Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Транспортные олигонуклеотиды, содержащие гидрофобные остатки,
в качестве новой системы доставки нуклеиновых кислот
Марков О.В.
1
, Филатов А.В.
1
, Купрюшкин М.С.
1
, Струнов А.А.
2
, Пышный Д.В.
1
, 
Зенкова М.А.
1
1
Институт химической биологии и фундаментальной медицины,
Новосибирск, Россия 
2
Институт цитологии и генетики, Новосибирск, Россия
Способность антисмысловых олигонуклеотидов (asON) выключать целевые гены 
позволяет рассматривать их в качестве перспективных терапевтических агентов. 
Однако биологическая активность asON снижается за счёт относительно слабого про- 
никновения в клетки. Кроме того, пока не полностью решена проблема доставки asON 
с нейтрально заряженным остовом, несущим, к примеру, фосфорил-гуанидиновую 
модификацию. Поэтому разработка эффективной системы доставки для asON остаётся 
важной задачей.
В настоящем исследовании была апробирована новая система доставки asON, 
представляющая собой комплементарный asON транспортный олигонуклеотид (tON), 
несущий на 5’ конце один - три додецильных остатка, которые были введены в tON 
через диамидную ненуклеотидную вставку (TD1, TD2 и TD3), либо по межнуклео-
тидным фосфатным группам (TP1, TP2 и TP3 - олигонуклеотиды содержащие один, два 
и три додецильных остатка, соответственно).
В качестве asON были использованы как обычные олигодезоксирибонуклеотиды 
(asON-PO), так и их фосфотиоатный (asON-PS) и фосфорил-гуанидиновый (asON-PX) 
аналоги.
Показано, что tON имеют низкую цитотоксичность и не индукцирует апоптоз. TD3 
и TP3 наиболее эффективно доставляли в клетки HEK293, A549 и KB 8 5, как asON-PO, 
так и модифицированные олигонуклеотиды asON-PS и asON-PX. tON с двумя или 
одним додецильным остатком показали существенно более низкую трансфекционную 
активность. 
Кинетика накопления в клетках дуплексов TD3/asON и TD2/asON различалась: 
TD3/asON обнаруживался в 100% клеток KB-8-5 через 1 ч после трансфекции.
TD2/asON накапливался в 100% клеток только через 4-8 ч. В обоих случаях asON 
оставался в клетках на протяжении 24 ч. (предельное время наблюдения).
Примечательным является тот факт, что после накопления в клетках максимального 
количества TD3/asON (4 ч) происходит резкое снижение внутриклеточных концен-
траций и TD3, и asON. В случае TD2/asON подобных изменений динамики не было 
– TD2 накапливался со стабильно низкой интенсивностью, тогда как уровень asON 
постепенно увеличивался на протяжении 24 ч., и в конечном итоге достиг значений 
близких к уровню доставки asON, опосредованной TD3. Мы показали, что снижение 
интенсивности накопления TD3-содержащих дуплексов связано с их активным 
выходом из клеток в составе внеклеточных везикул. 
Полученные данные свидетельствуют о том, что разработанные транспортные 
олигонуклеотиды могут быть перспективной системой доставки олигонуклеотидов с 
модифицированным остовом.
Работа выполнена при финансовой поддержке Проекта базового бюджетного финанси-
рования ПФНИ ГАН 2013-2020 № АААА-А17-117020210024-8 и РНФ 19-74-30011.

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
59