Изменения липидного обмена мыши при одновременном воздействии антисмысловыми олигонуклеотидными производными к мРНК генов апоВ, PCSK9 и апоCIII

Для пациентов с наследственной гиперхолестеринемией и/или не переносящих статины остается актуальной разработка новых средств, снижающих уровень «плохого» холестерина, например на основе антисмысловых олигонуклеотидных производных (АСО). Целью исследования была оценка изменения липидного обмена в вариантах совместного воздействия АСО, адресованными на мРНК его важнейших генов: апоВ, PCSK9 и апоCIII. Использованы: самки мыши линии C57BL/6J; защищенные от действия нуклеаз олигонуклеотидные производные длиной 13 и 20 нуклеотидов; стандартные методы количественного определения липопротеидов – ХС ЛПВП, ХС не-ЛПВП, общего холестерина (ХС) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) в сыворотке крови. АСО в комбинациях: 1) АСО к апоВ, 2) АСО к апоCIII, 3) АСО к апоВ и АСО к PCSK9, 4) АСО к апоВ, АСО к PCSK9 и АСО к апоCIII, 5) 3АСО к апоВ, АСО к PCSK9 и 2АСО к апоCIII (цифры – это кратность количества вводимого препарата), 6) АСО к PCSK9 и (АСО к апоCIII – только в четвертое введение) вводили в хвостовую вену мышам по четыре раза. Вследствие трехкратного еженедельного введения в этих комбинациях уровень ХС не-ЛПВП относительно контроля был ниже на 25, 16, 35, 47, 60 и 7 % соответственно, а соотношение ХС ЛПВП/ХС не-ЛПВП выше в 1.8, 1.5, 1.9, 2.4, 3.1 и 1.24 раза. При последующем введении АСО с одновременным переходом на жировую диету через одну неделю в случае комбинаций 1–6 АСО уровень ХС не-ЛПВП был на 28, 2, 28, 70, 33 и 49 % ниже, чем в контроле, а соотношение ХС ЛПВП/ХС не-ЛПВП лучше в 1.5, 1.1, 2, 3.7, 1.9 и 2 раза соответственно. Концентрация АЛТ при всех комбинациях АСО оставалась в пределах уровня у контрольных животных, что указывает на отсутствие гепатотоксического эффекта. Для наибольшей эффективности антисмысловых олигонуклеотидных производных в комбинациях важно учитывать необходимость подбора концентраций, в том числе и в сочетаниях, а также порядка и периодов введения. Впервые предлагается временной комбинационно-концентрационный антисмысловой подход.

антисмысловые олигонуклеотидные производные, регуляция липидного обмена

1. Ошевский С.И., Рагино Ю.И., Каштанова Е.В., Полонская Я.В., Стахнева Е.М., Николин В.П., Попова Н.А., Кораблев А.Н., Колчанов Н.А., Воевода М.И. Одновременное воздействие несколькими антисмысловыми олигонуклеотидными производными, его эффективность на примере липидного обмена мыши. Атеросклероз. 2015;11(3):72-78.

2. Antisense Drug Technology: Principles, Strategies, and Applications. Second Edition. Crooke S.T. (Ed.). CRC Press, 2008.

3. Aoki Y., Yokota T., Nagata T., Nakamura A., Tanihata J., Saito T., Duguez S.M., Nagaraju K., Hoffman E.P., Partridge T., Takeda S. Bodywide skipping of exons 45-55 in dystrophic mdx52 mice by systemic antisense delivery. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012;109(34): 13763-13768. DOI 10.1073/pnas.1204638109.

4. Burdick A.D., Sciabola S., Mantena S.R., Hollingshead B.D., Stanton R., Warneke J.A., Zeng M., Martsen E., Medvedev A., Makarov S.S., Reed L.A., Davis J.W. 2nd, Whiteley L.O. Sequence motifs associated with hepatotoxicity of locked nucleic acid–modified antisense oligonucleotides. Nucleic Acids Res. 2014;42(8):4882-4891. DOI 10.1093/nar/gku142.

5. Echigoya Y., Nakamura A., Nagata T., Urasawa N., Lim K.R.Q., Trieu N., Panesar D., Kuraoka M., Moulton H.M., Saito T., Aoki Y., Iversen P., Sazani P., Kole R., Maruyama R., Partridge T., Takeda S., Yokota T. Effects of systemic multiexon skipping with peptide-conjugated morpholinos in the heart of a dog model of Duchenne muscular dystrophy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017;114(16):42134218. DOI 10.1073/pnas.1613203114.

6. 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. J. Clin. Pharmacokinet. 2015;54(2):133-146. DOI 10.1007/s40262-014-0224-4.

7. Gupta N., Fisker N., Asselin M.C., Lindholm M., Rosenbohm C., Ørum H., Elmén J., Seidah N.G., Straarup E.M. A locked nucleic acid antisense oligonucleotide (LNA) silences PCSK9 and enhances LDLR expression in vitro and in vivo. PLoS One. 2010;5(5):e10682. DOI 10.1371/journal.pone.0010682.

8. Harth G., Zamecnik P.C., Tabatadze D., Pierson K., Horwitz M.A. Hairpin extensions enhance the efficacy of mycolyl transferase-specific antisense oligonucleotides targeting Mycobacterium tuberculosis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007;104(17):7199-7204. DOI 10.1073/pnas.0701725104.

9. Hegele R.A., Tsimikas S. Lipid-lowering agents. Circ. Res. 2019; 124(3):386-404. DOI 10.1161/CIRCRESAHA.118.313171.

10. Holmberg R., Refai E., Höög A., Crooke R.M., Graham M., Olivecrona G., Berggren P.O., Juntti-Berggren L. Lowering apolipoprotein CIII delays onset of type 1 diabetes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011;108(26):10685-10689. DOI 10.1073/pnas.1019553108.

11. 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;(2):217-225. DOI 10.1016/j.jacl.2014.12.006.

12. Straarup E.M., Fisker N., Hedtjärn M., Lindholm M.W., Rosenbohm C., Aarup V., Hansen H.F., Ørum H., Hansen J.B., Koch T. Short locked nucleic acid antisense oligonucleotides potently reduce apolipoprotein B mRNA and serum cholesterol in mice and nonhuman primates. Nucleic Acids Res. 2010;38(20):7100-7111. DOI 10.1093/nar/gkq457.

13. Subramanian R.R., Wysk M.A., Ogilvie K.M., Bhat A., Kuang B., Rockel T.D., Weber M., Uhlmann E., Krieg A.M. Enhancing antisense efficacy with multimers and multi-targeting oligonucleotides (MTOs) using cleavable linkers. Nucleic Acids Res. 2015;43(19):9123-9132. DOI 10.1093/nar/gkv992.

14. Van Poelgeest E.P., Swart R.M., Betjes M.G., Moerland M., Weening J.J., Tessier Y., Hodges M.R., Levin A.A., Burggraaf J. Acute kidney injury during therapy with an antisense oligonucleotide directed against PCSK9. Am. J. Kidney Dis. 2013;62(4):796-800. DOI 10.1053/j.ajkd.2013.02.359.

15. Visser M.E., Witztum J.L., Stroes E.S., Kastelein J.J. Antisense oligonucleotides for the treatment of dyslipidaemia. Eur. Heart J. 2012; 33(12):1451-1458. DOI 10.1093/eurheartj/ehs084.