胺变成叔胺作为聚合物主链的一部分，并且末端胺成为悬垂乙烯或丙烯胺侧链的一部分。这种聚合物在与核酸递送相关的pH范围内具有缓冲能力，并且可用于将质粒DNA转染入细胞。
最近，已经发现了新类型的脂质样但非脂质合成结构(所谓的类脂质)用于体外和体内核酸递送的效用(US 8,450,298；Love等人，2010，PNAS 107,1864-1869；WO2006/138380；Akinc等人2008，Nat Biotechnol 26,561-569)。通过使含胺化合物与脂族环氧化物、丙烯酸酯、丙烯酰胺或醛反应获得类脂质。作者/发明人已提供了用于获得类脂质文库的合成程序，和用于选择在核酸体外递送至细胞中具有效用的有用化合物的筛选程序。
根据上文明显的是，过去已经对递送其他核酸分子例如质粒DNA、寡核苷酸、siRNA或核酸类似物进行了大量的研究和开发工作。mRNA递送尚未非常深入研究。一些作者称，对于DNA或siRNA递送充分起作用的化合物和制剂对于mRNA递送将同样起作用。然而，与质粒DNA或siRNA相反，mRNA是单链分子。因此，只基于结构考虑，人们将会预期相对于DNA或siRNA递送对用于mRNA递送的化合物和制剂具有不同要求。
以上引用的先前的文献描述了将双链核酸如质粒DNA或siRNA递送到细胞中，但不知道所述的方法和化合物是否能够将单链核酸如mRNA递送到细胞中。值得注意的是，之前已经观察到，mRNA转染与质粒DNA转染到细胞中显著不同(Bettinger等人2001，NucleicAcids Res，29,3882-91，Uzgün等人，2011，Pharm Res，28,223-32)。
与此一致，本发明人发现，当筛选超过100个在WO 2011/154331中公开的聚合物家族成员在RNA递送(优选单链RNA(例如mRNA)递送)至细胞中的适合性时，没有化合物可用于以引起由mRNA编码的基因表达的方式转染mRNA。相比之下，所有这些化合物在质粒DNA和/或siRNA递送中是有效的。因此，将双链核酸递送到细胞中的既定规则不适用于单链mRNA的先验。WO 2011/154331的公开内容包括：化学定义的低聚物为对应于通式HOOC-Z–R–NH–[(CH2)b–NH]a–H的2-60单元的低聚(亚烷基氨基)酸单元，其中Z为一系列亚甲基或多种其他基团，R为亚甲基或羧基残基，a和b分别独立地为1-7或2-7的整数。该家族的低聚物包括能够发挥所谓的质子海绵效应的可质子化的氨基，并已显示出在体外和体内转染质粒DNA和siRNA方面具有高度的活性。重要的是，WO2011/154331和相关的科学出版物非常详细地教导了如何能够从对应于通式HOOC-Z–R–NH–[(CH2)b–NH]a–H的构造单元建立序列限定的低聚物/聚合物文库。
因此，本发明的技术任务是提供适合于将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA高效地递送到细胞或组织的组合物。
该任务通过提供在权利要求中表征的并在下面的一般描述和实施例中进一步详细说明的实施方式来实现。
令人惊奇地发现，用于用核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA转染细胞的组合物中含有统计/无规排列的交替长度的亚烷基胺重复单元的共聚物一直比含有类似布置的非交替长度的亚烷基胺重复单元的聚合物更有效。
因此，在第一方面，本发明提供了包含以下的统计共聚物：多个重复单元(a)，其独立地选自下式(a1)和(a2)的重复单元：
-CH2-CH2-NH- (a1)
和
多个重复单元(b)，其独立地选自下式(b1)至(b4)的重复单元：
-CH2-CH2-CH2-NH- (b1)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH- (b3)
其中重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0至0.1/0.7的范围内，和
其中共聚物中包含的重复单元(a)和/或(b)的一个或多个氮原子可被质子化以提供阳离子共聚物。
在另一方面，本发明提供包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，和上述共聚物的组合物。
在另外的方面，本发明涉及包含根据本发明的组合物的药物组合物。本发明还包括制备根据本发明的共聚物以及根据本发明的组合物和药物组合物的方法。
另外的方面涉及根据本发明的组合物或根据本发明的共聚物用于将核酸，特别是RNA，优选单链RNA(例如mRNA)递送到靶细胞中或组织的应用，以及涉及用于将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送到细胞中的方法，所述方法包括使根据本发明的组合物与细胞接触的步骤。
根据本发明的共聚物以统计共聚物特别是无规共聚物的形式和以限定的比例将较短重复单元(a)与较长重复单元(b)组合。已发现重复单元(a)和(b)的这种布置在所得共聚物作为用于递送核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA至细胞中的载体的适合性方面提供了意想不到的优点。
如上所述，根据本发明的共聚物是包含以下的统计共聚物：多个重复单元(a)，其独立地选自下式(a1)和(a2)：
-CH2-CH2-NH- (a1)
和
多个重复单元(b)，其独立地选自下式(b1)至(b4)的重复单元：
-CH2-CH2-CH2-NH- (b1)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH- (b3)
其中重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0至1.0/0.7的范围内，和
其中共聚物中包含的重复单元(a)和/或(b)的一个或多个氮原子可被质子化以提供阳离子共聚物。
共聚物是统计共聚物，其中任何重复单元(a)和任何重复单元(b)在共聚物大分子中统计分布。它通常由在聚合反应期间产生重复单元(a)的单体与在聚合反应期间产生重复单元(b)的单体的混合物的共聚获得。优选地，共聚物是无规共聚物，其中任何重复单元(a)和任何重复单元(b)在聚合物大分子中无规分布。
根据本发明的共聚物可以是直链、支链或树枝状共聚物。如技术熟练的读者将理解的，具有两个化合价(即与相邻单元的开放的键)的式(a1)、(b1)或(b3)的重复单元导致共聚物结构以线性方式扩展。因此，本发明的线性共聚物包含式(a1)的重复单元和一种或多种式(b1)和(b3)的重复单元，但不包括式(a2)、(b2)或(b4)的重复单元。如将进一步理解的，具有三个化合价的式(a2)、(b2)或(b4)重复单元的存在在共聚物结构中提供了支化点。因此，支链共聚物包含一种或多种式(a2)、(b2)和(b4)的重复单元，还可以包含一种或多种式(a1)、(b1)和(b3)的重复单元。
根据本发明的共聚物包含：多个重复单元(a)，其独立地选自上面限定的式(a1)和(a2)的重复单元；和多个重复单元(b)，其独立地选自上面限定的式(b1)至(b4)的重复单元。优选的是这样的共聚物，包含：多个重复单元(a)，其独立地选自上面限定的式(a1)和(a2)；和多个重复单元(b)，其独立地选自上面限定的式(b1)和(b2)的重复单元。
还优选根据本发明的共聚物是支链共聚物，包含：一种或多种选自重复单元(a2)、(b2)和(b4)的重复单元，并且其任选地还包含一种或多种式(a1)、(b1)和(b3)的重复单元，特别是这样的共聚物，其包含式(a2)重复单元和一种或多种式(b2)和(b4)重复单元，并且其任选地还包含一种或多种式(a1)、(b1)和(b3)的重复单元。与上面一致，因而更优选的共聚物是支链共聚物，其包含式(a2)的重复单元和式(b2)的重复单元，并且其任选地还包含一种或多种式(a1)和(b1)的重复单元。
在根据本发明的共聚物中，重复单元(a)和重复单元(b)的总数通常为20或更多，优选为50或更多，和更优选为100或更多。通常，重复单元(a)和重复单元(b)的总数为5,000或更少，优选为2,500或更少，更优选为1,000或更少，和特别地为500或更少。
此外，根据本发明的共聚物，优选重复单元(a)和(b)占共聚物中所有重复单元的80mol％或更多，更优选90mol％或更多。进一步优选的是这样的共聚物，其中选自(a1)和(a2)的重复单元(a)和选自(b1)和(b2)的重复单元(b)占共聚物中所有重复单元的80mol％或更多，更优选90mol％或更多。最优选的是共聚物中的所有重复单元是重复单元(a)或(b)，特别是共聚物中的所有重复单元均为选自(a1)和(a2)的重复单元(a)或选自(b1)和(b2)的重复单元(b)。
根据本发明的共聚物的重均分子量，如例如通过尺寸排阻色谱相对于线性聚(环氧乙烷)标准所测量的，通常在1,000至500,000Da，优选2,000至250,000Da和更优选5,000-50,000Da的范围。
根据本发明的共聚物的端基通常包含一种或多种基团(c)，其独立地选自下式(c1)至(c3)的基团，优选选自下式(c1)和(c2)的基团：
-CH2-CH2-NH2 (c1)
-CH2-CH2-CH2-NH2 (c2)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 (c3)。
优选地，共聚物中的端基由一种或多种基团(c)组成，所述基团(c)独立地选自式(c1)至(c3)的基团，优选选自式(c1)和(c2)的基团。如本领域技术人员将理解的，端基的数目取决于根据本发明的共聚物的结构。虽然线性共聚物仅具有两个末端，但是在支链共聚物中，特别是在树枝状共聚物中含有更大数量的端基。如将进一步理解的，共聚物中所含的端基(c)的一个或多个氮原子也可被质子化以提供阳离子共聚物。
在根据本发明的共聚物中，重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0-0.1/0.7的范围内，和优选在0.8/1.0至1.0/0.8的范围内。该摩尔比可以例如通过NMR来确定。因此，应当理解，该比例通常针对多个根据本发明的共聚物的大分子来确定，并且通常表示多个大分子中重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的总比例。
如上所述，根据本发明的共聚物的一个或多个氮原子可以被质子化以产生阳离子形式，通常是低聚阳离子或多聚阳离子形式的共聚物。应当理解，重复单元(a)或(b)中或端基(c)中的伯、仲或叔氨基可以充当质子受体，特别是在水和包括生理液体在内的水溶液中。因此，本发明的共聚物在pH低于7.5的水溶液中通常具有总的正电荷。本文所述的水溶液是其中溶剂包含50％(体积/体积)或更多，优选80或90％或更多，和最优选100％的水的溶液。并且，如果根据本发明的组合物与pH低于7.5的生理液体——包括例如血液和肺流体——接触，那么它们通常含有重复单元(a)和(b)，其中氮原子被质子化。根据本发明的组合物中使用的共聚物的pKa值可以通过使用自动化pKa滴定计的酸碱滴定来测定。然后可以例如从Henderson–Hasselbach方程式计算在给定pH值下的净电荷。任何电荷可在几个碱性中心共享，并不一定能够归因于单一点。通常，在生理pH下的溶液中，根据本发明的组合物中使用的共聚物包含具有处于质子化状态的氨基的重复单元和具有处于未质子化状态的氨基的重复单元。
然而，如技术熟练的读者将理解的，根据本发明的共聚物以及根据本发明的组合物也可以作为含有阳离子形式的共聚物的干盐形式提供。
如将进一步理解的，包含共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的根据本发明的组合物中质子化氨基的正电荷的抗衡离子(阴离子)通常由核酸中含有的阴离子部分提供。如果带正电荷的基团与核酸中的阴离子部分相比过量存在，则正电荷可以被其它阴离子，特别是通常在生理流体中遇到的那些阴离子例如Cl-或HCO3 -平衡。
与上面一致，根据本发明的优选的共聚物是无规共聚物，其中
所有重复单元的80mol％或更多，更优选所有重复单元由以下形成：
多个重复单元(a)，其独立地选自下式(a1)和(a2)的重复单元：
-CH2-CH2-NH- (a1)
和
多个重复单元(b)，其独立地选自下式(b1)和(b2)的重复单元：
-CH2-CH2-CH2-NH- (b1)
其中重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0至1.0/0.7的范围内，更优选在0.8/1.0至1.0/0.8的范围内；
其中所述共聚物的端基由以下形成：
基团(c)，其独立地选自式(c1)和(c2)的基团：
-CH2-CH2-NH2 (c1)
-CH2-CH2-CH2-NH2 (c2)；和
其中共聚物中包含的重复单元(a)和/或(b)和/或端基(c)的一个或多个氮原子可被质子化以提供阳离子共聚物。进一步优选的是共聚物是支链共聚物，其包含单元(a2)和(b2)，任选地加上单元(a1)和/或(b1)。
根据本发明的共聚物可以方便地用与已知用于制备聚亚烷基亚胺例如支链或线性聚乙烯亚胺(PEI)类似的程序制备。应当理解，用于产生共聚物的单体将必定相应地进行调整。在本发明的上下文中，已经发现单体可以方便地以定量的方式反应，从而可以通过相应地调整在进行聚合的单体混合物中的单体比例来调节共聚物中单元(a)和(b)的比例。尽管聚乙烯亚胺，也称为聚氮丙啶，可以例如通过氮丙啶的开环聚合来制备，但是根据本发明的共聚物可以通过这样的单体混合物的开环聚合来制备：其包含氮丙啶、氮杂环丁烷和在其中适用的吡咯烷或由氮丙啶、氮杂环丁烷和在适用情况下吡咯烷组成，或者在优选的实施方式中包含氮丙啶和氮杂环丁烷或由氮丙啶和氮杂环丁烷组成。应当理解，“在适用情况下”的表述是指由吡咯烷形成的重复单元(b3)和(b4)或端基(c3)的存在或不存在。未取代的环胺的开环聚合通常导致支链共聚物。根据本发明的线性共聚物可以如下制备：例如通过合适的N-取代的氮丙啶、N-取代的氮杂环丁烷和N-取代的吡咯烷，或N-取代的氮丙啶和N-取代的氮杂环丁烷的聚合，聚合之后例如是与所得聚亚烷基亚胺链连接的N-取代基的水解***，例如，类似于Katrien F.Weyts，Eric J.Goethals，New synthesis of linearpolyethyleneimine，Polymer Bulletin，1988年1月，第19卷，第1期，第13-19页中公开的程序。
对于树枝状大分子(或树枝状共聚物)的制备，可以类似地应用已知用于生产聚乙烯亚胺或聚丙烯胺树枝状大分子的合成策略。聚丙烯亚胺树枝状大分子可以从丙烯腈结构单元(building block)使用与伯胺的迈克尔加成然后非均相催化的氢化的重复顺序来合成(Newkomeand Shreiner Poly(amidoamine),polypropylenimine,and relateddendrimers and dendrons possessing different 1→2 branching motif:An overviewof the divergent procedures.Polymer 49(2008)1-173；De Brabander-Van Den Berget al.Large-scale production of polypropylenimine dendrimers,MacromolecularSymposia(1994)77(1)51–62)。聚乙烯亚胺树枝状大分子可以使用乙烯基溴结构单元与伯胺的迈克尔加成然后使用Gabriel胺合成方法将烷基溴转化为胺的重复顺序来产生(Yemul&Imae,Synthesis and characterization ofpoly(ethyleneimine)dendrimers,Colloid Polym Sci(2008)286:747–752)。因此，本领域技术人员将能够不仅产生具有严格交替层例如亚丙基亚胺和亚乙基亚胺的树枝状大分子。类似地，可以生成具有包含式(a2)、(b2)和(b4)的重复单元，优选重复单元(a2)和(b2)的无规组合物或由其组成的层的树枝状大分子世代。
氮丙啶和氮杂环丁烷的开环聚合，或氮丙啶、氮杂环丁烷和吡咯烷的开环聚合可以在溶液中例如在水中进行。总单体浓度没有特别限制，典型的浓度范围为10％wt/wt至80％wt/wt，优选30％wt/wt至60％wt/wt。通常，聚合由质子引发，使得优选向反应体系中加入酸，特别是无机酸如硫酸。基于单体的总浓度，少量的酸通常是足够的，例如0.001至0.01当量。反应以方便的速率，例如在50至150℃，特别是90至140℃的温度范围内进行。在这些范围内，较高分子量共聚物通常在较高的温度下，较低分子量共聚物在较低的温度下。
核酸
如上所述，本发明的中心方面是包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和根据本发明的上述共聚物的组合物。
术语“核酸”包括所有形式的天然存在类型的核酸以及化学和/或酶促合成的核酸，并且还包括核酸类似物和核酸衍生物如例如锁定核酸(LNA)、肽核酸(PNA)、寡核苷酸硫代磷酸酯和磷酸三酯、吗啉代寡核苷酸、阳离子寡核苷酸(US6017700A，WO/2007/069092)、取代的核糖寡核苷酸或硫代磷酸酯。此外，术语“核酸”还指包括核苷酸或核苷酸类似物的任何分子。对本发明的组合物中所含的核酸的序列或大小没有限制。核酸主要通过在本发明的组合物递送到的生物靶标将实现的生物效应来定义。例如，在基因或核酸治疗中应用的情况下，核酸或核酸序列可以由要表达的基因或基因片段或由缺陷基因或任何基因靶序列的预期取代或修复或由要被抑制、敲落或下调的基因的靶序列来定义。
优选地，术语“核酸”是指寡核苷酸或多核苷酸，包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。关于RNA，原则上可以在本发明的上下文中使用任何类型的RNA。在一个优选的实施方式中，RNA是单链RNA。术语“单链RNA”是指与RNA分子——其中两个或多个分离的链由于分离的链的杂交而形成双链分子——相反的单个连续的核糖核苷酸链。术语“单链RNA”不排除单链分子本身形成双链结构如环、二级或三级结构。
术语“RNA”涵盖编码氨基酸序列的RNA以及不编码氨基酸序列的RNA。已经提出，超过80％的基因组包含不编码蛋白质的功能性DNA元件。这些非编码序列包括调节DNA元件(转录因子的结合位点、调节子和共调节子等)以及编码从未被翻译成蛋白质的转录物的序列。这些由基因组编码并转录成RNA但不被翻译成蛋白质的转录物称为非编码RNA(ncRNA)。因此，在一个实施方式中，RNA是非编码RNA。优选地，非编码RNA是单链分子。研究表明，ncRNA是基因调节、维持基因组完整性、细胞分化和发育中的关键参与者，并且它们在多种人类疾病中被错误调节。存在不同类型的ncRNA：短(20-50nt)、中间(50-200nt)和长(>200nt)ncRNA。短ncRNA包括微RNA(miRNA)、小干扰RNA(siRNA)、piwi相互作用RNA(piRNA)和转录起始RNA(tiRNA)。中间ncRNA的实例是小核RNA(snRNA)、小核仁RNA(snoRNA)、转移RNA(tRNA)、转录起始位点相关RNA(TSSaRNA)、启动子相关小RNA(PASR)和启动子上游转录物(PROMPT)。长非编码RNA(IncRNA)包括长基因间非编码RNA(lincRNA)、反义-IncRNA、内含子IncRNA、转录的超保守RNA(T-UCR)等(Bhan A,Mandal SS,ChemMedChem.2014Mar 26.doi:10.1002/cmdc.201300534)。在上述非编码RNA中，只有siRNA是双链的。因此，由于在优选的实施方式中，非编码RNA是单链的，所以非编码RNA优选不是siRNA。在另一个实施方式中，RNA是编码RNA，即编码氨基酸序列的RNA。这样的RNA分子也被称为mRNA(信使RNA)，并且是单链RNA分子。核酸可以通过本领域普通技术人员已知的合成化学和酶学方法或通过使用重组技术制备，或者可以从天然来源分离，或其组合。寡核苷酸或多核苷酸可以任选地包含非天然核苷酸，并且可以是单链或双链或三链的。“核酸”还指有义和反义寡核苷酸或多核苷酸，即与DNA和/或RNA中的特定核苷酸序列互补的核苷酸序列。
优选地，本发明上下文中的术语核酸是指RNA，更优选指单链RNA，特别是指mRNA，和最优选指修饰的mRNA。
信使RNA(mRNA)是由主要以腺苷、胞苷、尿苷和鸟苷为核苷的核苷磷酸盐结构单元构建的共聚物，其作为中间载体将来自细胞核中的DNA的遗传信息带入细胞质，在其中翻译成蛋白质。因此它们适合作为基因表达的替代物。
在本发明的上下文中，mRNA应理解为是指任何多核糖核苷酸分子，如果它进入细胞，其适用于表达蛋白质或其片段或可翻译成蛋白质或其片段。术语“蛋白质”在这里包括任何种类的氨基酸序列，即两个或更多个氨基酸的链，其各自通过肽键连接，并且还包括肽和融合蛋白。
mRNA含有编码蛋白质或其片段的核糖核苷酸序列，所述蛋白质或其片段在细胞中或细胞附近的功能是需要或有益的，例如，这样的蛋白质，其缺乏或缺陷形式是疾病或紊乱的触发因素，其提供可以缓解或预防疾病，或这样的蛋白质，其在细胞中或其附近可以促进对身体有益的过程。mRNA可以含有完整蛋白质或其功能变体的序列。此外，核糖核苷酸序列可以编码充当因子、诱导物、调节子、刺激物或酶、或其功能片段的蛋白质，其中该蛋白质是这样的蛋白质，其功能是必需的以补救病症(特别是代谢紊乱)或以引发体内过程如形成新的血管、组织等。这里，功能变体被理解为指在细胞中可以承担蛋白质功能的片段，所述蛋白质在细胞中的功能是需要的或所述蛋白质的缺乏或缺陷形式是致病性的。此外，mRNA还可以具有另外的功能区和/或3'或5'非编码区。3'和/或5'非编码区可以是天然侧翼于编码蛋白的序列的区域或有助于RNA稳定的人工序列。本领域技术人员可以通过常规实验在每种情况下确定适合于此的序列。
在优选的实施方式中，mRNA在3'末端含有m7GpppG帽、内核糖体进入位点(IRES)和/或polyA尾，特别是为了改善翻译。mRNA可以具有促进翻译的另外的区域。
在优选的实施方式中，mRNA是含有经修饰的和未修饰的核苷酸的组合的mRNA。优选地，其是含有如WO2011/012316中所述的经修饰的和未修饰的核苷酸的组合的mRNA。据报道其中描述的mRNA表现出增加的稳定性和降低的免疫原性。在优选的实施方式中，在这种修饰的mRNA中，修饰了5至50％的胞苷核苷酸和5至50％的尿苷核苷酸。含有腺苷和鸟苷的核苷酸可以是未修饰的。腺苷和鸟苷核苷酸可以是未修饰的或部分修饰的，并且它们优选以未修饰的形式存在。优选10至35％的胞苷和尿苷核苷酸被修饰，特别优选修饰的胞苷核苷酸的含量在7.5至25％的范围内，修饰的尿苷核苷酸的含量在7.5至25％的范围内。已经发现，实际上相对低的含量(例如各只有10％)的修饰胞苷和尿苷核苷酸可以达到所需的性质。特别优选的是，修饰的胞苷核苷酸是5-甲基胞苷残基，修饰的尿苷核苷酸是2-硫代尿苷残基。最优选，修饰的胞苷核苷酸的含量和修饰的尿苷核苷酸的含量分别为25％。
在另一个优选的实施方式中，mRNA可以与靶结合位点，靶序列和/或与微RNA结合位点结合，以允许仅在相关细胞中所需mRNA的活性。在另一个优选的实施方式中，RNA可以与3'多聚A尾部下游的微RNA或shRNA组合。
此外，术语“核酸(一种或多种)”可以指现有技术中已知的DNA或RNA或其杂合体或其任何修饰(修饰的实例参见例如US 8278036、WO 2013/052523、WO 2011/012316、US5525711、US 4711955、US 5792608或EP 302175(Lorenz等人2004，Bioorg Med ChemLett，14,4975-4977；Soutschek等人2004，Nature，432,173-178))。这样的核酸分子(一种或多种)是单链或双链的、线性或环状的、天然或合成的，并且没有任何尺寸限制。例如，核酸分子(一种或多种)可以是基因组DNA、cDNA、mRNA、反义RNA、核酶、或小干扰RNA(siRNA)、微RNA、微RNA拮抗物(antagomir)或短发夹RNA(shRNA)、tRNA或长双链RNA或编码这种RNA的DNA构建物或RNA-DNA嵌合体(chimeraplast)(Colestrauss等人，1996，Science，273,1386-1389)、或适体、成簇的规律间隔的短回文重复序列(“CRISPR”用于RNA引导的位点特异性DNA切割)(Cong等人，2013，Science，339,819-823)、或RNA和DNA。所述核酸分子(一种或多种)可以是质粒、粘粒、人工染色体、病毒DNA或RNA、噬菌体DNA、编码和非编码单链(mRNA)或双链RNA和寡核苷酸(一种或多种)的形式，其中包括如上所述的糖主链和/或碱基中的任何现有技术状态修饰和3'-或5'-修饰。在特别优选的实施方式中，核酸是RNA，更优选mRNA或siRNA。
核酸(一种或多种)可以含有编码要在靶细胞中表达的多肽的核苷酸序列。本领域技术人员熟知的方法可用于构建重组核酸分子；参见，例如，Sambrook等人，MolecularCloning A Laboratory Manual，Cold Spring Harbor Laboratory(2001)N.Y.和Ausubel等人，Current Protocols in Molecular Biology，Green Publishing Associates和Wiley Interscience，NY(1989)中描述的技术)。
在优选的实施方式中，所述核酸是治疗或药学上有活性的核酸，其包括上文列出的所有核酸类型和修饰以及本领域技术人员已知的具有治疗或预防效果的那些核酸类型和修饰。通常，治疗或预防效果可以通过核酸与细胞分子和细胞器的相互作用来实现。单独的这种相互作用可以例如激活先天免疫***，其为某些CpG寡核苷酸和被设计为与toll样和其他细胞外或细胞内受体特异地相互作用的序列的情况。此外，核酸在细胞中的摄取或引入可意欲导致核酸序列如核酸中包含的基因的表达，可用于引入的外源核酸的细胞内存在而导致的内源基因表达的下调、沉默或敲落，或者可以用于内源核酸序列的修饰如选择的碱基或整个内源核酸序列的修复、切割、***或交换，或者可以用于引入的外源核酸的细胞内存在和相互作用导致的干扰实际上任何细胞过程。引入的外源核酸的过表达可能意欲补偿或补充内源基因表达，特别是在内源基因缺陷或沉默的情况下，导致没有、不足或缺陷或功能失调的基因表达产物，如具有许多代谢和遗传性疾病如囊性纤维化、血友病或肌营养不良等等的情况。引入的外源核酸的过表达也可意欲使表达产物与任何内源细胞过程如基因表达的调节、信号转导和其他细胞过程相互作用或干扰这些细胞过程。引入的外源核酸的过表达也可意欲在转染或转导的细胞驻留或被引起驻留的生物体的背景中产生免疫应答。实例是抗原呈递细胞如树突状细胞的遗传修饰以使其呈现用于疫苗接种目的的抗原。其他实例是细胞因子在肿瘤中的过表达，以便引发肿瘤特异性免疫应答。此外，引入的外源核酸的过表达还可以用于产生用于细胞疗法的体内或体外瞬时遗传修饰的细胞，如修饰的T细胞或前体细胞或干细胞或用于再生医学的其它细胞。
用于治疗目的的内源基因表达的下调、沉默或敲落可以例如通过RNA干扰(RNAi)，用核酶、反义寡核苷酸、tRNA、长双链RNA来实现，其中这种下调可以是序列特异性或非特异性的，并且还可以导致细胞死亡，其是当长双链RNA引入细胞时的情况。内源性或预先存在的基因表达的下调、沉默或敲落可用于治疗包括病毒感染和癌症在内的获得性、遗传性或自发产生的疾病。还可以设想，将核酸引入细胞可以作为预防措施来实施，以防止，例如，病毒感染或瘤形成。内源基因表达的下调、沉默或敲落可以在转录水平和翻译水平上发挥作用。多种机制是本领域技术人员已知的，并且包括例如后天修饰、染色质结构的变化、引入的核酸引起的转录因子的选择性结合、引入的核酸与基因组DNA、mRNA或其他RNA种类中的互补序列通过碱基配对——包括非常规碱基配对机制如三螺旋形成——的杂交。类似地，可以在基因组水平和mRNA水平——包括外显子跳跃——上实现基因修复、碱基或序列变化。碱基或序列变化可以例如通过RNA引导的位点特异性DNA切割，通过切割和粘贴机制——利用反式剪接、反式剪接核酶、RNA-DNA嵌合体(chimeraplast)、裂殖体介导的RNA反式剪接，或通过利用组II或重新靶向的内含子，或通过利用由病毒介导的***突变或利用使用原核、真核或病毒整合酶***的靶向基因组***来实现。由于核酸是生命***的建筑计划的载体，并且由于它们以直接和间接的方式参与许多细胞过程，所以在理论上任何细胞过程都可受到核酸从外部引入细胞的影响。值得注意的是，该引入可以在细胞或器官培养物中直接体内和离体进行，随后将如此修饰的器官或细胞移植到受体中。具有核酸作为活性剂的本发明的复合物可用于上述所有目的。
组合物
如上所述，根据本发明的组合物包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，以及根据本发明的共聚物。
本发明还包括由核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和根据本发明的共聚物组成的组合物。然而，组合物还可以包含另外的组分，例如用于脂质制剂的成分和/或在核酸递送到细胞和细胞中期间发挥效应子功能的成分。通常，根据本发明的核酸和共聚物的组合重量占组合物总重量的50wt％或更多，优选70wt％或更多。
应当理解，根据本发明的组合物通常提供核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，与共聚物和任选的另外组分的缔合，所述组分在有限实体中缔合，足够稳定以维持相当大比例的所述组分的缔合，直到在施用期间，例如在核酸，特别是RNA，优选单链RNA，例如mRNA递送的期望途径期间，达到生物靶标或生物靶标周围环境。
由于根据本发明的共聚物中存在可质子化的氨基，该共聚物可以包含在式(a)和/或(b)的重复单元中的阳离子电荷，使得共聚物在质子存在下，例如在水或水溶液中，或在给质子酸存在下，形成阳离子，通常为含有多个阳离子部分的低聚或多聚阳离子。因此，优选地，根据本发明的组合物含有核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和根据本发明的共聚物(其为阳离子共聚物)的复合物或由其组成。应当理解，阳离子共聚物和阴离子核酸通常在这种复合物中通过静电相互作用缔合。然而，其他有吸引力的相互作用也可能参与稳定复合物，包括氢键和共价键。
在本发明的组合物中，通常包含共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，例如，以0.25/1–50/1，优选为0.5/1-30/1，更优选1/1-20/1的重量共聚物/重量核酸(w/w)的比。
更优选，在组合物含有核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和根据本发明的阳离子共聚物的复合物的情况下，本发明的组合物中共聚物和核酸的相对比例可考虑相互电中和的程度来选择。在利用核酸与阳离子共聚物的复合物的核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送中，通常将多个量的阳离子共聚物与给定量的核酸混合，其导致至少对核酸的负电荷进行电荷中和，优选导致核酸的负电荷的过度补偿。
阳离子共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA之间的合适比例可以通过凝胶阻滞测定、荧光淬灭方法如溴化乙锭置换/淬灭测定法，通过颗粒尺寸调整和ζ电位测量来容易地测定。共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA之间的可用比例通常通过当在琼脂糖凝胶中进行电泳时具有阳离子共聚物的复合物中包含的核酸至少部分的，优选地完全阻滞，通过当***核酸中时染料如溴化乙锭、RiboGreen或YOYO的高度荧光淬灭，或通过混合共聚物和核酸时(纳米)颗粒的形成来表征。
对于本发明的含有在化学上良好定义的阳离子共聚物的组合物，计算的N/P比是选择和定义共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的相对比例的合适因子。N/P比表示本发明的组合物中的本发明的共聚物的重复单元(a)和(b)中的可质子化的氮原子与核酸的磷酸基团的摩尔比。N/P比是用于表征核酸与阳离子载体的这种复合物的确定参数。技术熟练的读者将理解，将重复单元(a)和(b)连接到相邻重复单元和末端氨基的氨基中的氮原子被认为是可质子化的氮原子。另一方面，酰胺键中的氮原子(其通常不存在于本发明的共聚物中)不会被认为是可质子化的氮原子。对于含有本发明的阳离子共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的本发明的组合物，N/P比可以方便地例如根据下式计算
其中wp是以克为单位的共聚物的重量，n是每个重复单元的可质子化氨基的数目，Mwp是共聚物中包含的重复单元(a)和(b)的平均分子量，wna是以克为单位的核酸的重量，Mbase是核酸中核苷酸的平均分子量，例如在RNA的情况下为346g/mol。
具体地对于本发明的共聚物，n是1。Mwp可以基于聚合的重复单元的比，例如通过NMR测定，以及它们各自的分子量来计算。例如，在含有分子量分别为42g/mol(a2)和56g/mol(b2)的聚合单元(a2)和(b2)、(a)/(b)的摩尔比为0.9/1.0的支链共聚物中，Mwp计算为
在根据本发明的由根据本发明的共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA组成的用于根据本发明的核酸递送的二元复合物中，共聚物与核酸的相对量应优选使用，其提供导致最终二元组合物的正ζ电位的N/P比。在本发明的上下文中，对于本发明的二元组合物，1至100的N/P比为优选的，更优选为3至60的N/P比，和最优选为4至44的N/P比。
本发明的组合物任选地包括其它组分，特别是可以在核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送至细胞和细胞中期间发挥效应子功能的组分。这样的组分可以是但不限于聚阴离子、脂质、除本发明共聚物以外的聚阳离子——包括阳离子肽、屏蔽低聚物或聚合物、泊洛沙姆(也称为pluronics)、泊洛沙胺(poloxamine)、靶向配体、内体分解剂(endosomolytic agent)、细胞穿透和信号肽、磁性和非磁性纳米颗粒、RNAse抑制剂、荧光染料、用于医学成像的放射性同位素或造影剂。术语“效应子功能”包括支持实现在生物靶标或生物靶标周围的组合物的核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的预期生物学效应的任何功能。例如，用于核酸递送的组合物已被配制成包含非编码核酸或非核酸聚阴离子作为填充材料(Kichler等人，2005，J Gene Med，7,1459-1467)。这种填充材料适合于减少具有预期生物效应的核酸的剂量，同时保持在没有这种填充材料的情况下在较高核酸剂量下获得的效果的程度。非核酸聚阴离子也被用于以减少的毒性获得延长的体内基因表达(Uchida等人，2011，J Control Release，155,296-302)。本发明的组合物还可以包含阳离子、阴离子或中性脂质，如在脂质聚合复合物(lipopolyplex)中的情况(Li和Huang在“Nonviral Vectors for Gene Therapy”，Academic Press 1999，第13章，295-303)。此外，本发明的组合物可以包含除本发明的共聚物之外的寡聚或聚阳离子。这样的另外的寡聚或聚阳离子可以用于实现核酸的所需程度的压紧，或者在聚阳离子肽的情况下可以具有如前所述的核定位信号功能(Ritter等人2003，J Mol Med，81，708-717)。屏蔽聚合物如聚(乙二醇)(PEG)也可以包含在本发明的组合物中，并且经常用于稳定聚合复合物和脂质复合物以抵抗生物环境中的聚集和/或不期望的相互作用(调理作用)，例如与血清成分、血细胞或细胞外基质的相互作用。屏蔽也可适合于降低包含核酸的组合物的毒性(Finsinger等人，2000，Gene Ther，7,1133-1192)。屏蔽聚合物如PEG可以直接共价结合到本发明的共聚物上。可以实现，例如与端基(c)或与式(a1)、(b1)或(b3)的重复单元的氨基的结合。
已经发现聚乙烯基衍生物如PVP和泊洛沙姆可用于在肌内注射时增强转染(Mumper等人，1996，Pharm Res，13,701-709，Lemieux等人，2000，Gene Ther，7,986-991)，因此可用于包含在本发明的组合物中。
包括包含在用于核酸递送的组合物中的抗体的靶向配体可用于靶细胞的优先和改进的转染(Philipp和Wagner在“Gene and Cell Therapy-Therapeutic Mechanisms andStrategy”，第3版，第15章。CRC Press，Taylor&Francis Group LLC，Boca Raton 2009)。靶向配体可以是以直接或间接方式赋予本发明组合物的靶识别和/或靶结合功能的任何化合物。在大多数普遍术语中，靶是靶向配体可以通过分子相互作用而特异性结合的不同生物结构，并且其中这种结合将最终导致组合物中包含的核酸在靶组织中和/或在靶细胞中优先积累。类似于PEG链，靶向配体可以例如与端基(c)或式(a1)、(b1)或(b3)的重复单元的氨基结合。
此外，内体分解剂如内体分解肽(Plank等人，1998，Adv Drug Deliv Rev，34,21-35)或适于增强内吞核酸的内体释放的任何其它化合物是本发明组合物的有用组分。类似地，细胞穿透肽(在另一语境中也称为蛋白质转导结构域)(Lindgren等人，2000，TrendsPharmacol Sci，21,99-103)可以是本发明组合物的有用组分，以介导核酸的细胞内递送。所谓的TAT肽落入该类别和也具有核定位功能(Rudolph等，2003，J Biol Chem，278,1141-11418)。
可以包含在本发明的组合物中的磁性纳米颗粒可用于通过磁力使递送物理靶向和用于大大提高核酸转移效率，也称为磁转染(Magnetofection)的机制(EP1297169；Plank等人2011，Adv Drug Deliv Rev，63,13300-1331)。类似地，本发明的组合物也可以是用于通过超声和任选的磁场应用使核酸递送物理增强和靶向的非磁性或磁性微泡(Holzbach等人，2010，J Cell Mol Med，14,587-599，Vlaskou等人，2010，Adv Funct Mater，20,3811-3894)。量子点(Zintchenko等人，2009，Mol Ther，17,1849-1856)、用于医学成像的放射性示踪剂和造影剂可以有利地用于跟踪核酸递送和确定用于核酸递送的组合物的生物分布。总之，用于核酸递送的许多效应子已被描述和可以是包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和根据本发明的共聚物的组合物中的有用组分。
本领域技术人员众所周知，根据本发明的组合物中包含的每种组分的物质的量的灵活性很大。例如，已经对质粒DNA描述了所谓的单分子二元聚合复合物，其中组合物由聚阳离子与质粒DNA的混合形成的纳米颗粒组成，该纳米颗粒准确地包含单一的质粒DNA分子，以及电荷中和或电荷过度补偿(正超过负)所需的许多聚阳离子分子(DeRouchey等人2006，J Phys Chem B.10(10)：4548-54)。对于PEI-DNA——以经常用于转染的N/P比的复合物，通过荧光相关光谱法发现它们含有平均3.5(+/-1)个DNA质粒分子和30个PEI分子，而约86％的用于制备复合物的PEI分子是游离形式(Clamme等人，2003，Biophys J 84,1960-1968)。在另一个极端，发现PEI和质粒DNA的聚集复合物(推测包含大量(几十到几百个)组分分子)在转染中表现得比小的分散的PEI-DNA纳米颗粒好(Ogris等人，1998，Gene Ther，5,1425-1433；Ogris等人2001，AAPS PharmSci，3，E21)。因此，根据本发明的组合物可以是包含少量核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，分子的颗粒，特别是纳米颗粒，但也可以是包含大量核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，分子的宏观物体，例如沉淀物或干粉末。总之，本发明的组合物的特征在于自组装之前其组分的输入比。单个组分相对于核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA，组分的典型输入w/w比在1-50之间。N/P比是当共聚物在化学上被良好定义时含有本发明的共聚物和核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的二元组合物的输入比的合适度量。如上所述，1至100的N/P比的值为优选的，更优选为3至60的N/P比，最优选为4至44的N/P比。
如果本发明的组合物包含其他组分，则N/P比的分配可能是不明确的。在这种情况下，合适的输入比通过实验来确定，包括但不限于凝胶阻滞测定、荧光淬灭测定如溴化乙锭置换/淬灭测定，通过颗粒尺寸调整和ζ电位测量以及通过功能测定如本文所述的转染测定来确定。在包含另外的聚阴离子或屏蔽聚合物的三元复合物中，净电荷比(正超过负)可以小于1，ζ电位可以是中性的或负的。
本发明的组合物可以如下所述产生。通常，核酸，特别是RNA，优选单链RNA如具有负电荷的mRNA和优选以阳离子形式的本发明的共聚物当特别是在合适的溶剂中接触时可以自组装。在自组装过程之后，本发明的组合物可以与任何未掺入的组分分离，并且在相同步骤中，悬浮介质可以通过离心或通过超滤或尺寸排阻色谱法或透析或任何相关方法置换。纯化或未纯化的本发明组合物的组分的化学计量可以在分解组合物后通过包括光谱方法如UV/VIS光谱法或荧光相关光谱法(DeRouchey等人，2006,J Phys Chem B.110(10):4548-54)，通过对各组分的正交荧光或放射性同位素标记，通过NMR和IR光谱法或色谱分析和定量的许多种分析方法来测定。分解可以例如通过加入本文所述的过量聚阴离子如肝素或硫酸软骨素或通过加入十二烷基硫酸钠来实现。
本发明还涉及产生本发明的组合物的方法。根据本发明的共聚物可以如本文所述被产生和纯化。共聚物可以被储存在水溶液中，或以干燥形式如干燥的粉末储存，在这种情况下，它们可以在产生组合物之前重新溶于水性介质，优选水中。如果需要，用酸，优选用盐酸或柠檬酸将溶液的pH调节至中性或略微酸性(下至pH 4.5)。在RNA优选单链RNA如mRNA为组合物中包含的核酸的情况下，优选将pH调节至约4.5至5.5，优选至约4.9至5.1，更优选至约5.0。根据本领域技术人员熟知的技术状态生产和纯化核酸。核酸作为溶液提供在水性介质，优选水中。任选地，共聚物或作为核酸的RNA或两者都与效应分子如靶向配体、信号肽、细胞穿透肽、内体分解物质或屏蔽聚合物化学连接。然而，取决于效应分子的化学性质，它们可能不需要通过化学键连接，而是可以通过基于与组合物的任何其他组分的非共价结合——即静电、疏水性或范德华相互作用——的自组装而被并入本发明的组合物中。为了该目的，调节各组分溶液的离子强度、抗衡离子类型、pH或有机溶剂含量可能是有利的。
作为上述混合程序的替代方案，核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和共聚物组分可以用用于诸如例如Hirota等人(Hirota等人1999，Biotechniques，27,286-290)或Kasper等人(Kasper等人2011，Eur J Pharm Biopharm，77,182-185)描述的微混合或借助于诸如Xuan等人(Xuan等人2010，Microfluidics and Nanofluidics，9,1-16)综述的微流聚焦的自动化装置混合。
包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的本发明组合物然后可以通过在混合组分溶液后自组装来制备。自组装可以通过使用移液和振动/涡旋的手混合或使用用于诸如例如Hirota等人(Hirota等人1999，Biotechniques，27,286-290)或Kasper等人(Kasper等人2011，Eur J Pharm Biopharm，77,182-185)描述的微混合或借助于诸如Xuan等人(Xuan等人2010，Microfluidics and Nanofluidics，9,1-16)综述的微流聚焦的自动化装置来实现。如果本发明的组合物除了核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA和本发明的共聚物之外还包含其它组分，那么可能需要相继混合。在这种情况下，可以在共聚物和核酸的自组装之后添加任何其它组分，或者可以在混合之前将其加入到这些组分中的任一种中。最合适的混合步骤顺序将取决于附加组分的化学性质。例如，如果附加组分带负电荷，则最适合在与共聚物混合之前将其加入到核酸组分中或将其加入到共聚物和核酸的预形成的复合物中，其中本发明的共聚物就正电荷与核酸和阴离子附加组分的负电荷之和的比来说过量存在。反之亦然，如果附加组分是阳离子的，则最适合在与核酸混合之前将其加入到本发明的共聚物中。或者其可以以化学计量使用以部分中和核酸的负电荷，然后与本发明的共聚物的溶液混合。在用于磁转染的包含核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的复合物的情况下，已经显示盐诱导的胶体聚集是制备包含核酸、聚阳离子或阳离子脂质和磁性颗粒的组合物的合适方法(EP1297169)。在核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA组分是阳离子寡核苷酸的特殊情况下，聚阴离子可用于将本发明的共聚物与核酸自组装。在这种情况下，将本发明的共聚物与阳离子寡核苷酸混合，然后与聚阴离子混合。对于本领域技术人员来说显而易见的是许多制剂选择可用于获得本发明组合物。根据本发明组合物的预期用途选择各组分的浓度。相关参数是核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA组分的最终浓度，和如上所述的组分的比。对于细胞培养物中的核酸，特别是RNA，优选单链RNA，例如mRNA递送，1至100μg之间的最终核酸浓度通常是优选的。对于体内应用，有用的示例性最终核酸浓度可高达5mg/ml。
本发明的组合物可以储存在水性悬浮液中或可以干燥。因此，在一个优选的实施方式中，本发明的组合物以干燥形式，任选地冷冻干燥(冻干)形式储存。在更优选的实施方式中，干燥或冻干的复合物或组合物还包含冻干保护剂。冻干保护剂是保护(冷冻)干燥物质的分子。这样的分子通常是多羟基化合物如糖(单、二和多糖)、多元醇及其衍生物。已知海藻糖和蔗糖是用于干燥过程的天然保护剂。海藻糖由许多种植物、真菌和无脊椎动物——其在干旱期间(也称为脱水生活)以生存暂停状态保持——产生。糖如海藻糖、乳糖、棉子糖、蔗糖、甘露糖、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、聚乙二醇、糊精、尿素、麦芽糖糊精、果聚糖、麦芽寡糖、甘露寡糖、环菊己糖(cycloinulohexaose)、羟乙基淀粉、葡聚糖、菊糖、聚乙烯吡咯烷酮或氨基酸如色氨酸、甘氨酸和苯丙氨酸是本发明范围内特别合适的冻干保护剂。在此上下文中最优选使用海藻糖。
药物方面
在另外的方面，本发明涉及本发明的组合物或本发明的共聚物用于将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送至组织或靶细胞中的用途。术语“将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送至细胞”优选地指将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA转移到细胞中。所述用途可以是体内或体外。
本发明还涉及将核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA递送至靶细胞或组织的方法，包括使根据本发明的组合物与靶细胞或组织接触的步骤。这种方法可以在体外或体内进行。接触可以通过本领域技术人员已知的手段和方法来实现。例如，如果该方法在体外进行，则接触可以通过在组合物存在下在培养基中培养细胞或通过将组合物加入到细胞中来实现。如果该方法在体内进行，则与细胞或组织接触可以例如通过本领域技术人员已知的施用途径，特别是通过通常用于遗传治疗领域的任何施用途径向个体施用组合物来实现。配制组合物和将其施用于个体的可能方式也在下面进一步描述。
术语“体内”是指对活生物体的身体实施的任何应用，其中所述生物体优选为多细胞，更优选为哺乳动物，最优选为人。术语“体外”是指对分离的活生物体的身体部分和在所述生物体例如细胞、组织和器官外部实施的任何应用，其中所述生物体优选为多细胞，更优选为哺乳动物，最优选为人。
本发明还涉及包含根据本发明的组合物和任选的药学上可接受的载体和/或稀释剂的药物组合物。在该背景中，应当理解如本文所定义的根据本发明的组合物可以独立地是/用作药物组合物。术语“药物组合物”是指可以施用于受试者的药学上可接受形式的本发明的组合物。该药物组合物适合用于通过治疗(包括预防)来治疗人或动物体。
术语“药学上可接受的形式”指将组合物配制成药物组合物，其中所述药物组合物可进一步包含药学上可接受的载体和/或稀释剂。合适的药物载体的实例是本领域公知的，并且包括磷酸盐缓冲盐溶液、水、乳液如油/水乳液、各种类型的润湿剂、无菌溶液等。包含这样的载体的组合物可以通过公知的常规方法进行配制。这些药物组合物可以以合适的剂量施用于受试者。剂量方案将由主治医师和临床因素确定。如在医学领域中众所周知的，任何一个受试者的剂量取决于许多因素，包括受试者的尺寸、体表面积、年龄、要施用的特定化合物、性别、施用时间和途径、一般健康和同时施用的其他药物。活性物质的典型剂量可以是，例如在1ng至几克的范围内。应用于核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA治疗，用于表达或用于表达抑制的核酸的剂量应对应于该范围；然而，想象到低于或高于该示例性范围的剂量，特别是考虑到上述因素。通常，作为药物组合物的常规施用的方案应当在每天每千克体重0,1μg至10mg单位的范围内。如果方案是连续输注，也应分别在每千克体重1μg至10mg单位的范围内。进展可以通过定期评估来监测。剂量将不同，但作为本发明组合物组分的核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA的静脉内施用的优选剂量为约106至1019核酸分子拷贝。
术语“施用”包括适于将组合物引入受试者体内的任何方法。合适的组合物的施用可以以不同的方式实现，例如通过静脉内、动脉内、腹膜内、皮下、经皮、鞘内、肌内、局部、皮内、鼻内、通过吸入的肺或支气管内或口服或直肠施用。本发明的组合物特别可以作为基因激活的基质施用，如Shea等人(Shea等人1999，Nat Biotechnol，17,551-554)和EP1198489中所述。
原则上，本发明的药物组合物可以局部或全身施用。优选胃肠外施用，例如静脉内施用，尽管其它施用方式在本发明的范围内。还可以想到，直接施用于靶部位，例如通过导管直接施用到血管中的部位。例如，施用也可以通过直接注射到诸如肿瘤的靶位点中而发生。也在本发明的范围内的是通过烟雾化或雾化的施用或口服施用。用于肠胃外施用的制剂包括无菌水性或非水性溶液、悬浮液和乳液。非水溶剂的实例是丙二醇、聚乙二醇、碳氟化合物、植物油如橄榄油、和可注射有机酯如油酸乙酯。水性载体包括水、醇/水溶液、乳液或悬浮液，包括盐水和缓冲介质。胃肠外载体包括氯化钠溶液、林格氏葡萄糖、葡萄糖和氯化钠、乳酸林格氏液或不挥发油。静脉内载体包括流体和营养补充剂、电解质补充剂(如基于林格氏葡萄糖的那些)等。还可以存在防腐剂和其它添加剂如，例如抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体等。此外，取决于药物组合物的预期用途，药物组合物可以包含另外的剂如白细胞介素或干扰素。
在另一个实施方式中，本发明涉及这样的治疗方法，其包括向患者施用本发明的药物组合物，以使所述组合物中所含的核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA引起预防或治疗效果。值得注意的是，术语“患者”包括动物和人类。
通过施用本发明的药物组合物，可以治疗或预防疾病。术语“疾病”是指可以通过使用本发明的实施方式来治疗、预防或接种疫苗的任何可想到的病理状况。在所述方法的优选实施方式中，所述疾病可以是遗传的、获得性的、感染性的或非感染性的、与年龄有关的、心血管的、代谢的、肠的、肿瘤的(特别是癌症)或遗传的。疾病可以基于例如生理过程、分子过程、生物体内的生化反应的紊乱，其反过来可以基于例如生物体的遗传设备(genetic equipment)，基于行为、社会或环境因素如暴露于化学品或辐射。在特别优选的实施方式中，本发明的药物组合物用于治疗，如专利申请WO2011/012316中所公开的。
与上述治疗方法一致，本发明在另一个实施方式中提及本发明组合物在制备用于治疗可通过提供包含在所述组合物中的所述核酸，特别是RNA，优选单链RNA如mRNA给受疾病影响的患者身体内的组织或器官而被治疗的疾病的药物组合物中的用途。
为了进一步说明，本发明的优选方面在以下方面总结，其形成前述一般公开的一部分，并且其中公开的优选实施例也适用。
1.统计共聚物，包含：多个重复单元(a)，其独立地选自下式(a1)和(a2)的重复单元：
-CH2-CH2-NH- (a1)
和
多个重复单元(b)，其独立地选自下式(b1)至(b4)的重复单元：
-CH2-CH2-CH2-NH- (b1)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH- (b3)
其中重复单元(a)之和与重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0至1.0/0.7的范围内，和
其中共聚物中包含的重复单元(a)和/或(b)的一个或多个氮原子可被质子化以提供阳离子共聚物。
2.方面1的共聚物，其为包含一种或多种类型的选自重复单元(a2)、(b2)和(b4)的重复单元的支链或树枝状共聚物。
3.方面1的共聚物，其为包含重复单元(a1)和(b1)的线性共聚物。
4.方面1至3中任一项的共聚物，其中重复单元(a)和(b)占共聚物中所有重复单元的80mol％或更多。
5.方面1至3中任一项的共聚物，其中共聚物中的所有重复单元均为重复单元(a)或(b)。
6.方面1至3中任一项的共聚物，其中选自(a1)和(a2)的重复单元(a)和选自(b1)和(b2)的重复单元(b)占共聚物中所有重复单元的80mol％或更多。
7.方面1至3中任一项的共聚物，其中共聚物中的所有重复单元均为选自(a1)和(a2)的重复单元(a)或选自(b1)和(b2)的重复单元(b)。
8.方面1至7中任一项的共聚物，其为无规共聚物。
9.方面1-8中任一方面的共聚物，其中重复单元(a)和重复单元(b)的总数为20或更多，优选50或更多，和更优选100或更多。
10.方面1至9中任一项的共聚物，其中重复单元(a)和重复单元(b)的总数为5,000或更少，优选2,500或更少，和更优选1,000或更少。
11.方面1至10中任一项的共聚物，其具有在2,000至250,000Da，优选5,000至50,000Da的范围的重均分子量。
12.方面1至11中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物的端基包含一种或多种类型的基团(c)，所述基团(c)独立地选自式(c1)至(c3)的基团：
-CH2-CH2-NH2 (c1)
-CH2-CH2-CH2-NH2 (c2)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 (c3)。
13.方面12的共聚物，其中共聚物的端基包含一种或多种类型的基团(c)，所述基团(c)独立地选自式(c1)和(c2)的基团。
14.方面1至13中任一项的共聚物，其中重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比在0.8/1.0至1.0/0.8的范围内。
15.方面1至14中任一项的共聚物，其为阳离子共聚物。
16.方面1至15中任一项的共聚物，其可通过聚合包含氮丙啶、氮杂环丁烷和任选的吡咯烷的单体混合物获得。
17.组合物，包含核酸和根据方面1至16中任一项的共聚物。
18.方面17的组合物，其中核酸是RNA。
19.方面17的组合物，其中核酸是单链RNA。
20.方面17的组合物，其中核酸是mRNA，优选修饰的mRNA。
21.方面17至20中任一项的组合物，其中所述共聚物是阳离子共聚物，并且其中所述阳离子共聚物与所述核酸形成复合物。
22.方面1至21中任一项的组合物，其为冻干形式。
23.方面22的组合物，其进一步包含冻干保护剂。
24.方面23的组合物，其中所述冻干保护剂是海藻糖。
25.方面1至22中任一项的组合物，其为药物组合物。
26.药物组合物，包含方面17至25中任一项所述的组合物和任选地另外的药学上可接受的载体和/或稀释剂。
27.方面1至16中任一项的共聚物用于将核酸递送至细胞中的用途。
28.方面17至26中任一项的组合物或药物组合物用于将核酸递送到细胞中的用途。
29.方面27或28的用途，其中核酸是RNA。
30.方面27或28的用途，其中核酸是单链RNA。
31.方面27或28的用途，其中核酸是mRNA，优选修饰的mRNA。
32.将核酸递送到靶细胞或组织的方法，包括使方面17至26中任一项的组合物或药物组合物与靶细胞或组织接触的步骤。
33.产生方面1至15中任一项的共聚物的方法，包括聚合包含氮丙啶、氮杂环丁烷和任选的吡咯烷的单体混合物的步骤。
实施例
实施例1
材料：
产生化学修饰的Luc mRNA
为了产生体外转录(IVT)的模板，质粒pVAXA120-Luc通过用NotI的限制性消化而线性化。模板通过氯仿-乙醇沉淀而进一步纯化。模板质量通过天然琼脂糖凝胶电泳测定。IVT用含有核糖核苷三磷酸和T7RNA聚合酶的标准IVT混合物进行。使用25％的5-甲基胞苷-5'-三磷酸和25％的2-硫代尿苷-5'-三磷酸引入修饰。使用痘苗病毒加帽酶、rGTP和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体进行加帽，以将7-甲基鸟苷酸帽-0结构(m7GpppG)添加到mRNA的5'末端。通过乙酸铵沉淀进行mRNA的纯化。将修饰的Luc RNA重新悬浮于注射用水(aquaad injectabilia)中，并且在NIH3T3细胞中使用UV-测量、天然琼脂糖凝胶电泳和转染进行质量控制。
聚合物和聚合物重复单元的平均分子量：
聚合物以1:0、0.8:1和0:1的单体(E:P)摩尔比从氮丙啶(E)、氮杂环丁烷(P)或氮丙啶(E)和氮杂环丁烷(P)的化学计量混合物合成。将氮丙啶和氮杂环丁烷，从单体在水中的溶液(单体(一种或多种)的总浓度：50％w/w)开始，进行均聚和共聚。聚合反应在130℃下用0.001当量的硫酸进行20-70小时。为了比较目的，分别产生了具有1:0和0:1的E:P比的均聚物。
以这种方式，制备反映单体的化学计量的乙胺(-CH2-CH2-N<；“E”；分子量42g/mol)和丙胺(-CH2-CH2-CH2-N<；“P”；分子量56g/mol)重复单元的无规支链共聚物。根据下式计算聚合单元的平均分子量
这产生以下结果：
E P 平均Mw
1 0 42,00
0,8 1 49,78
0 1 56,00
储备溶液：
聚合物储备溶液：在注射用水中0.5mg/ml
mRNA储备溶液：在注射用水中0.05mg/ml储备溶液
N/P比和具有聚合物的mRNA复合物的制备
N/P比反映了用于制备聚合物-mRNA复合物的给定量的聚合物中的氮与给定量的mRNA中的磷酸盐的输入摩尔比。mRNA中核糖核苷酸单磷酸的平均分子量为346g/mol。
因此，给定重量的mRNA(wRNA)在所需N/P比下需要的给定浓度(c聚合物)的聚合物储备溶液的体积(v聚合物)如下：
因此，下表中给出的聚合物储备溶液的体积用给定体积的注射用水分别稀释至96孔板的A和E排的各个孔中的25μL。
随后，向聚合物溶液中加入25μL的mRNA储备溶液(相当于1.25μg mRNA)，得到所需的N/P比。分别在B至D和F至H排中的孔每个提供25μL注射用水。温育30分钟后，分别使用多道移液器将A或E排中的25μL复合物分别转移到B或F排，并混合。随后，将25μL分别从B排转移到C排或从F排转移到G排，混合和分别从C转移到D或G转移到H。
细胞、转染和荧光素酶测定
在DMEM、MEM、MEM——每个包含10％FBS+1％P/S——中培养HEK293细胞(DSMZACC305，Lot21)。在转染前24小时，将细胞以100μL细胞培养基中的5,000个细胞的密度接种于96孔板中。
将20μL各聚合物-mRNA复合物稀释系列转移到细胞中，对应于每孔125/62.5ngmRNA。温育24小时后，除去细胞培养物上清液，用PBS洗涤细胞，然后提供100μL裂解缓冲液(25mM Tris HCl，0.1％Triton(曲拉通)×100，pH 7.8)。
荧光素酶测定：将80μL裂解物装填到白色96孔板的孔中，并用于Wallac Victor2(Perkin Elmer)中的荧光素酶活性测量。为此目的，加入100μL荧光素酶测定试剂(0.5mMD-荧光素、0.3mM辅酶A、33mM DTT、0.5mM ATP、1mM碳酸镁、2.7mM硫酸镁、0.1mM EDTA、20mM曲辛)并测定化学发光。实验一式三份进行。
结果：
实验表明，与支链PEI(1/0)或PPI(0/1)复合的相比，细胞转染后，与共聚物(0.8/1)复合的化学修饰的Luc mRNA更有效表达(图1)。同时这表明本发明的目的可以通过根据本发明的方法和药物制剂来适当地解决。
实施例2
将用共聚物配制的编码萤火虫荧光素酶(Luc)的化学修饰的mRNA体内气溶胶应用于猪的肺
化学药品
参见上面的实施例1
生产化学修饰的Luc mRNA
参见上面的实施例1
实验程序
猪的镇静是通过用阿扎哌隆2mg/kg体重、***15mg/kg体重、阿托品0.1mg/kg体重的术前用药开始，然后将静脉内线***到侧耳静脉。根据需要通过静脉内注射丙泊酚3-5mg/kg体重麻醉猪。根据需要连续静脉输注1％丙泊酚来维持麻醉。通气参数与呼气末二氧化碳匹配，必要时进行调整。使用脉搏血氧仪、二氧化碳描记术、直肠温度探头和反射状态连续监测麻醉、呼吸和心血管参数。猪以10ml/kg/h接受平衡电解质溶液的输注。麻醉持续时间约为80-120min。在气溶胶施用完成后(Aeroneb网目雾化器)，通过侧耳静脉弹丸注射戊巴比妥100mg/kg体重，镇静之后该猪被杀死。将肺切除并切片约1cm厚，从各肺区域收集组织样本，然后在温育箱中于37℃(5％二氧化碳)在细胞培养基中温育24小时。为了测量荧光素酶活性，将组织样本在含有PBS中D-荧光素底物(100μg/ml)的培养基浴中于37℃温育30min，并进行体外荧光素酶生物发光成像(IVIS 100，Xenogen，Alameda，USA)。
共聚物-mRNA聚合复合物的制备
使用双通道注射泵(KDS-210-CE，KD Scientific)形成聚合复合物。将mRNA和共聚物(0.8/1、1/0、0/1或PEI 25kDa)各自稀释在12.0ml双蒸水中，得到浓度为500μg/ml的mRNA(共聚物或支链PEI 25kDa的浓度，对应于10的N/P比)。将两种溶液以5mL/min的速度使用注射泵的取出功能装入单独的20mL注射器中。为了混合两个样品，两个注射器通过管道(Safeflow Extension Set，B.Braun)连接到T形管。使用注射泵的输注功能以40mL/min的速度进行混合。将复合物在使用前在环境温度下温育30min。在本发明的过程中观察到特别有利的是仅使用水而没有任何缓冲液用于络合，因为否则纳米颗粒可能在小鼠肺中聚集或无效(Rudolph等人，J.Mol Ther.2005,12:493-501)。
结果：
实验表明，与用PEI 25kDa(1/0)或PPI(0/1)复合的相比，与共聚物(0.8/1)复合的化学修饰的Luc mRNA在肺气溶胶递送后在猪肺细胞中更有效地表达(图2)。同时这表明本发明的目的可以通过根据本发明的方法和药物制剂来适当地解决。
实施例3
将用共聚物配制的编码萤火虫荧光素酶(Luc)的化学修饰的mRNA的体内应用于小鼠的肺
化学药品
参见上面的实施例1
生产化学修饰的Luc mRNA
参见上面的实施例1
实验程序
制备支链0.8/1(乙胺/丙胺单元)共聚物(“br-Homo”)和编码萤火虫荧光素酶的mRNA的聚合复合物，和支链聚乙烯亚胺(“br-PEI”)和mRNA的聚合复合物，作为气管内液体(n＝3)，(在100μL体积中的25μgmRNA)或使用高压微型喷雾器装置(PennCentury，USA)作为气管内喷雾剂(在50μL体积中的12.5μgmRNA)来施用。所有实验均经地方当局(Regierungvon Oberbayern)批准，并按照德国动物福利法进行。将雌性成年Balb/c小鼠在异氟烷吸入室中麻醉。随后，使用定制的光源和小的动物药刀将测试制剂直接施用于气管。动物在几分钟内从麻醉中恢复。6小时后，通过腹膜内注射芬太尼/咪达***/Medetomatin(0.05/5.0/0.5mg/kg BW)麻醉动物。将D-荧光素(1.5mg，在50μL PBS中稀释)施加到麻醉动物的鼻孔上，从而吸入到更深的气道中。使用IVIS Lumina XR成像***(Perkin Elmer，USA)进行生物发光成像。结果显示在图3中。
附图说明
图1
以指定的N/P比使用0.8/1、1/0或0/1(乙胺/丙胺单元)共聚物和编码萤火虫荧光素酶的mRNA形成聚合复合物。24h后，将用不同量的mRNA(125或62.5ng)转染的HEK293细胞裂解并分析荧光素酶活性。
图2
以10的N/P比使用0.8/1、1/0或0/1(乙胺/丙胺单元)共聚物、PEI(和市售的支链PEI，25kDa，Sigma-Aldrich)和编码萤火虫荧光素酶的mRNA形成聚合复合物。在猪中气溶胶施用24小时后，切除肺，通过肺组织切片上的生物发光成像分析萤火虫荧光素酶活性。
图3
将支链0.8/1(乙胺/丙胺单元)共聚物(“br-Homo”)和编码萤火虫荧光素酶的mRNA的聚合复合物，和支链聚乙烯亚胺(“br-PEI”)和mRNA的聚合复合物作为气管内液体并作为气管内喷雾剂来施用。该图显示使用IVIS Lumina XR成像***(Perkin Elmer，USA)的生物发光成像测试的结果。

Claims (15)

1.统计共聚物，包含：多个重复单元(a)，其独立地选自下式(a1)和(a2)的重复单元：
-CH2-CH2-NH- (a1)
和
多个重复单元(b)，其独立地选自下式(b1)至(b4)的重复单元：
-CH2-CH2-CH2-NH- (b1)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH- (b3)
其中所述重复单元(a)之和与所述重复单元(b)之和的摩尔比在0.7/1.0至1.0/0.7的范围内，和
其中所述共聚物中包含的所述重复单元(a)和/或(b)的一个或多个氮原子可被质子化以提供阳离子共聚物。
2.权利要求1所述的共聚物，其为包含一种或多种类型的选自重复单元(a2)、(b2)和(b4)的重复单元的支链或树枝状共聚物。
3.权利要求1所述的共聚物，其为包含重复单元(a1)和(b1)的线性共聚物。
4.权利要求1至3中任一项所述的共聚物，其中所述重复单元(a)和(b)占所述共聚物中所有重复单元的80mol％或更多。
5.权利要求1至3中任一项所述的共聚物，其中选自(a1)和(a2)的重复单元(a)和选自(b1)和(b2)的重复单元(b)占所述共聚物中所有重复单元的80mol％或更多。
6.权利要求1至5中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物的端基包含一种或多种类型的基团(c)，所述基团(c)独立地选自式(c1)至(c3)的基团：
-CH2-CH2-NH2 (c1)
-CH2-CH2-CH2-NH2 (c2)
-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 (c3)。
7.权利要求1至6中任一项所述的共聚物，其中所述重复单元(a)与所述重复单元(b)的摩尔比在0.8/1.0至1.0/0.8的范围内。
8.权利要求1至7中任一项所述的共聚物，其可通过聚合包含氮丙啶、氮杂环丁烷和任选的吡咯烷的单体混合物获得。
9.组合物，包含核酸和根据权利要求1至8中任一项所述的共聚物。
10.权利要求9所述的组合物，其中所述核酸是mRNA。
11.权利要求9或10所述的组合物，其中所述共聚物是阳离子共聚物，并且其中所述阳离子共聚物与所述核酸形成复合物。
12.药物组合物，包含权利要求9至11中任一项所述的组合物和任选地另外的药学上可接受的载体和/或稀释剂。
13.权利要求1至8中任一项的共聚物，或权利要求9至12中任一项所述的组合物或药物组合物用于将核酸递送到细胞中的用途。
14.将核酸递送到靶细胞或组织的方法，包括使权利要求9至12中任一项所述的组合物或药物组合物与所述靶细胞或组织接触的步骤。
15.产生权利要求1至7中任一项所述的共聚物的方法，包括聚合包含氮丙啶、氮杂环丁烷和任选的吡咯烷的单体混合物的步骤。
CN201580068845.7A 2014-12-19 2015-12-18 用于将核酸引入细胞的组合物 Active CN107001627B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14199439.2A EP3034539A1 (en) 2014-12-19 2014-12-19 Compositions for introducing nucleic acid into cells
EP14199439.2 2014-12-19
PCT/EP2015/080669 WO2016097377A1 (en) 2014-12-19 2015-12-18 Compositions for introducing nucleic acid into cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107001627A true CN107001627A (zh) 2017-08-01
CN107001627B CN107001627B (zh) 2020-01-14

Family

ID=52292658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580068845.7A Active CN107001627B (zh) 2014-12-19 2015-12-18 用于将核酸引入细胞的组合物

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11020487B2 (zh)
EP (2) EP3034539A1 (zh)
JP (1) JP6745272B2 (zh)
KR (1) KR102142180B1 (zh)
CN (1) CN107001627B (zh)
AU (1) AU2015366220B2 (zh)
BR (1) BR112017012482B1 (zh)
CA (1) CA2971284C (zh)
DK (1) DK3242903T3 (zh)
ES (1) ES2887404T3 (zh)
RU (1) RU2715227C2 (zh)
WO (1) WO2016097377A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111249476A (zh) * 2020-02-19 2020-06-09 深圳厚存纳米药业有限公司 泊洛沙姆和/或泊洛沙胺与脂质组合中性复合物纳米粒
CN111601605A (zh) * 2018-01-11 2020-08-28 生物技术Rna制药有限公司 用于施用rna的制剂
CN114829615A (zh) * 2019-12-17 2022-07-29 根特大学 包含聚丙烯亚胺的非病毒载体
WO2023142284A1 (zh) * 2022-01-27 2023-08-03 深圳市瑞吉生物科技有限公司 一种载核酸脂质纳米颗粒冻干制剂及其制备方法与应用

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3034539A1 (en) 2014-12-19 2016-06-22 Ethris GmbH Compositions for introducing nucleic acid into cells
DK3317411T3 (da) 2015-06-30 2021-03-15 Ethris Gmbh Atp-bindingskassettefamilie som koder polyribonukleotider og formuleringer deraf
WO2018010815A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Biontech Rna Pharmaceuticals Gmbh Formulation for administration of rna
CN112153985B (zh) 2018-04-25 2024-03-01 埃泽瑞斯公司 用于颗粒制剂的防冻剂
WO2022180213A1 (en) 2021-02-26 2022-09-01 Ethris Gmbh Formulations for aerosol formation and aerosols for the delivery of nucleic acid
WO2023049814A2 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 Sirnaomics, Inc. Nanoparticle pharmaceutical compositions with reduced nanoparticle size and improved polydispersity index
EP4327829A1 (en) 2022-08-26 2024-02-28 Ethris GmbH Stabilization of lipid or lipidoid nanoparticle suspensions
WO2024042236A1 (en) 2022-08-26 2024-02-29 Ethris Gmbh Stable lipid or lipidoid nanoparticle suspensions
CN116478410B (zh) * 2023-06-20 2023-09-12 觅投克(北京)生物医学技术有限公司 一种菊糖修饰的聚乙烯亚胺衍生物及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1173128A (zh) * 1994-11-18 1998-02-11 休普拉特克药品有限公司 多核苷酸组合物
US5902897A (en) * 1995-07-25 1999-05-11 Bayer Aktiengesellschaft Polyamines and their use in coating compositions
CN101500548A (zh) * 2006-08-18 2009-08-05 弗·哈夫曼-拉罗切有限公司 用于体内递送多核苷酸的多缀合物
CN101573140A (zh) * 2006-07-11 2009-11-04 Pci生物技术股份有限公司 通过光化学内化将siRNA引入细胞中的方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4711955A (en) 1981-04-17 1987-12-08 Yale University Modified nucleotides and methods of preparing and using same
JPS5821590A (ja) 1981-07-31 1983-02-08 株式会社東芝 制御棒駆動水圧装置
JPS58215490A (ja) * 1982-06-08 1983-12-14 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 石炭−水スラリ−用分散剤
CA1223831A (en) 1982-06-23 1987-07-07 Dean Engelhardt Modified nucleotides, methods of preparing and utilizing and compositions containing the same
US5792608A (en) 1991-12-12 1998-08-11 Gilead Sciences, Inc. Nuclease stable and binding competent oligomers and methods for their use
US5525711A (en) 1994-05-18 1996-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Pteridine nucleotide analogs as fluorescent DNA probes
FR2722506B1 (fr) * 1994-07-13 1996-08-14 Rhone Poulenc Rorer Sa Composition contenant des acides nucleiques, preparation et utilisations
US6017700A (en) 1995-08-04 2000-01-25 Bayer Corporation Cationic oligonucleotides, and related methods of synthesis and use
FR2739292B1 (fr) * 1995-09-28 1997-10-31 Rhone Poulenc Rorer Sa Composition pharmaceutique utile pour la transfection d'acides nucleiques et ses utilisations
JP2003526692A (ja) * 1997-08-01 2003-09-09 サプラテック ファーマ インコーポレーテッド ポリヌクレオチド組成物
DE50006269D1 (de) 1999-06-25 2004-06-03 Stemberger Axel Kombinationen zur einführung von nucleinsäuren in zellen
DE19933024C2 (de) 1999-07-15 2003-03-13 Medinnova Ges Med Innovationen Kationische Blockcopolymere
WO2002000870A2 (en) 2000-06-26 2002-01-03 Christian Plank Method for transfecting cells using a magnetic field
US20030215395A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-20 Lei Yu Controllably degradable polymeric biomolecule or drug carrier and method of synthesizing said carrier
US20070269891A9 (en) * 2003-01-13 2007-11-22 Yasunobu Tanaka Solid surface with immobilized degradable cationic polymer for transfecting eukaryotic cells
JP4535229B2 (ja) 2003-05-08 2010-09-01 国立大学法人 東京大学 ポリエチレングリコール−ポリカチオンブロック共重合体
JP5061349B2 (ja) 2005-02-10 2012-10-31 国立大学法人 東京大学 ポリカチオン荷電性ポリマー及び核酸のキャリヤーとしての使用
JP5777846B2 (ja) 2005-06-15 2015-09-09 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー アミン含有脂質およびその使用
EP3611266B1 (en) 2005-08-23 2022-11-09 The Trustees of the University of Pennsylvania Rna containing modified nucleosides and methods of use thereof
US9090648B2 (en) 2005-12-15 2015-07-28 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Cationic oligonucleotides, automated methods for preparing same and their uses
US7700541B2 (en) * 2006-04-06 2010-04-20 Nitto Denko Corporation Biodegradable cationic polymers
US20090042825A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Majed Matar Composition, method of preparation & application of concentrated formulations of condensed nucleic acids with a cationic lipopolymer
CA2717370A1 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Egen, Inc. Biodegradable cross-linked branched poly (alkylene imines)
JP6087504B2 (ja) 2008-11-07 2017-03-01 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー アミノアルコールリピドイドおよびその使用
US20110263025A1 (en) 2008-12-02 2011-10-27 University Of Utah Research Foundation Biodegradable polydisulfide amines for gene delivery
DK2459231T3 (en) 2009-07-31 2016-09-05 Ethris Gmbh RNA with a combination of unmodified and modified nucleotides for protein expression
WO2011154331A1 (en) 2010-06-10 2011-12-15 F. Hoffmann-La Roche Ag Polymers for delivery of nucleic acids
US9428535B2 (en) 2011-10-03 2016-08-30 Moderna Therapeutics, Inc. Modified nucleosides, nucleotides, and nucleic acids, and uses thereof
WO2014025795A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Northeastern University Compositions for the delivery of rna and drugs into cells
EP2971010B1 (en) 2013-03-14 2020-06-10 ModernaTX, Inc. Formulation and delivery of modified nucleoside, nucleotide, and nucleic acid compositions
EP3034539A1 (en) 2014-12-19 2016-06-22 Ethris GmbH Compositions for introducing nucleic acid into cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1173128A (zh) * 1994-11-18 1998-02-11 休普拉特克药品有限公司 多核苷酸组合物
US5902897A (en) * 1995-07-25 1999-05-11 Bayer Aktiengesellschaft Polyamines and their use in coating compositions
CN101573140A (zh) * 2006-07-11 2009-11-04 Pci生物技术股份有限公司 通过光化学内化将siRNA引入细胞中的方法
CN101500548A (zh) * 2006-08-18 2009-08-05 弗·哈夫曼-拉罗切有限公司 用于体内递送多核苷酸的多缀合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HTTP://D-NB.INFO/972546243/34: "XP055173686", 《POLYMERIC NANOCARRIERS WITH DENDRITIC CORE-SHELL ARCHITECTURES》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111601605A (zh) * 2018-01-11 2020-08-28 生物技术Rna制药有限公司 用于施用rna的制剂
CN114829615A (zh) * 2019-12-17 2022-07-29 根特大学 包含聚丙烯亚胺的非病毒载体
CN111249476A (zh) * 2020-02-19 2020-06-09 深圳厚存纳米药业有限公司 泊洛沙姆和/或泊洛沙胺与脂质组合中性复合物纳米粒
CN111249476B (zh) * 2020-02-19 2023-09-26 深圳厚存纳米药业有限公司 泊洛沙姆和/或泊洛沙胺与脂质组合中性复合物纳米粒
WO2023142284A1 (zh) * 2022-01-27 2023-08-03 深圳市瑞吉生物科技有限公司 一种载核酸脂质纳米颗粒冻干制剂及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017122022A3 (zh) 2019-05-22
JP2018502956A (ja) 2018-02-01
DK3242903T3 (da) 2021-09-27
US11020487B2 (en) 2021-06-01
BR112017012482A2 (pt) 2018-02-27
CN107001627B (zh) 2020-01-14
AU2015366220B2 (en) 2019-09-19
EP3242903B1 (en) 2021-07-28
US20180236090A1 (en) 2018-08-23
RU2715227C2 (ru) 2020-02-26
WO2016097377A1 (en) 2016-06-23
KR20170097124A (ko) 2017-08-25
AU2015366220A1 (en) 2017-06-01
ES2887404T3 (es) 2021-12-22
CA2971284C (en) 2023-01-10
EP3034539A1 (en) 2016-06-22
BR112017012482B1 (pt) 2021-10-19
KR102142180B1 (ko) 2020-08-07
CA2971284A1 (en) 2016-06-23
EP3242903A1 (en) 2017-11-15
JP6745272B2 (ja) 2020-08-26
RU2017122022A (ru) 2018-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107001627A (zh) 用于将核酸引入细胞的组合物
Lee et al. Synthetically modified guide RNA and donor DNA are a versatile platform for CRISPR-Cas9 engineering
Abbasi et al. Co-encapsulation of Cas9 mRNA and guide RNA in polyplex micelles enables genome editing in mouse brain
EP3013964B1 (en) Compositions for introducing rna into cells
Kapadia et al. Polymer nanocarriers for MicroRNA delivery
CN107548401A (zh) 用于细胞内递送分子的肽和纳米颗粒
RU2617059C2 (ru) Способ получения амфифильных блок-сополимеров N,N-диметиламиноэтилметакрилата для доставки нуклеиновых кислот в живые клетки
US20230233693A1 (en) Poly(amine-co-ester) polymers with modified end groups and enhanced pulmonary delivery
CN102268436A (zh) ***癌靶向基因的寡核苷酸适配体、递释载体、递释***及其制备方法
Asakiya et al. Current progress of miRNA-derivative nucleotide drugs: modifications, delivery systems, applications
WO2022068884A1 (zh) 核酸递送方法及***
Mun et al. Efficient self-assembled microRNA delivery system consisting of cholesterol-conjugated microRNA and PEGylated polycationic polymer for tumor treatment
KR20210144601A (ko) 이중가닥 올리고뉴클레오티드 및 이를 포함하는 코로나바이러스감염증-19〔covid-19〕치료용 조성물
Soni Strategies and approaches for siRNA delivery
WO2024006274A1 (en) Bottlebrush delivery systems and uses thereof
WO2023164285A1 (en) DISE-INDUCING sRNA-POLYPLEXES AND sRNA-LIPOPOLYPLEXES AND METHODS OF USING THE SAME TO TREAT CANCER
WO2023077150A1 (en) Polymers and nanoparticles for intramuscular nucleic acid delivery
Varkouhi Nanoparticulate systems for nucleic acid delivery
Iemsam-Arng Poly (ethylene) glycol based delivery systems for nucleic acid therapies
Soni Dhruvkumar Strategies and Approaches for siRNA Delivery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant