OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE (ASO) Syntetyczne lub syntezowane in vivo oligonukleotydy (rybo- i deoksyrybonukleotydy) liczące około 20 nukleotydów, których sekwencja jest komplementarna do mRNA wyciszanego genu NIĆ SENSOWNA

OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE działają na różnych poziomach Uważa się, że stabilność kompleksów RNA:RNA jest większa niż dupleksów RNA:DNA lub DNA:DNA

OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE hamują translację na 2 sposoby: blokowanie działania rybosomów inicjacja RNAzyH degradującej kompleksy DNA:RNA Działania niespecyficzne: Degradacja RNA powoduje powstawanie dużych ilości dGMP i dAMP ciąg 4 reszt guaninowych hamuje proliferację hamowanie proliferacji przez szkielet polianionowy (wiązanie białek zasadowych na powierzchni komórek – hamowanie wiązania mitogenów) inhibicja PKC – kinazy białkowej C

OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE – kryteria strukturalne do projektowania: długość: 12-25 nt krótkie są mało specyficzne długie – słabo rozpuszczalne, trudniej się wprowadza, mogą tworzyć struktury 2 i 3-rzędowe skuteczność dla końca 5’ większa fragmenty 3’ mRNA mogą tworzyć struktury 2 i 3-rzędowe fragmenty 3’ mRNA są opłaszczone białkami modyfikacje chemiczne które pozwalają zwiększyć stabilność oligonukleotydów w komórce oraz zwiększyć ich wchłanianie MODYFIKACJE: rybozy (wodór w pozycji 2’ na gr. metylową lub tlen 3’ na gr. aminową) zasada azotowa wiązanie fosforowe

WŁAŚCIWOŚCI MODYFIKACJI WIĄZANIA FOSFODIESTROWEGO: typ modyfikacji rozpuszczalność stabilność transport do komórki działanie uwagi DNA polarny, dobra niestabilny wolny degradacja przez RNAzęH metylofosfoniany niepolarny, zła stabilny dobry niepodatny na RNAzęH wymaga dużych stężeń fosfotioniany b. wolny działanie niespecyficzne, stereoizomery

OLIGONUKLEOTYDY ANTYSENSOWNE – kryteria dla projektowania: 1. Kryteria strukturalne: brak komplementarności z innymi sekwencjami mRNA niż badana wiązanie do rejonu 5’ mRNA unikanie motywów indukujących mechanizmy odpowiedzi immunologicznej w komórce (4-krotne powtórzenia GGGG, sekwencje palindromowe o długości > 6 nukleotydów, motywy CG). 2. Kryteria termodynamiczne (wartość ΔG (energia swobodna)): tworzenie stabilnych hybryd ASO-mRNA (ΔG37 < -30 kcal/mol) niski potencjał tworzenia połączeń (dimerów) między cząsteczkami ASO (ΔG37 > -8 kcal/mol) unikanie możliwości tworzenia wewnętrznych struktur drugorzędowych w cząsteczkach ASO (ΔG37 > -1,1 kcal/mol)