Одновременное воздействие несколькими антисмысловыми олигонуклеотидными производными, его эффективность на примере липидного обмена мыши

   Цель исследования: на примере мыши показать возможность регуляции липидного обмена одновременным воздействием несколькими антисмысловыми олигонуклеотидными производными (АСО), адресованными на мРНК близко взаимосвязанных и задействованных в регуляции липидного обмена белков.

   Материал и методы: самки мышей линии C57BL/6J, олигонуклеотидные производные длиной 13 и 20 нуклеотидов, защищенные от действия нуклеаз наличием межнуклеотидных фосфоротиоатных связей и блоками LNA-нуклеотидов (Locked nucleic acids) на 5′- и 3′-концах; стандартные методы количественного определения аполипопротеидов: апоВ и липопротеидов: холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), общего холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) в сыворотке крови.

   Результаты: растворенные в физиологическом растворе АСО в комбинациях: (1) АСО к апоВ, (2) АСО к апоВ и АСО к PCSK9, (3) АСО к апоВ, АСО к PCSK9 и АСО к апоCIII вводили в хвостовую вену мышам линии C57BL/6J по четыре раза. После трехкратного еженедельного введения АСО в комбинации (3) уровень ХС ЛПНП относительно контроля снижался на 25 % и на 42 % улучшалось соотношение ХС ЛПВП / ХС ЛПНП. При последующем введении АСО с одновременным переходом на жировую диету, через неделю в случае комбинаций (2) и (3) уровень ХС ЛПНП был в 1,5 и 3,5 раза ниже, чем в контроле, а соотношение ХС ЛПВП / ХС ЛПНП лучше в 2 и 5 раз соответственно. Одновременно в случае комбинаций (2) и (3) наблюдалось существенное снижение концентрации ТГ, которое достигало почти двукратного в комбинации (3). Данные эффекты проявляются при трехкратном увеличении содержания жира в рационе животных. Концентрация АЛТ существенно снижалась при переходе от комбинации (1) к комбинации (3), т. е. при увеличении нагрузки на печень олигонуклеотидного материала, что указывает на отсутствие гепатотоксического эффекта.

   Заключение: на примере липидного обмена показана возможность эффективного регуляторного воздействия сразу несколькими антисмысловыми олигонуклеотидными производными, адресованными на мРНК взаимосвязанных белков.

1. Visser M. E., Witztum J. L., Stroes E. S. et al. Antisense oligonucleotides for the treatment of dyslipidaemia // Eur. Heart. J. 2012. Vol. 33, N 12. P. 1451–1458.

2. Antisense drug technology: principles, strategies, and applications. Second Edition / Ed. S. T. Crooke. CRC Press, 2008.

3. Geary R. S., Baker B. F., Crooke S. T. Clinical and preclinical pharmacokinetics and pharmacodynamics of mipomersen (kynamro(®)): a second-generation antisense oligonucleotide inhibitor of apolipoprotein B // Clin. Pharmacokinet. 2015. Vol. 54, N 2. P. 133–146.

4. Panta R., Dahal K., Kunwar S. Efficacy and safety of mipomersen in treatment of dyslipidemia: A meta-analysis of randomized controlled trials // J. Clin. Lipidol. 2015. Vol. 9, N. 2. P. 217–225.

5. Gouni-Berthold I., Berthold H. K. Mipomersen and lomitapide: Two new drugs for the treatment of homozygous familial hypercholesterolemia // Atheroscler. Suppl. 2015. Vol. 18. P. 28–34.

6. Mullick A. E., Fu W., Graham M. J. et al. Antisense oligonucleotide reduction of apoB-ameliorated atherosclerosis in LDL receptor-deficient mice // J. Lipid Res. 2011. Vol. 52, N 5. P. 885–896.

7. Straarup E. M., Fisker N., Hedtjärn M. et al. Short locked nucleic acid antisense oligonucleotides potently reduce apolipoprotein B mRNA and serum cholesterol in mice and non-human primates // Nucleic. Acids. Res. 2010. Vol. 38, N 20. P. 7100–7111.

8. Gupta N., Fisker N., Asselin M. C. et al. A locked nucleic acid antisense oligonucleotide (LNA) silences PCSK9 and enhances LDLR expression in vitro and in vivo // PLoS One. 2010. Vol. 5, N 5. e10682.

9. Kawakami A., Yoshida M. Apolipoprotein CIII links dyslipidemia with atherosclerosis // J. Atheroscler. Thromb. 2009. Vol. 16, N 1. P. 6–11.

10. Graham M. J., Lee R. G., Bell T. A. et al. Antisense oligonucleotide inhibition of apolipoprotein C-III reduces plasma triglycerides in rodents, nonhuman primates, and humans // Circ. Res. 2013. Vol. 112, N 11. P. 1479–1490.

11. Holmberg R., Refai E., Höög A. et al. Lowering apolipoprotein CIII delays onset of type 1 diabetes // Proc. Nat. Acad Sci. USA. 2011. Vol. 108, N 26. P. 10685–10689.

12. Van Poelgeest E. P., Swart R. M., Betjes M. G. et al. Acute kidney injury during therapy with an antisense oligonucleotide directed against PCSK9 // Am. J. Kidney Dis. 2013. Vol. 62, N 4. P. 796–800