用于基因治疗的新的胶体合成载体制造技术

技术编号:1724740 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种用于基因治疗的非天然存在的载体,其由化学定义的试剂组成,其中载体是自组装的,且其中载体包括(1)包括核酸的核心复合物和(2)至少一种复合物形成试剂,其中载体具有融合的活性。载体可选地可以含有允许与细胞膜融合和允许核吸收的试剂。载体还可以含有固定核心复合物的外壳部分,借此外壳以稳定复合物,保护它不受不希望有的干扰,并提高向靶组织或细胞的核酸送递。外壳可选地可以是可脱落的,即可能将其如此设计以致于它可在进入靶细胞或组织时与载体分离。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术提供用于体外、局部和全身的核酸递送的组合物和方法。相关现有技术的描述成功的基因治疗的关键性要求是将治疗性目的核酸递送到靶组织和细胞且不大量分布到非靶组织中的能力。已经测定了许多合成分子将核酸递送到细胞的能力,即合成载体。合成载体递送的常规方法倾向于主要使用阳离子脂质或基于阳离子聚合物的体系。见例如Barron等人,Hum.Gene Ther.9315-323(1998),;Gao等人,Gene Therapy 2710(1995);Zelphati等人,J.Controlled Release 4199(1996))或阳离子聚合物(Boussif等人,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.927297(1995);Goula等人,Gene Therapy 51291(1995);Chemin,等人,J Viral Hepat 5369(1995);Kwoh等人,Biochim.Biophys.Acta 1444171(1999);Wagner,J.Controlled Release 53155(1998);以及Plank等人,Hum.Gene.Ther.10319(1999))。通常当复合物上的净电荷是正的时(电荷比(+/-)大于1),编码蛋白质的质粒DNA与阳离子脂或阳离子聚合物的复合物(分别称为“lipoplexes”’和“polyplexes”)转染细胞得到最有效的蛋白质表达。类似地,通常当复合物上的净电荷是正的时,将带有特异针对编码蛋白质的mRNA的序列的反义或核酶寡核苷酸与类似的或相同的试剂复合,它们可以被递送至培养的细胞中以得到最有效的对特定蛋白的抑制。研制的一些其它的用于核酸的制剂包括多聚阳离子例如聚赖氨酸与导向配体例如FGF2蛋白的缀合物,将核酸包封在内部俘获的水相中的脂质体、与包封核酸的脂质体融合的有包膜病毒例如所谓的HVJ-脂质体、以及各种乳剂制剂(其中核酸被隔绝在乳剂或微粒的无水相中)。尽管存在各种制剂,但在大多数情况下,核酸是通过复合或被囊化的方法结合到胶体复合物中的。人们为了获得所需要的药理学效益已经进行了许多努力以制备可以为质粒、寡核苷酸及其它核酸形式提供递送载体的组合物,但至今这些制剂仍然缺乏体内稳定性、针对靶组织和细胞的专一性、以及可在靶组织和细胞中提供适当水平的核酸活性的能力。使这些胶体复合物内在化的机理仍不清楚,但认为取决于复合物中的净电荷,且假设复合物的表面正电荷和细胞的表面负电荷在复合物的细胞吸收以及复合物与生物学体系的许多其它相互作用中起举足轻重的作用。Lipoplex和polyplex的主要缺点是它们倾向于与多种细胞发生非专一的相互作用,这将导致一些不希望有的作用。另外,这些复合物可以与血清中带负电荷的蛋白质及其它组分发生静电相互作用,导致复合物的表面改性或不稳定及其它不利的作用或细胞干扰。常规复合物的另外的问题是它们缺乏胶体稳定性。这种不稳定性导致复合物聚集为大的颗粒,特别是在或接近中性电荷比的情况下,因而导致长期保存的困难。人们已经尝试用许多方法来克服这种问题。例如,一种最简单的方法是通过立体聚合物,例如聚(乙二醇)(PEG)进行表面改性。(Scaria等人,1999,Program of the American Society of Gene Therapymeeting held at Washington D.C.on June 9-13,p221a,abs# 878,Meyer等人,1998,J.Biol.Chem.273,15621-15627;Choi等人,1998,Bioconjug.Chem.9,708-718;Choi等人,1998,J.Controlled Release54,39-48;Kwoh等人,1999,Biochim.Biophys.Acta 1444,171-190;Vinogradov等人,1998,Bioconjug Chem 9805-12;Zelphati等人,1998,Gene.Ther.5,1272-1282;Phillips,1997,International BusinessCommunications meeting held at Annapolis,Maryland on June 23-24,1997;以及Woodle等人,1992,Biophys.J.61,902-10;E.Schacht等人,WO 9819710)。复合物表面上的立体包被物可以提高胶体稳定性。这种立体包被物还可最小化与靶和非靶组织及细胞以及血清组分的相互作用,就靶组织和细胞来说这是不被希望的作用。然而,用PEG修饰lipoplex和polyplex(PEG化(PEGylation))对复合物的生物活性具有显著的不利影响。除了具有所希望的抑制与细胞表面的非特异性的和不希望有的结合的作用外,使用立体表面可以不利地影响与靶组织和细胞的结合。此外,它可以不利地影响一旦与靶细胞的结合发生后DNA递送过程中的随后步骤。例如PEG化导致由复合物的DNA组分编码的蛋白的总表达水平很差(Scaria和Philips同上)。Schacht等人(WO 9819710)指出了一种特别有利的构建方法,包括逐步的构建,首先构建核酸与阳离子聚合物分子的复合物,而后在第二步中阳离子聚合物分子与亲水聚合物嵌段或一个或多个导向部分和/或其它生物活性分子共价结合在一起。自组装的亲水聚合物包被物是用A-B型线性嵌段共聚物构建的,而这种包被物可以提供稳定化,尽管由此形成的复合物仍然经常相当迅速地不稳定化。因此,Schacht描述了用于组装复合物的2-步骤方法,其中亲水聚合物和导向部分或其它生物活性分子与先前存在的胶体即颗粒共价地连接。另外,还使用具有多价的共价连接物的聚合物进行亲水聚合物的共价连接以便交联发生在复合物的表面包被物中。这种复合物具有许多局限性。重要地,这种构建不可避免地导致许多在它们的活性上具有显著差别的不同化学结构,这些活性包括所需要的和不希望的那些。此外,即使可能,控制所制备的每个结构的量也是困难的。重要地,第一个亲水聚合物偶联事件形成了基本的立体包被物,其减少了另外的偶联反应的发生,以使该过程受到自我限制。当需要的表面结合聚合物的量比自我限制的偶联所允许的量大时,形成的包被物是不充分的。此外,当在先前存在的颗粒表面上形成缀合物时,即使可能的话,按照形成何种化学种类对偶联反应进行完全控制是很难的。另外的困难是需要防止不希望有的与核酸组分的反应或缀合,但这不是容易完成的。进行2-步法复合物的制备仍然存在其它的困难,即需要在表面正电荷下制备核心复合物。最后,当复合物顺利地达到靶组织和细胞,它必须能够与靶组织和细胞膜有效地结合,并有效地将核酸内容物递送到可以发挥其活性的细胞内区室。常规的复合物倾向于仅仅不充分地进行这些步骤,导致基因表达的效率低和/或水平不充分。因此显而易见的是,非常需要具有改进的靶专一性和体内稳定性以及虽然由化学定义的种类组成但相对均质的基因递送载体。特别地,具有可提供提高的靶专一性、体内胶体稳定性、以及提高的靶专一性的改进了的外部立体层的稳定基因递送载体是需要的。此外,需要载体显示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括内壳的非天然存在的基因治疗载体,内壳包括(1)包括核酸的核心复合物和(2)至少一种复合物形成试剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M伍德程城P斯卡里亚K苏布拉马尼亚R蒂特马斯杨静平J费赖H梅特J施塔内克
申请(专利权)人:诺瓦提斯公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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