De Logu Oligonucleotidi Flashcards
classi di oligonucleotidi ad uso terapeutico
prima classe: oligonucleotidi antisenso a DNA, oligonucleotidi antisenso a RNA, ribozimi, oligonucleotidi antigene. seconda classe: aptameri e oligonucleotidi decoy di fattori di trascrizione
meccanismo d’azione di ribozimi
molecole a RNA ad attività catalitica che tagliano legami fosfodiesterici del doppio filamento attraverso un attacco nucleofilo di transesterificazione con scambio di protoni da parte dell’ossigeno in 2’ e conseguente idrolisi
esempio di uso terapeutico degli ASO a DNA
inibizione della telomerasi in cellule tumorali, l’ASO lega l’RNA TER complessato alla telomerasi
diversi tipi di ribozimi
ribozimi ad attività auto catalitica, ad attività catalitica, DNAzyme
oligonucleotidi antigène
singoli filamenti di DNA che si intercalano nel solco maggiore del DNA formando legami a tripla elica con sequenze genomiche ricche di purine. formano i triplex
PNA
peptide nucleic acids, sono analoghi sintetici dell’acido nucleico che funzionano come oligonucleotidi antigene. sono unità omomorfe di DNA in cui la spina dorsale fosfodiestere è sostituita con una spina dorsale di aminoetilglicina non caricata, in modo che si abbia sulla spina una poliammide achirale e neutra resistente alla degradazione enzimatica
prima classe ASO meccanismo d’azione
modulatori dell’espressione genica che sfruttano la complementarietà della loro sequenza con quella di altri acidi nucleici (DNA o RNA)
seconda classe ASO meccanismo d’azione
la struttura formata da acidi nucleici serve a modulare l’attività di una proteina bersaglio. agiscono legandosi con essa in modo affine, possono presentare vantaggi rispetto agli anticorpi monoclonali
cosa sono gli aptameri
oligonucleotidi di seconda classe single strand di 20-80 nucleotidi di RNA o DNA che assumono nello spazio una conformazione tridimensionale per legare proteine target
esempio di aptamero in terapia
oligonucleotide a ss di DNA utilizzato per inibire la trombina, forma una conformazione G quadruplex e controlla la coagulazione
spiegelmer
oligonucleotidi a RNA o DNA con configurazione L dei nucleotidi per superare la suscettibilità all’azione delle nucleasi a cui sono soggetti gi aptameri
riboswitch
aptameri di batteri e piante che funzionano da regolatori genici, si possono trovare come parte di molecole di mRNA che impediscono la loro sintesi proteica
oligonucleotidi decoy di TF
ASO seconda classe, sono DNA ds progettati per legare TF e inibirli, modulando l’espressione genica
modifiche dei nucleotidi per evitare reazioni secondarie durante la sintesi degli ASO
protezione delle basi con gruppi acilici come benzoile e isobutirrile, rimossi alla fine con ammoniaca; proteizione degli ossidrili degli zuccheri con dimetossitrile rimosso con acido; protezione del gruppo fosfato
step di sintesi degli ASO
1) reazione di smascheramento in ambiente acido del 5’ OH del nucleotide legato al supporto solido, 2) reazione di accoppiamento (gruppo P del nucleotide entrante lega il 5’ OH), 3) i gruppi 5’ oh liberi vengono bloccati, 4) il gruppo fosfito è ossidato a fosfato trattando con iodio
modifiche chimiche degli oligo di prima generazione
metilfosfonati e fosforotioati
esempio di fosforotioato
ASO utilizzato per TRAP1 in un modello di dolore neuropatico (legatura del nervo sciatico nel topo) e fomivirsen per retinopatie da citomegalovirus
TRAP1
canale al calcio responsabile della sensazione piccante del wasabi. si trova nel neurone sensitivo primario e nelle cellule di Schwann.
ASO di seconda generazione
sostituzione dell’idrogeno in 2’ con altri gruppi, esempio 2’ O metossietile, oppure LNA locked nucleic acid dove O al 2’ è collegato con C al 4’
ASO LNA
LOCKED NUCLEIC ACID, sono oligonuc antisenso di seconda generazione dove ossigeno in 2’ è collegato al C in 4’ del ribosio. utilizzati per costruire sonde FISH
ASO di terza generazione
PNA peptide nucleic acid o catena di N-2 amminoetil- glicine unite da legami peptidici con basi azotate; PMO o morfolino fosforodiamidati analoghi nucleotidici del mormorino. in entrambi i casi non c’è il ribosio, lo zucchero
PMO oligonucleotidi
morfolino fosforodiamidati, analoghi nucleotidici del morfolino usati come ASO di terza generazione
eteplirsen
PMO morfolino fosforodiamidato, è un ASO di terza generazione, funziona con il meccanismo di exon skipping dell’estone 51 della distrofina in pazienti con distrofia muscolare di Duchenne
nusinersen
ASO 2’ O metossietilico per l’atrofia muscolare spinale, maschera il sito di splicing del gene SMN2 per favorire l’inclusione dell’estone 7 e formare una proteina che vicaria la funzione del gene SMN1 che non funziona nella malattia (SN1 è un gene necessario alla sopravvivenza del motoneurone)
mipomersen
aso a DNA che inibisce la sintesi dell’apoliproproteina B attivando la degradazione dell’mRNA con RNAsi H. utilizzato per ipercolesterolemia familiare
fomivirsen
aso fosforotionato a DNA utilizzato per retinopatie da citomegalovirus, quindi in pazienti immunocompromessi soggetti a sviluppare queste infezioni.
amiloidosi ereditaria da accumulo di transtiretina
malattia ereditaria autonomia dominante progressiva e pericolosa. data da mutazioni del gene TTR della transtiretina, proteina prodotta dal fegato che trasporta la proteina legante il reticolo (vitamina A). le mutazioni causano misfolding e formazione di fibrilleresti amiloidi, con sintomi quali polineuropatia, cardiomiopatia e sindromi gastrointestinali. sotto diagnosticata.
Tafamidis
farmaco per amiloidosi ereditaria da accumulo di transtiretina, è uno stabilizzatore perché lega il TTR impedendo che si formi il monomero misfoldato
patisiran
farmaco a RNA che sfrutta RNA interference, lega mRNA della transtiretina e lo degrada. inserita in liposomi. studio fase III apollo a doppio ceco ha dimostrato riduzione 80% proteina mutata nei pazienti con amiloidosi ereditaria da accumulo di transtiretina
inotersen
oligonucleotide antisenso che blocca la produzione della transtiretina legando l’mRNA e inducendone la degradazione. utilizzato per amiloidosi ereditaria da accumulo di transtiretina
porfiria
malattia metabolica dovuto a deficit di enzimi nella biosintesi dell’eme, causa accumulo di precursori dell’eme o porfirine, le quali si depositano nei tessuti e causano tossicità. malattia ereditaria autosomica dominante o recessiva con espressività variabile e bassa penetranza.
Porfirie classificate sulla sintomatologia
acute: deficit di ALA deidratasi –> coinvolgimento neurologico con dolori muscolari, dolori addominali, febbre. non acute: protoporfiria eritropoietica o epato-eritropoietica. fotofobia, ispessimento della pelle e formazione di bolle.
Porfirio classificate in base alla sede di espressione del difetto enzimatico
Porfirie epatiche: deficit di ALA deidratasi. Porfirio eritropoietiche.
givorisan
farmaco per Porfirie basato su RNA interference che lega e degrada l’amminolevulinato sintesi 1 (ALAS1). se si blocca questo enzima si blocca anche la sintesi di acido aminolevulinico e del porfobilinogeno, che sono responsabili dei sintomi della malattia. farmaco orfano
emofilia
malattia ereditaria recessiva legata all’X che causa un difetto della coagulazione per assenza o carenza di un fattore di coagulazione. emofilia A fattore 8, emofilia B fattore 9.
futisiran
farmaco a RNA che sfrutta RNA interference e impedisce sintesi antitrombina III, sbilanciando verso l’effetto pro trombotico. utilizzata per emofilia sia a che b, dato che agisce a valle sia dei fattori 8 che 9.
aso per ipercolesterolemia familiare
mipomersen
aso per retinopatia da citomegalovírus
fomivirsen
aso per amiloidosi ereditaria da accumulo di transtiretina
tafamudis, patisiran, inotersen
aso per porfirie
givosiran
aso per emofilia
fitusiran
