EP1438405A1 - Use of a double-stranded ribonucleic acid for specifically inhibiting the expression of a given target gene - Google Patents

Use of a double-stranded ribonucleic acid for specifically inhibiting the expression of a given target gene

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EP1438405A1
EP1438405A1 EP02779511A EP02779511A EP1438405A1 EP 1438405 A1 EP1438405 A1 EP 1438405A1 EP 02779511 A EP02779511 A EP 02779511A EP 02779511 A EP02779511 A EP 02779511A EP 1438405 A1 EP1438405 A1 EP 1438405A1
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EP
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dsrna
complementary
target gene
strand
nucleotides
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Stefan Limmer
Roland Kreutzer
Matthias John
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Definitions

  • the invention relates to the use of a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene that is point-mutated relative to an original gene. It further relates to the use of such a ribonucleic acid for the manufacture of a medicament, a medicament and a method for the targeted inhibition of the expression of said target gene in a cell.
  • dsRNA double-stranded ribonucleic acid
  • DE 101 00 586 C1 discloses a method for inhibiting the expression of a target gene in a cell, in which an oligoribonucleotide with a double-stranded structure is introduced into the cell. One strand of the double-stranded structure is complementary to the target gene.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages of the prior art.
  • the use of a dsRNA for the targeted inhibition of the expression of a target gene mutated with respect to an original gene in a cell is to be provided, in which the expression of the original gene remains largely unaffected.
  • a medicament and a method for the targeted inhibition of the expression of a given target gene as well as a use for the production of the medicament are to be provided.
  • a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) for targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene
  • a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene, in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides that are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides that are not complementary to the target gene.
  • the invention further relates to the use of such a dsRNA for the production of a medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is mutated point-wise relative to an original gene.
  • a nucleotide is "complementary" to the target gene or original gene if it can form a specific Watson-Crick base pairing with a nucleotide corresponding to it in its sequence position.
  • “Complementary region” is understood to mean that the nucleotides contained therein are essentially complementary to the target gene. This means that not all nucleotides in the region are complementary to the target gene. The number of nucleotides that are not complementary to the target gene is one in the lowest case.
  • the target gene is generally understood to mean the DNA strand - the double-stranded DNA present in the cell, which is complementary to a DNA strand which serves as a template during transcription, including all the areas transcribed. So it is in
  • the strand S1 can thus be complementary to an RNA transcript formed during expression or its processing product, such as e.g. an mRNA.
  • an mRNA e.g. an mRNA
  • the target gene can also be part of a viral genome.
  • the viral genome can also be the genome of a (+) strand RNA virus, in particular a hepatitis C virus.
  • the original gene can be any gene which differs from the target gene to be inhibited by only one or a few point mutations. In general, it is a wild-type gene.
  • a dsRNA is present when the ribonucleic acid consisting of one or two nucleic acid strands has a double-stranded structure. Not all nucleotides of the dsRNA must have canonical Watson-Crick base pairing within the dsRNA. The maximum possible number of base pairs is the number of nucleotides in the shortest strand contained in the dsRNA.
  • the region complementary to the target gene can have fewer than 25 successive nucleotides, in particular 19 to 24, preferably 20 to 24, particularly preferably 21 to 23, in particular 22 or 23, nucleotides.
  • the strand S1 can be less than 30, preferably less than 25, particularly preferably 21 to 24, in particular 23, Have nucleotides. It has been shown that short dsRNAs are particularly efficient in inhibiting the expression of a target gene. These dsRNAs are also known as siRNAs (short interfacing RNAs).
  • the expression of the original gene is less inhibited than that of the target gene.
  • the expression of the original gene remains largely unaffected.
  • a dsRNA that does not optimally inhibit the expression of the target gene is used for this purpose. In this way, a dsRNA can be provided which is so little complementary to the original gene that its expression remains largely unaffected. Side effects by inhibiting the original gene can be avoided or reduced.
  • the nucleotide which is not complementary to the target gene is preferably not located at the 3 'or 5' end of the region. Ideally, the non-complementary nucleotide is in the middle of the range.
  • Target gene can have one or two point mutations compared to the original gene. Then the use according to the invention for the targeted inhibition of the expression of the target gene is particularly suitable for specifically inhibiting only this expression but not that of the original gene.
  • the original gene is a proto-oncogene and the target gene is an oncogene derived therefrom.
  • An oncogene often differs from the corresponding cellular proto-oncogene only by a single point mutation.
  • the inhibition of the expression of the oncogene with conventional dsRNA therefore usually also causes an inhibition of the expression of the corresponding proto-oncogene. This is often associated with such serious side effects that the use of conventional dsRNA to inhibit the target gene in an organism is hardly possible.
  • the cell can be a tumor cell.
  • one nucleotide of the region is not complementary to the target gene and two nucleotides of the region are not complementary to the original gene. Even such a small difference in the number of complementary nucleotides can be sufficient to almost completely inhibit the expression of the target gene and to leave the expression of the original gene largely unaffected.
  • At least one base pair within the dsRNA is not complementary, i.e. the nucleotides of the base pair are not specifically paired according to Watson-Crick.
  • the effectiveness of the dsRNA can be modulated by varying the number of non-complementary base pairs within the dsRNA. A reduced complementary action within the dsRNA reduces its stability in the cell.
  • the dsRNA preferably has at least at one end of the dsRNA a single-stranded overhang formed from 1 to 4, in particular 2 or 3, nucleotides. One end is a region of the dsRNA in which there is a 5 'and a 3' strand end.
  • a dsRNA consisting only of strand S1 accordingly has a loop structure and only one end.
  • a dsRNA formed from the strand S1 and a strand S2 has two ends. One end is then formed in each case by one end of strand S1 and one end of strand S2.
  • Single-stranded overhangs reduce the stability of the dsRNA in blood, serum and cells and at the same time increase the expression-inhibiting effect of the dsRNA.
  • the dsRNA has the overhang only at one end, in particular at its end which has the 3 'end of the strand S1.
  • the other end is then formed smoothly, ie without overhangs, in the case of a dsRNA having two ends.
  • an overhang at one end of the dsRNA is sufficient to enhance the expression-inhibiting effect of the dsRNA, without lowering the stability to the same extent as by two overhangs.
  • a dsRNA with only one overhang has proven to be sufficiently stable and particularly effective both in various cell culture media and in blood, serum and cells. The inhibition of expression is particularly effective if the overhang is at the 3 'end of the strand S1.
  • the dsRNA has a strand S2 in addition to the strand S1, i.e. it is made up of two single strands.
  • the dsRNA is particularly effective when the strand S1 (antisense strand) has a length of 23 nucleotides, the strand S2 has a length of 21 nucleotides and the 3 'end of the strand S1 has a single-stranded overhang formed from two nucleotides.
  • the end of the dsRNA located at the 5 'end of the strand S1 is smooth.
  • the strand S1 can be complementary to the primary or processed RNA transcript of the target gene.
  • the dsRNA can be present in a preparation which is suitable for inhalation, oral ingestion, infusion and injection, in particular for intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection.
  • the preparation can, in particular exclusively, consist of a physiologically compatible solvent, preferably a physiological saline solution or a physiologically compatible buffer, and the dsRNA.
  • the physiologically compatible buffer can be a phosphate-buffered saline solution.
  • the dsRNA is preferably located in a physiologically compatible solution, in particular a physiologically compatible buffer or a physiological saline solution, or enclosed by or on an icellar structure, preferably a liposome, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano or microcapsule polymeric nano or microcapsule bound.
  • the physiologically compatible buffer can be a phosphate-buffered saline solution.
  • An icular structure, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano- or microcapsule can facilitate the uptake of the dsRNA into infected cells.
  • the polymeric nano or micro capsule consists of at least one biodegradable polymer, e.g. Polybutyl cyanoacrylate.
  • the polymeric nano- or microcapsule can transport and release dsRNA contained in or bound to it in the body.
  • the dsRNA can be administered orally, by inhalation, infusion or injection, in particular intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection.
  • the dsRNA is preferably used in a dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 ⁇ g, particularly preferably at most 100 ⁇ g, preferably at most 50 ⁇ g, in particular at most 25 ⁇ g, per kg of body weight and day. It has been shown that the dsRNA already has an excellent effectiveness in inhibiting the expression of the given target gene even at this dosage.
  • the invention further relates to a medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene, the medicament containing a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA), a strand S1 of the dsRNA being one of the target genes.
  • dsRNA double-stranded ribonucleic acid
  • a strand S1 of the dsRNA being one of the target genes.
  • the medicament is preferably present in at least one administration unit which contains the dsRNA in an amount which has a dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 ⁇ g, particularly preferably at most 100 ⁇ g, preferably at most 50 ⁇ g, in particular allows a maximum of 25 ⁇ g per kg body weight and day.
  • the administration unit can be designed for a single administration or intake per day. Then the entire daily dose is contained in one administration unit. If the administration unit is designed for repeated administration or ingestion per day, the dsRNA is contained therein in a correspondingly smaller amount which enables the daily dose to be reached.
  • the administration unit can also be designed for a single administration or ingestion for several days, e.g. B. by releasing the dsRNA over several days. The administration unit then contains a corresponding multiple of the daily dose.
  • Source gene of point mutated target gene is provided in a cell, a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) being introduced into the cell and a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides which are not complementary to the original gene are at least one higher than the number of nucleotides which are not complementary to the target gene.
  • dsRNA double-stranded ribonucleic acid
  • FIG. 1 shows a graphic representation of the inhibition of the expression of an HCV-luciferase fusion protein by dsRNAs, which are to a different extent complementary to a sequence of a target gene and
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the inhibition of the expression of an HCV-luciferase fusion protein by dsRNAs, which are complementary to a different extent to a sequence of a target gene and are partially formed from RNA strands which are not completely complementary to one another.
  • a 26 nucleotide long sequence of a cDNA sequence serving as the target gene and corresponding to the 3 'untranslated region of an HCV-RNA was fused with the open reading frame of the luciferase gene from the expression vector pGL3.
  • the expression vector pGL3 comes from the Promega company and has been registered under the Gene Accession Number U47296 at the National Center for Biotechnology Information (NCBI), National Library of Medicine, Building 38A, Bethesda, MD 20894, USA. Nucleotides 280 to 1932 were used as the luciferase gene.
  • the 26 nucleotide long sequence is a highly conserved sequence found in a large number of HCV genomes and their subtypes.
  • nucleotides 9531 to 9556 correspond to nucleotides 9531 to 9556. They have the following sequence: 5'-gtcacggct agctgtgaaa ggtccgt-3 '(SEQ ID NO: 1).
  • the resulting fusion gene is a BamHI / NotI DNA fragment in the eukaryotic expression plasmid pcDNA 3.1 (+) from Invitrogen GmbH, Technologiepark Düsseldorf, Em y-Noether Strasse 10, D-76131 Düsseldorf, catalog No. V790-20 , has been cloned.
  • the resulting plasmid is called p8.
  • This plasmid codes for the enzyme ⁇ -galactosidase and causes its expression.
  • the plasmid containing the fusion gene, the control plasmid and different dsRNAs are combined by transfection into cells of the HuH-7 liver cell line (JCRB0403, Japanese Collection of Research Bioresources Cell Bank, National Institute of Health Sciences, Kamiyoga 1-18-1 , Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan).
  • the inhibition of the expression of the luciferase gene brought about by the dsRNAs has been determined in relation to the expression of the ⁇ -galactosidase gene.
  • the dsRNAs used have the following sequences, designated SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 13 in the sequence listing:
  • HCV1 + 2 the strand S1 of which is completely complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
  • HCV3 + 4 which is neither complementary to the HCV nor to the luciferase sequence in the fused HCV-luciferase gene and serves as a negative control:
  • S2 5'- AGA CAG UCG ACU UCA GCC U GG-3 '(SEQ ID NO: 12)
  • Sl 3'-GG UCU GUC AGC UGA AGU CGG A -5' (SEQ ID NO: 13)
  • HCV5 + 6 the strand S1 of which, apart from the nucleotide highlighted in bold, is complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
  • S2 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 6)
  • Sl 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 7)
  • HCV7 + 8 the strand S1 of which, apart from the two nucleotides highlighted in bold, is complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
  • S2 5'- ACG GCA AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 8)
  • Sl 3' -AG UGC CGU UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 9)
  • K3s + K3as which is neither complementary to the HCV nor to a luciferase sequence in the fused HCV luciferase gene and serves as a negative control:
  • S2 5 '- G AUG AGG AUC GUU UCG CAU GA-3' (SEQ ID NO: 4)
  • Sl 3'-UCC UAC UCC UAG CAA AGC GUA -5 '(SEQ ID NO: 5) HCV5 + 2, whose strand S1 is completely complementary to the HCV sequence and whose strand S2 is complementary to the HCV sequence in the fused HCV-luciferase gene apart from the nucleotide highlighted in bold:
  • S2 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 6)
  • Sl 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU UCC AGG -5 '(SEQ ID NO: 3)
  • HCV1 + 6 whose strand S2 is completely complementary to the HCV sequence and whose strand S1 is complementary to the HCV sequence in the fused HCV-luciferase gene, apart from the nucleotide highlighted in bold:
  • S2 5'- ACG GCU AGC UGU GAA AGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 2)
  • Sl 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 7)
  • HuH-7 cells have been cultured in DMEM with 10% FCS. To prepare for a transfection, 2 x 10E4 cells were sown per well of a 96-well cell culture plate. The cells were transfected 24 hours after sowing using 110 ⁇ l of transfection medium per well of the 96-well cell culture plate and cultivated further in this total volume. Each transfection has been done in triplicate.
  • the transfection medium contained 0.25 ⁇ g of the mixture of the plasmids and 200, 100, 50, 25, 12.5 or 0 nmol / 1 of one of the dsRNAs mentioned per well.
  • the effect of the dsRNAs used was determined by quantifying the expressed ⁇ -galactosidase using "Galacto-Star” from Tropix, 47 Wiggins Avenue, Bedford, MA 01730, USA catalog number BM100S, and the effect of the expressed luciferase using "Luciferase "from Tropix, catalog number BC100L, determined by chemiluminescence reaction.
  • lysates of the cells were produced in accordance with the manufacturer's instructions and 2 ⁇ l of each for analysis for the detection of ⁇ -galactosidase and 5 ⁇ l for each analysis for detection of luciferase.
  • the chemiluminescence was measured in a Sirius lunometer from Berthold Detection Systems GmbH, Bleichstrasse 56-68, D-75173 Pforzheim, Germany.
  • the relative activity of the luciferase as a measure of the expression is determined by dividing the value of the chemiluminescence determined for luciferase by the value determined for ⁇ -galactosidase. An average is calculated for every 3 values determined in this way.
  • the mean for cells transfected without dsRNA is arbitrarily defined as 1.0. The other mean values are related to this and are shown graphically in FIGS. 1 and 2.
  • Lucl + 2 led to the greatest inhibition of luciferase activity (FIGS. 1 and 2).
  • HCV1 + 2 which was completely complementary to the target sequence for the reporter plasmid, a clear reduction in the luciferase activity can also be seen (FIGS. 1 and 2).
  • HCV7 + 8 inhibits the expression of luciferase both at high and at low concentrations only to the extent of the negative controls HCV3 + 4 and K3S + K3AS (FIGS. 1 and 2).
  • the low inhibition of luciferase activity is considered to be an unspecific effect.
  • a nucleotide in the sense strand S2 is not complementary to the antisense strand S1, the antisense strand S1 being completely complementary to the target gene.
  • This dsRNA is as efficient as LUC1 + 2 and HCVl + 2 (Fig. 1 + 2). This is surprising since a complementarity reduced by one base pair within the dsRNA means that the stability of the dsRNA in the cell and therefore less efficiency could be expected.
  • HCV6 + 1 a nucleotide in the antisense strand S1 is not complementary to the sense strand S2, and the antisense strand S1 is also not complementary to the target gene with a nucleotide.
  • HCV6 + 1 inhibits expression less efficiently than HCV5 + 6, but more efficiently than HCV7 + 8 (Fig. 2).
  • the sequence of the antisense strand S1 is more important than that of the sense strand S2.
  • the HCV3 + 4 (FIG. 1) and K3S + K3AS (FIG. 2) serving as a negative control led to little or no inhibition of the luciferase activity. The low inhibition is unspecific, since it does not depend on the concentration of the dsRNAs used.
  • the data show that at least two nucleotides which are not complementary to an original gene are necessary in the antisense strand of a dsRNA in order to prevent inhibition of the expression of the original gene. Furthermore, the data show that the effectiveness of the inhibition of expression by a dsRNA can be modulated by reducing the degree of complementarity of the single strands forming the dsRNA.

Abstract

The invention relates to the use of a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) for specifically inhibiting the expression in a cell of a given target gene that has a point mutation as compared to an original gene. A strand S1 of said dsRNA has a region that is complementary to the target gene in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and at least one nucleotide more is not complementary to the original gene than is not complementary to the target gene.

Description

Verwendung einer doppelsträngigen Ribonukleinsäure zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen Zielgens.Use of a double-stranded ribonucleic acid for the targeted inhibition of the expression of a given target gene.
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer doppelsträngigen Ribonukleinsäure (dsRNA) zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle. Sie betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen Ribonukleinsäure zur Herstellung eines Medikaments, ein Medikament und ein Verfahren zur gezielten Hemmung der Expression des genannten Zielgens in einer Zelle.The invention relates to the use of a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene that is point-mutated relative to an original gene. It further relates to the use of such a ribonucleic acid for the manufacture of a medicament, a medicament and a method for the targeted inhibition of the expression of said target gene in a cell.
Aus der DE 101 00 586 Cl ist ein Verfahren zur Hemmung der Expression eines Zielgens in einer Zelle bekannt, bei dem ein Oligoribonukleotid mit doppelsträngiger Struktur in die Zelle eingeführt wird. Ein Strang der doppelsträngigen Struktur ist dabei komplementär zum Zielgen.DE 101 00 586 C1 discloses a method for inhibiting the expression of a target gene in a cell, in which an oligoribonucleotide with a double-stranded structure is introduced into the cell. One strand of the double-stranded structure is complementary to the target gene.
Aus Elbashir, S. M. et al . , Nature 411 (2001), Seiten 494 - 498 ist es bekannt, dass eine kurze dsRNA, in welcher drei Nukleotide nicht komplementär zum Zielgen sind, die Expression eines Zielgens kaum noch hemmt. Eine vollständig komplementäre dsRNA bewirkt dagegen eine effektive Hemmung der Expression des Zielgens.From Elbashir, S.M. et al. , Nature 411 (2001), pages 494-498, it is known that a short dsRNA in which three nucleotides are not complementary to the target gene hardly inhibits the expression of a target gene. A completely complementary dsRNA, however, effectively inhibits the expression of the target gene.
Aus Holen, T. et al . , Nucleic Acids Research 30 (2002), Seiten 1757 - 1766, ist es bekannt, dass eine Hemmung der Expression eines Gens durch kurze dsRNA im Wege der RNA- Interferenz auch mit dsRNAs möglich ist, deren einer Strang ein oder zwei zum Zielgen nicht komplementäre Nukleotide auf- weist.From Holen, T. et al. , Nucleic Acids Research 30 (2002), pages 1757-1766, it is known that an inhibition of the expression of a gene by short dsRNA by means of RNA interference is also possible with dsRNAs whose one or two strands are not complementary to the target gene Has nucleotides.
Viele Krankheiten und Entartungen von Zellen beruhen darauf, dass ein für Zellen wichtiges Gen, häufig ein Proto-Onkogen, durch eine oder wenige Punktmutationen verändert ist. Das Problem bei der Behandlung einer solchen Krankheit oder sol- eher Zellen mit den bisher bekannten Methoden besteht darin, dass die Inhibition der Expression des mutierten Gens häufig ebenfalls zu einer Inhibition des nicht mutierten Gens führt. Dies hat oft gravierende Nebenwirkungen zur Folge.Many diseases and degenerations of cells are based on the fact that a gene that is important for cells, often a proto-oncogene, is changed by one or a few point mutations. The problem in treating such an illness or such rather cells with the methods known hitherto is that the inhibition of the expression of the mutated gene often also leads to an inhibition of the non-mutated gene. This often has serious side effects.
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll eine Verwendung einer dsRNA zur gezielten Hemmung der Expression eines gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle bereitgestellt werden, bei der die Expression des Ursprungsgens weitgehend unbeeinflusst bleibt. Weiterhin soll ein Medikament und ein Verfahren zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen Zielgens sowie eine Verwendung zur Herstellung des Medikaments bereitgestellt werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2, 18 und 33 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 3 bis 17, 19 bis 32 und 34 bis 44.The object of the present invention is to avoid the disadvantages of the prior art. In particular, the use of a dsRNA for the targeted inhibition of the expression of a target gene mutated with respect to an original gene in a cell is to be provided, in which the expression of the original gene remains largely unaffected. Furthermore, a medicament and a method for the targeted inhibition of the expression of a given target gene as well as a use for the production of the medicament are to be provided. This object is solved by the features of claims 1, 2, 18 and 33. Advantageous configurations result from the features of claims 3 to 17, 19 to 32 and 34 to 44.
Erfindungsgemäß ist eine Verwendung einer doppelsträngigen Ribonukleinsäure (dsRNA) zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einen Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle vorgesehen, wobei ein Strang Sl der dsRNA einen zum Zielgen komplementären Bereich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen dsRNA zur Herstellung eines Medikaments zur ge- zielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle. Ein Nukleotid ist im Sinne dieser Erfindung "komplementär" zum Zielgen oder Ursprungsgen, wenn es mit einem ihm darin in seiner Sequenzposition entsprechenden Nukleotid eine spezifi- sehe Watson-Crick-Basenpaarung ausbilden kann. Unter dem "komplementären Bereich" wird verstanden, dass die darin enthaltenen Nukleotide im Wesentlichen komplementär zum Zielgen sind. Das bedeutet, dass nicht alle Nukleotide in dem Bereich komplementär zum Zielgen sind. Die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind, ist im niedrigsten Fall eins. Unter dem Zielgen wird im Allgemeinen der DNA-Strang- der doppelsträngigen in der Zelle vorhandenen DNA verstanden, welcher komplementär zu einem bei der Transkription als Matrize dienenden DNA-Strang einschließlich aller transkribierten Bereiche ist. Es handelt sich dabei also imAccording to the invention, the use of a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) for targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene is provided, a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene, in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides that are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides that are not complementary to the target gene. The invention further relates to the use of such a dsRNA for the production of a medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is mutated point-wise relative to an original gene. For the purposes of this invention, a nucleotide is "complementary" to the target gene or original gene if it can form a specific Watson-Crick base pairing with a nucleotide corresponding to it in its sequence position. Under the “Complementary region” is understood to mean that the nucleotides contained therein are essentially complementary to the target gene. This means that not all nucleotides in the region are complementary to the target gene. The number of nucleotides that are not complementary to the target gene is one in the lowest case. The target gene is generally understood to mean the DNA strand - the double-stranded DNA present in the cell, which is complementary to a DNA strand which serves as a template during transcription, including all the areas transcribed. So it is in
Allgemeinen um den Sinn-Strang. Der Strang Sl kann somit komplementär zu einem bei der Expression gebildeten RNA- Transkript oder dessen Prozessierungsprodukt, wie z.B. einer mRNA, sein. Es kann z.B. ausreichend sein, wenn der Strang Sl komplementär zu einem Teil des 3 ' -untranslatierten Bereichs der mRNA ist. Bei dem Zielgen kann es sich aber auch um einen Teil eines viralen Genoms handeln. Das virale Genom kann auch das Genom eines (+) -Strang-RNA-Virus, insbesondere eines Hepatitis C-Virus, sein.Generally about the sense strand. The strand S1 can thus be complementary to an RNA transcript formed during expression or its processing product, such as e.g. an mRNA. For example, be sufficient if the strand S1 is complementary to part of the 3 'untranslated region of the mRNA. The target gene can also be part of a viral genome. The viral genome can also be the genome of a (+) strand RNA virus, in particular a hepatitis C virus.
Das Ursprungsgen kann jedes beliebige Gen sein, welches von dem zu hemmenden Zielgen nur durch eine oder wenige Punktmutationen abweicht. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um ein Wildtyp-Gen. Eine dsRNA liegt vor, wenn die aus einem oder zwei Nukleinsäure-Strängen bestehende Ribonukleinsäure eine doppelsträngige Struktur aufweist. Nicht alle Nukleotide der dsRNA müssen innerhalb der dsRNA kanonische Watson-Crick- Basenpaarung aufweisen. Die maximal mögliche Zahl der Basenpaare ist die Zahl der Nukleotide in dem kürzesten in der dsRNA enthaltenden Strang. Der zum Zielgen komplementäre Bereich kann weniger als 25 aufeinander folgende Nukleotide, insbesondere 19 bis 24, bevorzugt 20 bis 24, besonders bevorzugt 21 bis 23, insbesondere 22 oder 23, Nukleotide aufweisen. Der Strang Sl kann weniger als 30, vorzugsweise weniger als 25, besonders vorzugsweise 21 bis 24, insbesondere 23, Nukleotide aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass kurze dsRNAs besonders effizient in der Hemmung der Expression eines Zielgens sind. Diese dsRNAs werden auch als siRNAs (short inter- fering RNAs) bezeichnet.The original gene can be any gene which differs from the target gene to be inhibited by only one or a few point mutations. In general, it is a wild-type gene. A dsRNA is present when the ribonucleic acid consisting of one or two nucleic acid strands has a double-stranded structure. Not all nucleotides of the dsRNA must have canonical Watson-Crick base pairing within the dsRNA. The maximum possible number of base pairs is the number of nucleotides in the shortest strand contained in the dsRNA. The region complementary to the target gene can have fewer than 25 successive nucleotides, in particular 19 to 24, preferably 20 to 24, particularly preferably 21 to 23, in particular 22 or 23, nucleotides. The strand S1 can be less than 30, preferably less than 25, particularly preferably 21 to 24, in particular 23, Have nucleotides. It has been shown that short dsRNAs are particularly efficient in inhibiting the expression of a target gene. These dsRNAs are also known as siRNAs (short interfacing RNAs).
Bei der gezielten Hemmung wird die Expression des Ursprungsgens weniger inhibiert als diejenige des Zielgens. Im Idealfall bleibt die Expression des Ursprungsgens weit gehend un- beeinflusst. Dazu wird gezielt eine die Expression des Ziel- gens nicht optimal hemmende dsRNA verwendet. So kann eine dsRNA bereitgestellt werden, welche zum Ursprungsgen so wenig komplementär ist, dass dessen Expression weit gehend unbeein- flusst bleibt. Nebenwirkungen durch Hemmung des Ursprungsgens können vermieden oder verringert werden.With targeted inhibition, the expression of the original gene is less inhibited than that of the target gene. Ideally, the expression of the original gene remains largely unaffected. A dsRNA that does not optimally inhibit the expression of the target gene is used for this purpose. In this way, a dsRNA can be provided which is so little complementary to the original gene that its expression remains largely unaffected. Side effects by inhibiting the original gene can be avoided or reduced.
Die Hemmung der Expression durch die dsRNA erfolgt vorzugsweise nach dem Prinzip der RNA-Interferenz . Das zum Zielgen nicht komplementäre Nukleotid ist bevorzugt nicht am 3 ' - oder am 5 ' -Ende des Bereichs gelegen. Idealerweise liegt das nicht komplementäre Nukleotid im mittleren Teil des Bereichs. DasExpression is inhibited by the dsRNA preferably according to the principle of RNA interference. The nucleotide which is not complementary to the target gene is preferably not located at the 3 'or 5' end of the region. Ideally, the non-complementary nucleotide is in the middle of the range. The
Zielgen kann gegenüber dem Ursprungsgen eine oder zwei Punktmutationen aufweisen. Dann ist die erfindungsgemäße Verwendung zur gezielten Hemmung der Expression des Zielgens besonders geeignet, gezielt nur diese Expression, nicht aber die- enige des Ursprungsgens zu hemmen.Target gene can have one or two point mutations compared to the original gene. Then the use according to the invention for the targeted inhibition of the expression of the target gene is particularly suitable for specifically inhibiting only this expression but not that of the original gene.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Ursprungsgen ein Proto-Onkogen und das Zielgen ein davon abgeleitetes On- kogen. Ein Onkogen unterscheidet sich häufig von dem ihm ent- sprechenden zellulären Proto-Onkogen nur durch eine einzige Punktmutation. Die Hemmung der Expression des Onkogens mit herkömmlicher dsRNA bewirkt daher üblicherweise auch eine Hemmung der Expression des entsprechenden Proto-Onkogens . Das ist häufig mit so schwer wiegenden Nebenwirkungen verbunden, dass eine Verwendung herkömmlicher dsRNA zur Hemmung des Zielgens in einem Organismus kaum möglich ist.In one embodiment of the invention, the original gene is a proto-oncogene and the target gene is an oncogene derived therefrom. An oncogene often differs from the corresponding cellular proto-oncogene only by a single point mutation. The inhibition of the expression of the oncogene with conventional dsRNA therefore usually also causes an inhibition of the expression of the corresponding proto-oncogene. This is often associated with such serious side effects that the use of conventional dsRNA to inhibit the target gene in an organism is hardly possible.
Die Zelle kann dabei eine Tumorzelle sein. Bei einer Ausge- staltung der Erfindung ist ein Nukleotid des Bereichs nicht komplementär zum Zielgen und zwei Nukleotide des Bereichs sind nicht komplementär zum Ursprungsgen. Bereits ein derart geringer Unterschied in der Zahl komplementärer Nukleotide kann ausreichen, um die Expression des Zielgens nahezu voll- ständig zu hemmen und die Expression des Ursprungsgens weitgehend unbeeinflusst zu lassen.The cell can be a tumor cell. In one embodiment of the invention, one nucleotide of the region is not complementary to the target gene and two nucleotides of the region are not complementary to the original gene. Even such a small difference in the number of complementary nucleotides can be sufficient to almost completely inhibit the expression of the target gene and to leave the expression of the original gene largely unaffected.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist innerhalb der dsRNA mindestens ein Basenpaar nicht komplementär, d.h. die Nukleo- tide des Basenpaars sind nicht spezifisch nach Watson-Crick gepaart. Durch die Variation der Zahl der nicht komplementären Basenpaare innerhalb der dsRNA kann die Wirksamkeit der dsRNA moduliert werden. Eine reduzierte Komplementär!tat innerhalb der dsRNA verringert deren Stabilität in der Zelle.In one embodiment of the method, at least one base pair within the dsRNA is not complementary, i.e. the nucleotides of the base pair are not specifically paired according to Watson-Crick. The effectiveness of the dsRNA can be modulated by varying the number of non-complementary base pairs within the dsRNA. A reduced complementary action within the dsRNA reduces its stability in the cell.
Vorzugsweise weist die dsRNA zumindest an einem Ende der dsRNA einen aus 1 bis 4, insbesondere 2 oder 3, Nukleotiden gebildeten einzelsträngigen Überhang auf. Ein Ende ist dabei ein Bereich der dsRNA, in welchem ein 5 ' - und ein 3 ' - Strangende vorliegen. Eine nur aus dem Strang Sl bestehende dsRNA weist demnach eine Schleifenstruktur und nur ein Ende auf. Eine aus dem Strang Sl und einem Strang S2 gebildete dsRNA weist zwei Enden auf. Ein Ende wird dann jeweils von einem auf dem Strang Sl und einem auf dem Strang S2 liegenden Strangende gebildet. Einzelsträngige Überhänge verringern die Stabilität der dsRNA in Blut, Serum und Zellen und verstärken gleichzeitig die expressionshemmende Wirkung der dsRNA. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dsRNA den Überhang ausschließlich an einem, insbesondere ihrem das 3 ' -Ende des Strangs Sl aufweisenden, Ende aufweist. Das andere Ende ist dann bei einer zwei Enden aufweisenden dsRNA glatt, d.h. ohne Überhänge, ausgebildet. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass zur Verstärkung der expressionshemmenden Wirkung der dsRNA ein Überhang an einem Ende der dsRNA ausreichend ist, ohne dabei die Stabilität in einem solchen Maße zu erniedrigen wie durch zwei Überhänge. Eine dsRNA mit nur einem Überhang hat sich sowohl in verschiedenen Zellkulturmedien als auch in Blut, Serum und Zellen als hinreichend beständig und besonders wirksam erwiesen. Die Hemmung der Expression ist besonders effektiv, wenn sich der Überhang am 3 ' -Ende des Strangs Sl befindet .The dsRNA preferably has at least at one end of the dsRNA a single-stranded overhang formed from 1 to 4, in particular 2 or 3, nucleotides. One end is a region of the dsRNA in which there is a 5 'and a 3' strand end. A dsRNA consisting only of strand S1 accordingly has a loop structure and only one end. A dsRNA formed from the strand S1 and a strand S2 has two ends. One end is then formed in each case by one end of strand S1 and one end of strand S2. Single-stranded overhangs reduce the stability of the dsRNA in blood, serum and cells and at the same time increase the expression-inhibiting effect of the dsRNA. It is particularly advantageous if the dsRNA has the overhang only at one end, in particular at its end which has the 3 'end of the strand S1. The other end is then formed smoothly, ie without overhangs, in the case of a dsRNA having two ends. Surprisingly, it has been shown that an overhang at one end of the dsRNA is sufficient to enhance the expression-inhibiting effect of the dsRNA, without lowering the stability to the same extent as by two overhangs. A dsRNA with only one overhang has proven to be sufficiently stable and particularly effective both in various cell culture media and in blood, serum and cells. The inhibition of expression is particularly effective if the overhang is at the 3 'end of the strand S1.
Vorzugsweise weist die dsRNA neben dem Strang Sl einen Strang S2 auf, d.h. sie ist aus zwei Einzelsträngen gebildet. Beson- ders wirksam ist die dsRNA, wenn der Strang Sl (Antisinn- Strang) eine Länge von 23 Nukleotiden, der Strang S2 eine Länge von 21 Nukleotiden und das 3 ' -Ende des Strangs Sl einen aus zwei Nukleotiden gebildeten einzelsträngigen Überhang aufweist. Das am 5 ' -Ende des Strangs Sl gelegene Ende der dsRNA ist dabei glatt ausgebildet.Preferably, the dsRNA has a strand S2 in addition to the strand S1, i.e. it is made up of two single strands. The dsRNA is particularly effective when the strand S1 (antisense strand) has a length of 23 nucleotides, the strand S2 has a length of 21 nucleotides and the 3 'end of the strand S1 has a single-stranded overhang formed from two nucleotides. The end of the dsRNA located at the 5 'end of the strand S1 is smooth.
Der Strang Sl kann zum primären oder prozessierten RNA- Transkript des Zielgens komplementär sein. Die dsRNA kann in einer Zubereitung vorliegen, die zur Inhalation, oralen Auf- nähme, Infusion und Injektion, insbesondere zur intravenösen, intraperitonealen oder intratumoralen Infusion oder Injektion, geeignet ist. Die Zubereitung kann dabei, insbesondere ausschließlich, aus einem physiologisch verträglichen Lösungsmittel, vorzugsweise einer physiologischen Kochsalzlö- sung oder einem physiologisch verträglichen Puffer, und der dsRNA bestehen. Der physiologisch verträgliche Puffer kann eine phosphatgepufferte Salzlösung sein.. Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, dass eine lediglich in einem solchen Lösungsmittel oder einem solchen Puffer gelöste und verabreichte dsRNA von der Zelle aufgenommen wird und die Expression des Zielgens hemmt, ohne dass die dsRNA dazu in einem besonderen Vehikel verpackt sein muss.The strand S1 can be complementary to the primary or processed RNA transcript of the target gene. The dsRNA can be present in a preparation which is suitable for inhalation, oral ingestion, infusion and injection, in particular for intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection. The preparation can, in particular exclusively, consist of a physiologically compatible solvent, preferably a physiological saline solution or a physiologically compatible buffer, and the dsRNA. The physiologically compatible buffer can be a phosphate-buffered saline solution. Surprisingly, it has been found that a dsRNA which is only dissolved and administered in such a solvent or buffer is taken up by the cell and the Expression of the target gene is inhibited without the dsRNA having to be packaged in a special vehicle.
Vorzugsweise liegt die dsRNA in einer physiologisch verträg- liehen Lösung, insbesondere einem physiologisch verträglichen Puffer oder einer physiologischen Kochsalzlösung, oder von einer icellaren Struktur, vorzugsweise einem Liposom, einem Virus-Kapsid, einem Kapsoid oder einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel umschlossen oder an einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel gebunden vor. Der physiologisch verträgliche Puffer kann eine phosphatgepufferte Salzlösung sein. Eine icel- lare Struktur, ein Virus-Kapsid, ein Kapsoid oder eine poly- mere Nano- oder Mikrokapsel kann die Aufnahme der dsRNA in infizierte Zellen erleichtern. Die polymere Nano- oder Mikro- kapsei besteht aus mindestens einem biologisch abbaubaren Polymer, z.B. Polybutylcyanoacrylat . Die polymere Nano- oder Mikrokapsel kann darin enthaltene oder daran gebundene dsRNA im Körper transportieren und freisetzen. Die dsRNA kann oral, mittels Inhalation, Infusion oder Injektion, insbeson- dere intravenöser, intraperitonealer oder intratumoraler Infusion oder Injektion, verabreicht werden. Vorzugsweise wird die dsRNA in einer Dosierung von höchstens 5 mg, insbesondere höchstens 2,5 mg, bevorzugt höchstens 200 μg, besonders bevorzugt höchstens 100 μg, vorzugsweise höchstens 50 μg, ins- besondere höchstens 25 μg, pro kg Körpergewicht und Tag verwendet. Es hat es sich nämlich gezeigt, dass die dsRNA bereits in dieser Dosierung eine ausgezeichnete Effektivität in der Hemmung der Expression des vorgegebenen Zielgens aufweist .The dsRNA is preferably located in a physiologically compatible solution, in particular a physiologically compatible buffer or a physiological saline solution, or enclosed by or on an icellar structure, preferably a liposome, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano or microcapsule polymeric nano or microcapsule bound. The physiologically compatible buffer can be a phosphate-buffered saline solution. An icular structure, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano- or microcapsule can facilitate the uptake of the dsRNA into infected cells. The polymeric nano or micro capsule consists of at least one biodegradable polymer, e.g. Polybutyl cyanoacrylate. The polymeric nano- or microcapsule can transport and release dsRNA contained in or bound to it in the body. The dsRNA can be administered orally, by inhalation, infusion or injection, in particular intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection. The dsRNA is preferably used in a dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 μg, particularly preferably at most 100 μg, preferably at most 50 μg, in particular at most 25 μg, per kg of body weight and day. It has been shown that the dsRNA already has an excellent effectiveness in inhibiting the expression of the given target gene even at this dosage.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Medikament zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle, wobei das Medikament eine doppelsträngige Ribonukleinsäure (dsRNA) enthält, wobei ein Strang Sl der dsRNA einen zum Zielgen kom- plementären Bereich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind. Vorzugsweise liegt das Medikament in mindestens einer Verabreichungseinheit vor, welche die dsRNA in einer Menge enthält, die eine Dosierung von höchstens 5 mg, insbesondere höchstens 2,5 mg, bevorzugt höchstens 200 μg, besonders bevorzugt höchstens 100 μg, vorzugsweise höchstens 50 μg, insbesondere höchstens 25 μg, pro kg Körpergewicht und Tag ermöglicht. Die Verabreichungseinheit kann für eine einmalige Verabreichung bzw. Einnahme pro Tag konzipiert sein. Dann ist die gesamte Tagesdosis in einer Verabreichungseinheit enthalten. Ist die Verab- reichungseinheit für eine mehrmalige Verabreichung bzw. Einnahme pro Tag konzipiert, so ist die dsRNA darin in einer entsprechend geringeren das Erreichen der Tagesdosis ermöglichenden Menge enthalten. Die Verabreichungseinheit kann auch für eine einzige Verabreichung bzw. Einnahme für mehrere Tage konzipiert sein, z. B. indem die dsRNA über mehrere Tage freigesetzt wird. Die Verabreichungseinheit enthält dann ein entsprechend Mehrfaches der Tagesdosis.The invention further relates to a medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene, the medicament containing a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA), a strand S1 of the dsRNA being one of the target genes. has a complementary region in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides which are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides which are not complementary to the target gene. The medicament is preferably present in at least one administration unit which contains the dsRNA in an amount which has a dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 μg, particularly preferably at most 100 μg, preferably at most 50 μg, in particular allows a maximum of 25 μg per kg body weight and day. The administration unit can be designed for a single administration or intake per day. Then the entire daily dose is contained in one administration unit. If the administration unit is designed for repeated administration or ingestion per day, the dsRNA is contained therein in a correspondingly smaller amount which enables the daily dose to be reached. The administration unit can also be designed for a single administration or ingestion for several days, e.g. B. by releasing the dsRNA over several days. The administration unit then contains a corresponding multiple of the daily dose.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einemAccording to the invention is also a method for the targeted inhibition of the expression of a given one
Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle vorgesehen, wobei eine doppelsträngige Ribonukleinsäure (dsRNA) in die Zelle eingeführt wird und ein Strang Sl der dsRNA einem zum Zielgen komplementären Bereich aufweist, in welchem min- destens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ur- sprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind. Wegen der weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Medikaments und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen.Source gene of point mutated target gene is provided in a cell, a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) being introduced into the cell and a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides which are not complementary to the original gene are at least one higher than the number of nucleotides which are not complementary to the target gene. Because of the further advantageous embodiments of the medicament according to the invention and the method according to the invention, reference is made to the preceding explanations.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:The invention is explained below using the drawings as an example. Show it:
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Hemmung der Expression eines HCV-Luziferase-Fusionsproteins durch dsRNAs, welche in unterschiedlichem Maße komplementär zu einer Sequenz eines Zielgens sind und1 shows a graphic representation of the inhibition of the expression of an HCV-luciferase fusion protein by dsRNAs, which are to a different extent complementary to a sequence of a target gene and
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Hemmung der Expression eines HCV-Luziferase-Fusionsproteins durch dsRNAs, welche in unterschiedlichem Maße komplementär zu einer Sequenz eines Zielgens sind und teilweise aus nicht vollständig zueinander komplementären RNA-Strängen gebildet sind.2 shows a graphical representation of the inhibition of the expression of an HCV-luciferase fusion protein by dsRNAs, which are complementary to a different extent to a sequence of a target gene and are partially formed from RNA strands which are not completely complementary to one another.
Zu Herstellung eines Reportersystems wurde eine 26 Nukleotide lange Sequenz einer als Zielgen dienenden, dem 3 ' -nicht- translatierten Bereich einer HCV-RNA entsprechenden cDNA- Sequenz mit dem offenen Leserahmen des Luziferase-Gens aus dem Expressionsvektor pGL3 fusioniert. Der Expressionsvektor pGL3 stammt von der Firma Promega und ist unter der Gene Accession Number U47296 beim National Center for Biotechnology Information (NCBI) , National Library of Medicine, Building 38A, Bethesda, MD 20894, USA, registriert worden. Als Luzife- rase-Gen sind die Nukleotide 280 bis 1932 verwendet worden. Die 26 Nukleotide lange Sequenz ist eine in sehr vielen HCV- Genomen und deren Subtypen vorkommende hoch konservierte Sequenz. Bei dem unter der Gene Accession Number D89815 beim NCBI registrierten HCV-Genom entsprechen die 26 Nukleotide den Nukleotiden 9531 bis 9556. Sie weisen die folgende Se- quenz auf: 5'-gtcacggct agctgtgaaa ggtccgt-3' (SEQ ID NO: 1).To produce a reporter system, a 26 nucleotide long sequence of a cDNA sequence serving as the target gene and corresponding to the 3 'untranslated region of an HCV-RNA was fused with the open reading frame of the luciferase gene from the expression vector pGL3. The expression vector pGL3 comes from the Promega company and has been registered under the Gene Accession Number U47296 at the National Center for Biotechnology Information (NCBI), National Library of Medicine, Building 38A, Bethesda, MD 20894, USA. Nucleotides 280 to 1932 were used as the luciferase gene. The 26 nucleotide long sequence is a highly conserved sequence found in a large number of HCV genomes and their subtypes. In the HCV genome registered with NCBI under Gene Accession Number D89815, the 26 nucleotides correspond to nucleotides 9531 to 9556. They have the following sequence: 5'-gtcacggct agctgtgaaa ggtccgt-3 '(SEQ ID NO: 1).
Das resultierende Fusions-Gen ist als BamHI/Notl-DNA-Fragment in das eukaryotische Expressionsplasmid pcDNA 3.1 (+) von der Firma Invitrogen GmbH, Technologiepark Karlsruhe, Em y- Noether Strasse 10, D-76131 Karlsruhe, Katalog Nr. V790-20, kloniert worden. Das resultierende Plasmid wird als p8 bezeichnet.The resulting fusion gene is a BamHI / NotI DNA fragment in the eukaryotic expression plasmid pcDNA 3.1 (+) from Invitrogen GmbH, Technologiepark Karlsruhe, Em y-Noether Strasse 10, D-76131 Karlsruhe, catalog No. V790-20 , has been cloned. The resulting plasmid is called p8.
Als Kontrolle für die Transfektionseffizienz ist das Plasmid pCMVßGal der Firma Clontech, Gene Accession Number U13186, NCBI, verwendet worden. Dieses Plasmid kodiert für das Enzym ß-Galaktosidase und bewirkt dessen Expression.The plasmid pCMVßGal from Clontech, Gene Accession Number U13186, NCBI, was used as a control for the transfection efficiency. This plasmid codes for the enzyme β-galactosidase and causes its expression.
Das das Fusions-Gen enthaltende Plasmid, das zur Kontrolle dienende Plasmid und unterschiedliche dsRNAs sind gemeinsam durch Transfektion in Zellen der Leberzelllinie HuH-7 (JCRB0403, Japanese Collection of Research Bioresources Cell Bank, National Institute of Health Sciences, Kamiyoga 1- 18-1, Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan) eingeführt worden. Die durch die dsRNAs herbeigeführte Hemmung der Expression des Luziferase-Gens ist im Verhältnis zur Expression des ß- Galaktosidase-Gens bestimmt worden.The plasmid containing the fusion gene, the control plasmid and different dsRNAs are combined by transfection into cells of the HuH-7 liver cell line (JCRB0403, Japanese Collection of Research Bioresources Cell Bank, National Institute of Health Sciences, Kamiyoga 1-18-1 , Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan). The inhibition of the expression of the luciferase gene brought about by the dsRNAs has been determined in relation to the expression of the β-galactosidase gene.
Die eingesetzten dsRNAs weisen folgende, im Sequenzprotokoll mit SEQ ID NO: 2 bis SEQ ID NO: 13 bezeichneten Sequenzen auf:The dsRNAs used have the following sequences, designated SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 13 in the sequence listing:
HCV1+2, deren Strang Sl vollständig komplementär zu der HCV- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist:HCV1 + 2, the strand S1 of which is completely complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA AGG UCC GU-3 ' (SEQ ID NO : 2 ) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU UCC AGG -5' (SEQ ID NO : 3 ) HCV3+4, welche weder zu der HCV- noch zu der Luziferase- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen komplementär ist und als Negativkontrolle dient:S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA AGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 2) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU UCC AGG -5 '(SEQ ID NO: 3) HCV3 + 4, which is neither complementary to the HCV nor to the luciferase sequence in the fused HCV-luciferase gene and serves as a negative control:
S2: 5'- AGA CAG UCG ACU UCA GCC U GG-3' (SEQ ID NO: 12) Sl: 3'-GG UCU GUC AGC UGA AGU CGG A -5' (SEQ ID NO: 13)S2: 5'- AGA CAG UCG ACU UCA GCC U GG-3 '(SEQ ID NO: 12) Sl: 3'-GG UCU GUC AGC UGA AGU CGG A -5' (SEQ ID NO: 13)
HCV5+6, deren Strang Sl abgesehen von dem durch Fettdruck hervorgehobenen Nukleotid komplementär zu der HCV-Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist:HCV5 + 6, the strand S1 of which, apart from the nucleotide highlighted in bold, is complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3' (SEQ ID NO: 6) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5' (SEQ ID NO : 7 )S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 6) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 7)
HCV7+8, deren Strang Sl abgesehen von den zwei durch Fettdruck hervorgehobenen Nukleotiden komplementär zu der HCV- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist:HCV7 + 8, the strand S1 of which, apart from the two nucleotides highlighted in bold, is complementary to the HCV sequence in the fused HCV luciferase gene:
S2: 5'- ACG GCA AGC UGU GAA UGG UCC GU-3' (SEQ ID NO: 8) Sl: 3' -AG UGC CGU UCG ACA CUU ACC AGG -5' (SEQ ID NO: 9)S2: 5'- ACG GCA AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 8) Sl: 3' -AG UGC CGU UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 9)
Lucl+2, deren Strang Sl vollständig komplementär zu einer Lu- ziferase-Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist und als Positivkontrolle dient:Lucl + 2, whose strand S1 is completely complementary to a luciferase sequence in the fused HCV luciferase gene and serves as a positive control:
S2: 5'- CGU UAU UUA UCG GAG UUG CAG UU-3' (SEQ ID NO: 10)S2: 5'- CGU UAU UUA UCG GAG UUG CAG UU-3 '(SEQ ID NO: 10)
Sl: 3'-GC GCA AUA AAU AGC CUC AAC GUC -5' (SEQ ID NO: 11)Sl: 3'-GC GCA AUA AAU AGC CUC AAC GUC -5 '(SEQ ID NO: 11)
K3s+K3as, welche weder zu der HCV- noch zu einer Luziferase- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen komplementär ist und als Negativkontrolle dient:K3s + K3as, which is neither complementary to the HCV nor to a luciferase sequence in the fused HCV luciferase gene and serves as a negative control:
S2: 5 '- G AUG AGG AUC GUU UCG CAU GA-3 ' (SEQ ID NO : 4) Sl: 3'-UCC UAC UCC UAG CAA AGC GUA -5' (SEQ ID NO : 5) HCV5+2, deren Strang Sl vollständig komplementär zu der HCV- Sequenz ist und deren Strang S2 abgesehen von dem durch Fettdruck hervorgehobenen Nukleotid komplementär zu der HCV- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist:S2: 5 '- G AUG AGG AUC GUU UCG CAU GA-3' (SEQ ID NO: 4) Sl: 3'-UCC UAC UCC UAG CAA AGC GUA -5 '(SEQ ID NO: 5) HCV5 + 2, whose strand S1 is completely complementary to the HCV sequence and whose strand S2 is complementary to the HCV sequence in the fused HCV-luciferase gene apart from the nucleotide highlighted in bold:
S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3' (SEQ ID NO: 6) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU UCC AGG -5' (SEQ ID NO : 3 )S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA UGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 6) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU UCC AGG -5 '(SEQ ID NO: 3)
HCV1+6, deren Strang S2 vollständig komplementär zu der HCV- Sequenz ist und deren Strang Sl abgesehen von dem durch Fettdruck hervorgehobenen Nukleotid komplementär zu der HCV- Sequenz in dem fusionierten HCV-Luziferase-Gen ist:HCV1 + 6, whose strand S2 is completely complementary to the HCV sequence and whose strand S1 is complementary to the HCV sequence in the fused HCV-luciferase gene, apart from the nucleotide highlighted in bold:
S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA AGG UCC GU-3' (SEQ ID NO : 2 ) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5' (SEQ ID NO : 7 )S2: 5'- ACG GCU AGC UGU GAA AGG UCC GU-3 '(SEQ ID NO: 2) Sl: 3' -AG UGC CGA UCG ACA CUU ACC AGG -5 '(SEQ ID NO: 7)
HuH-7-Zellen sind in DMEM mit 10 % FCS kultiviert worden. Zur Vorbereitung einer Transfektion wurden 2 x 10E4 Zellen pro Vertiefung einer 96-Well-Zellkulturplatte ausgesät. Die Zel- len sind 24 Stunden nach der Aussaat mittels je 110 μl Trans- fektionsmedium pro Vertiefung der 96-Well-Zellkulturplatte transfiziert und in diesem Gesamtvolumen weiter kultiviert worden. Jede Transfektion ist dreifach durchgeführt worden.HuH-7 cells have been cultured in DMEM with 10% FCS. To prepare for a transfection, 2 x 10E4 cells were sown per well of a 96-well cell culture plate. The cells were transfected 24 hours after sowing using 110 μl of transfection medium per well of the 96-well cell culture plate and cultivated further in this total volume. Each transfection has been done in triplicate.
Dazu sind zunächst 3 μg des Plasmids pCMVßGal mit 1 μg des Plasmids p8 gemischt worden. Das Transfektionsmedium enthielt je Vertiefung 0,25 μg des Gemischs der Plasmide und 200, 100, 50, 25, 12,5 oder 0 nmol/1 einer der genannten dsRNAs .For this purpose, 3 μg of the plasmid pCMVßGal were first mixed with 1 μg of the plasmid p8. The transfection medium contained 0.25 μg of the mixture of the plasmids and 200, 100, 50, 25, 12.5 or 0 nmol / 1 of one of the dsRNAs mentioned per well.
Zur Transfektion wurde "Gene Porter 2" der Firma PEQLAB Biotechnologie GmbH, Carl-Thiersch-Str . 2 b, D-91052 Erlangen, Katalog Nummer 13-T202007 gemäß Herstellervorschrift eingesetzt. Anschließend sind die Zellen bei 37°C und 5% C02 inkubiert worden. Einen Tag nach der Transfektion sind pro Vertiefung 35 μl frisches Medium zugegeben und die Zellen für weitere 24 h inkubiert worden."Gene Porter 2" from PEQLAB Biotechnologie GmbH, Carl-Thiersch-Str. 2 b, D-91052 Erlangen, catalog number 13-T202007 used according to the manufacturer's instructions. The cells were then incubated at 37 ° C. and 5% CO 2 . One day after the transfection, 35 μl of fresh medium were added to each well and the cells were incubated for a further 24 h.
Der Effekt der eingesetzten dsRNAs wurde durch Quantifizierung der expri ierten ß-Galactosidase mittels "Galacto-Star" der Firma Tropix, 47 Wiggins Avenue, Bedford, MA 01730, USA Katalog-Nummer BM100S, und der Effekt der exprimierten Luzi- ferase mittels "Luciferase" der Firma Tropix, Katalog-Nummer BC100L, durch Chemolumineszenz-Reaktion ermittelt. Dazu wurden Lysate der Zellen gemäß den Herstellervorschriften hergestellt und davon für den Nachweis der ß-Galactosidase je 2 μl pro Analyse und für den Nachweis der Luziferase je 5 μl pro Analyse eingesetzt. Die Messung der Chemolumineszenz erfolgte in einem Sirius-Lu inometer der Firma Berthold Detec- tion Systems GmbH, Bleichstrasse 56-68, D-75173 Pforzheim, Deutschland. Die relative Aktivität der Luziferase als Maß für die Expression wird ermittelt, indem jeweils der für Lu- ziferase ermittelte Wert der Chemolumineszenz durch den für ß-Galactosidase ermittelten Wert dividiert wird. Für jeweils 3 so ermittelte Werte wird ein Mittelwert berechnet. Der Mittelwert für ohne dsRNA transfizierte Zellen wird willkürlich als 1,0 definiert. Die anderen Mittelwerte sind dazu ins Ver- hältnis gesetzt und in den Figuren 1 und 2 grafisch dargestellt.The effect of the dsRNAs used was determined by quantifying the expressed β-galactosidase using "Galacto-Star" from Tropix, 47 Wiggins Avenue, Bedford, MA 01730, USA catalog number BM100S, and the effect of the expressed luciferase using "Luciferase "from Tropix, catalog number BC100L, determined by chemiluminescence reaction. For this purpose, lysates of the cells were produced in accordance with the manufacturer's instructions and 2 μl of each for analysis for the detection of β-galactosidase and 5 μl for each analysis for detection of luciferase. The chemiluminescence was measured in a Sirius lunometer from Berthold Detection Systems GmbH, Bleichstrasse 56-68, D-75173 Pforzheim, Germany. The relative activity of the luciferase as a measure of the expression is determined by dividing the value of the chemiluminescence determined for luciferase by the value determined for β-galactosidase. An average is calculated for every 3 values determined in this way. The mean for cells transfected without dsRNA is arbitrarily defined as 1.0. The other mean values are related to this and are shown graphically in FIGS. 1 and 2.
Lucl+2 (Positivkontrolle) führte zur stärksten Hemmung der Luziferaseaktivität (Fig. 1 und 2) . In Gegenwart von HCV1+2 , welches vollständig komplementär zur Zielsequenz für das Re- porterplasmid war, ist ebenfalls eine deutliche Reduktion der Luziferaseaktivität erkennbar (Fig. 1 und 2). Mit abnehmender Konzentration von HCV1+2 stieg die Luziferaseaktivität an. Das in einem Nukleotid nicht zur Zielsequenz komplementäre Oligonukleotid HCV5+6 ist ähnlich effizient in der Luzifera- sehemmung wie HCVl+2, insbesondere bei niedrigen Konzentrationen (Fig. 1) . Für die Spezifität dieser dsRNA bedeutet das, dass es nicht ausreicht, wenn die dsRNA zum Zielgen komplementär, aber zum Ursprungsgen mit einem Nukleotid nicht komplementär ist, um die Expression des Zielgens spezifisch gegenüber der Expression des Ursprungsgens zu hemmen.Lucl + 2 (positive control) led to the greatest inhibition of luciferase activity (FIGS. 1 and 2). In the presence of HCV1 + 2, which was completely complementary to the target sequence for the reporter plasmid, a clear reduction in the luciferase activity can also be seen (FIGS. 1 and 2). As the concentration of HCV1 + 2 decreased, the luciferase activity increased. The oligonucleotide HCV5 + 6, which is not complementary to the target sequence in a nucleotide, is similarly efficient in the lucifera inhibition like HCVl + 2, especially at low concentrations (Fig. 1). For the specificity of this dsRNA, this means that it is not sufficient if the dsRNA is complementary to the target gene but is not complementary to the original gene with a nucleotide in order to specifically inhibit the expression of the target gene compared to the expression of the original gene.
HCV7+8 hemmt die Expression der Luziferase sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Konzentrationen nur im Maße der Nega- tivkontrollen HCV3+4 und K3S+K3AS (Fig. 1 und 2) . Die geringe Hemmung der Luziferaseaktivität ist als unspezifischer Effekt zu erachten. Für die Spezifität dieser dsRNA bedeutet das, dass es ausreicht, wenn die dsRNA zu dem Zielgen komplementär oder nur mit einem Nukleotid nicht komplementär, aber zum Ur- sprungsgen in zwei Nukleotiden nicht komplementär ist, um die Expression des Zielgens spezifisch gegenüber der Expression des Ursprungsgens zu hemmen.HCV7 + 8 inhibits the expression of luciferase both at high and at low concentrations only to the extent of the negative controls HCV3 + 4 and K3S + K3AS (FIGS. 1 and 2). The low inhibition of luciferase activity is considered to be an unspecific effect. For the specificity of this dsRNA, this means that it is sufficient if the dsRNA is complementary to the target gene or not complementary to only one nucleotide, but is not complementary to the original gene in two nucleotides, in order for the expression of the target gene to be specific versus the expression of the original gene to inhibit.
In HCV5+2 ist ein Nukleotid im Sinn-Strang S2 nicht komple- mentär zum Antisinn-Strang Sl, wobei der Antisinn-Strang Sl vollständig komplementär zum Zielgen ist. Diese dsRNA ist so effizient wie LUC1+2 und HCVl+2 (Fig. 1 + 2) . Das ist überraschend, da eine um ein Basenpaar reduzierte Komple entarität innerhalb der dsRNA eine geringere Stabilität der dsRNA in der Zelle und deshalb eine geringere Effizienz erwarten ließ.In HCV5 + 2, a nucleotide in the sense strand S2 is not complementary to the antisense strand S1, the antisense strand S1 being completely complementary to the target gene. This dsRNA is as efficient as LUC1 + 2 and HCVl + 2 (Fig. 1 + 2). This is surprising since a complementarity reduced by one base pair within the dsRNA means that the stability of the dsRNA in the cell and therefore less efficiency could be expected.
In HCV6+1 ist ein Nukleotid im Antisinn-Strang Sl nicht komplementär zum Sinn-Strang S2 , wobei der Antisinn-Strang Sl auch mit einem Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist. HCV6+1 hemmt die Expression weniger effizient als HCV5+6, aber effizienter als HCV7+8 (Fig. 2) . Für die Spezifität und Effizienz der expressionshemmenden Wirkung der dsRNA kommt es somit mehr auf die Sequenz des Antisinn-Strangs Sl als diejenige des Sinn-Strangs S2 an. Die als Negativkontrolle dienenden HCV3+4 (Fig. 1) und K3S+K3AS (Fig. 2) führten zu keiner bzw. einer geringen Hemmung der Luziferase-Aktivität . Die geringe Hemmung ist unspezifisch, da sie nicht von der eingesetzten Konzentration der dsRNAs abhängt.In HCV6 + 1, a nucleotide in the antisense strand S1 is not complementary to the sense strand S2, and the antisense strand S1 is also not complementary to the target gene with a nucleotide. HCV6 + 1 inhibits expression less efficiently than HCV5 + 6, but more efficiently than HCV7 + 8 (Fig. 2). For the specificity and efficiency of the expression-inhibiting effect of the dsRNA, the sequence of the antisense strand S1 is more important than that of the sense strand S2. The HCV3 + 4 (FIG. 1) and K3S + K3AS (FIG. 2) serving as a negative control led to little or no inhibition of the luciferase activity. The low inhibition is unspecific, since it does not depend on the concentration of the dsRNAs used.
Die Daten zeigen, dass mindestens zwei nicht zu einem Ursprungsgen komplementäre Nukleotide im Antisinn-Strang einer dsRNA notwendig sind, um eine Inhibition der Expression des Ursprungsgens zu verhindern. Weiterhin zeigen die Daten, dass eine Modulation der Wirksamkeit der Hemmung der Expression durch eine dsRNA möglich ist, indem das Maß der Komplementa- rität der die dsRNA bildenden Einzelstränge verringert wird. The data show that at least two nucleotides which are not complementary to an original gene are necessary in the antisense strand of a dsRNA in order to prevent inhibition of the expression of the original gene. Furthermore, the data show that the effectiveness of the inhibition of expression by a dsRNA can be modulated by reducing the degree of complementarity of the single strands forming the dsRNA.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verwendung einer doppelsträngigen Ribonukleinsäure1. Use of a double-stranded ribonucleic acid
(dsRNA) zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle, wobei ein Strang Sl der dsRNA einen zum Zielgen komplementären Bereich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind.(dsRNA) for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene, a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides which are not complementary to the original gene, is at least one higher than the number of nucleotides which are not complementary to the target gene.
2. Verwendung einer doppelsträngigen Ribonukleinsäure2. Use of a double-stranded ribonucleic acid
(dsRNA) zur Herstellung eines Medikaments zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber ei- nem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle, wobei ein Strang Sl der dsRNA einen zum Zielgen komplementären Bereich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungs- gen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind.(dsRNA) for the production of a medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is mutated point-by-point to an original gene, a strand S1 of the dsRNA having a region complementary to the target gene, in which at least one nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides that are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides that are not complementary to the target gene.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zum Zielgen nicht komplementäre Nukleotid nicht am 3 ' - oder am 5 ' - Ende des Bereichs gelegen ist.3. Use according to claim 1 or 2, wherein the nucleotide which is not complementary to the target gene is not located at the 3 'or 5' end of the region.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zielgen gegenüber dem Ursprungsgen eine oder zwei Punktmutationen aufweist.4. Use according to any one of the preceding claims, wherein the target gene has one or two point mutations compared to the original gene.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ursprungsgen ein Proto-Onkogen und das Zielgen ein davon abgeleitetes Onkogen ist. 5. Use according to one of the preceding claims, wherein the source gene is a proto-oncogene and the target gene is an oncogene derived therefrom.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zelle eine Tumorzelle ist.6. Use according to one of the preceding claims, wherein the cell is a tumor cell.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Nukleotid des Bereichs nicht komplementär zum Zielgen ist und zwei Nukleotide des Bereichs nicht komplementär zum Ursprungsgen sind.7. Use according to one of the preceding claims, wherein one nucleotide of the region is not complementary to the target gene and two nucleotides of the region are not complementary to the original gene.
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei innerhalb der dsRNA mindestens ein Basenpaar nicht komplementär ist.8. Use according to one of the preceding claims, wherein at least one base pair within the dsRNA is not complementary.
9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA zumindest an einem Ende der dsRNA einen aus 1 bis 4, insbesondere 2 oder 3, Nukleotiden gebildeten ein- zelsträngigen Überhang aufweist.9. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA has at least at one end of the dsRNA a single-stranded overhang formed from 1 to 4, in particular 2 or 3, nucleotides.
10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei die dsRNA den Überhang ausschließlich an einem, insbesondere ihrem das 3 ' -Ende des Strangs Sl aufweisenden, Ende aufweist.10. Use according to claim 9, wherein the dsRNA has the overhang exclusively at one end, in particular at its 3 'end of the strand S1.
11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA neben dem Strang Sl einen Strang S2 aufweist und der Strang Sl eine Länge von 23 Nukleotiden, der Strang S2 eine Länge von 21 Nukleotiden und das 3 ' -Ende des Strangs Sl einen aus zwei Nukleotiden gebildeten ein- zelsträngigen Überhang aufweist, während das am 5 ' -Ende des Strangs Sl gelegene Ende der dsRNA glatt ausgebildet ist.11. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA has a strand S2 in addition to the strand S1 and the strand S1 a length of 23 nucleotides, the strand S2 a length of 21 nucleotides and the 3 'end of the strand S1 one of two Nucleotides formed single-stranded overhang, while the end of the dsRNA located at the 5 'end of the strand S1 is smooth.
12. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strang Sl zum primären oder prozessierten RNA- Transkript des Zielgens komplementär ist.12. Use according to any one of the preceding claims, wherein the strand S1 is complementary to the primary or processed RNA transcript of the target gene.
13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA in einer Zubereitung vorliegt, die zur In ala- tion, oralen Aufnahme, Infusion oder Injektion, insbeson- dere zur intravenösen, intraperitonealen oder intratumo- ralen Infusion oder Injektion, geeignet ist.13. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA is present in a preparation which is suitable for inhalation, oral intake, infusion or injection, in particular which is suitable for intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection.
14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Zubereitung, insbesondere ausschließlich, aus einem physiologisch ver- träglichen Lösungsmittel, vorzugsweise einer physiologischen Kochsalzlösung oder einem physiologisch verträglichen Puffer, insbesondere einer phosphatgepufferten Salzlösung, , und der dsRNA besteht.14. Use according to claim 13, wherein the preparation, in particular exclusively, consists of a physiologically compatible solvent, preferably a physiological saline solution or a physiologically compatible buffer, in particular a phosphate-buffered salt solution, and the dsRNA.
15. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA in einer physiologisch verträglichen Lösung, insbesondere einem physiologisch verträglichen Puffer oder einer physiologischen Kochsalzlösung, oder von einer micellaren Struktur, vorzugsweise einem Liposom, einem Virus-Kapsid, einem Kapsoid oder einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel umschlossen oder an einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel gebunden vorliegt.15. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA in a physiologically compatible solution, in particular a physiologically compatible buffer or a physiological saline solution, or of a micellar structure, preferably a liposome, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano- or enclosed in a microcapsule or bound to a polymeric nano- or microcapsule.
16. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA oral, mittels Inhalation, Infusion oder Injektion, insbesondere intravenöser, intraperitonealer oder intratumoraler Infusion oder Injektion, verabreicht wird.16. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA is administered orally, by inhalation, infusion or injection, in particular intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection.
17. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dsRNA in einer Dosierung von höchstens 5 mg, insbesondere höchstens 2,5 mg, bevorzugt höchstens 200 μg, besonders bevorzugt höchstens 100 μg, vorzugsweise höch- stens 50 μg, insbesondere höchstens 25 μg, pro kg Körpergewicht und Tag verwendet wird.17. Use according to one of the preceding claims, wherein the dsRNA in a dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 μg, particularly preferably at most 100 μg, preferably at most 50 μg, in particular at most 25 μg, per kg of body weight and day is used.
18. Medikament zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle, wobei das Medikament eine dop- pelsträngige Ribonukleinsäure (dsRNA) enthält, deren einer Strang Sl einen zum Zielgen komplementären Bereich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht kom- plementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind.18. Medicament for the targeted inhibition of the expression in a cell of a given target gene which is point-mutated with respect to an original gene, the medicament containing a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA), one strand of which has a region complementary to the target gene, in which at least one nucleotide is not com- is complementary to the target gene and the number of nucleotides that are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides that are not complementary to the target gene.
19. Medikament nach Anspruch 18, wobei das zum Zielgen nicht komplementäre Nukleotid nicht am 3 ' - oder am 5 ' -Ende des Bereichs gelegen ist.19. Medicament according to claim 18, wherein the nucleotide which is not complementary to the target gene is not located at the 3 'or 5' end of the region.
20. Medikament nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Zielgen gegenüber dem Ursprungsgen eine oder zwei Punktmutationen aufweist.20. Medicament according to claim 18 or 19, wherein the target gene has one or two point mutations compared to the original gene.
21. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Ursprungsgen ein Proto-Onkogen und das Zielgen ein davon abgeleitetes Onkogen ist.21. Medicament according to one of claims 18 to 20, wherein the original gene is a proto-oncogene and the target gene is an oncogene derived therefrom.
22. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Zelle eine Tumorzelle ist.22. Medicament according to one of claims 18 to 21, wherein the cell is a tumor cell.
23. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei ein Nukleotid des Bereichs nicht komplementär zum Zielgen ist und zwei Nukleotide des Bereichs nicht komplementär zum Ursprungsgen sind.23. Medicament according to one of claims 18 to 22, wherein one nucleotide of the region is not complementary to the target gene and two nucleotides of the region are not complementary to the original gene.
24. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei innerhalb der dsRNA mindestens ein Basenpaar nicht komplementär ist24. Medicament according to one of claims 18 to 23, wherein at least one base pair within the dsRNA is not complementary
25. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei die dsRNA zumindest an einem Ende der dsRNA einen aus 1 bis 4, insbesondere 2 oder 3, Nukleotiden gebildeten einzel- strängigen Überhang aufweist.25. Medicament according to one of claims 18 to 24, wherein the dsRNA has at least at one end of the dsRNA a single-stranded overhang formed from 1 to 4, in particular 2 or 3, nucleotides.
26. Medikament nach Anspruch 25, wobei die dsRNA den Überhang ausschließlich an einem, insbesondere ihrem das 3 ' -Ende des Strangs Sl aufweisenden, Ende aufweist. 26. Medicament according to claim 25, wherein the dsRNA has the overhang exclusively at one end, in particular at its end having the 3 'end of the strand S1.
27. Medikament nach Anspruch 26, wobei die dsRNA neben dem Strang Sl einen Strang S2 aufweist und der Strang Sl eine Länge von 23 Nukleotiden, der Strang S2 eine Länge von 21 Nukleotiden und das 3 ' -Ende des Strangs Sl einen aus zwei Nukleotiden gebildeten einzelsträngigen Überhang aufweist, während das am 5 ' -Ende des Strangs Sl gelegene Ende der dsRNA glatt ausgebildet ist.27. Medicament according to claim 26, wherein the dsRNA has a strand S2 in addition to the strand S1 and the strand S1 has a length of 23 nucleotides, the strand S2 has a length of 21 nucleotides and the 3 ′ end of the strand S1 is formed from two nucleotides has single-stranded overhang, while the end of the dsRNA located at the 5 'end of the strand S1 is smooth.
28. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 27, wobei der Strang Sl zum primären oder prozessierten RNA-Transkript des Zielgens komplementär ist.28. Medicament according to one of claims 18 to 27, wherein the strand S1 is complementary to the primary or processed RNA transcript of the target gene.
29. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei das Medikament eine Zubereitung aufweist, die zur Inhalation, oralen Aufnahme, Infusion oder Injektion, insbesondere zur intravenösen, intraperitonealen oder intratumoralen Infusion oder Injektion, geeignet ist.29. Medicament according to one of claims 18 to 28, wherein the medicament has a preparation which is suitable for inhalation, oral intake, infusion or injection, in particular for intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection.
30. Medikament nach Anspruch 29, wobei die Zubereitung, insbesondere ausschließlich, aus einem physiologisch verträglichen Lösungsmittel, vorzugsweise einer physiologischen Kochsalzlösung oder einem physiologisch verträgli- chen Puffer, insbesondere einer phosphatgepufferten Salzlösung, , und der dsRNA besteht.30. Medicament according to claim 29, wherein the preparation, in particular exclusively, consists of a physiologically compatible solvent, preferably a physiological saline solution or a physiologically compatible buffer, in particular a phosphate-buffered salt solution, and the dsRNA.
31. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 30, wobei die dsRNA in dem Medikament in einer Lösung, insbesondere einem physiologisch verträglichen Puffer oder einer physio- logischen Kochsalzlösung, oder von einer micellaren31. Medicament according to one of claims 18 to 30, wherein the dsRNA in the medicament in a solution, in particular a physiologically compatible buffer or a physiological saline solution, or from a micellar
Struktur, vorzugsweise einem Liposom, einem Virus-Kapsid, einem Kapsoid oder einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel umschlossen oder an einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel gebunden vorliegt .Structure, preferably a liposome, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nano- or microcapsule or is bound to a polymeric nano- or microcapsule.
32. Medikament nach einem der Ansprüche 18 bis 31, wobei das Medikament in mindestens einer Verabreichungseinheit vorliegt, welche die dsRNA in einer Menge enthält, die eine Dosierung von höchstens 5 mg, insbesondere höchstens 2,5 mg, bevorzugt höchstens 200 μg, besonders bevorzugt höchstens 100 μg, vorzugsweise höchstens 50 μg, insbesondere höchstens 25 μg, pro kg Körpergewicht und Tag ermöglicht.32. Medicament according to one of claims 18 to 31, wherein the medicament is present in at least one administration unit which contains the dsRNA in an amount which comprises a Dosage of at most 5 mg, in particular at most 2.5 mg, preferably at most 200 μg, particularly preferably at most 100 μg, preferably at most 50 μg, in particular at most 25 μg, per kg of body weight and day.
33. Verfahren zur gezielten Hemmung der Expression eines vorgegebenen, gegenüber einem Ursprungsgen punktmutierten Zielgens in einer Zelle, wobei eine doppeisträngige Ribonukleinsäure (dsRNA) in die Zelle eingeführt wird und ein Strang Sl der dsRNA einen zum Zielgen komplementären Be- reich aufweist, in welchem mindestens ein Nukleotid nicht komplementär zum Zielgen ist und die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Ursprungsgen sind, um mindestens eins höher ist als die Anzahl der Nukleotide, welche nicht komplementär zum Zielgen sind.33. A method for the targeted inhibition of the expression of a given target gene that is point-mutated with respect to an original gene in a cell, wherein a double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) is introduced into the cell and a strand S1 of the dsRNA has a region complementary to the target gene, in which at least a nucleotide is not complementary to the target gene and the number of nucleotides which are not complementary to the original gene is at least one higher than the number of nucleotides which are not complementary to the target gene.
34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das zum Zielgen nicht komplementäre Nukleotid nicht am 3 ' - oder am 5 ' -Ende des Bereichs gelegen ist.34. The method according to claim 33, wherein the nucleotide which is not complementary to the target gene is not located at the 3 'or 5' end of the region.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, wobei das Zielgen gegenüber dem Ursprungsgen eine oder zwei Punktmutationen aufweist.35. The method of claim 33 or 34, wherein the target gene has one or two point mutations compared to the original gene.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei das Ursprungsgen ein Proto-Onkogen und das Zielgen ein davon abgeleitetes Onkogen ist.36. The method according to any one of claims 33 to 35, wherein the original gene is a proto-oncogene and the target gene is an oncogene derived therefrom.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36, wobei die Zelle eine Tumorzelle ist.37. The method according to any one of claims 33 to 36, wherein the cell is a tumor cell.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, wobei ein Nukleotid des Bereichs nicht komplementär zum Zielgen ist und zwei Nukleotide des Bereichs nicht komplementär zum Ursprungsgen sind. 38. The method according to any one of claims 33 to 37, wherein one nucleotide of the region is not complementary to the target gene and two nucleotides of the region are not complementary to the original gene.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 38, wobei innerhalb der dsRNA mindestens ein Basenpaar nicht komplementär ist.39. The method according to any one of claims 33 to 38, wherein at least one base pair within the dsRNA is not complementary.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 39, wobei die dsRNA zumindest an einem Ende der dsRNA einen aus 1 bis40. The method according to any one of claims 33 to 39, wherein the dsRNA at least at one end of the dsRNA one of 1 to
4, insbesondere 2 oder 3, Nukleotiden gebildeten einzel- strängigen Überhang aufweist.4, in particular 2 or 3, nucleotides formed single-stranded overhang.
41. Verfahren nach Anspruch 40, wobei die dsRNA den Überhang ausschließlich an einem, insbesondere ihrem das 3 ' -Ende des Strangs Sl aufweisenden, Ende aufweist.41. The method according to claim 40, wherein the dsRNA has the overhang exclusively at one end, in particular at its end having the 3 'end of the strand S1.
42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die dsRNA neben dem Strang Sl einen Strang S2 aufweist und der Strang Sl eine Länge von 23 Nukleotiden, der Strang S2 eine Länge von 21 Nukleotiden und das 3 ' -Ende des Strangs Sl einen aus zwei Nukleotiden gebildeten einzelsträngigen Überhang aufweist, während das am 5 ' -Ende des Strangs Sl gelegene Ende der dsRNA glatt ausgebildet ist.42. The method according to claim 41, wherein the dsRNA has a strand S2 in addition to the strand S1 and the strand S1 has a length of 23 nucleotides, the strand S2 a length of 21 nucleotides and the 3 ′ end of the strand S1 is formed from two nucleotides has single-stranded overhang, while the end of the dsRNA located at the 5 'end of the strand S1 is smooth.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 42, wobei der Strang Sl zum primären oder prozessierten RNA-Transkript des Zielgens komplementär ist.43. The method according to any one of claims 33 to 42, wherein the strand S1 is complementary to the primary or processed RNA transcript of the target gene.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 43, wobei die dsRNA in einer Lösung, insbesondere einem physiologisch verträglichen Puffer oder einer physiologischen Kochsalzlösung, oder von einer micellaren Struktur, vorzugsweise einem Liposom, einem Virus-Kapsid, einem Kapsoid oder einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel umschlossen oder an einer polymeren Nano- oder Mikrokapsel gebunden vorliegt . 44. The method according to any one of claims 33 to 43, wherein the dsRNA in a solution, in particular a physiologically acceptable buffer or a physiological saline solution, or of a micellar structure, preferably a liposome, a virus capsid, a capsoid or a polymeric nanoscale or enclosed in a microcapsule or bound to a polymeric nano- or microcapsule.
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