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基因编辑组合物及其用途制造技术

技术编号:40465469 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-22 23:19
本发明专利技术涉及基因治疗药物领域,特别是涉及一种基因编辑组合物及其用途。本发明专利技术的基因编辑组合物包含:1)碱基编辑器融合蛋白,或编码所述碱基编辑器融合蛋白的核酸;2)向导RNA,或编码所述向导RNA的核酸,其中向导RNA包含间隔序列片段和scaffold序列片段,编码所述间隔序列片段的核苷酸序列如SEQ ID No.1‑71任一所示。本发明专利技术的基因编辑组合物可以在体外和体内高效编辑LPA基因,并可以在体内实现Apo(a)蛋白的部分或完全敲除。此外,本发明专利技术的基因编辑组合物可以在体外和体内高效编辑LPA基因的同时,没有发现脱靶效应,具备基因治疗的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因治疗药物领域,特别是涉及一种基因编辑组合物及其用途


技术介绍

1、心血管疾病是全球第一杀手和主要疾病负担,包括高胆固醇血症、冠心病、高血压、心肌梗死和中风等。长期以来,研究人员一直在寻找心血管疾病的危险因素,并努力找到降低患者风险的方法。在这方面,脂蛋白(a) [lp(a)]引起了广泛的关注。长期以来,研究已明确高水平的lp(a)是心血管疾病的遗传和独立危险因子。孟德尔随机化研究一致证明,血浆浓度 lp(a)与心肌梗死、卒中、外周动脉疾病和心血管死亡风险之间存在因果关系。lp(a)包含的3 种组分,即的低密度脂蛋白(ldl)样颗粒、载脂蛋白[apo(a)]、氧化磷脂(oxpl),都是lp(a)致病过程中不可或缺的因素,主要通过促动脉粥样硬化、促血栓形成、促炎导致局部的病理改变,继而引起疾病的发生(kronenberg, f. (2016). cardiovasc.drugs ther., 30(1):87-100)。

2、从安全性考虑,人群中低lp(a)的个体不会出现明显的健康损害,所以lp(a)是一个很好心血管干预靶点。不同于 ldl-c,目前尚无获批的降低lp(a)的药物。传统的他汀类降脂药物,不会造成有lp(a)水平的显著变化,甚至一些研究表明他汀类药物可导致lp(a)升高。目前发现对降低 lp(a)有效的药物包括:烟酸、pcsk9 抑制剂、雌激素、米泊美生、洛美他派,但考虑到降低lp(a)的效果、经济、临床不良事件、临床可操作性及可推广性、以及心血管受益情况这些方法都不是最佳选择(漆晨璐等,advances in clinical medicine,2022, 12(12), 11051-11056)。由于血液lp(a)升高主要是由于编码apo(a)的 lpa 基因的遗传变异所致(约90%),因此防止其有害影响的唯一方法是使lpa基因沉默。基于核酸的药物,如反义寡核苷酸(aso)和小干扰rna(sirna),提供了一种通过沉默lpa基因来降低lp(a)水平的策略,但它们需要多次注射,增加了患者的治疗不便和成本。因此,寻找一种有效的治疗方法,能够稳定或永久性地降低lp(a)水平,是一项紧迫的任务。

3、基因编辑技术具有精确和永久修改人类患者中致病基因的潜力,一次基因编辑治疗可以在长期内产生效果,减少了患者的治疗负担。针对肝脏lp(a)的基因编辑方法,如使用crispr-cas9核酸酶系统对apo(a)进行靶向敲除,已在动物模型中成功降低了lp(a)水平。尽管这些研究证明了基因编辑在调控apo(a)和lp(a) 水平方面的潜力,但研究也发现存在严重脱靶编辑(doerfler am. et. al, mol ther methods clin dev., 2022 oct 13:27:337-351.)。相较crispr-cas9核酸酶系统,碱基编辑器拥有更高的精确性和安全性。利用碱基编辑器,通过靶向破坏蛋白质编码基因的起始密码子位点或剪接位点、或引入提前终止密码子的方式,可以实现基因敲除。本专利技术旨在提供一种创新的方法和组合物,利用碱基编辑技术来高效安全的敲除apo(a),以降低血浆中lp(a)的水平,从而预防或治疗心血管疾病。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种基因编辑组合物及其用途,用于解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种基因编辑组合物,所述基因编辑组合物包含:

3、1)碱基编辑器融合蛋白,或编码所述碱基编辑器融合蛋白的核酸;

4、2)向导rna,或编码所述向导rna的核酸,其中向导rna包含间隔序列片段和scaffold序列片段,编码所述间隔序列片段包含核苷酸序列如seq id no.1-71任一项或多项所示的核酸分子。

5、优选地,所述碱基编辑器融合蛋白包含氨基酸序列如seq id no.74-76任一所示的多肽。

6、本专利技术还提供一种碱基编辑器融合蛋白,所述碱基编辑器融合蛋白包含氨基酸序列如seq id no.74所示的多肽。

7、本专利技术还提供一种分离的核酸分子,所述核酸分子编码前述向导rna、前述碱基编辑器融合蛋白或同时编码如前述向导rna和前述碱基编辑器融合蛋白。

8、本专利技术还提供一种表达载体,所述表达载体包含前述核酸分子和质粒骨架。

9、本专利技术还提供一种药物组合物,所述药物组合物包含递送载体和前述基因编辑组合物、前述核酸分子或前述表达载体。

10、本专利技术还提供前述基因编辑组合物、前述核酸分子、前述表达载体或前述药物组合物在制备以下任一产品中的用途:

11、1)体外编辑lpa基因的产品;

12、2)降低载脂蛋白(a)和脂蛋白(a)的产品;

13、3)心血管疾病治疗药物。

14、本专利技术还提供一种体外编辑lpa基因的方法所述方法为:将前述基因编辑组合物、前述核酸分子或前述表达载体导入分离的细胞,使所述细胞的lpa基因发生碱基突变。

15、如上所述,本专利技术的一种基因编辑组合物及其用途,具有以下有益效果:

16、本专利技术的基因编辑组合物可以在体内和体外高效编辑lpa基因,并可以在体内外实现apo(a)蛋白的部分或完全敲除。此外,本专利技术的基因编辑组合物可以在体内高效编辑lpa基因的同时,没有发现脱靶效应,具备基因治疗的安全性。

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【技术保护点】

1.一种基因编辑组合物,其特征在于,所述基因编辑组合物包含:

2.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白包含可编程DNA结合结构域片段和脱氨酶结构域片段。

3.根据权利要求2所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述可编程DNA结合结构域片段选自CRISPR/Cas系统的Cas蛋白的结构域片段。

4.根据权利要求3所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述可编程DNA结合结构域片段为Cas9蛋白及其变体的结构域片段。

5.根据权利要求2所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述脱氨酶结构域片段选自胞嘧啶脱氨酶片段或腺嘌呤脱氨酶片段。

6.根据权利要求5所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述胞嘧啶脱氨酶选自APOBEC1、APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3E、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H、AID或pmCDA1中的一种或多种;或,所述腺嘌呤脱氨酶选自ecTadA或其变体。

7.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白选自CE-A3A1048-1063、CE-SaABE8e-744或氨基酸序列如SEQ ID No.74所示的碱基编辑器融合蛋白中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述scaffold序列片段包含核苷酸序列如SEQ ID No.72-73任一所示的核酸分子。

9.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述基因编辑组合物能破坏LPA基因起始密码子,或诱导LPA基因产生提前终止密码子,或破坏LPA基因可变剪切位点。

10.一种碱基编辑器融合蛋白,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白包含氨基酸序列如SEQ ID No.74所示的多肽。

11.一种分离的核酸分子,其特征在于,所述核酸分子编码如权利要求1-9任一所述基因编辑组合物中的向导RNA、碱基编辑器融合蛋白或同时编码如权利要求1-9任一所述基因编辑组合物中的向导RNA和碱基编辑器融合蛋白。

12.一种表达载体,其特征在于,所述表达载体包含如权利要求11所述的核酸分子和质粒骨架。

13.一种细胞,其特征在于,所述细胞含有如权利要求11所述的核酸分子或如权利要求12所述的表达载体。

14.一种药物组合物,其特征在于,所述药物组合物包含递送载体和如权利要求1-9任一所述的基因编辑组合物、如权利要求11所述的核酸分子或如权利要求12所述的表达载体。

15.根据权利要求14所述的药物组合物,其特征在于,所述递送载体选自聚合物纳米颗粒、脂质体、脂质纳米颗粒、病毒载体或细胞外囊泡中的一种或多种。

16.如权利要求1-9任一所述的基因编辑组合物、如权利要求11所述的核酸分子、如权利要求12所述的表达载体或如权利要求14-15任一所述的药物组合物在制备以下任一产品中的用途:

17.根据权利要求16所述的用途,其特征在于,所述心血管疾病选自高胆固醇血症、冠心病、高血压、心肌梗死、中风、周围血管疾病或主动脉粥硬化中的一种或多种。

18.一种体外编辑LPA基因的方法,其特征在于,所述方法为:将如权利要求1-9任一所述的基因编辑组合物、如权利要求11所述的核酸分子或如权利要求12所述的表达载体导入分离的细胞,使所述细胞的LPA基因发生碱基突变。

19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述导入的方法选自脂质体转染、电穿孔法、病毒转导、显微注射法、粒子轰击法或基因枪转化法中的一种或多种。

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【技术特征摘要】

1.一种基因编辑组合物,其特征在于,所述基因编辑组合物包含:

2.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白包含可编程dna结合结构域片段和脱氨酶结构域片段。

3.根据权利要求2所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述可编程dna结合结构域片段选自crispr/cas系统的cas蛋白的结构域片段。

4.根据权利要求3所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述可编程dna结合结构域片段为cas9蛋白及其变体的结构域片段。

5.根据权利要求2所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述脱氨酶结构域片段选自胞嘧啶脱氨酶片段或腺嘌呤脱氨酶片段。

6.根据权利要求5所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述胞嘧啶脱氨酶选自apobec1、apobec3a、apobec3b、apobec3c、apobec3e、apobec3f、apobec3g、apobec3h、aid或pmcda1中的一种或多种;或,所述腺嘌呤脱氨酶选自ectada或其变体。

7.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白选自ce-a3a1048-1063、ce-saabe8e-744或氨基酸序列如seq id no.74所示的碱基编辑器融合蛋白中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述scaffold序列片段包含核苷酸序列如seq id no.72-73任一所示的核酸分子。

9.根据权利要求1所述的基因编辑组合物,其特征在于,所述基因编辑组合物能破坏lpa基因起始密码子,或诱导lpa基因产生提前终止密码子,或破坏lpa基因可变剪切位点。

10.一种碱基编辑器融合蛋白,其特征在于,所述碱基编辑器融合蛋白包含氨...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆春菊吕锋华徐天宏赖祺李珏琬
申请(专利权)人:上海贝斯昂科生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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