KR20220148230A - Smn2를 조절하기 위한 화합물 및 방법 - Google Patents

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KR20220148230A
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프랭크 리고
타자 피. 프라카쉬
카 윤 카렌 링
더블유. 브래드 완
윌리엄 존 써드 드루리
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아이오니스 파마수티컬즈, 인코포레이티드
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Abstract

세포 또는 대상체에서 SMN2 RNA 및/또는 단백질을 조절하기 위한 화합물, 방법, 및 약학 조성물이 제공된다. 이러한 화합물, 방법, 및 약학 조성물은 신경퇴행성 장애의 적어도 하나의 증상을 개선하는 데 유용하다. 이러한 증상들에는 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축이 포함된다.

Description

SMN2를 조절하기 위한 화합물 및 방법
서열 목록
본 출원은 전자 형식의 서열 목록과 함께 제출된다. 서열 목록은 2021년 2월 26일에 생성된 44KB 크기의 BIOL0367WOSEQ_ST25.txt라는 파일로 제공된다. 전자 형식의 서열 목록 정보는 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
기술분야
세포 또는 대상체에서 SMN2 RNA를 조절하기 위한 화합물, 방법, 및 약학 조성물이 제공된다. 이러한 화합물, 방법, 및 약학 조성물은 신경퇴행성 장애의 적어도 하나의 증상을 개선하는 데 유용하다. 이러한 증상들에는 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축이 포함된다.
배경기술
근위 척추성 근위축증 (SMA)은 척수 운동 뉴런의 소실을 특징으로 하는 유전성 신경퇴행성 장애이다. SMA는 조기 발병의 상염색체 열성 질환이며 유아의 주요 유전적 사망 원인이다. SMA의 중증도는 환자마다 다르며 4가지 유형으로 분류된다. 유형 I SMA는 출생 시 또는 6개월 이내에 발병하는 가장 중증인 형태이며 일반적으로 2년 이내에 사망한다. 유형 I SMA 아동은 앉거나 걷지 못한다. 유형 II SMA는 중등도 형태이며 환자는 앉을 수 있지만 서거나 걷지는 못한다. 만성 형태의 질환인 유형 III SMA 환자는 일반적으로 18개월 이후에 SMA가 발병한다 (Lefebvre et al., Hum. Mol. Genet., 1998, 7, 1531-1536). 유형 IV SMA는 경증 형태이며 일반적으로 18세 이후, 때때로 10세 이후에 발병한다; 유형 IV SMA 환자는 제한된 경증의 운동 장애를 경험하고 성인기에 걸을 수 있으며 일반적으로 호흡기 또는 영양 문제가 없다 (Farrar et al., Ann. Neurol., 2017, 81, 355-368; D'Amico et al., Orphanet J. of Rare Diseases, 2011, 6: 71).
SMA의 분자상의 근거는 SMN Telomeric으로도 공지되어 있을 수 있는 생존 운동 뉴런 유전자 1(SMN1)의 두 사본 모두의 손실이며, snRNP 생합성 및 재생에 관여하는 것으로 생각되는 다중 단백질 복합체의 일부인 단백질을 인코딩한다. SMN 센트로머 (Centromeric)로도 공지되어 있을 수 있는 거의 동일한 유전자인 SMN2는 염색체 5q13의 중복 영역에 존재하며 질환의 중증도를 조절한다. SMN1과 SMN2는 동일한 단백질을 암호화할 가능성이 있지만, 정상 SMN1 유전자의 발현은 단독으로 전장 생존 운동 뉴런(SMN) 단백질의 발현을 가져오는 반면, SMN2 유전자의 발현은 2가지 다른 단백질 형태, 즉, 전장 SMN2 단백질 및 절두형 SMN2 단백질인 SMNΔ단백질의 발현을 가져온다. SMN2는 엑손 7의 +6 위치에 번역상의 침묵 돌연변이를 포함하고 있어 SMN2 전사체에 엑손 7이 비효율적으로 포함된다. 따라서 SMN2의 주된 형태는 불안정하고 비활성인 엑손 7이 없는 절두형 버전이다 (Cartegni and Krainer, Nat. Genet., 2002, 30, 377-384). SMN2 유전자의 발현은 전장 SMN 단백질의 대략 10-20% 및 불안정한/비기능성 SMNΔ단백질의 80-90%를 생성한다. SMN 단백질은 스플라이세오좀(spliceosome)의 조립에서 잘 확립된 역할을 하며 또한 뉴런의 엑손과 신경 말단에서 mRNA 트래피킹을 매개할 수 있다.
SMA의 치료를 위한 화합물, 방법 및 약학 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
발명의 요약
세포 또는 대상체에서 SMN2 RNA의 스플라이싱을 조절하기 위한 화합물, 방법, 및 약학 조성물이 본원에 제공된다. 특정 구체예에서, SMN2 RNA의 스플라이싱을 조절하는데 유용한 화합물은 올리고머 화합물이다. 특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 엑손 7을 포함하는 SMN2 RNA의 양을 증가시킨다. 특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 전장 SMN2 단백질 발현을 증가시킨다. 특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 특정 구체예에서, 대상체는 신경퇴행성 질환을 앓고 있다. 특정 구체예에서, 대상체는 척추성 근위축증 (SMA)이 있다.
또한, 신경퇴행성 질환의 적어도 하나의 증상을 개선하는데 유용한 방법이 제공된다. 특정 구체예에서, 신경퇴행성 질환은 SMA이다. 특정 구체예에서, 증상들에는 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축이 포함된다. 특정 구체예에서, 본원에서는 SMA를 치료하기 위한 변형된 올리고뉴클레오티드를 제공한다.
발명의 상세한 설명
전술한 일반적인 설명 및 하기 상세한 설명 모두는 단지 예시 및 설명을 위한 것이며 제한적인 의미가 아님을 이해하여야 한다. 여기서 단수의 사용은 특별히 달리 언급하지 않는 한 복수를 포함한다. 본원에서 사용되는 “또는”은 달리 언급되지 않는 한 “및/또는”을 의미한다. 또한, “포함하는”이라는 용어와 “포함하다” 및 “포함된”과 같은 다른 형태의 사용은 제한적이지 않다. 또한, “요소” 또는 “성분”과 같은 용어는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 하나의 유닛을 포함하는 요소 및 성분 그리고 하나 이상의 서브유닛을 포함하는 요소 및 성분 모두를 포함한다.
본 출원에서 사용되는 구획 제목은 단지 구성을 위한 것이며 기재된 주제를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 특허, 특허 출원, 기사, 서적, 논문, GenBank 및 NCBI 참조 서열 기록을 비롯한 (그러나 이에 제한되지 않음) 본 출원에서 인용된 모든 문서 또는 문서의 일부는 본원에서 논의된 문서의 전체뿐만 아니라 해당 부분에 대해 참조로 명시적으로 포함된다.
정의
특별한 정의가 제공되지 않는 한, 본 명세서에 기술된 분석 화학, 합성 유기 화학, 의약 및 약학 화학과 관련하여 사용되는 명명법 및 실험실 절차 및 기술은 당업계에 널리 공지되고 일반적으로 사용되는 것이다. 허용되는 경우, 모든 특허, 출원, 공개된 출원 및 기타 간행물 및 본원 전반에 걸쳐 언급된 기타 데이터는 그 전체가 참조문헌으로 본원에 포함된다다.
달리 지시되지 않는 한, 다음 정의들은 다음과 같은 의미를 가진다:
본원에서 사용되는 “2'-데옥시리보뉴클레오시드”는 2'-H(H) 데옥시리보실 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다. 특정 구체예에서, 2'-데옥시리보뉴클레오시드는 2'-β-D 데옥시리보뉴클레오시드이고 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함하며, 이것은 자연적으로 발생하는 데옥시리보핵산(DNA)에서 발견되는 β배열을 가지고 있다. 특정 구체예에서, 2'-데옥시리보뉴클레오시드는 변형된 핵염기를 포함할 수 있으며 또는 RNA 핵염기 (우라실)를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 “2'-MOE”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신에 2'-OCH2CH2OCH3기를 의미한다. “2'-MOE 당 모이어티”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신에 2'-OCH2CH2OCH3 기를 가지는 당 모이어티이다. 달리 지시되지 않는 한, 2'-MOE 당 모이어티는 β배열로 존재한다. “MOE”는 O-메톡시에틸을 의미한다.
본원에 사용된 “2'-MOE 뉴클레오시드”는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다.
본원에 사용된 “2'-NMA”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신 -O-CH2-C(=O)-NH-CH3 기를 의미한다. “2'-NMA 당 모이어티”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신 2'-O-CH2-C(=O)-NH-CH3 기를 가지는 당 모이어티이다. 달리 지시되지 않는 한, 2'-NMA 당 모이어티는 β배열로 존재한다. “NMA”는 O-N-메틸 아세트아마이드를 의미한다.
본원에 사용된 “2'-NMA 뉴클레오시드”는 2'-NMA 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다.
본원에 사용된 “2'-OMe”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신에 2'-OCH3 그룹을 의미한다. “2'-OMe”는 리보실 당 모이어티의 2'-OH기 대신 2'-O-CH3 기를 가지는 당 모이어티이다. 달리 지시되지 않는 한, 2'-OMe 당 모이어티는 β배열로 존재한다. “OMe”는 O-메틸을 의미한다.
본원에서 사용되는 “2'-OMe 뉴클레오시드”는 2'-OMe 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다.
본원에서 사용되는 “2'-치환된 뉴클레오시드”는 2'-치환된 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다. 당 모이어티와 관련하여 본원에서 사용되는 “2'-치환된”은 H 또는 OH 이외의 적어도 하나의 2'-치환기를 포함하는 당 모이어티를 의미한다.
본원에서 사용되는 “5-메틸 사이토신”은 5번 위치에 부착된 메틸기로 변형된 사이토신을 의미한다. 5-메틸 사이토신은 변형된 핵염기이다.
본원에서 사용되는 “투여단계”는 대상체에게 약제를 제공하는 단계를 의미한다.
본원에서 사용되는 치료와 관련하여 “개선하다”는 치료 없이 동일한 증상에 비해 적어도 하나의 증상이 개선되는 것을 의미한다. 특정 구체예에서, 개선은 증상의 중증도 또는 빈도의 감소, 또는 증상의 중증도 또는 빈도의 발병 지연 또는 진행 속도 저하이다. 특정 구체예에서, 증상은 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축이다.
본원에서 사용되는 “안티센스 활성”은 안티센스 화합물의 표적 핵산에 대한 혼성화에 기인하는 임의의 검출가능 및/또는 측정가능한 변화를 의미한다.
본원에서 사용되는 “안티센스 화합물”은 적어도 하나의 안티센스 활성을 달성할 수 있는 올리고머 화합물 또는 올리고머 듀플렉스를 의미한다.
본원에서 사용되는 “이중고리형 뉴클레오시드” 또는 “BNA”는 이중고리형 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다.
본원에서 사용되는 “이중고리형 당” 또는 “이중고리형 당 모이어티”는 2개의 고리를 포함하는 변형된 당 모이어티를 의미하며, 이때 제2 고리는 제1 고리의 원자들 중 2개를 연결하는 가교를 통해 형성되며, 그리하여 이중고리형 구조를 형성한다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티의 제1 고리는 퓨라노실 모이어티이다. 특정 구체예에서, 퓨라노실 모이어티는 리보실 모이어티이다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티는 퓨라노실 모이어티를 포함하지 않는다.
본원에서 사용되는 “뇌척수액” 또는 “CSF”는 뇌 및 척수 주변 공간을 채우는 유체를 의미한다. “인공 뇌척수액” 또는 “aCSF”는 뇌척수액의 특정 특성을 갖는 준비 또는 제조된 유체를 의미한다.
본원에서 사용되는 “cEt”는 리보실 당 모이어티의 2'OH-기 대신에 4'에서 2'로의 가교를 의미하며, 이때 가교는 4'-CH(CH3)-O-2'의 화학식을 갖고, 이때 가교의 메틸기는 S 배열로 존재한다. “cEt”는 리보실 당 모이어티의 2'OH-기 대신에 4'에서 2'로의 가교를 가지는 이중고리형 당 모이어티를 의미하며, 이때 가교는 4'-CH(CH3)-O-2'의 화학식을 갖고, 이때 가교의 메틸기는 S 배열로 존재한다. “cEt”는 구속된 에틸을 의미한다.
본원에서 사용되는 “cEt 뉴클레오시드”는 cEt 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다.
본원에서 사용되는 “키랄 풍부화 집단”은 동일한 분자식의 다수의 분자를 의미하며, 이때 특정 키랄 중심에서 특정 입체화학적 배열을 포함하는 집단 내 분자의 수 또는 백분율은 특정 키랄 중심이 입체 무작위인 경우 상기 해당 집단 내 상기 동일한 특정 키랄 중심에서 상기 동일한 특정 입체화학적 배열을 포함할 것으로 예상되는 분자의 수 또는 백분율 보다 크다. 각 분자 내에 다수의 키랄 중심을 갖는 분자의 키랄 풍부화 집단은 하나 이상의 입체무작위 키랄 중심을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 분자는 변형된 올리고뉴클레오티드이다. 특정 구체예에서, 분자는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 화합물이다.
본원에서 사용되는 올리고뉴클레오티드와 관련하여 “상보적인”은 올리고뉴클레오티드 및 그외 핵산의 핵염기 서열이 반대 방향으로 정렬될 때 올리고뉴클레오티드 또는 이의 하나 이상의 부분의 핵염기 및 다른 핵산 또는 이의 하나 이상의 부분의 핵염기 중 적어도 70%가 서로 수소 결합할 수 있음을 의미한다. 상보적 핵염기는 서로 수소 결합을 형성할 수 있는 핵염기를 의미한다. 상보적인 핵염기 쌍에는 아데닌(A)과 티민(T), 아데닌(A)과 우라실(U), 사이토신(C)과 구아닌(G), 5-메틸 사이토신(mC)과 구아닌(G)이 포함된다. 상보적 올리고뉴클레오티드 및/또는 표적 핵산은 각 뉴클레오시드에서 핵염기 상보성을 가질 필요가 없다. 오히려 일부 미스매치가 허용된다. 본원에서 사용되는 올리고뉴클레오티드 또는 이의 일부와 관련하여 “완전히 상보적인” 또는 “100% 상보적인”은 올리고뉴클레오티드 또는 이의 일부가 두 개의 올리고뉴클레오티드 중 더 짧은 것의 각 핵염기에서 또는 올리고뉴클레오티드가 동일한 길이인 경우 각 뉴클레오시드에서 다른 올리고뉴클레오티드 또는 표적 핵산에 상보적임을 의미한다.
본원에서 사용되는 올리고뉴클레오티드와 관련하여 “연속(contiguous)”은 서로에 바로 인접한 뉴클레오시드, 핵염기, 당 모이어티, 또는 뉴클레오시드간 연결을 의미한다. 예를 들어, “연속 핵염기”는 서열에서 서로에 바로 인접한 핵염기를 의미한다.
본원에서 사용되는 “혼성화”는 상보적인 올리고뉴클레오티드 및/또는 핵산의 페어링 또는 어닐링을 의미한다. 특정 메커니즘에 제한되지는 않지만, 혼성화의 가장 일반적인 메커니즘은 상보적 핵염기 간의 수소 결합과 관련되어 있으며, 이러한 수소 결합은 왓슨-크릭, 후그스틴 또는 역 후그스틴 수소 결합일 수 있다.
본원에서 사용되는 “뉴클레오시드간 연결”은 올리고뉴클레오티드 내 연속 뉴클레오시드들 간의 공유 연결을 의미한다. 본원에서 사용되는 “변형된 뉴클레오시드간 연결”은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결 이외의 임의의 뉴클레오시드간 연결을 의미한다. “포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결”은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결의 비-가교 산소 원자들 중 하나가 황 원자로 대체되는 변형된 뉴클레오시드간 연결이다.
본원에서 사용되는 “미스매치” 또는 “비-상보적”은 제1 및 제2 올리고뉴클레오티드가 정렬될 때 제1 올리고뉴클레오티드의 핵염기가 제2 올리고뉴클레오티드 또는 표적 핵산의 상응하는 핵염기와 상보적이지 않음을 의미한다.
본원에서 사용되는”모티프”는 올리고뉴클레오티드에서 비변형 및/또는 변형된 당 모이어티, 핵염기, 및/또는 뉴클레오시드간 연결의 패턴을 의미한다.
본원에서 사용되는 “비-이중고리형 변형된 당 모이어티”는 제2 고리를 형성하기 위해 당의 두 원자 사이에 가교를 형성하지 않는 변형, 예컨대 치환기를 포함하는 변형된 당 모이어티를 의미한다.
본원에서 사용되는 “핵염기”는 비변형된 핵염기 또는 변형된 핵염기를 의미한다. 본원에서 사용되는 "비변형된 핵염기”는 아데닌 (A), 티민 (T), 사이토신 (C), 우라실 (U), 또는 구아닌 (G)이다. 본원에서 사용되는 “변형된 핵염기”는 적어도 하나의 비변형된 핵염기와 페어링 할 수 있는 비변형된 A, T, C, U 또는 G 이외의 원자 그룹이다. “5-메틸 사이토신”은 변형된 핵염기이다. 보편적인 염기는 변형되지 않은 5개의 핵염기 중 어느 하나와 페어링 할 수 있는 변형된 핵염기이다. 본원에서 사용되는 “핵염기 서열”은 임의의 당 또는 뉴클레오시드간 연결 변형과 무관한 표적 핵산 또는 올리고뉴클레오티드에서 연속 핵염기들의 순서를 의미한다.
본원에서 사용되는”뉴클레오시드”는 핵염기 및 당 모이어티를 포함하는 화합물을 의미한다. 핵염기 및 당 모이어티는 각각 독립적으로 비변형 또는 변형된다. 본원에서 사용되는 “변형된 뉴클레오시드”는 변형된 핵염기 및/또는 변형된 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드를 의미한다. “연결된 뉴클레오시드”는 연속 서열로 연결된 뉴클레오시드이다 (즉, 연결된 것들 사이에 또 다른 뉴클레오시드가 존재하지 않음).
본원에서 사용되는 “올리고머 화합물”은 올리고뉴클레오티드 및 임의로 하나 이상의 추가 특징, 예를 들어 접합체 그룹 또는 말단 그룹을 의미한다. 올리고머 화합물은 제1 올리고머 화합물에 상보적인 제2 올리고머 화합물과 페어링될 수 있거나 페어링되지 않을 수 있다. “단일 가닥 올리고머 화합물”은 페어링되지 않은 올리고머 화합물이다. “올리고머 듀플렉스”라는 용어는 상보적인 핵염기 서열을 갖는 두 개의 올리고머 화합물에 의해 형성된 듀플렉스를 의미한다. 올리고머 듀플렉스의 각 올리고머 화합물은 “듀플렉스화된 올리고머 화합물”로 지칭될 수 있다.
본원에서 사용되는 “올리고뉴클레오티드”는 뉴클레오시드간 연결을 통해 이어지는 연결된 뉴클레오시드의 가닥을 의미하며, 여기서 각각의 뉴클레오시드 및 뉴클레오시드간 연결은 변형되거나 변형되지 않을 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 올리고뉴클레오티드는 8-50개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다. 본원에서 사용되는 “변형된 올리고뉴클레오티드”는 적어도 하나의 뉴클레오시드 또는 뉴클레오시드간 연결이 변형된 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본원에서 사용되는 “비변형된 올리고뉴클레오티드”는 뉴클레오시드 변형 또는 뉴클레오시드간 변형을 포함하지 않는 올리고뉴클레오티드를 의미한다.
본원에서 사용되는 “약학 조성물”은 대상체에게 투여하기에 적합한 물질의 혼합물을 의미한다. 예를 들어, 약학 조성물은 올리고머 화합물 및 멸균 수용액을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 “약학적으로 허용되는 담체 또는 희석제”는 대상체에게 투여함에 사용하기에 적합한 임의의 물질을 의미한다. 이러한 특정 담체는 약학 조성물이 예를 들어 대상체의 경구 섭취를 위해 정제, 환제, 당의정, 캡슐, 액체, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁액 및 로젠지로서 제형화될 수 있게 한다. 특정 구체예에서, 약학적으로 허용되는 담체 또는 희석제는 멸균수, 멸균 식염수, 멸균 완충액 또는 멸균 인공 뇌척수액이다.
본원에서 사용되는 “약학적으로 허용되는 염”은 화합물의 생리학적으로 및 약학적으로 허용되는 염을 의미한다. 약학적으로 허용되는 염은 모체 화합물의 원하는 생물학적 활성을 유지하고 이에 원하지 않는 독성 효과를 부여하지 않는다.
본원에서 사용되는 “RNA”는 RNA 전사체를 의미하며 달리 명시되지 않는 한 pre-mRNA 및 성숙 mRNA를 포함한다.
본원에서 사용되는 동일한 분자식의 분자들의 집단과 관련하여 “입체무작위 키랄 중심”은 무작위 입체화학적 배열을 갖는 키랄 중심을 의미한다. 예를 들어, 입체무작위 키랄 중심을 포함하는 분자들의 집단에서, 입체무작위 키랄 중심의 (S) 배열을 갖는 분자의 수는 입체무작위 키랄 중심의 (R) 배열을 갖는 분자의 수와 동일할 수 있으나 반드시 그런 것은 아니다. 키랄 중심의 입체화학적 배열은 입체화학적 배열을 제어하도록 설계되지 않은 합성 방법의 결과인 경우 무작위로 간주된다. 특정 구체예에서, 입체무작위 키랄 중심은 입체무작위 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다.
본원에서 사용되는 “대상체”는 인간 또는 비-인간 동물을 의미한다.
본원에서 사용되는 “당 모이어티”는 비변형된 당 모이어티 또는 변형된 당 모이어티를 의미한다. 본원에서 사용되는 “비변형된 당 모이어티”는 RNA에서 발견되는 2'-OH(H) β리보실 모이어티 (“비변형된 RNA 당 모이어티”), 또는 DNA에서 발견되는 2'-H(H) β데옥시리보실 모이어티 (“비변형된 DNA 당 모이어티”)를 의미한다. 비변형된 당 모이어티는 1', 3' 및 4' 위치 각각에 수소 1개, 3' 위치에 산소, 5' 위치에 수소 2개를 갖는다. 본원에서 사용되는 “변형된 당 모이어티” 또는 “변형된 당”은 변형된 퓨라노실 당 모이어티 또는 당 대체물을 의미한다.
본원에서 사용되는 “당 대체물”은 핵염기를 또 다른 그룹, 예를 들어, 올리고뉴클레오티드 내 뉴클레오시드간 연결, 접합체 그룹 또는 말단 그룹에 연결할 수 있는 퓨라노실 모이어티 이외의 다른 것들을 가지는 변형된 당 모이어티를 의미한다. 당 대체물을 포함하는 변형된 뉴클레오시드는 올리고뉴클레오티드 내의 하나 이상의 위치에 통합될 수 있고 이러한 올리고뉴클레오티드는 상보적인 올리고머 화합물 또는 표적 핵산에 혼성화할 수 있다.
본원에서 사용되는 “표준 생체내 분석법”은 실시예 2에 설명된 분석법 및 이의 합리적인 변형을 의미한다.
본원에서 사용되는 “증상”은 질환 또는 장애의 존재 또는 정도를 나타내는 모든 신체적 특징 또는 테스트 결과를 의미한다. 특정 구체예에서, 증상은 대상체에게 또는 대상체를 검사 또는 테스트하는 의료 전문가에게 자명하다.
본원에서 사용되는 “표적 핵산”은 안티센스 화합물이 영향을 미치도록 설계된 핵산을 의미한다.
본원에서 사용되는 “표적 영역”은 올리고머 화합물이 혼성화되도록 설계된 표적 핵산의 일부를 의미한다.
본원에서 사용되는 “말단 그룹”은 올리고뉴클레오티드의 말단에 공유적으로 연결된 화학 작용기 또는 원자 군을 의미한다.
본원에서 사용되는 “치료 유효량”은 대상체에게 치료적 이점을 제공하는 약제의 양을 의미한다. 예를 들어, 치료 유효량은 질환의 증상을 개선한다.
특정 구체예
본 발명은 다음과 같은 비-제한적인 수의 구체예들을 제공한다:
구체예 1. 16, 17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개 또는 적어도 16개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 2. 17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-27, 29-30, 또는 32-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개 또는 적어도 17개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 3. 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-27, 30, 또는 33-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개 또는 적어도 18개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 4. 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20, 22, 24-27, 30, 33-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개, 적어도 18개 또는 적어도 19개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 5. 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20, 22, 25, 27, 35, 39-46, 또는 49의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개, 적어도 18개, 적어도 19개 또는 적어도 20개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 6. 구체예 1-5 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 올리고뉴클레오티드의 전체 핵염기 서열에 걸쳐 측정시 서열 번호: 1의 핵염기 서열에 적어도 80%, 85%, 87.5%, 88.2%, 89%, 89.4%, 90%, 93.7%, 94%, 94.7%, 95%, 또는 100% 상보적인 핵염기 서열을 가지는, 올리고머 화합물.
구체예 7. 구체예 1-6 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) sososssssssssssss, ssosssssssssssoss, ssosssssosssssoss, ssosssosssosssoss, soossssssssssooss, sooosssssssssooss, sooossssssssoooss, sssssssooosssssss, ssossssssssssssss, ssssossssssssssss, ssssssossssssssss, ssssssssossssssss, ssssssssssossssss, ssssssssssssossss, ssssssssssssssoss, sossssssssssssoss, sosssssssssosssss, sosssssssosssssss, sosssssosssssssss, sosssosssssssssss, ssssosssssssssoss, ssssssosssssssoss, ssssssssosssssoss, ssssssssssosssoss, ssssssssssssososs, soossssssssssssss, sssoossssssssssss, sssssoossssssssss, sssssssoossssssss, sssssssssoossssss, sssssssssssoossss, sssssssssssssooss, sssssssoooossssss, ssoooosssssssssss, ssssoooosssssssss, ssssssssoooosssss, ssssssssssoooosss, sssssssssssooooss, ssssssooooossssss, ssssssoooooosssss, soooosssssssoooss, sssssooooooosssss, ssssssssssssssoss, ssssssssssssosss, sssssssssssssooss, ssssssssssssososs, sssssssssssosssss, sssssssssssososss, ssssssssssossosss, sssssssssosssssss, sssssssssosssosss, ssssssssosssssoss, ssssssssossssosss, sssssssosssssssss, sssssssoossssssss, sssssosssssssssss, sssosssssssssssss, sosssssssssssssss, sossssssossssssss, soossssssssssssss, ossssssssssssssssso, sssssssssssssssssoo, ssssssssssssssssoss, sssssssssssssssooss, ssssssssssssssososs, sssssssssosssssssss, sssssssssossssssoss, ssssssssoosssssssss, sosssssssssssssssss, sossssssssssssssoss, sosssssssosssssssss, sososssssssssssssss, soossssssssssssssss, sssssssssssssssssss, ssssssssssssssssso, ossssssssssssssssss, ssssssssssssososso, sssssssssssssssoss, sssssssssssssososs, ssssssssosssssssss, ssssssssossssssoss, sossssssssssssssss, sosssssssssssssoss, sossssssosssssssss, sosossssssssssssss, ssssssssssooooss, ssssssssoooossss, sssssssooossssss, ssssssoooossssss, ssssssooooosssss, sssssoooooosssss, sssssooooooossss, ssssoooossssssss, ssossssssssssoss, ssosssssossssoss, ssosssosssossoss, ssossossossososs, ssososososososss, ssoooossssssssss, soosssssssssooss, sooossssssssooss, sooosssssssoooss, soooossssssoooss, sssssssssooooss, ssssssssoooosss, ssssssooossssss, ssssssoooosssss, sssssooooosssss , sssssoooooossss, ssssoooosssssss, ssssooooooossss, sssosssosssosss, ssosssssssssoss, ssossossossosss, ssossossosososs, ssososososososs, ssoooosssssssss, soossssssssooss, sooosssssssooss, sooossssssoooss, 및 soooosssssoooss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며; 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 8. 구체예 1-6 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 sssssssssssssssxs 및 ssssssssssssssssx에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며, 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 “x”는 메톡시프로필포스포네이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 9. 구체예 1-6 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 zzzzzzzzzzzzzzzzz, ssssssssssszzzzzz, ssssszzzzzzssssss, zzooooooooooooozz, zzzzooooooooooozz, zzzzzzooooooooozz, zzzzzzzzooooooozz, 및 ssoooooooooooooss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며, 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 “z”는 메실 포스포라미데이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 10. 구체예 1-9 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) eeeeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeee, nnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn, nennnnneneennnnnnn, nnnnnnnnnnnnenneen, nennnnneneenenneen, nnnnnnnnnnnnnnnnnne, nnnnnnnnnnnnnnnnnnd, nnnnnnnnnnnnnnnnnny, nnnnnnnnnnnnnnnnnndd, nnnnnnnnnnnnnnnnnned, nnnnnnnnnnnnnnnnnnde, nnnnnnnnnnnnnnnnnnee, eeeeeeeeeeeeeeeeeedd, eeeeeeeeeeeeeeeeeeed, eeeeeeeeeeeeeeeeeede, nnnnnnnnnnnnnnnnnnd, nnnnnnnnnnnnnnnnnne, eeeeeeeeeeeeeeeeeed, keekeekeekeekeeeek, keeekeeekeeekeeeek, keeeeekeeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeeeek, eeekeekeekeekeekek, eeekeekeekeekeekee, eeeeeekeekeekeekee, eeeeeekeekeekeeeee, eeeeeekeeeeekeeeee, keekeekeekeeeeeeee, eeeeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeekeek, keekeekeekeekeeek, keeekeeekeeekeeek, keeeekeeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeeek, eekeekeekeekeekek, eekeekeekeekeekee, eeeeekeekeekeekee, eeeeekeekeekeeeee, eeeeekeeeeekeeeee, keekeekeekeeeeeee, eeeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeeee, eeeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeekeek, keekeekeekeekeek, keeekeeekeeekeek, keeeekeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeek, kekeekeekeekeeke, eekeekeekeekeeke, eeeeekeekeekeeke, eeeeekeekeekeeee, eeeeekeeeeekeeee, keekeekeekeeeeee,eeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeee, eeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeekeek, eeeeeeeeeeeeeeeeeed, eeeeeeeeeeeeeeeeeey, ennnnnnnnnnnnnnnnnn, 및 ennnnnnnnnnnnnnnnnne에서 선택된 당 모티프를 가지고; 이때 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 'k'는 cEt 당 모이어티를 나타내고, 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타내고, 그리고 'y'는 2'-OMe 당 모이어티를 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 11. 구체예 1-9 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) nnnnnnnnnnnnnnnenn 및 nnnnnnnnnnnnnnnnen에서 선택된 당 모티프를 가지며, 이때 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 12. 구체예 1-9 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) qqnqqqqqnqnnqnqqnn의 당 모티프를 가지며, 이때 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'q'는 2'-O-(N,N-다이메틸) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'-O-(N-에틸) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'-O-(N-프로필) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'O-(N-사이클로프로필) 아세트아마이드 당 모이어티, 및 2'-O-(N-사이클로프로필메틸) 아세트아마이드 당 모이어티에서 독립적으로 선택되는, 올리고머 화합물.
구체예 13. 구체예 1-9 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 변형된 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 14. 구체예 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 이중고리형 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 15. 구체예 14에 있어서, 이중고리형 당 모이어티는 4'-2' 가교를 가지며, 이때 4'-2' 가교는 -CH2-O-; 및 -CH(CH3)-O-에서 선택되는, 올리고머 화합물.
구체예 16. 구체예 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 비-이중고리형 변형된 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 17. 구체예 16에 있어서, 비-이중고리형 변형된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 또는 2'-F 당 모이어티 중 하나인, 올리고머 화합물.
구체예 18. 구체예 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 당 대체물을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 19. 구체예 18에 있어서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, PNA, THP 및 F-HNA 중 어느 하나인, 올리고머 화합물.
구체예 20. 구체예 1-6 및 10-19 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 변형된 뉴클레오시드간 연결을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 21. 구체예 20에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드간 연결은 변형된 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
구체예 22. 구체예 20 또는 구체예 21에 있어서, 변형된 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
구체예 23. 구체예 1-20 또는 22 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 24. 구체예 20, 22, 또는 23 중 어느 하나에 있어서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결 및 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택되는, 올리고머 화합물.
구체예 25. 구체예 13-19 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) sososssssssssssss, soossssssssssssss, sosssosssssssssss, sosssssosssssssss, sosssssssosssssss, sssoossssssssssss, sssssssoossssssss, sssssssssoossssss, 및 sssssssssssoossss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며; 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
구체예 26. 구체예 1-25 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 27. 구체예 26에 있어서, 변형된 핵염기는 5-메틸 사이토신인, 올리고머 화합물.
구체예 28. 구체예 1-27 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 16, 17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된, 올리고머 화합물.
구체예 29. 구체예 1-28 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 1 또는 2개의 비-상보성 핵염기를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 30. 구체예 1-29 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 1 또는 2개의 절단가능한 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
구체예 31. 구체예 30에 있어서, 절단가능한 모이어티는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
구체예 32. 구체예 1-31 중 어느 하나에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드로 구성된, 올리고머 화합물.
구체예 33. 구체예 1-32 중 어느 하나에 있어서, 올리고머 화합물은 단일 가닥 올리고머 화합물인, 올리고머 화합물.
구체예 34. 다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: mCes Aeo mCes Teo Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Ges mCe (서열 번호: 21), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
구체예 35. 다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: Teo Tes mCes Aes mCes Tes Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Geo mCe (서열 번호: 22), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
구체예 36. 다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: Teo Tns mCns Ans mCns Tns Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gno mCe (서열 번호: 22), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
구체예 37. 다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: mCns Ano mCns Tno Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gns mCn (서열 번호: 21), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
구체예 38. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00001
(서열 번호: 21), 또는 이의 염.
구체예 39. 구체예 38에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
구체예 40. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00002
(서열 번호: 21).
구체예 41. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00003
(서열 번호: 22), 또는 이의 염.
구체예 42. 구체예 41에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
구체예 43. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00004
(서열 번호: 22).
구체예 44. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00005
(서열 번호: 22), 또는 이의 염.
구체예 45. 구체예 44에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
구체예 46. 다음과 같은 화학 구조에 상응하는 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00006
(서열 번호: 22).
구체예 47. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00007
(서열 번호: 21), 또는 이의 염.
구체예 48. 구체예 47에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
구체예 49. 다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00008
(서열 번호: 21).
구체예 50. 구체예 1-36 중 어느 하나의 올리고머 화합물 또는 구체예 38-49 중 어느 하나의 변형된 올리고뉴클레오티드, 및 약학적으로 허용되는 희석제 또는 담체를 포함하는 약학 조성물.
구체예 51. 구체예 50에 있어서, 약학적으로 허용되는 희석제를 포함하고, 이때 약학적으로 허용되는 희석제는 인공 CSF (aCSF) 또는 PBS인, 약학 조성물.
구체예 52. 구체예 51에 있어서, 약학 조성물은 본질적으로, 변형된 올리고뉴클레오티드 및 인공 CSF (aCSF)로 구성되는, 약학 조성물.
구체예 53. 구체예 51에 있어서, 약학 조성물은 변형된 올리고뉴클레오티드 및 PBS로 본질적으로 구성되는, 약학 조성물.
구체예 54. 구체예 38-49 중 어느 하나의 변형된 올리고뉴클레오티드의 키랄 풍부화 집단으로서, 이때 이러한 집단에는 특정 입체화학적 배열을 갖는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 55. 구체예 54에 있어서, 상기 집단에는 (Sp) 배열을 가지는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 56. 구체예 54에 있어서, 상기 집단에는 (Rp) 배열을 가지는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 57. 구체예 54에 있어서, 상기 집단에는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 독립적으로 선택된 특정 입체화학적 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 58. 구체예 57에 있어서, 상기 집단에는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Sp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 또는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Rp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 59. 구체예 57에 있어서, 상기 집단에는 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Rp) 배열을 가지는, 그리고 나머지 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 각각에 (Sp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 60. 구체예 57에 있어서, 상기 집단에는 5'에서 3' 방향으로 Sp, Sp, 및 Rp 배열의 적어도 3개의 인접 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
구체예 61. 구체예 38-49 중 어느 하나의 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단으로서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 모두는 입체무작위인, 집단.
구체예 62. SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환이 있는 또는 이의 발병 위험이 있는 대상체에게 치료 유효량의 구체예 50-53 중 어느 하나의 약학 조성물을 투여하는 단계; 및 이로써 SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환을 치료하는 단계를 포함하는, SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환의 치료 방법.
구체예 63. 구체예 62에 있어서, SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환은 신경퇴행성 질환인, 방법.
구체예 64. 구체예 63에 있어서, 신경퇴행성 질환은 척추성 근위축증 (SMA)인, 방법.
구체예 65. 구체예 64에 있어서, SMA는 유형 I SMA, 유형 II SMA, 유형 III SMA, 또는 유형 IV SMA 중 어느 하나인, 방법.
구체예 66. 구체예 64 또는 구체예 65에 있어서, SMA의 적어도 하나의 증상이 개선되는, 방법.
구체예 67. 구체예 66에 있어서, 증상은 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축 중 어느 하나인, 방법.
구체예 68. 구체예 62-67 중 어느 하나에 있어서, 약학 조성물은 중추신경계에 또는 전신에 투여되는, 방법.
구체예 69. 구체예 68에 있어서, 약학 조성물은 중추신경계에 및 전신에 투여되는, 방법.
구체예 70. 구체예 62-67 중 어느 하나에 있어서, 약학 조성물은 척수강내, 전신, 피하, 또는 근육내 중 어느 하나로 투여되는, 방법.
구체예 71. 세포, 조직 또는 장기를 구체예 1-37 중 어느 하나의 올리고머 화합물, 구체예 38-49 중 어느 하나의 변형된 올리고뉴클레오티드, 또는 구체예 50-53 중 어느 하나의 약학 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 엑손 7을 포함하는 SMN2 RNA를 증가시키는 방법.
특정 올리고뉴클레오티드
특정 구체예에서, 본원에서는 연결된 뉴클레오시드들로 구성된 올리고뉴클레오티드들을 포함하는 올리고머 화합물을 제공한다. 올리고뉴클레오티드들은 비변형된 올리고뉴클레오티드 (RNA 또는 DNA) 일 수 있고 또는 변형된 올리고뉴클레오티드 일 수 있다. 변형된 올리고뉴클레오티드들은 비변형된 RNA 또는 DNA에 대한 적어도 하나의 변형을 포함한다. 즉, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 변형된 뉴클레오시드 (변형된 당 모이어티 및/또는 변형된 핵염기 포함) 및/또는 적어도 하나의 변형된 뉴클레오시드간 연결을 포함한다.
특정 변형된 뉴클레오시드
변형된 뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티 또는 변형된 핵염기 또는 변형된 당 모이어티와 변형된 핵염기 모두를 포함한다.
특정 당 모이어티
특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 비-이중고리형 변형된 당 모이어티이다. 특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 이중고리형 또는 삼중고리형 당 모이어티이다. 특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 당 대체물이다. 이러한 당 대체물들은 변형된 당 모이어티의 다른 유형들의 치환에 상응하는 하나 이상의 치환을 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 하나 이상의 치환기들을 가지는 퓨라노실 고리를 포함하는 비-이중고리형 변형된 당 모이어티로서 이들 치환기들 중 어느 것도 퓨라노실 고리의 2개 원자들을 가교시켜 이중고리형 구조를 형성하지 않는다. 이러한 비-가교성 치환기는 2', 4' 및/또는 5' 위치의 치환기를 비롯한 (그러나 이에 제한되지 않음) 임으의 퓨라노실 위치에 있을 수 있다. 특정 구체예에서 비-이중고리형 변형된 당 모이어티의 하나 이상의 비-가교성 치환기는 분지형이다. 비-이중고리형 변형된 당 모이어티에 적합한 2'-치환기들의 예는 다음이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다: 2'-F, 2'-OCH3 (“OMe” 또는 “O-메틸”), 및 2'-O(CH2)2OCH3 (“MOE” 또는 “O-메톡시에틸”), 및 2'-O-N-알킬 아세트아마이드, 예를 들어, 2'-O-N-메틸 아세트아마이드 (“NMA”), 2'-O-N-다이메틸 아세트아마이드, 2'-O-N-에틸 아세트아마이드, 또는 2'-O-N-프로필 아세트아마이드. 예를 들어, U.S. 6,147,200, Prakash et al., 2003, Org. Lett., 5, 403-6를 참조하라. “2'-O-N-메틸 아세트아마이드 뉴클레오시드” 또는 “2'-NMA 뉴클레오시드”는 아래와 같다:
Figure pct00009
특정 구체예에서, 2'-치환기들은 다음 중에서 선택된다: 할로, 알릴, 아미노, 아지도, SH, CN, OCN, CF3, OCF3, O-C1-C10 알콕시, O-C1-C10 치환된 알콕시, O-C1-C10 알킬, O-C1-C10 치환된 알킬, S-알킬, N(Rm)-알킬, O-알케닐, S-알케닐, N(Rm)-알케닐, O-알키닐, S-알키닐, N(Rm)-알키닐, O-알킬레닐-O-알킬, 알키닐, 알카릴, 아랄킬, O-알카릴, O-아랄킬, O(CH2)2SCH3, O(CH2)2ON(Rm)(Rn) 또는 OCH2C(=O)-N(Rm)(Rn), 이때 각각의 Rm 및 Rn은, 독립적으로, H, 아미노 보호기, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C10 알킬이고, 및 Cook et al., U.S. 6,531,584; Cook et al., U.S. 5,859,221; 및 Cook et al., U.S. 6,005,087에 기재되어 있는 2'-치환기들. 이들 2'-치환기들의 특정 구체예들은 다음 중에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기들로 추가 치환될 수 있다: 하이드록실, 아미노, 알콕시, 카르복시, 벤질, 페닐, 니트로 (NO2), 티올, 티오알콕시, 티오알킬, 할로겐, 알킬, 아릴, 알케닐 및 알키닐. 비-이중고리형 변형된 당 모이어티에 적합한 4'-치환기들의 예들에는 알콕시 (예를 들어, 메톡시), 알킬, 및 Manoharan et al., WO 2015/106128에 기재되어 있는 것들이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 비-이중고리형 변형된 당 모이어티에 적합한 5'-치환기들의 예는 다음이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다: 5'-메틸 (R 또는 S), 5'-비닐, 및 5'-메톡시. 특정 구체예에서, 비-이중고리형 변형된 당 모이어티는 하나 이상의 비-가교성 당 치환기, 예를 들어, 2'-F-5'-메틸 당 모이어티 및 변형된 당 모이어티 그리고 Migawa et al., WO 2008/101157 및 Rajeev et al., US2013/0203836에 기재되어 있는 변형된 뉴클레오시드들을 포함한다.
특정 구체예에서, 2'-치환된 비-이중고리형 변형된 뉴클레오시드는 다음에서 선택된 비-가교성 2'-치환기 그룹을 포함하는 당 모이어티를 포함한다: F, NH2, N3, OCF3, OCH3, O(CH2)3NH2, CH2CH=CH2, OCH2CH=CH2, OCH2CH2OCH3, O(CH2)2SCH3, O(CH2)2ON(Rm)(Rn), O(CH2), ON(CH3)2, O(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2, 및 N-치환된 아세트아마이드 (OCH2C(=O)-N(Rm)(Rn)), 이때 각 Rm 및 Rn는, 독립적으로, H, 아미노 보호기, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 가령, 예를 들어, OCH2C(=O)-N(H)CH3 (“NMA”).
특정 구체예에서, 2'-치환된 비-이중고리형 변형된 뉴클레오시드는 다음에서 선택된 비-가교성 2'-치환기 그룹을 포함하는 당 모이어티를 포함한다: F, OCF3, OCH3, OCH2CH2OCH3, O(CH2)2SCH3, O(CH2)2ON(CH3)2, O(CH2)2O(CH2)2N(CH3)2, 및 OCH2C(=O)-N(H)CH3 (“NMA”).
특정 구체예에서, 2'-치환된 비-이중고리형 변형된 뉴클레오시드는 다음에서 선택된 비-가교성 2'-치환기 그룹을 포함하는 당 모이어티를 포함한다: F, OCH3, OCH2CH2OCH3, 및 OCH2C(=O)-N(H)CH3.
특정 변형된 당 모이어티는 퓨라노실 고리의 두 원자를 가교시켜 제2 고리를 형성하여 이중고리형 당 모이어티를 생성하는 치환기를 포함한다. 이러한 특정 구체예들에서, 이중고리형 당 모이어티는 4'과 2' 퓨라노스 고리 원자들 사이에 가교를 포함한다. 4'에서 2'로의 가교성 당 치환기들의 예에는 다음이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다: 4'-CH2-2', 4'-(CH2)2-2', 4'-(CH2)3-2', 4'-CH2-O-2' (“LNA”), 4'-CH2-S-2', 4'-(CH2)2-O-2' (“ENA”), 4'-CH(CH3)-O-2' (“구속된 에틸” 또는 “cEt”로 지칭됨), 4'-CH2-O-CH2-2', 4'-CH2-N(R)-2', 4'-CH(CH2OCH3)-O-2' (“구속된 MOE” 또는 “cMOE”) 및 이들의 유사체 (예를 들어, Seth et al., U.S. 7,399,845, Bhat et al., U.S. 7,569,686, Swayze et al., U.S. 7,741,457, 및 Swayze et al., U.S. 8,022,193 참조), 4'-C(CH3)(CH3)-O-2' 및 이들의 유사체 (예를 들어, Seth et al., U.S. 8,278,283 참조), 4'-CH2-N(OCH3)-2' 및 이들의 유사체 (예를 들어, Prakash et al., U.S. 8,278,425 참조), 4'-CH2-O-N(CH3)-2' (예를 들어, Allerson et al., U.S. 7,696,345 및 Allerson et al., U.S. 8,124,745 참조), 4'-CH2-C(H)(CH3)-2' (예를 들어, Zhou, et al., J. Org. Chem.,2009, 74, 118-134 참조), 4'-CH2-C(=CH2)-2' 및 이들의 유사체 (예를 들어, Seth et al., U.S. 8,278,426 참조), 4'-C(RaRb)-N(R)-O-2', 4'-C(RaRb)-O-N(R)-2', 4'-CH2-O-N(R)-2', 및 4'-CH2-N(R)-O-2', 이때 각 R, Ra, 및 Rb는, 독립적으로, H, 보호기, 또는 C1-C12 알킬 (예를 들어. Imanishi et al., U.S. 7,427,672 참조).
특정 구체예에서, 이러한 4'에서 2'로의 가교는 다음에서 독립적으로 선택된 1 내지 4개 연결 그룹들을 독립적으로 포함한다: -[C(Ra)(Rb)]n-, -[C(Ra)(Rb)]n-O-, -C(Ra)=C(Rb)-, -C(Ra)=N-, -C(=NRa)-, -C(=O)-, -C(=S)-, -O-, -Si(Ra)2-, -S(=O)x-, 및 -N(Ra)-;
이때:
x는 0, 1, 또는 2이고;
n은 1, 2, 3, 또는 4이고;
각각의 Ra 및 Rb는, 독립적으로, H, 보호 그룹, 하이드록실, C1-C12 알킬, 치환된 C1-C12 알킬, C2-C12 알케닐, 치환된 C2-C12 알케닐, C2-C12 알키닐, 치환된 C2-C12 알키닐, C5-C20 아릴, 치환된 C5-C20 아릴, 헤테로사이클릭 라디칼, 치환된 헤테로사이클릭 라디칼, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, C5-C7 알리사이클릭 라디칼, 치환된 C5-C7 알리사이클릭 라디칼, 할로겐, OJ1, NJ1J2, SJ1, N3, COOJ1, 아실 (C(=O)-H), 치환된 아실, CN, 설포닐 (S(=O)2-J1), 또는 설폭실 (S(=O)-J1)이고; 그리고
각각의 J1 및 J2는, 독립적으로, H, C1-C12 알킬, 치환된 C1-C12 알킬, C2-C12 알케닐, 치환된 C2-C12 알케닐, C2-C12 알키닐, 치환된 C2-C12 알키닐, C5-C20 아릴, 치환된 C5-C20 아릴, 아실 (C(=O)-H), 치환된 아실, 헤테로사이클릭 라디칼, 치환된 헤테로사이클릭 라디칼, C1-C12 아미노알킬, 치환된 C1-C12 아미노알킬, 또는 보호 그룹이다.
또 다른 이중고리형 당 모이어티들이 해당 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 다음을 참고하라: Freier et al., Nucleic Acids Research, 1997, 25(22), 4429-4443, Albaek et al., J. Org. Chem., 2006, 71, 7731-7740, Singh et al., Chem. Commun., 1998, 4, 455-456; Koshkin et al., Tetrahedron, 1998, 54, 3607-3630; Kumar et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 2219-2222; Singh et al., J. Org. Chem., 1998, 63, 10035-10039; Srivastava et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 8362-8379;Wengel et a., U.S. 7,053,207; Imanishi et al., U.S. 6,268,490; Imanishi et al. U.S. 6,770,748; Imanishi et al., U.S. RE44,779; Wengel et al., U.S. 6,794,499; Wengel et al., U.S. 6,670,461; Wengel et al., U.S. 7,034,133; Wengel et al., U.S. 8,080,644; Wengel et al., U.S. 8,034,909; Wengel et al., U.S. 8,153,365; Wengel et al., U.S. 7,572,582; and Ramasamy et al., U.S. 6,525,191; Torsten et al., WO 2004/106356;Wengel et al., WO 1999/014226; Seth et al., WO 2007/134181; Seth et al., U.S. 7,547,684; Seth et al., U.S. 7,666,854; Seth et al., U.S. 8,088,746; Seth et al., U.S. 7,750,131; Seth et al., U.S. 8,030,467; Seth et al., U.S. 8,268,980; Seth et al., U.S. 8,546,556; Seth et al., U.S. 8,530,640; Migawa et al., U.S. 9,012,421; Seth et al., U.S. 8,501,805; 및 U.S. 특허출원 공개공보 제 Allerson et al., US2008/0039618 및 Migawa et al., US2015/0191727.
특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티 및 이러한 이중고리형 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드들은 이성질체 배열에 의해 추가로 정의된다. 예를 들어, (본원에 기재된) LNA 뉴클레오시드는 α-L 배열 또는 β배열로 존재할 수 있다.
Figure pct00010
α-L-메틸렌옥시 (4'-CH2-O-2') 또는 α-L-LNA 이중고리형 뉴클레오시드는 안티센스 활성을 보였던 올리고뉴클레오티드에 통합된 바 있다 (Frieden et al., Nucleic Acids Research, 2003, 21, 6365-6372). 본원에서, 이중고리형 뉴클레오시드에 관한 일반적인 설명은 두 이성질체 배열을 모두 포함한다. 특정 이중고리형 뉴클레오시드 (예를 들어, LNA 또는 cEt)의 위치들이 본원의 예시 구체예들에서 확인된 경우, 달리 명시되지 않는 한, 이들은 β-D 배열로 존재한다.
특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 하나 이상의 비-가교성 당 치환기 및 하나 이상의 가교성 당 치환기 (예를 들어, 5'-치환된 및 4'-2' 가교된 당)을 포함한다.
특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 당 대체물이다. 이러한 특정 구체예에서, 당 모이어티의 산소 원자는 예를 들어 황, 탄소 또는 질소 원자로 대체된다. 이러한 특정 구체예에서, 이러한 변형된 당 모이어티는 또한 본원에 기재된 가교성 및/또는 비-가교성 치환기들을 포함한다. 예를 들어, 특정 당 대체물은 4'-황 원자 및 2'-위치 (예를 들어, Bhat et al., U.S. 7,875,733 및 Bhat et al., U.S. 7,939,677 참조) 및/또는 5' 위치에서 치환을 포함한다.
특정 구체예에서, 당 대체물은 5개 이외의 원자를 갖는 고리를 포함한다. 예를 들어, 특정 구체예에서, 당 대체물은 6원 테트라하이드로피란 (“THP”)을 포함한다. 이러한 테트라하이드로피란은 추가로 변형 또는 치환될 수 있다. 이러한 변형된 테트라하이드로피란을 포함하는 뉴클레오시드들은 헥시톨 핵산 (“HNA”), 아니톨 핵산 (“ANA”), 마니톨 핵산 (“MNA”) (예를 들어, Leumann, CJ. Bioorg. & Med. Chem. 2002, 10, 841-854 참조), 플루오로 HNA:
Figure pct00011
(“F-HNA”, 예를 들어, Swayze et al., U.S. 8,088,904; Swayze et al., U.S. 8,440,803; Swayze et al., U.S. 8,796,437; 및 Swayze et al., U.S. 9,005,906 참조; F-HNA는 또한 F-THP 또는 3'-플루오로 테트라하이드로피란으로도 지칭될 수 있음), 및 다음 화학식을 가지는 또 다른 변형된 THP 화합물들을 포함하는 뉴클레오시드들을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure pct00012
이때, 독립적으로, 상기 변형된 THP 뉴클레오시드 각각에서:
Bx는 핵염기 모이어티이고;
T3 및 T4는 각각, 독립적으로, 변형된 THP 뉴클레오시드를 올리고뉴클레오티드의 나머지 부분에 연결하는 뉴클레오시드간 연결 그룹이거나 T3 및 T4 중 하나는 변형된 THP 뉴클레오시드를 올리고뉴클레오티드의 나머지 부분에 연결하는 뉴클레오시드간 연결 그룹이고 T3 및 T4 중 다른 하나는 H, 하이드록실 보호 그룹, 연결된 접합체 그룹, 또는 5' 또는 3'-말단 그룹이고;
q1, q2, q3, q4, q5, q6 및 q7는 각각, 독립적으로, H, C1-C6 알킬, 치환된 C1-C6 알킬, C2-C6 알케닐, 치환된 C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 또는 치환된 C2-C6 알키닐이고; 그리고
각각의 R1 및 R2는 독립적으로 다음에서 선택된다: 수소, 할로겐, 치환된 또는 비치환된 알콕시, NJ1J2, SJ1, N3, OC(=X)J1, OC(=X)NJ1J2, NJ3C(=X)NJ1J2, 및 CN, 이때 X는 O, S 또는 NJ1이고, 각각의 J1, J2, 및 J3는, 독립적으로, H 또는 C1-C6 알킬이다.
특정 구체예에서, 변형된 THP 뉴클레오시드가 제공되며, 이때 q1, q2, q3, q4, q5, q6 및 q7는 각각 H이다. 특정 구체예에서, q1, q2, q3, q4, q5, q6 및 q7 중 적어도 하나는 H가 아니다. 특정 구체예에서, q1, q2, q3, q4, q5, q6 및 q7 중 적어도 하나는 메틸이다. 특정 구체예에서, 변형된 THP 뉴클레오시드가 제공되며, 이때 R1 및 R2 중 하나는 F이다. 특정 구체예에서, R1은 F이고 R2는 H이고, 특정 구체예에서, R1은 메톡시이고 R2는 H이고, 그리고 특정 구체예에서, R1은 메톡시에톡시이고 R2는 H이다.
특정 구체예에서, 당 대체물은 5개 초과의 원자 및 1개 초과의 헤테로원자를 갖는 고리를 포함한다. 예를 들어, 모르폴리노 당 모이어티를 포함하는 뉴클레오시드 및 이의 올리고뉴클레오티드에서의 용도가 보고된 바 있다 (예를 들어, Braasch et al., Biochemistry, 2002, 41, 4503-4510 및 Summerton et al., U.S. 5,698,685; Summerton et al., U.S. 5,166,315; Summerton et al., U.S. 5,185,444; 및 Summerton et al., U.S. 5,034,506 참조). 본원에서 사용되는 용어 “모르폴리노”는 다음 구조를 가지는 당 대체물을 의미한다:
Figure pct00013
.
특정 구체예에서, 모르폴리노는 예를 들어 상기 모르폴리노 구조로부터 다양한 치환기 그룹을 추가하거나 변경함으로써 변형될 수 있다. 이러한 당 대체물들은 본원에서 “변형된 모르폴리노”로 지칭된다.
특정 구체예에서, 당 대체물들은 아사이클릭 모이어티를 포함한다. 이러한 아사이클릭 당 대체물을 포함하는 뉴클레오시드 및 올리고뉴클레오티드의 예에는 다음이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다: 펩티드 핵산(“PNA”), 아사이클릭 부틸 핵산 (예를 들어, Kumar et al., Org. Biomol. Chem., 2013, 11, 5853-5865 참조), 및 Manoharan et al., WO2011/133876에 기재된 뉴클레오시드 및 올리고뉴클레오티드.
변형된 뉴클레오시드에서 사용될 수 있는 많은 다른 이중고리형 및 삼중고리형 당 및 당 대체물 고리계가 해당 분야에 공지되어 있다.
특정 변형된 핵염기
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 비변형된 핵염기를 포함하는 하나 이상의 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기를 포함하는 하나 이상의 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는, 무염기 뉴클레오시드로 지칭되는, 핵염기를 포함하지 않는 하나 이상의 뉴클레오시드를 포함한다.
특정 구체예에서, 변형된 핵염기는 다음에서 선택된다: 5-치환된 피리미딘, 6-아자피리미딘, 알킬 또는 알키닐 치환된 피리미딘, 알킬 치환된 퓨린, 및 N-2, N-6 및 O-6 치환된 퓨린. 특정 구체예에서, 변형된 핵염기는 다음에서 선택된다: 2-아미노프로필아데닌, 5-하이드록시메틸 사이토신, 잔틴, 하이포잔틴, 2-아미노아데닌, 6-N-메틸구아닌, 6-N-메틸아데닌, 2-프로필 아데닌, 2-티오우라실, 2-티오티민 및 2-티오사이토신, 5-프로피닐 (-C
Figure pct00014
C-CH3) 우라실, 5-프로피닐사이토신, 6-아조우라실, 6-아조사이토신, 6-아조티민, 5-리보실우라실 (수도우라실), 4-티오우라실, 8-할로, 8-아미노, 8-티올, 8-티오알킬, 8-하이드록실, 8-아자 및 그외 8-치환된 퓨린, 5-할로, 특히 5-브로모, 5-트라이플루오로메틸, 5-할로우라실, 및 5-할로사이토신, 7-메틸구아닌, 7-메틸아데닌, 2-F-아데닌, 2-아미노아데닌, 7-데아자구아닌, 7-데아자아데닌, 3-데아자구아닌, 3-데아자아데닌, 6-N-벤조일아데닌, 2-N-아이소부티릴구아닌, 4-N-벤조일사이토신, 4-N-벤조일우라실, 5-메틸 4-N-벤조일사이토신, 5-메틸 4-N-벤조일우라실, 범용 염기, 소수성 염기, 무차별 염기(promiscuous bases), 크기 확장 염기 및 플루오르화 염기. 추가적인 변형된 핵염기에는 삼중고리형 피리미딘, 예를 들어, 1,3-다이아자페녹사진-2-온, 1,3-다이아자페노티아진-2-온 및 9-(2-아미노에톡시)-1,3-다이아자페녹사진-2-온 (G-클램프)이 포함된다. 변형된 핵염기는 또한 퓨린 또는 피리미딘 염기가 다른 헤테로사이클, 예를 들어 7-데아자-아데닌, 7-데아자구아노신, 2-아미노피리딘 및 2-피리돈으로 대체된 것을 포함할 수 있다. 추가적인 핵염기에는 Merigan et al., U.S. 3,687,808에 개시된 것들, The Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering, Kroschwitz, J.I., Ed., John Wiley & Sons, 1990, 858-859; Englisch et al., Angewandte Chemie, International Edition, 1991, 30, 613; Sanghvi, Y.S., Chapter 15, Antisense Research and Applications, Crooke, S.T. and Lebleu, B., Eds., CRC Press, 1993, 273-288에 개시된 것들; 그리고 Chapters 6 and 15, Antisense Drug Technology, Crooke S.T., Ed., CRC Press, 2008, 163-166 and 442-443에 개시된 것들이 포함된다.
위에 언급된 특정 변형된 핵염기 및 기타 변형된 핵염기의 제조를 개시하는 간행물에는 제한없이, Manoharan et al., US2003/0158403; Manoharan et al., US2003/0175906; Dinh et al., U.S. 4,845,205; Spielvogel et al., U.S. 5,130,302; Rogers et al., U.S. 5,134,066; Bischofberger et al., U.S. 5,175,273; Urdea et al., U.S. 5,367,066; Benner et al., U.S. 5,432,272; Matteucci et al., U.S. 5,434,257; Gmeiner et al., U.S. 5,457,187; Cook et al., U.S. 5,459,255; Froehler et al., U.S. 5,484,908; Matteucci et al., U.S. 5,502,177; Hawkins et al., U.S. 5,525,711; Haralambidis et al., U.S. 5,552,540; Cook et al., U.S. 5,587,469; Froehler et al., U.S. 5,594,121; Switzer et al., U.S. 5,596,091; Cook et al., U.S. 5,614,617; Froehler et al., U.S. 5,645,985; Cook et al., U.S. 5,681,941; Cook et al., U.S. 5,811,534; Cook et al., U.S. 5,750,692; Cook et al., U.S. 5,948,903; Cook et al., U.S. 5,587,470; Cook et al., U.S. 5,457,191; Matteucci et al., U.S. 5,763,588; Froehler et al., U.S. 5,830,653; Cook et al., U.S. 5,808,027; Cook et al., 6,166,199; 및 Matteucci et al., U.S. 6,005,096이 포함된다.
특정 변형된 뉴클레오시드간 연결
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오시드는 임의의 뉴클레오시드간 연결을 사용하여 함께 연결될 수 있다. 뉴클레오시드간 연결 그룹들의 두 가지 주요 부류는 인 원자의 존재 또는 부재로 정의된다. 대표적인 인-함유 뉴클레오시드간 연결에는, 제한없이, 포스포다이에스터 결합, P(O2)=O을 포함하는 포스포다이에스터 (비변형된 또는 자연 발생 연결로도 지칭됨); 포스포트라이에스터; 메틸포스포네이트; 메톡시프로필포스포네이트 (“MOP”); 포스포라미데이트; 메실 포스포라미데이트; 포스포로티오에이트 (P(O2)=S); 및 포스포로다이티오에이트 (HS-P=S)가 포함된다. 대표적인 비-인 함유 뉴클레오시드간 연결 그룹들에는 메틸렌메틸이미노 (-CH2-N(CH3)-O-CH2-); 티오다이에스터, 티오노카바메이트 (-O-C(=O)(NH)-S-); 실록산 (-O-SiH2-O-); 및 N,N'-다이메틸하이드라진 (-CH2-N(CH3)-N(CH3)-)이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 변형된 뉴클레오시드간 연결을 사용하면, 자연 발생 포스페이트 연결에 비해, 올리고뉴클레오티드의 뉴클레아제 내성을 변경, 일반적으로 증가시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 키랄 원자를 갖는 뉴클레오시드간 연결은 라세미 혼합물로서, 또는 별도의 거울상이성질체로서 제조될 수 있다. 인-함유 및 비-인-함유 뉴클레오시드간 연결의 제조 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다.
키랄 중심을 갖는 대표적인 뉴클레오시드간 연결은 알킬포스포네이트 및 포스포로티오에이트를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 키랄 중심을 가지는 뉴클레오시드간 연결들을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드는 입체무작위 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드들의 집단으로서, 또는 특정 입체화학적 배열의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드들의 집단으로서 제조될 수 있다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하며 이때 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 모두는 입체무작위이다. 이러한 변형된 올리고뉴클레오티드는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 입체화학적 배열을 무작위 선택하게 하는 합성 방법들을 사용하여 생성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 당업자가 잘 알고 있는 바와 같이, 각각의 개별 올리고뉴클레오티드 분자의 각각의 개별 포스포로티오에이트는 정의된 입체배열을 갖는다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단에는 하나 이상의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결들을 특정, 독립적으로 선택된 입체화학적 배열로 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드들이 풍부화되어 있다. 특정 구체예에서, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 특정 배열은 집단 내 분자의 적어도 65%에 존재한다. 특정 구체예에서, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 특정 배열은 집단 내 분자의 적어도 70%에 존재한다. 특정 구체예에서, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 특정 배열은 집단 내 분자의 적어도 80%에 존재한다. 특정 구체예에서, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 특정 배열은 집단 내 분자의 적어도 90%에 존재한다. 특정 구체예에서, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 특정 배열은 집단 내 분자의 적어도 99%에 존재한다. 변형된 올리고뉴클레오티드들의 이러한 키랄 풍부화 집단들은 해당 분야에 공지된 합성 방법들, 예를 들어, Oka et al., JACS, 2003, 125, 8307, Wan et al. Nuc. Acid. Res., 2014, 42, 13456, 및 WO 2017/015555에 기재된 방법들을 사용하여 생성될 수 있다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드들의 집단에는 적어도 하나의 표시된 포스포로티오에이트를 (Sp) 배열로 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드들이 풍부화되어 있다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드들의 집단에는 적어도 하나의 포스포로티오에이트를 (Rp) 배열로 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드들이 풍부화되어 있다. 특정 구체예에서, (Rp) 및/또는 (Sp) 포스포로티오에이트를 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드들은 각각 다음 화학식 중 하나 이상을 포함하며, 이때 “B”는 핵염기를 나타낸다:
Figure pct00015
달리 지시되지 않는 한, 본원에 기재된 변형된 올리고뉴클레오티드들의 키랄 뉴클레오시드간 연결은 입체무작위이거나 또는 특정 입체화학적 배열일 수 있다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) sooosssssssssssssss의 뉴클레오시드간 모티프를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 특정 입체화학적 배열은 (5'에서 3'으로) Sp-o-o-o-Sp-Sp-Sp-Rp-Sp-Sp-Rp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp 또는 Sp-o-o-o-Sp-Sp-Sp-Rp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp-Sp이고; 이때 각각의 'Sp'는 S 배열의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고; Rp는 R 배열의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고; 및 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다.
중성 뉴클레오시드간 연결에는, 제한없이, 포스포트라이에스터, 메틸포스포네이트, MMI (3'-CH2-N(CH3)-O-5'), 아마이드-3 (3'-CH2-C(=O)-N(H)-5'), 아마이드-4 (3'-CH2-N(H)-C(=O)-5'), 포름아세탈 (3'-O-CH2-O-5'), 메톡시프로필, 및 티오포름아세탈 (3'-S-CH2-O-5')이 포함된다. 또 다른 중성 뉴클레오시드간 연결에는 실록산 (다이알킬실록산), 카르복실레이트 에스터, 카르복스아마이드, 설파이드, 설포네이트 에스터 및 아마이드를 포함하는 비이온성 연결을 포함한다 (예를 들어, Carbohydrate Modifications in Antisense Research; Y.S. Sanghvi and P.D. Cook, Eds., ACS Symposium Series 580; Chapters 3 and 4, 40-65 참조). 또 다른 중성 뉴클레오시드간 연결에는 혼합된 N, O, S 및 CH2 성분 부분들을 포함하는 비이온성 연결이 포함된다.
특정 구체예에서, 변형된 뉴클레오시드간 연결은 본원에 참조로 포함되는 WO 2021/030778에 기재된 것들이다.
특정 모티프
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티를 포함하는 하나 이상의 변형된 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기를 포함하는 하나 이상의 변형된 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 하나 이상의 변형된 뉴클레오시드간 연결을 포함한다. 이러한 구체예들에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 변형된, 비변형된, 및 상이하게 변형된 당 모이어티, 핵염기, 및/또는 뉴클레오시드간 연결은 패턴 또는 모티프를 정의한다. 특정 구체예에서, 당 모이어티, 핵염기 및 뉴클레오시드간 연결의 패턴은 각각 서로 독립적이다. 그러므로, 변형된 올리고뉴클레오티드는 이의 당 모티프, 핵염기 모티프 및/또는 뉴클레오시드간 연결 모티프로 설명될 수 있다 (본원에서 사용되는 핵염기 모티프는 핵염기들의 서열과 무관하게 핵염기들에 대한 변형을 설명한다).
특정 당 모티프
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드 또는 이의 일부를 따라 정의된 패턴 또는 당 모티프로 배열된 하나 이상의 유형의 변형된 당 및/또는 비변형된 당 모이어티를 포함한다. 특정 예에서, 이러한 당 모티프는 본원에서 논의된 임의의 당 변형을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 2개의 외부 영역 또는 “윙”과 중앙 또는 내부 영역 또는 “갭”으로 정의되는 갭머 모티프를 갖는다. 갭머 모티프의 3개 영역 (5'-윙, 갭 및 3'-윙)은 뉴클레오시드의 연속 서열을 형성하며, 여기서 각각의 윙의 뉴클레오시드들의 당 모이어티 중 적어도 일부는 갭의 뉴클레오시드들의 당 모이어티 중 적어도 일부와 상이하다. 구체적으로, 최소한, 갭에 가장 가까운 각 윙의 뉴클레오시드들 (5'-윙의 3'에 가장가까운 뉴클레오시드 및 3'-윙의 5'에 가장가까운 뉴클레오시드)의 당 모이어티는 이웃한 갭 뉴클레오시드들의 당 모이어티와 상이하므로, 윙과 갭 사이의 경계 (즉, 윙/갭 정션)를 정의한다. 특정 구체예에서, 갭 내부의 당 모이어티는 서로 동일하다. 특정 구체예에서, 갭은 갭의 하나 이상의 다른 뉴클레오시드들의 당 모이어티와 상이한 당 모이어티를 가지는 하나 이상의 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 2개의 윙들의 당 모티프들은 서로 동일하다 (대칭 갭머). 특정 구체예에서, 5'-윙의 당 모티프는 3'-윙의 당 모티프와 상이하다 (비대칭 갭머).
특정 구체예에서, 갭머의 윙들은 1-6개의 뉴클레오시드들을 포함한다. 특정 구체예에서, 갭머의 각 윙의 각각의 뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티를 포함한다. 특정 구체예에서, 갭머 각 윙의 적어도 하나, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 또는 적어도 6개 뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티를 포함한다.
특정 구체예에서, 갭머의 갭은 7-12개의 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 갭머의 갭의 각 뉴클레오시드는 2'-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 특정 구체예에서, 갭머의 갭의 적어도 하나의 뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티를 포함하고 나머지 뉴클레오시드 각각은 2'-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다.
여기서, 갭머의 세 영역의 길이 (뉴클레오시드의 수)는 [5'-윙의 뉴클레오시드의 #] - [갭의 뉴클레오시드의 #] - [3'-윙의 뉴클레오시드의 #]라는 표기법을 사용하여 제공될 수 있다. 따라서 5-10-5 갭머는 각 윙에 연결된 뉴클레오시드 5개 및 갭에 연결된 뉴클레오시드 10개로 구성된다. 이러한 명명법에 특정 변형이 이어지는 경우, 그 변형은 각 윙의 각 당 모이어티의 변형이며 갭 뉴클레오시드는 2'-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 따라서 5-10-5 MOE 갭머는 5'-윙에 연결된 2'-MOE 뉴클레오시드 5개, 갭에 연결된 2'-데옥시리보뉴클레오시드 10개 및 3'-윙에 연결된 2'-MOE 뉴클레오시드 5개로 구성된다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드, 또는 이의 일부는 2'-치환된 당 모이어티, 이중고리형 당 모이어티, 당 대체물, 또는 2'-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 특정 구체예에서, 2'-치환된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 및 2'-F 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티는 cEt 당 모이어티 및 LNA 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, PNA, THP, 및 F-HNA에서 선택된다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티를 포함하는 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 또는 적어도 20개의 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 당 모이어티는 독립적으로 2'-치환된 당 모이어티, 이중고리형 당 모이어티, 또는 당 대체물에서 선택된다. 특정 구체예에서, 2'-치환된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 및 2'-F 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티는 cEt 당 모이어티 및 LNA 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, THP, 및 F-HNA에서 선택된다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티를 포함한다 (“완전히 변형된 올리고뉴클레오티드”). 특정 구체예에서, 완전히 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드는 2'-치환된 당 모이어티, 이중고리형 당 모이어티, 또는 당 대체물을 포함한다. 특정 구체예에서, 2'-치환된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 및 2'-F 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티는 cEt 당 모이어티 및 LNA 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, THP, 및 F-HNA에서 선택된다. 특정 구체예에서, 완전히 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드는 동일한 변형된 당 모이어티를 포함한다 (“균일하게 변형된 당 모티프”). 특정 구체예에서, 균일하게 변형된 당 모티프는 7 내지 20개 뉴클레오시드 길이이다. 특정 구체예에서, 균일하게 변형된 당 모티프의 각 뉴클레오시드는 2'-치환된 당 모이어티, 이중고리형 당 모이어티, 또는 당 대체물을 포함한다. 특정 구체예에서, 2'-치환된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 및 2'-F 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 이중고리형 당 모이어티는 cEt 당 모이어티 및 LNA 당 모이어티에서 선택된다. 특정 구체예에서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, THP, 및 F-HNA에서 선택된다. 특정 구체예에서, 적어도 하나의 완전히 변형된 당 모티프를 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 또는 적어도 4개의 2'-데옥시리보뉴클레오시드를 또한 포함할 수 있다.
특정 핵염기 모티프
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드 또는 이의 일부를 따라 정의된 패턴 또는 모티프로 배열된 변형 및/또는 비변형 핵염기를 포함한다. 특정 구체예에서, 각각의 핵염기는 변형된다. 특정 구체예에서, 핵염기들은 전혀 변형되지 않는다. 특정 구체예에서, 각 퓨린 또는 각 피리미딘은 변형된다. 특정 구체예에서, 각 아데닌은 변형된다. 특정 구체예에서, 각 구아닌은 변형된다. 특정 구체예에서, 각 티민은 변형된다. 특정 구체예에서, 각 우라실은 변형된다. 특정 구체예에서, 각 사이토신은 변형된다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 사이토신 핵염기 중 일부 또는 모두는 5-메틸 사이토신이다. 특정 구체예에서, 사이토신 핵염기 모두는 5-메틸 사이토신이고 변형된 올리고뉴클레오티드의 다른 핵염기들 모두는 비변형된 핵염기이다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기들의 블록을 포함한다. 이러한 특정 구체예에서, 이러한 블록은 올리고뉴클레오티드의 3'-단부에 존재한다. 특정 구체예에서 이러한 블록은 올리고뉴클레오티드의 3'-단부의 3개 뉴클레오시드 내부에 존재한다. 특정 구체예에서, 이러한 블록은 올리고뉴클레오티드의 5'-단부에 존재한다. 특정 구체예에서 이러한 블록은 올리고뉴클레오티드의 5'-단부의 3개 뉴클레오시드 내부에 존재한다.
특정 구체예에서, 갭머 모티프를 가지는 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기를 포함하는 뉴클레오시드를 포함한다. 이러한 특정 구체예에서, 변형된 핵염기를 포함하는 하나의 뉴클레오시드는 갭머 모티프를 가지는 올리고뉴클레오티드의 중심 갭에 존재한다. 이러한 특정 구체예에서, 뉴클레오시드의 당 모이어티는 2'-데옥시리보실 당 모이어티이다. 특정 구체예에서, 변형된 핵염기는 다음에서 선택된다: 2-티오피리미딘 및 5-프로피네피리미딘.
특정 뉴클레오시드간 연결 모티프
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드 또는 이의 일부를 따라 정의된 패턴 또는 모티프로 배열된 변형 및/또는 비변형 뉴클레오시드간 연결을 포함한다. 특정 구체예에서, 각 뉴클레오시드간 연결 그룹은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드간 연결 그룹은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 및 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택된다. 특정 구체예에서, 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결은 입체무작위 포스포로티오에이트, (Sp) 포스포로티오에이트, 및 (Rp) 포스포로티오에이트에서 독립적으로 선택된다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 당 모티프는 갭머이며 갭 내부의 뉴클레오시드간 연결은 모두 변형된다. 이러한 특정 구체예에서, 윙의 뉴클레오시드간 연결들의 일부 또는 모두는 비변형된 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 특정 구체예에서, 말단 뉴클레오시드간 연결은 변형된다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 당 모티프는 갭머이고, 뉴클레오시드간 연결 모티프는 적어도 하나의 윙에 적어도 하나의 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 포함하고, 이때 적어도 하나의 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결은 말단 뉴클레오시드간 연결이 아니며, 나머지 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다. 이러한 특정 구체예에서, 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 모두는 입체무작위이다. 특정 구체예에서, 윙의 모든 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결은 (Sp) 포스포로티오에이트이고, 갭은 적어도 하나의 Sp, Sp, Rp 모티프를 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단에는 이러한 뉴클레오시드간 연결 모티프를 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화되어 있다. 특정 구체예에서, 하나 이상의 뉴클레오시드간 연결은 메실 포스포라미데이트 뉴클레오시드간 연결이다. 특정 구체예에서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결, 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및 메실 포스포라미데이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택된다. 특정 구체예에서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및 메실 포스포라미데이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택된다. 특정 구체예에서, 하나 이상의 뉴클레오시드간 연결은 메톡시프로필포스포네이트 뉴클레오시드간 연결이다. 특정 구체예에서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결, 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및 메톡시프로필포스포네이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택된다. 특정 구체예에서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및 메톡시프로필포스포네이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택된다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 또는 적어도 19개의 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 또는 적어도 19개의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 또는 적어도 5 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 포함하고 뉴클레오시드간 연결들의 나머지는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다.
특정 길이
활성을 제거하지 않고 올리고뉴클레오티드의 길이를 늘리거나 줄이는 것이 가능하다. 예를 들어, Woolf et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992, 89, 7305-7309, 1992에서, 13-25개 핵염기 길이의 일련의 올리고뉴클레오티드를 난모세포 주입 모델에서 표적 핵산의 절단을 유도하는 능력에 대해 테스트했다. 올리고뉴클레오티드의 말단 근처에 8 또는 11개의 미스매치 염기를 갖는 25개 핵염기 길이의 올리고뉴클레오티드는 비록 미스매치를 포함하지 않는 올리고뉴클레오티드보다 정도는 적지만 표적 핵산의 특이적 절단을 지시할 수 있었다. 유사하게, 표적 특이적 절단은 1 또는 3개의 미스매치가 있는 것을 포함하는 13개 핵염기 올리고뉴클레오티드를 사용하여 달성되었다.
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드 (변형된 올리고뉴클레오티드 포함)는여러 범위의 길이를 가질 수 있다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 X에서 Y로 연결된 뉴클레오시드로 구성되며, 여기서 X는 범위에서 가장 적은 수의 뉴클레오시드를 나타내고 Y는 범위에서 가장 많은 수의 뉴클레오시드를 나타낸다. 이러한 특정 구체예에서, X 및 Y는 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 및 50에서 각각 독립적으로 선택되고; 단 X≤Y이다. 예를 들어, 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 12 내지 13, 12 내지 14, 12 내지 15, 12 내지 16, 12 내지 17, 12 내지 18, 12 내지 19, 12 내지 20, 12 내지 21, 12 내지 22, 12 내지 23, 12 내지 24, 12 내지 25, 12 내지 26, 12 내지 27, 12 내지 28, 12 내지 29, 12 내지 30, 13 내지 14, 13 내지 15, 13 내지 16, 13 내지 17, 13 내지 18, 13 내지 19, 13 내지 20, 13 내지 21, 13 내지 22, 13 내지 23, 13 내지 24, 13 내지 25, 13 내지 26, 13 내지 27, 13 내지 28, 13 내지 29, 13 내지 30, 14 내지 15, 14 내지 16, 14 내지 17, 14 내지 18, 14 내지 19, 14 내지 20, 14 내지 21, 14 내지 22, 14 내지 23, 14 내지 24, 14 내지 25, 14 내지 26, 14 내지 27, 14 내지 28, 14 내지 29, 14 내지 30, 15 내지 16, 15 내지 17, 15 내지 18, 15 내지 19, 15 내지 20, 15 내지 21, 15 내지 22, 15 내지 23, 15 내지 24, 15 내지 25, 15 내지 26, 15 내지 27, 15 내지 28, 15 내지 29, 15 내지 30, 16 내지 17, 16 내지 18, 16 내지 19, 16 내지 20, 16 내지 21, 16 내지 22, 16 내지 23, 16 내지 24, 16 내지 25, 16 내지 26, 16 내지 27, 16 내지 28, 16 내지 29, 16 내지 30, 17 내지 18, 17 내지 19, 17 내지 20, 17 내지 21, 17 내지 22, 17 내지 23, 17 내지 24, 17 내지 25, 17 내지 26, 17 내지 27, 17 내지 28, 17 내지 29, 17 내지 30, 18 내지 19, 18 내지 20, 18 내지 21, 18 내지 22, 18 내지 23, 18 내지 24, 18 내지 25, 18 내지 26, 18 내지 27, 18 내지 28, 18 내지 29, 18 내지 30, 19 내지 20, 19 내지 21, 19 내지 22, 19 내지 23, 19 내지 24, 19 내지 25, 19 내지 26, 19 내지 29, 19 내지 28, 19 내지 29, 19 내지 30, 20 내지 21, 20 내지 22, 20 내지 23, 20 내지 24, 20 내지 25, 20 내지 26, 20 내지 27, 20 내지 28, 20 내지 29, 20 내지 30, 21 내지 22, 21 내지 23, 21 내지 24, 21 내지 25, 21 내지 26, 21 내지 27, 21 내지 28, 21 내지 29, 21 내지 30, 22 내지 23, 22 내지 24, 22 내지 25, 22 내지 26, 22 내지 27, 22 내지 28, 22 내지 29, 22 내지 30, 23 내지 24, 23 내지 25, 23 내지 26, 23 내지 27, 23 내지 28, 23 내지 29, 23 내지 30, 24 내지 25, 24 내지 26, 24 내지 27, 24 내지 28, 24 내지 29, 24 내지 30, 25 내지 26, 25 내지 27, 25 내지 28, 25 내지 29, 25 내지 30, 26 내지 27, 26 내지 28, 26 내지 29, 26 내지 30, 27 내지 28, 27 내지 29, 27 내지 30, 28 내지 29, 28 내지 30, 또는 29 내지 30개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다.
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 16개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 17개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 18개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 19개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된다.
특정 변형된 올리고뉴클레오티드
특정 구체예에서, 상기 변형 (당, 핵염기, 뉴클레오시드간 연결)은 변형된 올리고뉴클레오티드 내부에 포함된다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 이들의 변형 모티프 및 전체 길이로 특성화된다. 특정 구체예에서, 이러한 매개변수는 서로 독립적이다. 그러므로, 달리 지시되지 않는 한, 갭머 당 모티프를 가지는 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드간 연결은 변형되거나 또는 비변형될 수 있으며 당 변형의 갭머 변형 패턴을 따르거나 따를지 않을 수 있다. 예를 들어, 당 갭머의 윙 영역 내부의 뉴클레오시드간 연결들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며 당 모티프의 갭 영역의 뉴클레오시드간 연결들과 동일하거나 상이할 수 있다. 유사하게, 이러한 당 갭머 올리고뉴클레오티드는 당 변형의 갭머 패턴과 독립적으로 하나 이상의 변형된 핵염기를 포함할 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 모든 변형은 핵염기 서열과 무관하다.
변형된 올리고뉴클레오티드들의 특정 집단
집단의 모든 변형된 올리고뉴클레오티드가 동일한 분자식을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단은 입체무작위 집단 또는 키랄 풍부화 집단일 수 있다. 변형된 올리고뉴클레오티드들 모두의 키랄 중심들 모두는 입체무작위 집단에서 입체무작위이다. 키랄 풍부화 집단에서, 적어도 하나의 특정 키랄 센터는 집단의 변형된 올리고뉴클레오티드들에서 입체무작위가 아니다. 특정 구체예에서, 키랄 풍부화 집단의 변형된 올리고뉴클레오티드에는 β리보실 당 모이어티가 풍부화되어 있으며, 모든 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결은 입체무작위이다. 특정 구체예에서, 키랄 풍부화 집단의 변형된 올리고뉴클레오티드는 특정 입체화학적 배열의 적어도 하나의, 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 및 β리보실 당 모이어티 모두가 풍부화되어 있다.
핵염기 서열
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드 (비변형된 또는 변형된 올리고뉴클레오티드)는 이들의 핵염기 서열에 의해 추가로 설명된다. 특정 구체예에서 올리고뉴클레오티드는 제2 올리고뉴클레오티드 또는 확인된 참조 핵산, 예컨대 표적 핵산에 상보적인 핵염기 서열을 갖는다. 이러한 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드의 일부는 제2 올리고뉴클레오티드 또는 확인된 참조 핵산, 예컨대 표적 핵산에 상보적인 핵염기 서열을 갖는다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드의 일부 또는 전체 길이의 핵염기 서열은 제2 올리고뉴클레오티드 또는 핵산, 예를 들어, 표적 핵산에 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 또는 100% 상보적이다.
특정 올리고머 화합물
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드 (변형 또는 비변형) 및 선택적으로 하나 이상의 접합체 그룹 및/또는 말단 그룹으로 구성된 올리고머 화합물이 본원에서 제공된다. 접합체 그룹은 하나 이상의 접합체 모이어티 및 접합체 모이어티를 올리고뉴클레오티드에 연결하는 접합체 링커로 구성된다. 접합체 그룹은 올리고뉴클레오티드의 한쪽 또는 양쪽 말단 및/또는 임의의 내부 위치에 부착될 수 있다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹은 변형된 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오시드의 2'-위치에 부착된다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드의 한쪽 또는 양쪽 말단에 부착된 접합체 그룹은 말단 그룹이다. 이러한 특정 구체예에서, 접합체 그룹 또는 말단 그룹은 올리고뉴클레오티드의 3' 및/또는 5'-말단에 부착된다. 이러한 특정 구체예에서, 접합체 그룹 (또는 말단 그룹)은 올리고뉴클레오티드의 3'-말단에 부착된다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹은 올리고뉴클레오티드의 3'-말단 근처에 부착된다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹 (또는 말단 그룹)은 올리고뉴클레오티드의 5'-말단에 부착된다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹은 올리고뉴클레오티드의 5'-말단 근처에 부착된다.
말단 그룹들의 예에는 접합체 그룹, 캡핑 그룹, 포스페이트 모이어티, 보호 그룹, 무염기 뉴클레오시드, 변형된 또는 비변형된 뉴클레오시드, 및 독립적으로 변형된 또는 비변형된 둘 이상의 뉴클레오시드가 포하되나 이에 제한되는 것은 아니다.
특정 접합체 그룹
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 하나 이상의 접합체 그룹에 공유 부착된다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹은 약력학, 약동학, 안정성, 결합, 흡수, 조직 분포, 세포 분포, 세포 흡수, 전하 및 청소율을 비롯한, 그러나 이에 제한되지 않는 부착된 올리고뉴클레오티드의 하나 이상의 특성을 변형한다. 특정 구체예에서, 접합체 그룹은 부착된 올리고뉴클레오티드, 예를 들어 올리고뉴클레오티드의 검출을 가능하게 하는 형광단 또는 리포터 그룹에 새로운 특성을 부여한다. 이전에 예를 들어 다음과 같은 특정 접합체 그룹 및 접합체 모이어티가 설명된 바 있다: 콜레스테롤 모이어티 (Letsinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989, 86, 6553-6556), 콜린 산 (Manoharan et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1994, 4, 1053-1060),티오에터, 예를 들어, 헥실-S-트라이틸티올 (Manoharan et al., Ann. N.Y. Acad. Sci., 1992, 660, 306-309; Manoharan et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1993, 3, 2765-2770), 티오콜레스테롤 (Oberhauser et al., Nucl. Acids Res., 1992, 20, 533-538), 지방족 사슬, 예를 들어, 도-데칸-다이올 또는 운데실 잔기 (Saison-Behmoaras et al., EMBO J., 1991, 10, 1111-1118; Kabanov et al., FEBS Lett., 1990, 259, 327-330; Svinarchuk et al., Biochimie, 1993, 75, 49-54), 인지질, 예를 들어, 다이-헥사데실-rac-글리세롤 또는 트라이메틸 암모늄 1,2-다이-O-헥사데실-rac-글리세로-3-H-포스포네이트 (Manoharan et al., Tetrahedron Lett., 1995, 36, 3651-3654; Shea et al., Nucl. Acids Res., 1990, 18, 3777-3783), 폴리아민 또는 폴리에틸렌 글리콜 사슬 (Manoharan et al., Nucleosides & Nucleotides, 1995, 14, 969-973), 또는 마다만탄 아세트산 팔미틸 모이어티 (Mishra et al., Biochim. Biophys. Acta, 1995, 1264, 229-237), 옥타데실아민 또는 헥실아미노-카르보닐-옥시콜레스테롤 모이어티 (Crooke et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1996, 277, 923-937), 토코페롤 그룹 (Nishina et al., Molecular Therapy Nucleic Acids, 2015, 4, e220; 및 Nishina et al., Molecular Therapy, 2008, 16, 734-740), 또는 GalNAc 클러스터 (예를 들어, WO2014/179620).
접합체 모이어티
접합체 모이어티는 인터칼레이터, 리포터 분자, 폴리아민, 폴리아미드, 펩티드, 탄수화물, 비타민 모이어티, 폴리에틸렌 글리콜, 티오에터, 폴리에터, 콜레스테롤, 티오콜레스테롤, 콜린산 모이어티, 엽산, 지질, 친유성 그룹, 인지질, 비오틴, 페나진, 페난트리딘, 안트라퀴논, 아다만탄, 아크리딘, 플루오레세인, 로다민, 쿠마린, 형광단 및 염료를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
특정 구체예에서, 접합체 모이어티는 활성 약물 물질, 예를 들어 아스피린, 와파린, 페닐부타존, 이부프로펜, 수프로펜, 펜부펜, 케토프로펜, (S)-(+)-프라노프로펜, 카르프로펜, 단실사르코신, 2,3,5-트라이아이오도벤조산, 핀골리모드, 플루페남산, 폴린산, 벤조티아디아지드, 클로로티아지드, 디아제핀, 인도메티신, 바르비투르산염, 세팔로스포린, 설파제, 항당뇨병제, 항균제 또는 항생제가 포함된다.
접합체 링커
접합체 모이어티는 접합체 링커를 통해 올리고뉴클레오티드에 부착된다. 특정 올리고머 화합물에서, 접합체 링커는 단일 화학 결합이다 (즉, 접합체 모이어티는 단일 결합을 통해 올리고뉴클레오티드에 직접 부착됨). 특정 올리고머 화합물에서, 접합체 모이어티는 접합체 링커를 구성하는 서브유닛인 하나 이상의 접합체 링커 모이어티를 포함하는 보다 복잡한 접합체 링커를 통해 올리고뉴클레오티드에 부착된다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 사슬 구조, 예를 들어, 히드로카르빌 사슬, 또는 반복 단위, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 뉴클레오시드 또는 아미노산 유닛의 올리고머를 포함한다.
특정 구체예에서, 접합체 링커는 알킬, 아미노, 옥소, 아마이드, 다이설파이드, 폴리에틸렌 글리콜, 에터, 티오에터, 및 하이드록실아미노에서 선택된 하나 이상의 그룹들을 포함한다. 이러한 특정 구체예에서, 접합체 링커는 알킬, 아미노, 옥소, 아마이드 및 에터 그룹에서 선택된 그룹들을 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 알킬 및 아마이드 그룹으로부터 선택된 그룹들을 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 알킬 및 에터 그룹으로부터 선택된 그룹들을 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 적어도 하나의 인 모이어티를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 적어도 하나의 포스페이트 그룹을 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 적어도 하나의 중성 연결 그룹을 포함한다.
특정 구체예에서, 상기 기재된 접합체 링커를 비롯한 접합체 링커는 이작용기성 연결 모이어티, 예를 들어 접합체 그룹을 모체 화합물, 예컨대 본원에 제공된 올리고뉴클레오티드에 부착하는데 유용한 것으로 당업계에 공지된 것들이다. 일반적으로, 이작용기성 연결 모이어티는 적어도 2개의 작용기를 포함한다. 작용기들 중 하나는 모체 화합물의 특정 부위에 결합하도록 선택되고 다른 하나는 접합체 그룹에 결합하도록 선택된다. 이작용기성 연결 모이어티에 사용되는 작용기의 예는 친핵성 그룹과 반응하기 위한 친전자체 및 친전자성 그룹과 반응하기 위한 친핵체를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 특정 구체예에서, 이작용기성 연결 모이어티는 아미노, 하이드록실, 카르복시산, 티올, 알킬, 알케닐, 및 알키닐에서 선택된 하나 이상의 그룹들을 포함한다.
접합체 링커들의 예에는 피롤리딘, 8-아미노-3,6-다이옥사옥타노익 애시드 (ADO), 숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 사이클로헥산-1-카르복실레이트 (SMCC) 및 6-아미노헥사노익 애시드 (AHEX 또는 AHA)가 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 접합체 링커들에는 치환된 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 치환된 또는 비치환된 C2-C10 알케닐 또는 치환된 또는 비치환된 C2-C10 알키닐이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니며, 이때 바람직한 치환기들의 비제한적 목록에는 하이드록실, 아미노, 알콕시, 카르복시, 벤질, 페닐, 니트로, 티올, 티오알콕시, 할로겐, 알킬, 아릴, 알케닐 및 알키닐이 포함된다.
특정 구체예에서, 접합체 링커는 1-10개의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 2-5개의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 정확하게 3개의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 TCA 모티프를 포함한다. 특정 구체예에서, 이러한 링커-뉴클레오시드는 변형된 뉴클레오시드이다. 특정 구체예에서 이러한 링커-뉴클레오시드는 변형된 당 모이어티를 포함한다. 특정 구체예에서, 링커-뉴클레오시드는 비변형된다. 특정 구체예에서, 링커-뉴클레오시드는 퓨린, 치환된 퓨린, 피리미딘 또는 치환된 피리미딘에서 선택된 선택적으로 보호된 헤테로사이클릭 염기를 포함한다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 우라실, 티민, 사이토신, 4-N-벤조일사이토신, 5-메틸 사이토신, 4-N-벤조일-5-메틸 사이토신, 아데닌, 6-N-벤조일아데닌, 구아닌 및 2-N-아이소부티릴구아닌에서 선택된 뉴클레오시드이다. 올리고머 화합물이 표적 조직에 도달한 후 이로부터 링커-뉴클레오시드가 절단되는 것이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 링커-뉴클레오시드는 일반적으로 절단 가능한 결합을 통해 서로 연결되고 올리고머 화합물의 나머지 부분에 연결된다. 특정 구체예에서, 이러한 절단가능한 결합은 포스포다이에스터 결합이다.
본 발명에서, 링커-뉴클레오시드는 올리고뉴클레오티드의 일부인 것으로 간주되지 않는다. 따라서, 올리고머 화합물이 참조 핵산에 대한 특정 퍼센트의 상보성 및/또는 특정 수의 또는 범위의 연결된 뉴클레오시드들로 구성된 올리고뉴클레오티드로 구성된 올리고뉴클레오티드를 포함하고 올리고머 화합물이 또한 링커-뉴클레오시드들을 포함하는 접합체 링커를 포함하는 접합체 그룹을 포함하는 구체예들에서, 이들 링커-뉴클레오시드는 올리고뉴클레오티드의 길이에 대해 계산되지 않으며 참조 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 상보성 퍼센트를 결정하는 데 사용되지 않는다. 예를 들어, 올리고머 화합물은 (1) 8-30개 뉴클레오시드로 구성된 변형된 올리고뉴클레오티드 및 (2) 이러한 변형된 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오시드와 연속인 1-10개 링커-뉴클레오시드를 포함하는 접합체 그룹을 포함할 수 있다. 이러한 올리고머 화합물에서 연속적으로 연결된 총 뉴클레오시드 수는 30개 이상이다. 대안적으로, 올리고머 화합물은 8-30개 뉴클레오시드로 구성되고 접합체 그룹은 없는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 이러한 올리고머 화합물에서 연속적으로 연결된 총 뉴클레오시드 수는 30개 이하이다. 달리 표시되지 않는 한 접합체 링커는 10개 이하의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 5개 이하의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 3개 이하의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 2개 이하의 링커-뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 접합체 링커는 1개 이하의 링커-뉴클레오시드를 포함한다.
특정 구체예에서, 접합체 그룹이 올리고뉴클레오티드로부터 절단되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 특정 상황에서 특정 접합체 모이어티를 포함하는 올리고머 화합물은 특정 세포 유형에 의해 더 잘 흡수되지만, 일단 올리고머 화합물이 흡수되면, 접합체 그룹이 절단되어 비접합 또는 모체 올리고뉴클레오티드를 방출하는 것이 바람직하다. 그러므로, 특정 접합체 링커는 하나 이상의 절단가능한 모이어티를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 절단가능한 결합이다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 적어도 하나의 절단가능한 결합을 포함하는 원자들의 그룹이다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 1, 2, 3, 4, 또는 4개 이상의 절단가능한 결합들을 가지는 원자들의 그룹을 포함한다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 세포 또는 하위세포 구획 내부, 예를 들어, 리소좀에서 선택적으로 절단된다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 내인성 효소, 가령, 뉴클레아제에 의해 선택적으로 절단된다.
특정 구체예에서, 절단가능한 결합은 다음에서 선택된다: 아마이드, 에스터, 에터, 포스포다이에스터의 에스터 중 하나 또는 둘 모두, 포스페이트 에스터, 카바메이트, 또는 다이설파이드. 특정 구체예에서, 절단가능한 결합은 포스포다이에스터의 에스터 중 하나 또는 둘 모두이다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 포스페이트 또는 포스포다이에스터를 포함한다. 특정 구체예에서, 절단가능한 부분은 올리고뉴클레오티드와 접합체 모이어티 또는 접합체 그룹 사이의 포스페이트 연결이다.
특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 하나 이상의 링커-뉴클레오시드들을 포함하거나 이들로 구성된다. 이러한 특정 구체예에서, 하나 이상의 링커-뉴클레오시드는 일반적으로 절단 가능한 결합을 통해 서로 연결되고 및/또는 올리고머 화합물의 나머지 부분에 연결된다. 특정 구체예에서, 이러한 절단가능한 결합은 비변형된 포스포다이에스터 결합이다. 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 2'-데옥시리보뉴클레오시드이며, 이는 포스페이트 뉴클레오시드간 연결에 의해 올리고뉴클레오티드의 3' 또는 5'-말단 뉴클레오시드에 부착되고 포스페이트 또는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 의해 접합체 링커 또는 접합체 모이어티의 나머지 부분에 공유적으로 부착된다. 이러한 특정 구체예에서, 절단가능한 모이어티는 2'-데옥시아데노신이다.
특정 말단 그룹
특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 하나 이상의 말단 그룹을 포함한다. 이러한 특정 구체예에서, 올리고머 화합물들은 안정화된 5'-포스페이트를 포함한다. 안정화된 5'-포스페이트에는 5'-비닐포스포네이트를 비롯한 (그러나 이에 제한되는 것은 아님) 5'-포스포네이트 (그러나 이에 제한되는 것은 아님)가 포함된다. 특정 구체예에서, 말단 그룹은 하나 이상의 무염기 뉴클레오시드 및/또는 역 뉴클레오시드를 포함한다. 특정 구체예에서, 말단 그룹은 하나 이상의 2'-연결된 뉴클레오시드를 포함한다. 이러한 특정 구체예에서, 2'-연결된 뉴클레오시드는 무염기 뉴클레오시드이다.
올리고머 듀플렉스
특정 구체예에서, 본원에 기재된 올리고머 화합물은 표적 핵산의 핵염기 서열에 상보적인 핵염기 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 제2 올리고머 화합물과 페어링되어 올리고머 듀플렉스를 형성한다. 이러한 올리고머 듀플렉스는 표적 핵산에 상보적인 부분을 갖는 제1 올리고머 화합물 및 제1 올리고머 화합물에 상보적인 부분을 갖는 제2 올리고머 화합물을 포함한다. 특정 구체예에서, 올리고머 듀플렉스의 제1 올리고머 화합물은 (1) 변형 또는 비변형된 올리고뉴클레오티드 및 선택적으로 접합체 그룹 및 (2) 제2 변형 또는 비변형된 올리고뉴클레오티드 및 선택적으로 접합체 그룹을 포함하거나 이로 이루어진다. 올리고머 듀플렉스의 올리고머 화합물 중 하나 또는 둘 모두는 접합체 그룹을 포함할 수 있다. 올리고머 듀플렉스의 각각의 올리고머 화합물의 올리고뉴클레오티드는 비-상보적 오버행 뉴클레오시드들을 포함할 수 있다.
안티센스 활성
특정 구체예에서, 올리고머 화합물 및 올리고머 듀플렉스는 표적 핵산에 혼성화하여 적어도 하나의 안티센스 활성을 가져올 수 있고; 이러한 올리고머 화합물 및 올리고머 듀플렉스는 안티센스 화합물이다. 특정 구체예에서, 안티센스 화합물은 표준 세포 분석에서 표적 핵산의 양 또는 활성을 25% 이상 감소, 조절 또는 증가시킬 때 안티센스 활성을 갖는다. 특정 구체예에서, 안티센스 화합물은 하나 이상의 표적 핵산에 선택적으로 영향을 미친다. 이러한 안티센스 화합물은 하나 이상의 표적 핵산에 혼성화하여 하나 이상의 원하는 안티센스 활성을 생성하고 그리고 하나 이상의 비표적 핵산에 혼성화하지 않거나 원치않는 안티센스 활성을 상당하게 생성하는 하나 이상의 비표적 핵산에 혼성화하지 않는 핵염기 서열을 포함한다.
특정 안티센스 활성에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산을 절단하는 단백질을 동원시킨다. 예를 들어, 특정 안티센스 화합물은 표적 핵산을 RNase H 매개 절단시킨다. RNase H는 RNA:DNA 듀플렉스의 RNA 가닥을 절단하는 세포 엔도뉴클레아제이다. 이러한 RNA:DNA 듀플렉스의 DNA는 비변형 DNA일 필요는 없다. 특정 구체예에서, 본 발명에서 RNase H 활성을 유도하기에 충분히 “DNA-유사”인 안티센스 화합물이 제공된다. 특정 구체예에서, 갭머의 갭에 있는 하나 이상의 비-DNA 유사 뉴클레오시드는 허용된다.
특정 안티센스 활성에서, 안티센스 화합물 또는 안티센스 화합물의 일부는 RNA-유도된 침묵 복합체(RISC)에 로딩되어 궁극적으로 표적 핵산을 절단하게 된다. 예를 들어, 특정 안티센스 화합물은 아르고나우트(Argonaute)에 의한 표적 핵산의 절단을 가져온다. RISC에 로딩되는 안티센스 화합물은 RNAi 화합물이다. RNAi 화합물은 이중 가닥(siRNA) 또는 단일 가닥(ssRNA)일 수 있다.
특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산을 절단하는 단백질을 동원하지 않는다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산의 스플라이싱 변경을 가져온다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산과 단백질 또는 다른 핵산 사이의 결합 상호작용을 억제한다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산 번역의 변경을 가져온다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 엑손을 포함시킨다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 대한 안티센스 화합물의 혼성화는 표적 핵산의 양 또는 활성을 증가시킨다. 특정 구체예에서, 표적 핵산에 상보적인 안티센스 화합물의 혼성화는 스플라이싱을 변경시켜 mRNA에 엑손을 포함시킨다.
안티센스 활성은 직접 또는 간접적으로 관찰될 수 있다. 특정 구체예에서, 안티센스 활성의 관찰 또는 검출은 세포 또는 대상체에서 표적 핵산 또는 이러한 표적 핵산에 의해 인코딩되는 단백질의 양의 변화, 핵산 또는 단백질의 스플라이스 변이체들의 비율 변화 및/또는 표현형 변화와 관련되어 있다.
특정 표적 핵산
특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 표적 핵산에 상보적인 부분을 포함하는 올리고뉴클레오티드를 포함하거나 이로 이루어진다. 특정 구체예에서, 표적 핵산은 내인성 RNA 분자이다. 특정 구체예에서, 표적 핵산은 단백질을 인코딩한다. 이러한 특정 구체예에서, 표적 핵산은 인트론, 엑손 및 비번역 영역을 포함하는 성숙 mRNA 및 pre-mRNA로부터 선택된다. 특정 구체예에서, 표적 핵산은 성숙 mRNA이다. 특정 구체예에서, 표적 핵산은 pre-mRNA이다. 특정 구체예에서, 표적 영역은 전체가 인트론 내부에 있다. 특정 구체예에서, 표적 영역은 인트론/엑손 정션에 걸쳐 있다. 특정 구체예에서, 표적 영역은 인트론 내에서 적어도 50% 이다.
표적 핵산에 대한 상보성/미스매치
활성을 제거하지 않고 미스매치 염기를 도입하는 것이 가능하다. 예를 들어, Gautschi et al (J. Natl. Cancer Inst. 93:463-471, March 2001)은 bcl-2 mRNA에 대해 100% 상보성을 갖고 bcl-xL mRNA에 대해 3개의 미스매치를 갖는 올리고뉴클레오티드가 시험관내 및 생체내에서 bcl-2 및 bcl-xL 모두의 발현을 감소시키는 능력을 입증했다. 또한, 이 올리고뉴클레오티드는 생체내에서 강력한 항종양 활성을 보여주었다. Maher 및 Dolnick (Nuc. Acid. Res. 16:3341-3358, 1988)는 일련의 탠덤 14개 핵염기 올리고뉴클레오티드, 및 각각 2 또는 3개의 탠덤 올리고뉴클레오티드의 서열로 구성된 28개 및 42개 핵염기 올리고뉴클레오티드를, 토끼 망상적혈구 분석에서 인간 DHFR의 번역을 저지하는 이들의 능력에 대해 테스트하였다. 3개의 14개 핵염기 올리고뉴클레오티드 각각은 단독으로 번역을 억제할 수 있었으나, 28개 또는 42개 핵염기 올리고뉴클레오티드보다는 그다지 더 크지 않은 수준이었다.
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 전체 길이에 걸쳐 표적 핵산에 상보적이다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산에 99%, 95%, 90%, 85%, 또는 80% 상보적이다. 특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 전체 길이에 걸쳐 표적 핵산에 대해 적어도 80% 상보적이고 표적 핵산에 100% 또는 완전히 상보적인 부분을 포함한다. 특정 구체예에서, 완전한 상보성 부분은 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개 핵염기 길이이다.
특정 구체예에서, 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산에 대해 하나 이상의 미스매치 핵염기를 포함한다. 특정 구체예에서, 미스매치는 올리고뉴클레오티드의 5'-단부로부터 위치 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 또는 20에 존재한다.
SMN2
특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 SMN2를 인코딩하는 표적 핵산에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드, 또는 이의 일부를 포함하거나 이로 구성된다. 특정 구체예에서, SMN2는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 제 NT_006713.14)에 제시된 서열을 가진다.
특정 구체예에서, 세포를 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물과 접촉시키는 것은 세포에서 SMN2 RNA의 스플라이싱을 조절한다. 특정 구체예에서, 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물과 접촉시키는 것은 엑손 7을 포함하는 SMN2 RNA의 양을 증가시킨다. 특정 구체예에서, 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물과 세포를 접촉시키는 것은 전장 SMN2 단백질 발현을 증가시킨다. 특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 변형된 올리고뉴클레오티드로 구성된다.
특정 구체예에서, 대상체의 세포를 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물과 접촉시키는 것은 신경퇴행성 질환의 하나 이상의 증상을 개선시킨다. 특정 구체예에서, 신경퇴행성 질환은 유형 I SMA, 유형 II SMA, 유형 III SMA, 및 유형 IV SMA를 비롯한 SMA이다. 특정 구체예에서, 증상은 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축 중 어느 하나이다.
특정 구체예에서, 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물은 표준 생체내 분석법에 따라 투여될 때 생체내에서 엑손 7을 포함하는 SMN2 RNA를 적어도 1배, 2배 또는 3배 증가시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 서열 번호: 1에 상보적인 올리고머 화합물은 표준 생체내 분석법에 따라 투여될 때 생체내에서 전장 SMN2 단백질을 적어도 1배, 2배 또는 3배 증가시킬 수 있다.
특정 조직 내 특정 표적 핵산
특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 표적 핵산에 상보적인 부분을 포함하는 올리고뉴클레오티드를 포함하거나 이로 구성되며, 이때 표적 핵산은 약리학적으로 관련된 조직에서 발현된다. 특정 구체예에서, 약리학적으로 관련된 조직은 중추신경계(CNS)를 구성하는 세포 및 조직이다. 이러한 조직에는 척수, 피질 및 관상 뇌 조직과 같은 뇌 조직이 포함된다.
특정 약학 조성물
특정 구체예에서, 본원에 하나 이상의 올리고머 화합물을 포함하는 약학 조성물이 기재되어 있다. 특정 구체예에서, 하나 이상의 올리고머 화합물들 각각은 변형된 올리고뉴클레오티드로 구성된다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 약학적으로 허용되는 희석제 또는 담체를 포함한다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 멸균 식염수 및 하나 이상의 올리고머 화합물을 포함하거나 이들로 구성된다. 특정 구체예에서, 멸균 식염수는 제약 등급의 식염수이다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 하나 이상의 올리고머 화합물 및 멸균수를 포함하거나 이들로 구성된다. 특정 구체예에서, 멸균수는 제약 등급의 물이다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 하나 이상의 올리고머 화합물 및 인산염-완충 식염수 (PBS)를 포함하거나 이들로 구성된다. 특정 구체예에서, 멸균 PBS는 제약 등급의 PBS이다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 하나 이상의 올리고머 화합물 및 인공 뇌척수액 (“인공 CSF” 또는 “aCSF”)을 포함하거나 이들로 구성된다. 특정 구체예에서, 인공 뇌척수액은 제약 등급이다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 변형된 올리고뉴클레오티드 및 인공 뇌척수액을 포함한다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 변형된 올리고뉴클레오티드 및 인공 뇌척수액으로 구성된다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 변형된 올리고뉴클레오티드 및 인공 뇌척수액으로 본질적으로 구성된다. 특정 구체예에서, 인공 뇌척수액은 제약 등급이다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 하나 이상의 올리고머 화합물 및 하나 이상의 부형제들을 포함한다. 특정 구체예에서, 부형제는 물, 염 용액, 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 젤라틴, 유당, 아밀라아제, 마그네슘 스테아레이트, 활석, 규산, 점성 파라핀, 하이드록시메틸셀룰로오스 및 폴리비닐피롤리돈으로부터 선택된다.
특정 구체예에서, 올리고머 화합물은 약학 조성물 또는 제제의 제조를 위해 약학적으로 허용되는 활성 및/또는 불활성 물질과 혼합될 수 있다. 약학 조성물의 조성 및 제제화 방법은 투여 경로, 질환 정도 또는 투여 될 용량을 비롯한 (그러나 이에 제한되지 않음) 다수의 기준에 따라 달라진다.
특정 구체예에서, 올리고머 화합물을 포함하는 약학 조성물은 올리고머 화합물의 임의의 약학적으로 허용되는 염, 올리고머 화합물의 에스터, 또는 이러한 에스터의 염을 포함한다. 특정 구체예에서, 하나 이상의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물을 포함하는 약학 조성물은 인간을 포함한 대상체에 투여시 생물학적 활성 대사산물 또는 이의 잔기를 (직접적으로 또는 간접적으로) 제공할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명은 또한 올리고머 화합물의 약학적으로 허용되는 염, 전구약물, 이러한 전구약물의 약학적으로 허용되는 염, 및 기타 생물학적 등가물에 관한 것이다. 적합한 약학적으로 허용되는 염은 나트륨 및 칼륨 염을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 특정 구체예에서, 전구약물은 올리고뉴클레오티드에 부착된 하나 이상의 접합체 그룹을 포함하고, 여기서 접합체 그룹은 체내 내인성 뉴클레아제에 의해 절단된다. 특정 구체예에서, 전구약물은 올리고뉴클레오티드에 부착된 하나 이상의 접합체 그룹을 포함하고, 여기서 접합체 그룹은 체내 내인성 뉴클레아제에 의해 절단된다.
지질 모이어티는 다양한 방법으로 핵산 요법에 사용되어 왔다. 이러한 특정 방법에서, 올리고머 화합물과 같은 핵산은 양이온성 지질과 중성 지질의 혼합물로 이루어진 사전형성된 리포솜 또는 리포플렉스에 도입된다. 특정 방법에서, 단일- 또는 다중-양이온 지질과의 DNA 복합체는 중성 지질의 존재 없이 형성된다. 특정 구체예에서, 지질 모이어티는 특정 세포 또는 조직에 대한 약물 제제의 분포를 증가시키도록 선택된다. 특정 구체예에서, 지질 모이어티는 지방 조직에 대한 약물 제제의 분포를 증가시키도록 선택된다. 특정 구체예에서, 지질 모이어티는 근육 조직에 대한 약물 제제의 분포를 증가시키도록 선택된다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 전달 시스템을 포함한다. 전달 시스템의 예에는 리포솜 및 에멀젼이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 특정 전달 시스템은 소수성 화합물들을 포함하는 것들을 비롯한 특정 약학 조성물을 제조하는 데 유용하다. 특정 구체예에서, 다이메틸설폭사이드와 같은 특정 유기 용매가 사용된다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 본원에 제공된 올리고머 화합물을 포함하는 하나 이상의 약학 제제를 특정 조직 또는 세포 유형에 전달하도록 설계된 하나 이상의 조직-특이적 전달 분자를 포함한다. 예를 들어, 특정 구체예에서, 약학 조성물은 조직 특이적 항체로 코팅된 리포솜을 포함한다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 공용매 시스템을 포함한다. 이러한 공용매 시스템 중 일부는 예를 들어 벤질 알코올, 비극성 계면활성제, 수혼화성 유기 중합체 및 수성 상을 포함한다. 특정 구체예에서, 이러한 공용매 시스템은 소수성 화합물에 사용된다. 이러한 공용매 시스템의 비제한적인 예는 VPD 공용매 시스템이며, 이는 3% w/v 벤질 알코올, 8% w/v의 비극성 계면활성제 폴리소르베이트 80™및 65% w/v의 폴리에틸렌 글리콜 300을 포함하는 절대 에탄올 용액이다. 이러한 공용매 시스템의 비율은 용해도 및 독성 특성을 크게 변경하지 않고 상당히 다양할 수 있다. 또한 공용매 성분의 본질은 변화될 수 있다: 예를 들어, 폴리소르베이트 80™대신 다른 계면활성제를 사용할 수 있고; 폴리에틸렌 글리콜의 분획 크기는 다양할 수 있으며; 다른 생체 적합성 폴리머가 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들어 폴리비닐 피롤리돈을 대체할 수 있고; 그리고 기타 당 또는 다당류가 덱스트로스를 대체할 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 조성물은 경구 투여를 위해 제조된다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 협측 투여를 위해 제조된다. 특정 구체예에서, 약학 조성물은 주사(예를 들어, 정맥내, 피하, 근육내, 척수강내 (IT), 뇌실내 (ICV), 등)에 의한 투여를 위해 제조된다. 이러한 특정 구체예들에서, 약학 조성물은 담체를 포함하고 물과 같은 수용액 또는 행크스 용액, 링거 용액 또는 생리 식염수 완충제와 같은 생리학적으로 양립가능한 완충제로 제형화된다. 특정 구체예에서, 다른 성분들 (예: 용해도에 도움을 주거나 보존제 역할을 하는 성분)이 포함된다. 특정 구체예에서, 주사 가능한 현탁액은 적절한 액체 담체, 현탁제 등을 사용하여 제조된다. 특정 주사용 약학 조성물은 단위 투약 형태, 예를 들어 앰플로 또는 다중 투여 용기로 제공된다. 특정 주사용 약학 조성물은 유성 또는 수성 비히클 중의 현탁액, 용액 또는 에멀젼이고, 현탁제, 안정화제 및/또는 분산제와 같은 제형화 제제를 함유할 수 있다. 주사용 약학 조성물에 사용하기에 적합한 특정 용매는 친유성 용매 및 지방 오일, 예를 들어 참기름, 합성 지방산 에스터, 예를 들어 에틸 올레에이트 또는 트라이글리세라이드, 및 리포좀을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
특정 조건 하에서, 본원에 개시된 특정 화합물은 산으로 작용한다. 그러한 화합물은 양성자화(유리산) 형태로 도시되거나 설명될 수 있거나 이온화되어 양이온(염) 형태와 결합될 수 있지만, 이러한 화합물의 수용액은 이러한 형태 사이에서 평형 상태로 존재한다. 예를 들어, 수용액에서 올리고뉴클레오티드의 포스페이트 연결은 유리산, 음이온 및 염 형태 사이에서 평형 상태로 존재한다. 달리 지시되지 않는 한, 본원에 기재된 화합물은 이러한 모든 형태를 포함하고자 한다. 더욱이, 특정 올리고뉴클레오티드들은 이러한 연결을 여러개 가지며, 이들 각각은 평형 상태에 있다. 그러므로, 용액 중의 올리고뉴클레오티드들은 모두 평형 상태에 있는 다수의 위치들에서 앙상블 형태로 존재한다. 용어 “올리고뉴클레오티드”는 이러한 모든 형태를 포함하는 것으로 한다. 그려지는 구조는 필연적으로 하나의 형태를 도시한다. 그럼에도 불구하고, 달리 지시되지 않는 한, 이러한 도면들은 마찬가지로 대응하는 형태들을 포함하고자 한다. 본원에서, 용어 “또는 이의 염”을 수반하는 화합물의 유리산을 나타내는 구조는 양이온과 회합하여 완전히 또는 부분적으로 양성자화/탈양성자화/양이온과 결합될 수 있는 이러한 모든 형태를 명시적으로 포함한다. 특정 예들에서, 하나 이상의 특정 양이온이 식별된다.
특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물들은 나트륨과의 수용액에 존재한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물은 칼륨과의 수용액에 존재한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물들은 PBS에 존재한다. 특정 구체예에서, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물들은 물에 존재한다. 이러한 특정 구체예에서, 용액의 pH는 원하는 pH를 달성하도록 NaOH 및/또는 HCl로 조정된다.
본원에서, 특정 구체적인 용량들이 기재되어 있다. 용량은 투여량 단위의 형태 일 수 있다. 명확성을 위해, 밀리그램 단위의 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물의 용량 (또는 투여량 단위)은 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물의 유리산 형태의 질량을 나타낸다. 위에서 설명한 바와 같이 수용액에서 유리산은 음이온 및 염 형태와 평형 상태로 존재한다. 그러나, 용량 계산을 위해 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물은 무용매, 무아세트산나트륨, 무수, 유리산으로 존재하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물이 나트륨을 포함하는 용액 (예를 들어, 식염수)에 존재하는 경우, 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 올리고머 화합물은 부분적으로 또는 완전히 탈양성자화되고 Na+ 이온과 결합될 수 있다. 그러나 양성자의 질량은 그럼에도 불구하고 용량의 무게에 포함되고 Na+ 이온의 질량은 용량의 무게에 포함되지 않는다. 그러므로, 예를 들어, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745, 및 화합물 번호 1358996의 10mg 용량, 또는 투여량 단위는 10 mg 무게의 완전히 양성자화된 분자들의 수와 동일하다. 이는 10.53 mg의 무용매, 무 아세트산 나트륨, 무수 나트륨화 화합물 번호 1263789, 10.53 mg 의 무용매, 무 아세트산 나트륨, 무수 나트륨화 화합물 번호 1287717, 10.52 mg의 무용매, 무 아세트산 나트륨, 무수 나트륨화 화합물 번호 1287745, 및 10.51 mg의 무용매, 무 아세트산 나트륨, 무수 나트륨화 화합물 번호 1358996과 동일할 것이다. 올리고머 화합물이 접합체 그룹을 포함하는 경우, 접합체 그룹의 질량은 이러한 올리고머 화합물의 투여량을 계산할 때 포함된다. 접합체 그룹에도 산이 있는 경우, 유사하게 접합체 그룹은 용량 계산에 있어서 완전히 양성자화된 것으로 가정된다.
특정 조성물
화합물 번호: 1263789
특정 구체예에서, 화합물 번호 1263789는 (5'에서 3'으로) CACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 21)의 서열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드로 특징되며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 이때 뉴클레오시드 2 에서 3 및 4 에서 5 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이고 뉴클레오시드 1 에서 2, 3 에서 4, 5 에서 6, 6 에서 7, 7 에서 8, 8 에서 9, 9 에서 10, 10 에서 11, 11 에서 12, 12 에서 13, 13 에서 14, 14 에서 15, 15 에서 16, 16 에서 17, 및 17 에서 18 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 이때 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1263789는 (5'에서 3'으로) 다음과 같은 화학 표기법으로 나타내어진다: mCes Aeo mCes Teo Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Ges mCe (서열 번호: 21),
이때,
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1263789는 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00016
(서열 번호: 21).
구조 1. 화합물 번호 1263789
특정 구체예에서, 화합물 번호 1263789의 나트륨 염은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다
:
Figure pct00017
(서열 번호: 21).
구조 2. 화합물 번호 1263789의 나트륨 염
화합물 번호: 1287717
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287717은 (5'에서 3'으로) TTCACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 22)의 서열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드로 특징되며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 이때 뉴클레오시드 1 에서 2 및 19 에서 20 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이고 뉴클레오시드 2 에서 3, 3 에서 4, 4 에서 5, 5 에서 6, 6 에서 7, 7 에서 8, 8 에서 9, 9 에서 10, 10 에서 11, 11 에서 12, 12 에서 13, 13 에서 14, 14 에서 15, 15 에서 16, 16 에서 17, 17 에서 18, 및 18 에서 19 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 이때 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287717은 (5'에서 3'으로) 다음 화학 표기법으로 나타내어진다:
Teo Tes mCes Aes mCes Tes Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Geo mCe (서열 번호: 22)
이때,
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287717은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00018
(서열 번호: 22).
구조 3. 화합물 번호 1287717
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287717의 나트륨 염은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00019
(서열 번호: 22).
구조 4. 화합물 번호 1287717의 나트륨 염
화합물 번호: 1287745
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287745는 (5'에서 3'으로) TTCACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 22)의 서열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드로 특징되며, 이때 뉴클레오시드 1 및 20 각각은 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 뉴클레오시드 2-19 각각은 2'-NMA 당 모이어티를 포함하고, 이때 뉴클레오시드 1 에서 2 및 19 에서 20 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이고 뉴클레오시드 2 에서 3, 3 에서 4, 4 에서 5, 5 에서 6, 6 에서 7, 7 에서 8, 8 에서 9, 9 에서 10, 10 에서 11, 11 에서 12, 12 에서 13, 13 에서 14, 14 에서 15, 15 에서 16, 16 에서 17, 17 에서 18, 및 18 에서 19 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 이때 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287745는 (5'에서 3'으로) 다음 화학 표기법으로 나타내어진다:
Teo Tns mCns Ans mCns Tns Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gno mCe (서열 번호: 22)
이때,
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기 ,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287745는 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00020
(서열 번호: 22).
구조 5. 화합물 번호 1287745
특정 구체예에서, 화합물 번호 1287745의 나트륨 염은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00021
(서열 번호: 22).
구조 6. 화합물 번호 1287745의 나트륨 염
화합물 번호: 1358996
특정 구체예에서, 화합물 번호 1358996은 (5'에서 3'으로) CACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 21)의 서열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드로 특징되며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-NMA 당 모이어티를 포함하고, 이때 뉴클레오시드 2 에서 3 및 4 에서 5 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이고 뉴클레오시드 1 에서 2, 3 에서 4, 5 에서 6, 6 에서 7, 7 에서 8, 8 에서 9, 9 에서 10, 10 에서 11, 11 에서 12, 12 에서 13, 13 에서 14, 14 에서 15, 15 에서 16, 16 에서 17, 및 17 에서 18 사이의 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 이때 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1358996은 (5'에서 3'으로) 다음 화학 표기법으로 나타내어진다:
mCns Ano mCns Tno Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gns mCn (서열 번호: 21)
이때,
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
특정 구체예에서, 화합물 번호 1358996은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다:
Figure pct00022
(서열 번호: 21).
구조 7. 화합물 번호 1358996
특정 구체예에서, 화합물 번호 1358996의 나트륨 염은 다음 화학 구조식으로 나타내어진다
:
Figure pct00023
(서열 번호: 21).
구조 8. 화합물 번호 1358996의 나트륨 염
특정 비교 조성물
특정 구체예에서,SMA 치료제로 승인된 Spinraza ®일반명 뉴시너센 (nusinersen), 화합물 번호 396443)는 비교 화합물이다 (예를 들어, Chiroboga, et al., Neurology, 86(10): 890-897, 2016; Finkel, et al., Lancet¸¸ 338(10063): 3017-3026, 2016; et al., N. Engl. J. Med., 377(18):1723-1732 2017; Mercuri, et al., N. Engl. J. Med., 378(7):625-635, 2018; Montes, et al., Muscle Nerve. 60(4): 409-414, 2019; Darras, et al., Neurology, 92(21):e2492-e2506, 2019 참조). Spinraza®는 본원에 참고문헌으로 포함된 WO2010120820에 이미 기재되어 있으며, (5'에서 3'으로) TCACTTTCATAATGCTGG (서열 번호: 23)의 서열을 가지고, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
특정 구체예에서, 인간 요법에 대해 승인되지는 않았지만 화합물 번호 387954, 396442, 443305 및 819735를 포함하여 이전에 기재된 바 있는 다른 화합물은 비교 화합물이다.
화합물 번호 387954는 WO 2014/179620에 이미 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다. 화합물 번호 387954는 (5'에서 3'으로) ATTCACTTTCATAATGCTGG (서열 번호: 20)의 서열을 가지며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
화합물 번호 396442는 WO 2010/120820에 이미 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다. 화합물 번호 396442는 (5'에서 3'으로) CACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 21)의 서열을 가지며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함하고, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
화합물 번호 443305는 WO 2018/014041에 이미 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다. 화합물 번호 443305는 (5'에서 3'으로) TCACTTTCATAATGCTGG (서열 번호: 23)의 서열을 가지며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-NMA 당 모이어티를 포함하고, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
화합물 번호 819735는 WO 2018/014041에 이미 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다. 화합물 번호 819735는 (5'에서 3'으로) CACTTTCATAATGCTGGC (서열 번호: 21)의 서열을 가지며, 이때 각 뉴클레오시드는 2'-NMA 당 모이어티를 포함하고, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이고, 그리고 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
표 1
특정 비교 조성물
Figure pct00024
특정 구체예에서, 본원에 기재된 화합물은 하나 이상의 개선된 특성, 예를 들어, 역가, 효능 및 내약성을 나타내기 때문에 WO 2007/002390, WO2010/120820, WO 2015/161170 및 WO 2018/014041에 기재된 화합물에 비해 우수하다.
예를 들어, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287745, 및 화합물 번호 1358996은 각각 화합물 번호 396443과 비교하여 생체 내에서 개선된 효능을 입증했다. 실시예 5에서 보는 바와 같이, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287745 및 화합물 번호 1358996은 각각 척수에서 13.3, 8.8 및 7.4의 ED50을 달성하였다. 이에 비해, 화합물 번호 396443은 척수에서 22.0의 ED50을 달성하였다. 각 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287745 및 화합물 번호 1358996은 이 분석에서 화합물 번호 396443보다 더 강력하다.
예를 들어, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745, 및 화합물 번호 1358996은 각각 화합물 번호 396443, 화합물 번호 387954 및 화합물 번호 443305와 비교하여 개선된 3시간 FOB 점수를 나타냈다. 실시예 6에서 보는 바와 같이, 700 μg에서, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745, 및 화합물 번호 1358996은 각각 0, 3.25, 1, 및 0의 3시간 FOB 점수를 달성하였다. 대조적으로, 절반 용량(350 μg)에서 화합물 번호 396443은 4.0의 3시간 FOB 점수를 달성했고; 동일한 용량(700 μg)에서 화합물 번호 387954 및 화합물 번호 443305는 각각 4.0 및 4.75의 3시간 FOB 점수를 달성했다. 따라서, 각각의 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745 및 화합물 번호 1358996이 이 분석에서 화합물 번호 396443, 화합물 번호 387954 및 화합물 번호 443305보다 내약성이 더 컸다.
예를 들어, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745 및 화합물 번호 1358996은 각각 화합물 번호 396442 및 화합물 번호 819735와 비교하여 개선된 장기 내약성을 나타내었다. 실시예 7에 나타난 바와 같이, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745, 및 화합물 번호 1358996은 부작용이 없고, 푸르키니예(Purkinje) 세포 손실이 없었으며 및 대조군의 2배 미만의 피질 GFAP mRNA를 나타내었다. 대조적으로, 396442 및 819735는 각각 특정 치료 동물에서 부작용, 푸르키니예 세포 손실 및 대조군의 2배 이상인 피질 GFAP mRNA를 나타내었다. 따라서, 화합물 번호 1263789, 화합물 번호 1287717, 화합물 번호 1287745 및 화합물 번호 1358996은 각각 이 분석에서 화합물 번호 396442 및 화합물 번호 819735보다 내약성이 더 컸다.
비제한적 개시 및 참조문헌으로 포함
본원에 나열된 각각의 문헌 및 특허 간행물은 그 전문이 참고로 포함된다. 본원에 기재된 특정 화합물, 조성물 및 방법이 특정 구체예에 따라 구체적으로 기재되어 있지만, 하기 실시예는 본원에 기재된 화합물을 예시하기 위한 역할만 하며 이를 제한하려는 의도는 아니다. 본원에서 인용된 각각의 참고 문헌, GenBank 수탁 번호 등은 그 전문이 참고로 본원에 포함된다.
본원에 첨부된 서열 목록은 필요에 따라 각 서열을 “RNA” 또는 “DNA”로 식별하지만, 실제로 이러한 서열은 화학적 변형의 조합으로 변형될 수 있다. 당업자는 변형된 올리고뉴클레오티드를 설명하기 위한 “RNA” 또는 “DNA”와 같은 명칭이 특정 경우에 임의적임을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 2'-OH 당 모이어티 및 티민 염기를 포함하는 뉴클레오시드를 포함하는 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티(DNA의 하나의 2'-H 대신 2'-OH)를 갖는 DNA 또는 변형된 염기(RNA의 우라실 대신 티민(메틸화된 우라실))를 갖는 RNA로 기재될 수 있다. 따라서, 서열 목록에 있는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 본원에 제공된 핵산 서열은 변형된 핵염기를 가지는 핵산들을 비롯한 (그러나 이에 제한되는 것은 아님) 자연 또는 변형된 RNA 및/또는 DNA의 임의의 조합을 함유하는 핵산들을 포함하는 것으로 한다. 추가의 예로서 그리고 제한 없이, 핵염기 서열 “ATCGATCG”를 갖는 올리고머 화합물은 변형 또는 비변형된 이러한 핵염기 서열을 가지는 임의의 올리고머 화합물들을 포함하며, 여기에는 RNA 염기를 포함하는 화합물들, 예를 들어, 서열 “AUCGAUCG”를 가지는 것들 및 일부는 DNA 염기를 그리고 일부는 RNA 염기, 예를 들어, “AUCGATCG”를 가지는 것들 그리고 다른 변형된 핵염기들, 예를 들어 “ATmCGAUCG”를 가지는 올리고머 화합물들 (이때 mC는 5-위치에서 메틸 그룹을 포함하는 사이토신 염기를 나타냄)이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다.
본원에 기재된 특정 화합물 (예: 변형된 올리고뉴클레오티드)은 하나 이상의 비대칭 중심을 가지며, 따라서 거울상이성질체, 부분입체이성질체, 및 절대 입체화학 측면에서 (R) 또는 (S)로, 당 아노머의 경우 α 또는 β로, 또는 아미노산의 경우 (D) 또는 (L) 등으로 정의될 수 있는 기타 입체이성질체 배열을 생성한다. 특정 입체이성질체 배열을 갖는 것으로 도시되거나 기재된 본원에 제공된 화합물은 지시된 화합물만을 포함한다. 정의되지 않은 입체화학으로 도시되거나 기재된 본원에 제공된 화합물은 달리 명시되지 않는 한, 이들의 입체무작위 및 광학적으로 순수한 형태를 포함하여 이러한 모든 가능한 이성질체를 포함한다. 마찬가지로 달리 지시되지 않는 한 본원의 화합물들의 모든 시스- 및 트랜스-이성질체 및 호변이성질체 형태 또한 포함된다. 본원에 기재된 올리고머 화합물은 키랄적으로 순수하거나 풍부화된 혼합물 뿐만 아니라 라세미 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 다수의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 갖는 올리고머 화합물은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결의 키랄성이 제어되거나 무작위인 화합물을 포함한다. 달리 지시되지 않는 한, 본원에 기재된 화합물은 상응하는 염 형태를 포함하는 것으로 한다.
본원에 기재된 화합물은 하나 이상의 원자가 지시된 원소의 비-방사성 동위원소 또는 방사성 동위원소로 대체된 변형을 포함한다. 예를 들어, 수소 원자를 포함하는 본원의 화합물은 각각의 1H 수소 원자에 대한 모든 가능한 중수소 치환을 포함한다. 본원의 화합물에 포함되는 동위원소 치환은 다음을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다: 1H 대신 2H 또는 3H, 12C 대신 13C 또는 14C, 14N 대신 15N, 16O 대신 17O 또는 18O, 및 32S 대신 33S, 34S, 35S, 또는 36S. 특정 구체예에서, 비방사성 동위원소 치환은 올리고머 화합물에 치료 또는 연구 도구로 사용하기에 유익한 새로운 특성을 부여할 수 있다. 특정 구체예에서, 방사성 동위원소 치환은 화합물을 영상화와 같은 연구 또는 진단 목적에 적합하게 만들 수 있다.
실시예
다음 실시예는 본 발명의 특정 구체예들을 예시하며 이를 제한하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 실시예가 제공되는 경우, 본 발명자들은 그러한 특정 실시예의 일반적인 적용을 고려하였다.
실시예 1: 인간 SMN2 핵산에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 설계
인간 SMN2 핵산에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드는 아래 표에 나타낸 바와 같이 설계 및 합성되었다.
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 명시된 대로 16, 17, 18, 19 또는 20개 뉴클레오시드 길이이다. 변형된 올리고뉴클레오티드는 명시된 바와 같이 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, cEt 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 및/또는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 변형된 올리고뉴클레오티드들 전반에 걸쳐 각 뉴클레오시드간 연결은 명시된 바와 같이 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 사이토신은 명시된 바와 같이 비-메틸화 사이토신 또는 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. 아래 표에 나열된 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드는 엑손 7을 포함하기 위해 SMN2 전사체의 활성 부위를 표적으로 한다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 2
아래 표 2의 변형된 올리고뉴클레오티드는 16, 17, 18, 19 또는 20개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되고, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 2에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 2
PS 또는 혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 2'-MOE 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
표 3
아래 표 3의 변형된 올리고뉴클레오티드는 16, 17, 18, 19 또는 20개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되고, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
아래 표 3에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 3
PS 또는 혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 2'-NMA 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00030
Figure pct00031
표 4
아래 표 4의 변형된 올리고뉴클레오티드는 18 또는 19개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되고, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 4에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 4
PS 뉴클레오시드간 연결이 있는 혼합된 2'-MOE/2'-NMA 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00032
표 5
아래 표 5의 변형된 올리고뉴클레오티드는 16, 17, 또는 18개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 cEt 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'k'는 cEt 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되고, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
아래 표 5에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 5
PS 뉴클레오시드간 연결이 있는 혼합된 2'-MOE/cEt 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00033
Figure pct00034
표 6
아래 표 6의 변형된 올리고뉴클레오티드는 19 또는 20개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 또는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 각 'y'은 2'-OMe 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): ssssssssssssssssso이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 사이토신은 비-메틸화 사이토신 또는 5-메틸 사이토신이고, 이때 핵염기 서열 열에서 각 소문자 'c'는 비-메틸화 사이토신을 나타내고, 그리고 핵염기 서열 열에서 각 대문자 'C'은 5-메틸 사이토신을 나타낸다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 6에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드에서 각 핵염기는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 6
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00035
표 7
아래 표 7의 변형된 올리고뉴클레오티드는 19 또는 20개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 또는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): sssssssssssssssssoo이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 6에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드에서 각 핵염기는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 7
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00036
Figure pct00037
표 8
아래 표 8의 변형된 올리고뉴클레오티드는 각각 19개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 또는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): ssssssssssssososso이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 8에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드에서 각 핵염기는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 8
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00038
표 9
아래 표 9의 변형된 올리고뉴클레오티드는 각각 19개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 또는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): ssssssssssssssosso이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 9에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드에서 각 핵염기는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 9
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00039
표 10
아래 표 10의 변형된 올리고뉴클레오티드는 각각 19개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): osssssssssssssssss이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
달리 명시적으로 언급이 없는 한, 아래 표 10에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드에서 각 핵염기는 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 상보적이다. 비-상보적 핵염기는 밑줄, 굵게, 기울임꼴 글꼴 로 핵염기 서열 열에 명시된다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 10
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00040
표 11
아래 표 11의 변형된 올리고뉴클레오티드는 각각 20개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 또는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결이다. 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공된 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 (5'에서 3'으로): ossssssssssssssssso이고; 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다.
아래 표 11에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
표 11
혼합된 PS/PO 뉴클레오시드간 연결이 있는 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00041
실시예 2: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 단일 용량 (35 μg)
상기 설명한 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성을 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 테스트했다. SMA 유형 III 마우스의 대만 계통은 The Jackson Laboratory (Bar Harbor, Maine)로부터 입수하였다. 이들 마우스는 마우스 SMN이 없고 인간 SMN2에 대해 동형접합이고 (mSMN -/-; hSMN2 +/+; FVB.Cg-Tg(SMN2)2HungSMN1tm1Hung/J, 재고 번호 005058; Bar Harbor, Maine), 또는 마우스 SMN에 대해 이형접합이고 HOM/HOM (stock# 00005058)을 FVB/NJ (Stock #001800)로 번식시켜 얻은 인간 SMN2에 대해 이형접합이다 (mSMN +/-; hSMN2 +/-; FVB.Cg-Tg(SMN2)2HungSMN1tm1Hung/J).
처치
동형접합 또는 이형접합 형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각 마우스는 35 μg의 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 제공받았다. 비교 화합물 번호 387954, 396442 및 396443 또한 이 분석에서 테스트되었다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다.
RNA 분석
처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2vd#4_LTS00216_MGB (정방향 서열: GCTGATGCTTTGGGAAGTATGTTA (서열 번호: 11); 본원에서 서열 번호: 12로 지정된 역방향 서열 CACCTTCCTTCTTTTTGATTTTGTC; 프로브 서열 TACATGAGTGGCTATCATACT (서열 번호: 13))를 사용하여 엑손 7을 포함하는 (엑손 7+) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2_Sumner68_PPS50481 (정방향 서열: CATGGTACATGAGTGGCTATCATACTG (서열 번호: 14); 역방향 서열: TGGTGTCATTTAGTGCTGCTCTATG (서열 번호: 15); 프로브 서열 CCAGCATTTCCATATAATAGC (서열 번호: 16)를 사용하여 엑손 7을 제외시킨(엑손 7-) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 전체 SMN2 RNA 수준은 프라이머 프로브 세트 hSMN2_LTS00935 (정방향 서열: CAGGAGGATTCCGTGCTGTT (서열 번호: 17); 역방향 서열 CAGTGCTGTATCATCCCAAATGTC, (서열 번호: 18); 프로브 서열: ACAGGCCAGAGCGAT (서열 번호: 19))를 사용하여 측정되었다.
결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 표 12-18 각각은 다른 실험을 나타낸다.
표 12
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00042
표 13
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00043
표 14
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00044
표 15
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00045
표 16
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00046
표 17
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00047
표 18
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00048
실시예 3: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 단일 용량 (15 μg)
상기 기재된 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 본질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다. 비교 화합물 번호 396443 및 819735 또한 이 분석에서 테스트되었다. 형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각 마우스는 15 μg의 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 제공받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 표 19-23 각각은 다른 실험을 나타낸다.
표 19
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00049
표 20
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00050
표 21
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00051
표 22
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00052
표 23
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00053
실시예 4: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 단일 용량 (70 μg)
변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 본질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다. 형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각 마우스는 70 μg 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 제공받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다.
표 24
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00054
실시예 5: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 다중 용량
상기 기재된 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 본질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다. 비교 화합물 번호 396443 또한 이 분석에서 테스트되었다. 형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각각의 마우스는 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 하기 표에 나타낸 바와 같이 다중 용량으로 받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 관상 뇌 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 비선형 회귀, 4-매개변수 용량 반응 곡선을 사용하여 GraphPad Prism 7에서 엑손 포함 (엑손 7+)에 대한 ED50를 계산하였다 [ Y=하단 + (상단-하단)/(1+ (10^logEC50 /X)^HillSlope)].
표 25
동형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00055
실시예 6: 야생형 마우스에서 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 내약성, 3시간 연구
상기 설명한 변형된 올리고뉴클레오티드를 야생형 암컷 C57/Bl6 마우스에서 테스트하여 내약성을 평가했다. 야생형 암컷 C57/Bl6 마우스는 각각 아래 표에 나열된 700μg의 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 용량을 제공받았다. 비교 화합물 번호 396443도 이 분석에서 350μg의 용량으로 테스트되었다. 비교 화합물 번호 387954, 396442, 443305 및 819735도 이 분석에서 700μg의 용량으로 테스트되었다. 각 처치 그룹은 4마리의 마우스로 구성되었다. 4마리의 한 마우스 그룹은 각 실험에 대한 음성 대조군으로 PBS를 제공받았다 (아래 별도의 표에서 확인됨). 주사 후 3시간에, 마우스를 7가지 상이한 기준에 따라 평가하였다. 기준은 (1) 마우스가 영리하고, 기민하고, 반응적이었다; (2) 마우스가 자극없이 서 있거나 웅크리고 있었다; (3) 마우스가 자극없이 임의의 움직임을 보여주었다; (4) 마우스는 들어올려진 후 앞쪽으로의 움직임을 보여주었다; (5) 마우스는 들어올려진 후 임의의 움직임을 보여주었다; (6) 마우스는 꼬리 꼬집음에 반응하였다; (7) 규칙적인 호흡이었다. 7가지 기준 각각에 대해 마우스는 기준을 충족하면 0, 그렇지 않으면 1의 하위점수를 받았다(기능적 관찰 배터리 점수 또는 FOB). 7가지 기준을 모두 평가한 후 점수를 합산하고 각 처치 그룹 내에서 평균을 냈다. 결과는 아래 표에 제시된다. 표 26-49 각각은 다른 실험을 나타낸다.
표 26
350 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00056
표 27
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00057
표 28
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00058
표 29
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00059
표 30
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00060
표 31
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00061
표 32
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00062
표 33
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00063
표 34
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00064
표 35
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00065
표 36
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00066
표 37
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00067
표 38
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00068
표 39
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00069
표 40
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00070
표 41
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00071
표 42
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00072
표 43
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00073
표 44
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00074
표 45
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00075
표 46
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00076
표 47
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00077
표 48
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00078
표 49
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00079
실시예 7: 랫트에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 내약성, 장기 평가
동일한 조건에서 실행되는 별도의 연구에서 상기 설명한 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드를 Sprague Dawley 랫트에서 테스트하여 장기(long-term) 내약성을 평가했다. 비교 화합물 번호 396442 및 819735 또한 이 분석에서 테스트되었다. Sprague Dawley 랫트 각각은 3 mg의 올리고뉴클레오티드 또는 PBS의 단일 척수강내(IT) 전달 용량을 제공받았다. 처치 1주 후부터 각 동물의 체중을 측정하고 훈련된 관찰자가 이상 사례에 대해 매주 평가했다. 이상 사례는 비정상적인 사지 벌림, 비정상적인 보행, 떨림, 비정상적인 호흡, 마비 및 경련을 포함하지만 이에 제한되지 않는 PBS 처치 대조군 동물에서 전형적이지 않은 신경학적 기능 장애로 정의되었다. 이상 사례의 발병은 기능장애가 최초 기록된 투여-후 주차로 정의된다. 이상 사례가 발생하지 않은 경우, 발병은 없었다 (-). 이상 사례의 발병은 일반적으로 번성 실패와 관련이 있으며, 이는 PBS 처치 동물과 유사한 체중 증가/유지가 없음으로 정의된다. 유사한 내약성 평가는 Oestergaard et al., Nucleic Acids Res., 2013 Nov, 41(21), 9634-9650 and Southwell et al., Mol Ther., 2014 Dec, 22(12), 2093-2106에 기재되어 있다.
연구가 끝나면 랫트를 희생시키고 조직을 수집하였다. 조직병리학은 칼빈딘 염색을 사용하여 소뇌 절편에서 수행되었다. 푸르키니예 세포 손실은 아래 표에 나타낸 바와 같이 칼빈딘 염색된 소뇌 절편에서 관찰되었다. 소뇌와 척수는 또한 변형된 올리고뉴클레오티드에 특이적인 항체를 사용하여 평가되었다. 올리고뉴클레오티드 흡수를 나타내지 않는 동물은 조직병리학 분석에서 제외되었다. 이상 사례로 인해 일찍 희생된 동물에 대한 조직학은 완료되지 않았다. 추가적으로, 성상교세포증의 마커인 피질 GFAP (Abdelhak, et al., Scientific Reports, 2018, 8, 14798)가 RT-PCR을 사용하여 측정되었으며 평균 >2배의 상승이 아래에 나타나있다.
표 50
3 mg 용량에서 랫트의 장기 내약성
Figure pct00080
실시예 8: 비인간 영장류, 단일 또는 반복 투약에서 변형된 올리고뉴클레오티드의 내약성 및 약동학
사이노몰구스 원숭이는 변형된 올리고뉴클레오티드의 국소 및 전신 내약성 및 약동학을 결정하기 위해 변형된 올리고뉴클레오티드로 처치된다. 각 그룹은 인공 CSF 또는 변형된 올리고뉴클레오티드를 단일 척수강내 요추 볼루스 용량 주사(IT)로 투여받거나, 반복-투약 그룹의 경우 연구 1일차에 IT 볼루스 용량을 받은 후 추후 시점에서 IT 볼루스 용량들을 투여받는다. 조직들은 최종 주사 후 1주일 후에 수집된다.
단일 용량 연구에서 원숭이에게 단일 용량의 변형된 올리고뉴클레오티드를 투여하고 내약성을 평가한다. 성체 사이노몰구스 원숭이에 대한 단일 용량 연구의 대표적인 용량은 1mg, 3mg, 7mg 및 35mg이다.
반복 투약 연구에서, 원숭이에게 연구 1일차에 IT 볼루스 용량, 이어서 매주 (예: 4주 연구의 경우 8, 15 및 22일차) 또는 매월 (예: 13주 연구의 경우 29, 57일 및 84일차) IT 볼루스 투약을 투여하였다. 성체 사이노몰구스 연구에서 반복 투약 연구의 대표적인 용량에는 1mg, 3mg, 7mg 및 35mg이 포함된다.
내약성 평가는 임상 관찰, 체중, 음식 섭취, 감각 운동 반사, 뇌 반사 및 척수 반사를 포함한 신체 및 신경학적 검사, 응고, 혈액학, 임상 화학(혈액 및 뇌척수액(CSF)), 세포 수 및 해부학적 병리학 평가에 기초한다. 모든 육안 이상을 기록하여 완전한 부검을 수행한다. 장기 중량을 측정하고 현미경 검사를 수행한다. 보체 분석을 위해 혈액을 수집한다. 또한, 혈액, CSF 및 조직(부검 시)은 독성 동태 평가를 위해 수집된다.
변형된 올리고뉴클레오티드의 내약성은 변형된 올리고뉴클레오티드 또는 대조군으로 처치된 사이노몰구스 원숭이에서 Aif1 및 Gfap 수준을 측정함으로써 뇌 및 척수 조직에서 분석된다. 뇌 및 척수 샘플을 수집하고 액체 질소에서 급속 냉동하고 냉동 보관한다 (-60°C 내지 -90°C). 샘플링 시 RNA 분석을 위해 2mm 생검 펀치를 사용하여 냉동 조직으로부터 샘플을 수집한다. 여러 뇌 및 척수 영역으로부터 펀치들을 채취한다.
실시예 9: 화합물 번호 1263789, 1287717, 1287745, 또는 1358996을 이용한 Ia상 인간 임상 시험
인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 안전성, 내약성, 약동학, 약력학 및 효능을 임상 시험 환경에서 평가한다. 단일 및/또는 다중 용량의 변형된 올리고뉴클레오티드를 SMA, 예를 들어, 유형 I SMA, 유형 II SMA, 유형 III SMA, 또는 유형 IV SMA가 확인된 환자에서 평가한다.
연구 동안 환자 안전을 면밀히 모니터링한다. 안전성 및 내약성 평가에는 다음이 포함된다: 신체 검사 및 표준 신경학적 평가(안저 포함), 활력 징후(HR, BP, 기립 변화, 체중), ECG, AE 및 병용 약물, 콜롬비아 자살 심각도 평가 척도 (C-SSRS), 실험실 CSF 안전성 (세포 수, 단백질, 글루코스), 혈장 실험실 테스트(임상 화학, 혈액학) 및 소변 검사.
적절한 연령 및 유형의 효능 평가들이 선택되며, 여기에는, 예를 들어, SMA 아동의 운동 기능을 평가하는데 사용되는 신뢰할 수 있고 검증된 툴인 Hammersmith 운동 기능 스케일-확장판 (HFMSE); 소아용 삶의 질 검사 (PedsQL™측정도구 4.0 Generic Core Scale; 소아용 삶의 질 검사 3.0 신경근 모듈; 복합 근육 활동 전위 (CMAP); 모터 유닛 수 추정 (MUNE); 상지 모듈 (ULM); 및 6분 도보 테스트 (6MWT) (Darras, et al., Neurology, 2019, 92: e2492-e2506)가 포함된다.
실시예 10: 인간 SMN2 핵산에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 설계
인간 SMN2 핵산에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드는 아래 표에 나타낸 바와 같이 설계 및 합성되었다.
아래 표에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (뉴클레오티드 19939708 내지 19967777로부터 절두된 GENBANK 수탁 번호 NT_006713.14)에 100% 상보적이다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 18개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결, 메톡시프로필 포스포네이트 뉴클레오시드간 연결, 또는 메실 포스포라미데이트 (MsP) 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되며, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 각 'x'는 메톡시프로필 포스포네이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'z'는 메실 포스포라미데이트 (MsP) 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다. 변형된 올리고뉴클레오티드 449320은 WO2015/161170 A2에 이미 기재되어 있다.
표 51
혼합 PO/PS, PO/MsP, 균일한 MsP 또는 PS/MOP 뉴클레오시드간 연결이 있는 MOE 및 NMA 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00081
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 모두 (5'에서 3'로): TCACTTTCATAATGCTGG(서열 번호: 23)의 서열로 구성된다. 아래 표에 나열된 변형된 올리고뉴클레오티드 각각은 서열 번호: 1 (상기 본원에 기재)에 100% 상보적이다. “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다. “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내며, 변형된 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산 서열에서 이 부위에 대해 상보적이다.
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 18개 뉴클레오시드 길이이다. 각 뉴클레오시드는 2'-MOE 당 모이어티 또는 2'-NMA 당 모이어티를 포함한다. 각각의 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 모티프가 당 모티프 열에 제공되며, 이때 각 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타낸다. 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결, 또는 메실 포스포라미데이트 (MsP) 뉴클레오시드간 연결이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 뉴클레오시드간 연결 모티프는 뉴클레오시드간 연결 모티프 열에 제공되며, 이때 각 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 각 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 각 'z'는 메실 포스포라미데이트 (MsP) 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이다. 아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 5'-OH에 부착된 6-팔미트아미도헥실 포스페이트 접합체 그룹에 접합된다. 접합체 그룹의 구조는 다음과 같다:
Figure pct00082
.
표 52
혼합 PO/PS, PO/MsP, 또는 균일한 MsP 뉴클레오시드간 연결이 있는 6-팔미트아미도헥실 접합된 MOE 및 NMA 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00083
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드들은 모두 (5'에서 3'으로): TCACTTTCATAATGCTGG (서열 번호: 23)의 서열로 구성되며, 이때 서열 번호: 1 (상기 본원에 기재됨)에서 시작 부위는 27062이고 정지 부위는 27079이고, 이때 “시작 부위”는 5'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내는데 표적 핵산 서열에서 변형된 올리고뉴클레오티드는 이 부위에 상보적이고, 그리고 이때 “정지 부위”는 3'에 가장가까운 뉴클레오시드를 나타내는데 표적 핵산 서열에서 변형된 올리고뉴클레오티드는 이 부위에 상보적이다.
아래 표의 변형된 올리고뉴클레오티드는 18개 뉴클레오시드 길이이다. 각 변형된 올리고뉴클레오티드에 대한 당 및 뉴클레오시드간 연결 모티프들은 서열 및 화학적 표기 열에 제공되며, 이때 각 아래첨자 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 각 아래첨자 '[DMA]'는 2'-O-(N,N-다이메틸) 아세트아마이드 모이어티를 나타내고, 각 아래첨자 '[NEA]'는 2'-O-(N-에틸) 아세트아마이드 모이어티를 나타내고, 각 아래첨자 '[NPA]'는 2'-O-(N-프로필) 아세트아마이드 모이어티를 나타내고, 각 아래첨자 '[NcPA]'는 2'O-(N-사이클로프로필) 아세트아마이드 모이어티를 나타내고, 각 아래첨자 '[McPA]'는 2'-O-(N-사이클로프로필메틸) 아세트아마이드 모이어티를 나타내고, 그리고 각 아래첨자 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타낸다. 각 사이토신은 5-메틸 사이토신이며, 이때 사이토신 잔기 앞의 위첨자 'm' (mC)은 5-메틸 사이토신을 나타낸다. 아래 표에 나타낸 각 당들의 구조는 다음과 같다:
Figure pct00084
표 53
균일한 PS 뉴클레오시드간 연결이 있는 NMA 및 NMA 유사체 변형된 올리고뉴클레오티드
Figure pct00085
실시예 11: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 단일 용량 (35 μg)
상기 기재된 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 실질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다.
처치
형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각각의 마우스는 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 하기 표에 나타낸 바와 같은 용량으로 받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 관상 뇌 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 비선형 회귀, 4-매개변수 용량 반응 곡선을 사용하여 GraphPad Prism 7에서 엑손 포함 (엑손 7+)에 대한 ED50를 계산하였다 [ Y=하단 + (상단-하단)/(1+ (10^logEC50 /X)^HillSlope)].
RNA 분석
처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2vd#4_LTS00216_MGB를 사용하여 엑손 7을 포함하는 (엑손 7+) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2_Sumner68_PPS50481을 사용하여 엑손 7을 제외시킨 (엑손 7-) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 전체 SMN2 RNA 수준은 프라이머 프로브 세트 hSMN2_LTS00935를 사용하여 측정하였다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다.
표 54
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00086
표 55
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00087
† 사용 가능한 샘플이 4개 미만임을 나타냄.
실시예 12: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 단일 용량 (15 μg)
상기 기재된 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 본질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다.
처치
형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각각의 마우스는 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 하기 표에 나타낸 바와 같은 용량으로 받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 관상 뇌 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 비선형 회귀, 4-매개변수 용량 반응 곡선을 사용하여 GraphPad Prism 7에서 엑손 포함 (엑손 7+)에 대한 ED50를 계산하였다 [ Y=하단 + (상단-하단)/(1+ (10^logEC50 /X)^HillSlope)].
RNA 분석
처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2vd#4_LTS00216_MGB를 사용하여 엑손 7을 포함하는 (엑손 7+) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2_Sumner68_PPS50481을 사용하여 엑손 7을 제외시킨 (엑손 7-) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 전체 SMN2 RNA 수준은 프라이머 프로브 세트 hSMN2_LTS00935를 사용하여 측정하였다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다.
표 56
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00088
실시예 13: 형질전환 마우스에서 인간 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성, 다중 용량
상기 기재된 선택된 변형된 올리고뉴클레오티드의 활성은 인간 SMN2 형질전환 마우스에서 본질적으로 실시예 2에서 기재된 바와 같이 시험되었다.
처치
형질전환 마우스들을 각 4마리 마우스 그룹들로 나누었다. 각각의 마우스는 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 볼루스를 하기 표에 나타낸 바와 같이 다중 용량으로 받았다. 4마리의 한 마우스 그룹에 PBS를 음성 대조군으로 제공했다. 처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 관상 뇌 및 척수에서 RNA를 추출했다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다. 비선형 회귀, 4-매개변수 용량 반응 곡선을 사용하여 GraphPad Prism 7에서 엑손 포함 (엑손 7+)에 대한 ED50를 계산하였다 [ Y=하단 + (상단-하단)/(1+ (10^logEC50 /X)^HillSlope)].
RNA 분석
처치 2주 후, 마우스를 희생시키고 SMN2 RNA의 실시간 qPCR 분석을 위해 피질 뇌 조직 및 척수에서 RNA를 추출했다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2vd#4_LTS00216_MGB를 사용하여 엑손 7을 포함하는 (엑손 7+) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 프라이머 프로브 세트 hSMN2_Sumner68_PPS50481을 사용하여 엑손 7을 제외시킨 (엑손 7-) SMN2 RNA의 양을 결정하였다. 전체 SMN2 RNA 수준은 프라이머 프로브 세트 hSMN2_LTS00935를 사용하여 측정하였다. 결과는 총 SMN2 수준으로 정규화된 PBS 대조군에 대한 RNA 수준의 배수 변화로 제시된다.
표 57
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00089
표 58
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00090
Figure pct00091
† 사용 가능한 샘플이 4개 미만임을 나타냄.
표 59
이형접합 형질전환 마우스에서 인간 SMN2 RNA 스플라이싱에 대한 변형된 올리고뉴클레오티드의 효과
Figure pct00092
실시예 15: 야생형 마우스에서 SMN2에 상보적인 변형된 올리고뉴클레오티드의 내약성
상기 설명한 변형된 올리고뉴클레오티드를 야생형 암컷 C57/Bl6 마우스에서 테스트하여 이러한 올리고뉴클레오티드의 내약성을 평가했다. 야생형 암컷 C57/Bl6 마우스는 각각 아래 표에 나열된 700μg의 변형된 올리고뉴클레오티드의 단일 ICV 용량을 제공받았다. 각 처치 그룹은 4마리의 마우스로 구성되었다. 4마리의 한 마우스 그룹은 각 실험에 대한 음성 대조군으로 PBS를 제공받았다 (아래 별도의 표에서 확인됨). 주사 후 3시간에, 마우스를 7가지 상이한 기준에 따라 평가하였다. 기준은 (1) 마우스가 영리하고, 기민하고, 반응적이었다; (2) 마우스가 자극없이 서 있거나 웅크리고 있었다; (3) 마우스가 자극없이 임의의 움직임을 보여주었다; (4) 마우스는 들어올려진 후 앞쪽으로의 움직임을 보여주었다; (5) 마우스는 들어올려진 후 임의의 움직임을 보여주었다; (6) 마우스는 꼬리 꼬집음에 반응하였다; (7) 규칙적인 호흡이었다. 7가지 기준 각각에 대해 마우스는 기준을 충족하면 0, 그렇지 않으면 1의 하위점수를 받았다(기능적 관찰 배터리 점수 또는 FOB). 7가지 기준을 모두 평가한 후 각 마우스에 대해 점수를 합산하고 각 처치 그룹 내에서 평균을 냈다. 결과는 아래 표에 제시된다.
표 60
700 μg 용량에서 마우스의 내약성 점수
Figure pct00093
SEQUENCE LISTING <110> Ionis Pharmaceuticals, Inc. <120> COMPOUNDS AND METHODS FOR MODULATING SMN2 <130> BIOL0367WO <150> 62/983,545 <151> 2020-02-28 <160> 50 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 28070 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 1 ccacaaatgt gggagggcga taaccactcg tagaaagcgt gagaagttac tacaagcggt 60 cctcccggcc accgtactgt tccgctccca gaagccccgg gcggcggaag tcgtcactct 120 taagaaggga cggggcccca cgctgcgcac ccgcgggttt gctatggcga tgagcagcgg 180 cggcagtggt ggcggcgtcc cggagcagga ggattccgtg ctgttccggc gcggcacagg 240 ccaggtgagg tcgcagccag tgcagtctcc ctattagcgc tctcagcacc cttcttccgg 300 cccaactctc cttccgcagc ctcgggacag catcaagtcg atccgctcac tggagttgtg 360 gtccgcgttt ttctacgtct tttcccactc cgttccctgc gaaccacatc cgcaagctcc 420 ttcctcgagc agtttgggct ccttgatagc gttgagtgga ggccctgccg cgacttggca 480 gtagcttatt ttgttcactc ctctctggct ggtgtggggg aggtgggggc attaggccag 540 ggtgaagcag gggaaccact taggagtctg ttaagatgat ctgaacttca gaacaagatg 600 ttattaacag agtgaaagta tttggattct gggtatattt tgaaatcgga ggcaacaggt 660 ttttcagata gattcgataa cggaggttat cctgaatagt tgaaaagata aagttgcctt 720 ttgctgaggt gggaaagaga agattgccag tagagcaggt ttctcaggag ttcagtcttg 780 ggcatagcat ggtaggggtg aatttggctg gagtgagttg gagagtagga gaagagaaat 840 ccaaggcaac atttgaccag cctgggcaac atagtgtgac tccgagtctg caaaaattag 900 acgggtgttg tggtgcgcgt ctgtggtctc agctacctgg aaggttcagg ccttggaagg 960 ctcagggagg tggaggctgc agtgatctgt gattgcgcct ctgcactcca gcctgggcga 1020 cagagccaga ccctgtctta aaacaaaata aacggccggg cgcggtggct caagcctgta 1080 atcccagcac tttgggaggc cgaggcggcc ggatcacaag gtcaggagat cgagaccatc 1140 ctggctaaca cggtgaaacc ccgtctctac tacaaataca aaaaattagc cgggcgtggt 1200 gacgggcgcc tgtagtccca gctactcggg aggctgaggc aggagaatgt catgaagccg 1260 ggaggcggag cttgcagtga gccgagatcg cgccactgca ctccagcctg ggcgatagag 1320 caagactccg tctcaaataa ataaataaat aaataaataa ataataaaaa catcggtagg 1380 catatttcaa ggaattctat ttaaaaaaaa tttttttaga gacaagttcg ctctctgtgg 1440 cccaggctgg agtacagtgg catgatccta gcccatggca gcgttgatct cttggcctca 1500 agcgaccctc ctttggagtc gctgggccta aaggagtgag ccaccacgaa attttattat 1560 aaatggaggg tagagaaatt gggcaataaa tggaggggga agtgagttaa gaggaatttt 1620 aattatgtgt gtgtggtttt aaaagagggg ggtcttgctc tgttgcccag gctgctgggg 1680 tgccagtggc gcaatcatga atcactacag ccttggactc ctggcctcaa gctatcctcc 1740 cacctctgcc tcccaaagta ctgggattac tagtgtgagc cactgcacta agataggagc 1800 aacatgtttc agcatgtttg tgggttgata ggaaagatga gaatgggaaa gttgatgtcg 1860 gaaagaagac aatggctaga gcaatgtcct agagtaggta agaagggatg gatttggcct 1920 ttgttggaaa cattagcggt tcttttggtg acagctatat agttaacaca tctatgatac 1980 gtgaatgggc agataggatg gcaggagatt ttgaaagttc tcttgattct tactgttctc 2040 ttagtgaaag aagcaaggtt atcagctaga agctgggatg ggagaggaaa gagaagatgg 2100 gaagtagata gttctttaga agagtgggca agggttggac tagggaagtt tagtggaaat 2160 attgctaggc aacataaaga gcctacttga gattcgtggt catgagttga aggagaccag 2220 acagcaagat tgtgtatgag ggcacccaca gagtaaatgg agagttgaaa ttaatgcagt 2280 tgtgatttta ccacgtggat atgaagaagt gagggggaga agtacaaagg agttctctta 2340 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cagagcagga ctcctcttgg aaaaaaaaaa ttagctgggc atggtggcag gtgcctgtag 3240 tctcagctac tagggaggct gaggcaggaa aatcacttga acccgggatg tggagtttgc 3300 agtgacccga gatcgtgcca ctgtactcca tcctgggcga caaaatgaga ctctgcctca 3360 aaaaaaaaaa aaaaaaaaag tgggaggatc aatgtactgc cagtcctaat gaagtggaat 3420 gattgtcccc atcaaatcac tagtaggagt aagttgcaga gcctagaagg tgatggttaa 3480 gagagtggga ttcttgaaac tgcatttatg gagaggttgt ggttattggt tataataaat 3540 aaatacagtt gaagtgagtg agtagctgag atttggggat gtatcagttc attcttacac 3600 tgctacaaag acatacctga gaccaggtat ttataaagat aagaggttta atcagctcac 3660 agttctgctg cctgtacagg cttctcttgt ggaggcctaa ggaaacttac agtcatggtg 3720 gaaggtgaag gggaaacaag cacagtcttc acatggccag caggagagag agagaagggg 3780 gaagtgctac atactttaaa acaaccagat cttgtgagaa cgcttatcag gaaacagcac 3840 ttggggatgg tgctaaatca ttagaaatca cccccatgat ccagtcgcct cctaccatgc 3900 ccacctccaa cactggggat cacaattcag catgagattt gggtaggaac acagagctgc 3960 accacatcag aggatgtaca agattgtggt ggagaggagt ttagagacct gcaaatatag 4020 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Synthetic oligonucleotide <400> 27 tcactttcat aatgctggca 20 <210> 28 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 28 ctttcataat gctggc 16 <210> 29 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 29 actttcataa tgctggc 17 <210> 30 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 30 tcactttcat aatgctggc 19 <210> 31 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 31 actttcataa tgctgg 16 <210> 32 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 32 cactttcata atgctgg 17 <210> 33 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 33 ttcactttca taatgctgg 19 <210> 34 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 34 attcactttc ataatgctg 19 <210> 35 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 35 agattcactt tcataatgct 20 <210> 36 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 36 tcactttcat aatgctggt 19 <210> 37 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 37 tcactttcat aatgctgga 19 <210> 38 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <220> <221> misc_feature <222> (19)..(19) <223> bases at these positions are RNA <400> 38 tcactttcat aatgctggu 19 <210> 39 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 39 tcactttcat aatgctggaa 20 <210> 40 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 40 tcactttcat aatgctggat 20 <210> 41 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 41 tcactttcat aatgctggac 20 <210> 42 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 42 tcactttcat aatgctggtc 20 <210> 43 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 43 tcactttcat aatgctggtt 20 <210> 44 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 44 tcactttcat aatgctggta 20 <210> 45 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 45 tcactttcat aatgctggcc 20 <210> 46 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 46 tcactttcat aatgctggct 20 <210> 47 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 47 ctcactttca taatgctgg 19 <210> 48 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 48 atcactttca taatgctgg 19 <210> 49 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 49 gattcacttt cataatgctg 20 <210> 50 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 50 gattcacttt cataatgct 19

Claims (71)

16, 17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개 또는 적어도 16개의 연속 (contiguous) 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-27, 29-30, 또는 32-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개 또는 적어도 17개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20-27, 30, 또는 33-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개 또는 적어도 18개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20, 22, 24-27, 30, 33-50의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개, 적어도 18개 또는 적어도 19개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성되고 서열 번호: 20, 22, 25, 27, 35, 39-46, 또는 49의 핵염기 서열 중 어느 하나의 적어도 15개, 적어도 16개, 적어도 17개, 적어도 18개, 적어도 19개 또는 적어도 20개의 연속 핵염기를 포함하는 핵염기 서열을 갖는 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물로서, 이때, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 당 모이어티 및 변형된 뉴클레오시드간 연결로부터 선택되는 적어도 하나의 변형을 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 1-5 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 올리고뉴클레오티드의 전체 핵염기 서열에 걸쳐 측정시 서열 번호: 1의 핵염기 서열에 적어도 80%, 85%, 87.5%, 88.2%, 89%, 89.4%, 90%, 93.7%, 94%, 94.7%, 95%, 또는 100% 상보적인 핵염기 서열을 가지는, 올리고머 화합물.
청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) sososssssssssssss, ssosssssssssssoss, ssosssssosssssoss, ssosssosssosssoss, soossssssssssooss, sooosssssssssooss, sooossssssssoooss, sssssssooosssssss, ssossssssssssssss, ssssossssssssssss, ssssssossssssssss, ssssssssossssssss, ssssssssssossssss, ssssssssssssossss, ssssssssssssssoss, sossssssssssssoss, sosssssssssosssss, sosssssssosssssss, sosssssosssssssss, sosssosssssssssss, ssssosssssssssoss, ssssssosssssssoss, ssssssssosssssoss, ssssssssssosssoss, ssssssssssssososs, soossssssssssssss, sssoossssssssssss, sssssoossssssssss, sssssssoossssssss, sssssssssoossssss, sssssssssssoossss, sssssssssssssooss, sssssssoooossssss, ssoooosssssssssss, ssssoooosssssssss, ssssssssoooosssss, ssssssssssoooosss, sssssssssssooooss, ssssssooooossssss, ssssssoooooosssss, soooosssssssoooss, sssssooooooosssss, ssssssssssssssoss, ssssssssssssosss, sssssssssssssooss, ssssssssssssososs, sssssssssssosssss, sssssssssssososss, ssssssssssossosss, sssssssssosssssss, sssssssssosssosss, ssssssssosssssoss, ssssssssossssosss, sssssssosssssssss, sssssssoossssssss, sssssosssssssssss, sssosssssssssssss, sosssssssssssssss, sossssssossssssss, soossssssssssssss, ossssssssssssssssso, sssssssssssssssssoo, ssssssssssssssssoss, sssssssssssssssooss, ssssssssssssssososs, sssssssssosssssssss, sssssssssossssssoss, ssssssssoosssssssss, sosssssssssssssssss, sossssssssssssssoss, sosssssssosssssssss, sososssssssssssssss, soossssssssssssssss, sssssssssssssssssss, ssssssssssssssssso, ossssssssssssssssss, ssssssssssssososso, sssssssssssssssoss, sssssssssssssososs, ssssssssosssssssss, ssssssssossssssoss, sossssssssssssssss, sosssssssssssssoss, sossssssosssssssss, sosossssssssssssss, ssssssssssooooss, ssssssssoooossss, sssssssooossssss, ssssssoooossssss, ssssssooooosssss, sssssoooooosssss, sssssooooooossss, ssssoooossssssss, ssossssssssssoss, ssosssssossssoss, ssosssosssossoss, ssossossossososs, ssososososososss, ssoooossssssssss, soosssssssssooss, sooossssssssooss, sooosssssssoooss, soooossssssoooss, sssssssssooooss, ssssssssoooosss, ssssssooossssss, ssssssoooosssss, sssssooooosssss , sssssoooooossss, ssssoooosssssss, ssssooooooossss, sssosssosssosss, ssosssssssssoss, ssossossossosss, ssossossosososs, ssososososososs, ssoooosssssssss, soossssssssooss, sooosssssssooss, sooossssssoooss, 및 soooosssssoooss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며; 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 sssssssssssssssxs 및 ssssssssssssssssx에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며, 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 “x”는 메톡시프로필포스포네이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 zzzzzzzzzzzzzzzzz, ssssssssssszzzzzz, ssssszzzzzzssssss, zzooooooooooooozz, zzzzooooooooooozz, zzzzzzooooooooozz, zzzzzzzzooooooozz, 및 ssoooooooooooooss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며, 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내고, 그리고 “z”는 메실 포스포라미데이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) eeeeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeeee, nnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnnn, nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn, nennnnneneennnnnnn, nnnnnnnnnnnnenneen, nennnnneneenenneen, nnnnnnnnnnnnnnnnnne, nnnnnnnnnnnnnnnnnnd, nnnnnnnnnnnnnnnnnny, nnnnnnnnnnnnnnnnnndd, nnnnnnnnnnnnnnnnnned, nnnnnnnnnnnnnnnnnnde, nnnnnnnnnnnnnnnnnnee, eeeeeeeeeeeeeeeeeedd, eeeeeeeeeeeeeeeeeeed, eeeeeeeeeeeeeeeeeede, nnnnnnnnnnnnnnnnnnd, nnnnnnnnnnnnnnnnnne, eeeeeeeeeeeeeeeeeed, keekeekeekeekeeeek, keeekeeekeeekeeeek, keeeeekeeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeeeek, eeekeekeekeekeekek, eeekeekeekeekeekee, eeeeeekeekeekeekee, eeeeeekeekeekeeeee, eeeeeekeeeeekeeeee, keekeekeekeeeeeeee, eeeeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeeekeek, keekeekeekeekeeek, keeekeeekeeekeeek, keeeekeeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeeek, eekeekeekeekeekek, eekeekeekeekeekee, eeeeekeekeekeekee, eeeeekeekeekeeeee, eeeeekeeeeekeeeee, keekeekeekeeeeeee, eeeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeeee, eeeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeeekeek, keekeekeekeekeek, keeekeeekeeekeek, keeeekeeeekeeeek, keeeeeeekeeeeeek, keeeeeeeeeeeeeek, kekeekeekeekeeke, eekeekeekeekeeke, eeeeekeekeekeeke, eeeeekeekeekeeee, eeeeekeeeeekeeee, keekeekeekeeeeee,eeeeeekeekeekeek, keekeekeeeeeeeee, eeeeeeeeekeekeek, keekeeeeeeeeeeee, eeeeeeeeeeeekeek, eeeeeeeeeeeeeeeeeed, eeeeeeeeeeeeeeeeeey, ennnnnnnnnnnnnnnnnn, 및 ennnnnnnnnnnnnnnnnne에서 선택된 당 모티프를 가지고; 이때 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고, 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 'k'은 cEt 당 모이어티를 나타내고, 'd'는 2'-β-D-데옥시리보실 당 모이어티를 나타내고, 그리고 'y'는 2'-OMe 당 모이어티를 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) nnnnnnnnnnnnnnnenn 및 nnnnnnnnnnnnnnnnen에서 선택된 당 모티프를 가지며, 이때 'e'는 2'-MOE 당 모이어티를 나타내고 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) qqnqqqqqnqnnqnqqnn의 당 모티프를 가지며, 이때 각 'n'은 2'-NMA 당 모이어티를 나타내고, 그리고 각 'q'는 2'-O-(N,N-다이메틸) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'-O-(N-에틸) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'-O-(N-프로필) 아세트아마이드 당 모이어티, 2'O-(N-사이클로프로필) 아세트아마이드 당 모이어티, 및 2'-O-(N-사이클로프로필메틸) 아세트아마이드 당 모이어티에서 독립적으로 선택되는, 올리고머 화합물.
청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 변형된 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 이중고리형 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 14에 있어서, 이중고리형 당 모이어티는 4'-2' 가교를 가지며, 이때 4'-2' 가교는 -CH2-O-; 및 -CH(CH3)-O-에서 선택되는, 올리고머 화합물.
청구항 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 비-이중고리형 변형된 당 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 16에 있어서, 비-이중고리형 변형된 당 모이어티는 2'-MOE 당 모이어티, 2'-NMA 당 모이어티, 2'-OMe 당 모이어티, 또는 2'-F 당 모이어티 중 어느 하나인, 올리고머 화합물.
청구항 13에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 당 대체물을 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 18에 있어서, 당 대체물은 모르폴리노, 변형된 모르폴리노, PNA, THP 및 F-HNA 중 어느 하나인, 올리고머 화합물.
청구항 1-6 및 10-16 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 변형된 뉴클레오시드간 연결을 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 20에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 각 뉴클레오시드간 연결은 변형된 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
청구항 20 또는 청구항 21에 있어서, 변형된 뉴클레오시드간 연결은 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
청구항 1-20 또는 22 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 20, 22, 또는 23 중 어느 한 항에 있어서, 각 뉴클레오시드간 연결은 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결 및 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에서 독립적으로 선택되는, 올리고머 화합물.
청구항 10-16 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 (5'에서 3'으로) sososssssssssssss, soossssssssssssss, sosssosssssssssss, sosssssosssssssss, sosssssssosssssss, sssoossssssssssss, sssssssoossssssss, sssssssssoossssss, 및 sssssssssssoossss에서 선택된 뉴클레오시드간 연결 모티프를 가지며; 이때 's'는 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 나타내고 'o'는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결을 나타내는, 올리고머 화합물.
청구항 1-25 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 변형된 핵염기를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 26에 있어서, 변형된 핵염기는 5-메틸 사이토신인, 올리고머 화합물.
청구항 1-27 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 16, 17, 18, 19, 또는 20개의 연결된 뉴클레오시드로 구성된, 올리고머 화합물.
청구항 1-28 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 1 또는 2개의 비-상보성 핵염기를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 1-29 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드는 1 또는 2개의 절단가능한 모이어티를 포함하는, 올리고머 화합물.
청구항 30에 있어서, 절단가능한 모이어티는 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결인, 올리고머 화합물.
청구항 1-31 중 어느 한 항에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드로 구성된, 올리고머 화합물.
청구항 1-32 중 어느 한 항에 있어서, 올리고머 화합물은 단일 가닥 올리고머 화합물인, 올리고머 화합물.
다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: mCes Aeo mCes Teo Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Ges mCe (서열 번호: 21), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: Teo Tes mCes Aes mCes Tes Tes Tes mCes Aes Tes Aes Aes Tes Ges mCes Tes Ges Geo mCe (서열 번호: 22), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: Teo Tns mCns Ans mCns Tns Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gno mCe (서열 번호: 22), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
e = 2'-MOE 당 모이어티,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
다음과 같은 화학 표기법에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드를 포함하는 올리고머 화합물: mCns Ano mCns Tno Tns Tns mCns Ans Tns Ans Ans Tns Gns mCns Tns Gns Gns mCn (서열 번호: 21), 이때:
A = 아데닌 핵염기,
mC = 5-메틸 사이토신 핵염기,
G = 구아닌 핵염기,
T = 티민 핵염기,
n = 2'-NMA 당 모이어티,
s = 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결, 및
o = 포스포다이에스터 뉴클레오시드간 연결.
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:

Figure pct00094

(서열 번호: 21), 또는 이의 염.
청구항 38에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:

Figure pct00095

(서열 번호: 21).
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00096

(서열 번호: 22), 또는 이의 염.
청구항 41에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00097

(서열 번호: 22).
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00098

(서열 번호: 22), 또는 이의 염.
청구항 44에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
다음과 같은 화학 구조에 상응하는 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00099

(서열 번호: 22).
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00100

(서열 번호: 21), 또는 이의 염.
청구항 47에 있어서, 나트륨 염 또는 칼륨 염인, 변형된 올리고뉴클레오티드.
다음과 같은 화학 구조에 따른 변형된 올리고뉴클레오티드:
Figure pct00101

(서열 번호: 21).
청구항 1-37 중 어느 한 항의 올리고머 화합물 또는 청구항 38-49 중 어느 한 항의 변형된 올리고뉴클레오티드, 및 약학적으로 허용되는 희석제 또는 담체를 포함하는 약학 조성물.
청구항 50에 있어서, 약학적으로 허용되는 희석제를 포함하고, 이때 약학적으로 허용되는 희석제는 인공 CSF (aCSF) 또는 PBS인, 약학 조성물.
청구항 51에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드 및 인공 CSF (aCSF)로 본질적으로 구성되는 약학 조성물.
청구항 52에 있어서, 변형된 올리고뉴클레오티드 및 PBS로 본질적으로 구성되는 약학 조성물.
청구항 38-49 중 어느 한 항의 변형된 올리고뉴클레오티드의 키랄 풍부화 집단으로서, 특정 입체화학적 배열을 갖는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된 키랄 풍부화 집단.
청구항 54에 있어서, 상기 집단에는 (Sp) 배열을 가지는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 54에 있어서, 상기 집단에는 (Rp) 배열을 가지는 적어도 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 포함하는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 54에 있어서, 상기 집단에는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 독립적으로 선택된 특정 입체화학적 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 57에 있어서, 상기 집단에는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Sp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 또는 각 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Rp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 57에 있어서, 상기 집단에는 하나의 특정 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결에 (Rp) 배열을 가지는, 그리고 나머지 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 각각에 (Sp) 배열을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 57에 있어서, 상기 집단에는 5'에서 3' 방향으로 Sp, Sp, 및 Rp 배열의 적어도 3개의 연속 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결을 가지는 변형된 올리고뉴클레오티드가 풍부화된, 키랄 풍부화 집단.
청구항 38-49 중 어느 한 항의 변형된 올리고뉴클레오티드의 집단으로서, 변형된 올리고뉴클레오티드의 포스포로티오에이트 뉴클레오시드간 연결 모두는 입체무작위인, 집단.
SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환이 있는 또는 이의 발병 위험이 있는 대상체에게 치료 유효량의 청구항 50-53 중 어느 한 항의 약학 조성물을 투여하는 단계; 및 이로써 SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환을 치료하는 단계를 포함하는, SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환의 치료 방법.
청구항 62에 있어서, SMN1 또는 SMN2와 관련된 질환은 신경퇴행성 질환인, 방법.
청구항 63에 있어서, 신경퇴행성 질환은 척추성 근위축증 (SMA)인, 방법.
청구항 64에 있어서, SMA는 유형 I SMA, 유형 II SMA, 유형 III SMA, 또는 유형 IV SMA 중 어느 하나인, 방법.
청구항 64 또는 청구항 65에 있어서, SMA의 적어도 하나의 증상이 개선되는, 방법.
청구항 66에 있어서, 증상은 근력 감소; 똑바로 앉기, 서기 및/또는 걷기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 신경근 활동 감소; 하나 이상의 근육에서 전기 활성 감소; 호흡 감소; 도움 없이 먹기, 마시기, 및/또는 호흡하기에 대한 무능력 또는 능력 감소; 체중 감소 또는 체중 증가의 감소; 및/또는 생존 단축 중 어느 하나인, 방법.
청구항 62-67 중 어느 한 항에 있어서, 약학 조성물은 중추신경계에 또는 전신에 투여되는, 방법.
청구항 68에 있어서, 약학 조성물은 중추신경계에 및 전신에 투여되는, 방법.
청구항 62-67 중 어느 한 항에 있어서, 약학 조성물은 척수강내, 전신, 피하, 또는 근육내 중 어느 하나로 투여되는, 방법.
세포, 조직 또는 장기를 청구항 1-37 중 어느 한 항의 올리고머 화합물, 청구항 38-49 중 어느 한 항의 변형된 올리고뉴클레오티드, 또는 청구항 50-53 중 어느 한 항의 약학 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 엑손 7을 포함하는 SMN2 RNA를 증가시키는 방법.
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