탈모증, 급성신부전증 및 다른 질환의 치료를 위한올리고리보뉴클레오티드 및 그것의 사용방법 document_id A220623051807

본 출원서 전반에 다양한 특허 및 과학 문헌들이 인용된다. 이들 문헌들에 대한 개시는 그 전체로서 본 발명이 속한 최신기술을 보다 충분히 설명하기 위하여 본 출원서 내에 참고문헌으로 포함된다. siRNA 및 RNA 간섭 RNA 간섭(RNAi)은 이중 가닥(ds) RNA-의존적 유전자 특이적 전사후 사일런싱에 관련된 현상이다. 처음에는, 이 현상을 연구하고 포유동물 세포를 실험적으로 조작하려는 시도가 긴 dsRNA 분자에 반응하여 활성화된 활성, 비특이적 항바이러스 방어 메커니즘에 의하여 좌절되었다; 문헌(Gil et al. 2000, Apoptosis, 5:107-114)을 참조하라. 나중에 21 뉴클레오티드 RNA의 합성 듀플렉스는 일반적 항바이러스 방어 메커니즘의 자극 없이 포유동물 세포에서 유전자 특이적 RNAi를 매개할 수 있다는 것이 발견되었다(Elbashir et al. Nature 2001, 411:494-498 및 Caplen et al. Proc Natl Acad Sci 2001, 98:9742-9747 참조). 결과적으로, 작은 이중 가닥 RNA인 작은 간섭 RNA(siRNA)는 유전자 기능을 이행하려는 시도에 있어서 강력한 도구가 되었다. 따라서, RNA 간섭(siRNA)은 작은 간섭 RNA(siRNA)(Fire et al, 1998, Nature 391, 806) 또는 마이크로RNA (miRNA) (Ambros V. Nature 431:7006,350-355(2004); 및 Bartel DP. Cell. 2004 Jan 23; 116(2):281-97 MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function)에 의하여 매개된 포유동물에서의 서열-특이적 전사후 유전자 사일런싱의 과정을 말한다. 대응되는 식물에서의 과정은 통상 특이적 전사후 유전자 사일런싱 또는 RNA 사일런싱이라 불리고 균류에서는 또한 진압(quelling)이라 불린다. siRNA는 그것의 내인성 (세포의) 상대편의 유전자/mRNA의 발현을 하향조절 또는 침묵(억제)시키는 이중 가닥 RNA 분자이다. 따라서, RNA 간섭 반응은 통상 RNA-유도된 사일런싱 복합체(RISC)라고 불리는 siRNA를 함유한 엔도뉴클레아제 복합체를 특징으로 하고, 이는 siRNA 듀플렉스의 안티센스 가닥에 상보적인 서열을 가진 단일 가닥 RNA의 절단을 매개한다. 표적 RNA의 절단은 siRNA 듀플렉스의 안티센스 가닥에 상보적인 지역의 중간에서 이루질 수 있다(Elbashir et al 2001, Genes Dev., 15, 188). 더 상세히 말하면, 더 긴 dsRNA는 제3형 RNA에 의하여 작은(17-29 bp) dsRNA 단편들(작은 억제성 RNA-"siRNA"라고도 함)로 분해된다(DICER, DROSHA, 등, Bernstein et al., Nature, 2001, v.409, p.363-6; Lee et al., Nature, 2003, 425, p.415-9). RISC 단백질 복합체는 이들 단편 및 상보적 mRNA를 인식한다. 전체 과정은 표적 mRNA의 엔도뉴클레아제 절단에 의하여 완결된다(McManus 0026# Sharp, Nature Rev Genet, 2002, v.3, p.737-47; Paddison 0026# Hannon, Curr Opin Mol Ther. 2003 Jun; 5(3): 217-24). 이들 용어 및 제시된 메커니즘에 대한 정보는, 문헌(Bernstein E., Denli AM. Harmon GJ: 2001 The rest is silence. RNA. I; 7(11): 1509-21; Nishikura K.: 2001 A short primer on RNAi: RNA-directed RNA polymerase acts as a key catalyst. Cell. I 16; 107(4): 415-8 및 PCT 공보 WO 01/36646 (Glover et al))을 참조하라. 공지된 유전자에 대응된 siRNA의 선택 및 합성은 널리 보고되어 있으며, 예를 들어 문헌(Chalk AM, Wahlestedt C, Sonnhammer EL. 2004 Improved and automated prediction of effective siRNA Biochem. Biophys. Res. Commun. Jun 18; 319(1): 264-74; Sioud M, Leirdal M., 2004, Potential design rules and enzymatic synthesis of siRNAs, Methods MoI Biol; 252:457-69; Levenkova N, Gu Q, Rux JJ. 2004 , Gene specific siRNA selector Bioinformatics. I 12; 20(3): 430-2. 및 Ui-Tei K, Naito Y, Takahashi F, Haraguchi T, Ohki-Hamazaki H, Juni A, Ueda R, Saigo K., Guidelines for the selection of highly effective siRNA sequence for mammalian and chick RNA interference Nucleic Acids Res. 2004 I 9;32(3):936-48)을 참조하라. 또한 문헌(Liu Y, Braasch DA, NuIf CJ, Corey DR. Efficient and isoform-selective inhibition of cellular gene expression by peptide nucleic acids, Biochemistry, 2004 I 24;43(7):1921-7)을 참조하라. 또한(PCT 공보 WO 2004/015107 (Atugen) 및 WO 02/44321 (Tuschl et al), 및 Chiu YL, Rana TM. siRNA function in RNAi: a chemical modification analysis, RNA 2003 Sep;9(9):1034-48 및 변형된/더 안정한 siRNA의 생산에 대한 I 특허 제5898031호 및 제6107094호 (Crooke))을 참조하라. 일부 그룹은 세포 내에서 siRNA를 생성할 수 있는 DNA-기재 벡터의 개발을 설명하였다. 이 방법은 대체로 세포 내에서 siRNA를 형성하도록 효율적으로 가공된 작은 헤어핀 RNA의 전사와 관련된다. Paddison et al. PNAS 2002, 99:1443-1448; Paddison et al. Genes 0026# Dev 2002, 16:948-958; Sui et al. PNAS 2002, 8:5515-5520; 및 Brummelkamp et al. Science 2002, 296:550-553. 이 보고들은 많은 내생 및 외생적으로 발현된 유전자를 특이적으로 표적화할 수 있는 siRNA를 생성하는 방법을 설명한다. 최근 siRNA는 영장류에서 억제를 위하여 성공적으로 사용되었으며, 더 상세한 것은 문헌(Tolentino et al., Retina 24(1) 2004년 2월 I 132-138)을 참조하라. p53 유전자 및 폴리펩티드 사람 p53 유전자는 주지되고 고도로 연구된 유전자이다. p53 폴리펩티드는 다양한 다른 자극, 예를 들면 감마-조사(照射), 전사 또는 복제의 활성화, 및 암유전자 형질전환과 같은 DNA 상해 상태를 세포 성장 정지 또는 아포프토시스로 변환시킴으로써 세포의 스트레스 반응 메커니즘에서 핵심적 역할을 한다(Gottlieb et al,1996, Biochem.Biophys. Acta, 1287, p.77). p53 폴리펩티드는 이러한 자극에 대한 반응으로서 세포예정사 또는 "아포프토시스"의 유도에 필수적이다. 대부분의 항암 치료는 천연 p53을 함유한 정상 세포에 손상을 주거나 정상 세포를 죽여서 건강한 세포의 상해 또는 사멸과 연관된 심각한 부작용을 야기한다. 이러한 부작용은 광범위하게 정상 세포의 p53-매개된 사멸에 의하여 결정되기 때문에, 항암 치료의 급성기 동안의 p53의 일시적 억제는 이들 심각한 독성 부작용을 피하는 치료 전략으로 제시되었다. 이는 문헌(미국 특허 제6,593,353호 및 Komarov PG et al , 1999, A chemical inhibitor of p53 that protects mice from the side effects of cancer therapy., Science, 285(5434): 1651, 1653)에 설명된다. p53은 화학치료 및 방사선 유도된 탈모증과 관련되어 있는 것으로 나타났다(Botcharev et al, 2000, p53 is essential for Chemotherapy-induced Hair Loss, Cancer Research, 60, 5002-5006). 탈모증 최근 모낭 형성 및 모발 성장을 조절하는 분자 및 경로의 이해에 극적인 진전이 있었다. 화학치료는 모간을 생성하는 성장 벌브에서의 매트릭스 케라틴 세포의 증식을 파괴한다. 이는 모낭이 모간의 강도가 약화되어 모발이 부서지고 떨어져 나가는 영양실조 퇴화 단계로 들어가게 한다. 90% 이상의 두피낭은 어느 때나 성장 단계에 있기 때문에, 이들 모발은 화학치료 후 빠르게 손실되며 따라서 탈모증은 빠르고 광범위하다(George Cotsarelis and Sarah E. Millar, 2001, Towards a molecular understanding of hair loss and its treatment, TRENDS in Molecular Medicine Vol.7 No.7). 탈모를 야기할 가능성이 높은 화학치료 약물에는 시스플라티눔, 시타라빈, 사이클로포스파미드, 독소루비신, 에피루비신, 에토포시드, 이포스파미드 및 빈크리스틴이 있다. 방사선 유도된 일반 탈모증은 특히 300 rad 및 그 이상의 전체 뇌 방사선(WBR)을 수용한 환자들 중 실질적으로 100%에서 관찰된다. 화학치료 후 탈모가 결국 재생하기는 하지만, 탈모는 암에 걸린 환자들 간에 화학치료의 가장 두려운 부작용 중 하나이다. 환자들의 시각에서, 탈모(탈모증)는 화학치료의 괴로운 부작용으로 구역질 다음으로 2위를 차지한다. 환자들 중 약 75%는 화학치료 유도된 탈모를 암으로 야기된 통증과 동등한 또는 더 파괴적인 것이라고 설명한다. 따라서, 모발 장애가 생명을 위협하지는 않지만, 환자들의 사회적 상호작용 및 심리학적 웰빙에 미치는 이들의 심각한 충격은 부인할 수 없다. 탈모 치료에 대한 요구는 수십억 달러 산업을 야기시켰다. 그럼에도 불구하고, FDA가 오로지 두 개의 탈모 치료를 승인한 사실이 증거하는 바와 같이, 대부분의 현재 거래되는 제품들은 효과가 없다. 공지된 치료법 또는 요법들 중 어떤 것도 암 치료-유도된 탈모증에 효과적이지 않다. 급성신부전증( ARF ) ARF는 수 일 내에 발생한 신장 기능의 급속한 퇴화를 특징으로 하는 임상 증후군이다. ARF의 주요 특징은 질소 노폐물(요소, 크레아티닌)의 보유를 야기하는 사구체 여과 속도의 갑작스런 감소이다. 대체로, 백만명의 인구당 세계 인구 170-200명의 중증 ARF가 매년 발생한다. 현재까지, 만성 ARF에 대한 특이적 치료는 없다. 몇몇 약물이 다른 동물 모델에서 낮은 혈청 크레아티닌 수준, 감소된 조직학적 손상 및 신장 기능의 빠른 회복으로 증명된 바와 같이 독성 및 허혈성 실험용 ARF를 개선하는 것으로 확인되었다. 이들은 항산화제, 칼슘 채널 차단제, 이뇨제, 혈관작용물질, 성장 인자, 항염증제 등을 포함한다. 그러나, 임상시험에서 연구된 이들 약물들은 어떤 이점도 나타내지 않았고 임상 ARF에 이것들을 사용하는 것은 승인되지 않았다. 병원에 입원한 환자들 중 대다수의 경우에, ARF는 허혈성 및/또는 신독성 손상으로부터 기인된 급성 세뇨관 괴사(ATN)에 의하여 야기된다. 신장 저관류는 혈관수축 약물의 투여 또는 신혈관 손상에 의한 저혈량성, 심장성, 패혈성 쇼크에 의하여 야기된다. 신독소는 미오글로빈과 같은 내생 독소뿐만 아니라 조영제, 아미노글리코시드와 같은 외인성 독소를 포함한다. 그러나, 최근 연구는 신장 조직에서의 아포프토시스가 ARF의 대부분의 사람의 경우에 현저하다는 것을 지지하고 있다. 아포프토시스성 세포 사멸의 주요 부위는 원위 네프론이다. 허혈성 손상의 초기 단계 동안, 액틴 세포골격 전체의 손실은 브러시 보더의 손실, 초점 세포 접촉의 손실, 및 하부 기저층 세포의 연속적인 이탈로 상피의 평탄화를 유도한다. 아포프토시스성 세뇨관 세포 사멸은 괴저성 세포 사멸보다 기능적 변화를 더 예측할 수 있는 것으로 제시되어 왔다(Komarov et al. Science. 1999 Sep 10;285(5434):1733-7); 또한 문헌(Supavekin et al. Kidney Int. 2003 May;63(5): 1714-24)을 참조하라. 결론적으로, 현재 독성 탈모증 및 급성신부전증의 예방 및/또는 치료에 대한 요법의 만족스러운 방식도 없고, p53 폴리펩티드의 상승된 수준이 수반되는 많은 다른 질환 및 장애에 대한 만족스러운 방식도 없으므로, 이 목적을 위하여 신규 화합물을 개발해야할 필요가 있다.