Терапевтические нуклеиновые кислоты против вирусов простого герпеса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Вирус простого герпеса (ВПГ) вызывает широкий спектр заболеваний, начиная от относительно легких первичных поражений кожи и заканчивая тяжелыми и часто смертельными эпизодами энцефалита. В настоящее время наиболее эффективными лекарствами для людей, инфицированных ВПГ, являются аналоги нуклеозидов (например, ацикловир), нацеленные на ферменты, кодируемые вирусной ДНК. Эффективность аналогов нуклеозидов снижается из-за плохой растворимости в воде, быстрого внутриклеточного катаболизма, высокой клеточной токсичности и появления устойчивых вирусных штаммов. Антисмысловая технология, в которой используются терапевтические нуклеиновые кислоты (антисмысловые олигонуклетиды, их производные и аналоги, а также siРНК), представляется перспективной альтернативой противовирусной терапии из-за высокого сродства этих агентов к нуклеиновым кислотам-мишеням, их высокой растворимости в воде и меньшей цитотоксичности. В последнее десятилетие антисмысловые олигонуклеотиды были исследованы в качестве потенциальных лекарств от различных заболеваний, связанных с “вредными” нуклеиновыми кислотами. Олигонуклеотиды с разными химическими модификациями, нацеленные на конкретные участки генома ВПГ, эффективно подавляли вирус. Агенты на основе siРНК продемонстрировали пролонгированное и эффективное (до 99%) ингибирование репликации ВПГ. На основании публикаций за последние 30 лет, рассмотренных в обзоре, можно сделать вывод о перспективности использования терапевтических нуклеиновых кислот для борьбы с герпес-вирусными инфекциями.

Об авторах

А. С. Левина

Институт химической биологии и фундаментальной медицины, Сибирское отделение РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

М. Н. Репкова

Институт химической биологии и фундаментальной медицины, Сибирское отделение РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

В. Ф. Зарытова

Институт химической биологии и фундаментальной медицины, Сибирское отделение РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

Список литературы

  1. Connolly S.A., Jacksona J.O., Jardetzkyb T., Longneckera R. // Nat. Rev. Microbiol. 2011. V. 9. P. 369–381. https://doi.org/10.1038/nrmicro2548
  2. Crooke R.M., Hoke G.D., Shoemaker J.E. // Antimicrob. Agents Chemother. 1992. V. 36. P. 527–532. https://doi.org/10.1128/AAC.36.3.527
  3. Spear P.G., Longnecker R. // J. Virology. 2003. V. 77. P. 10179–10185.
  4. Всемирная организация здравоохранения. Вирус простого герпеса. https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/ herpes-simplex-virus
  5. Knipe D.M., Raja P., Lee J.S. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. 11993–11994. https://doi.org/10.1073/pnas.1516224112
  6. Zhu S., Viejo-Borbolla A. // Virulence. 2021. V. 12. P. 2670–2702. https://doi.org/10.1080/21505594.2021.1982373
  7. McGeoch D.J., Rixon F.J., Davison A.J. // Virus Res. 2006. V. 117. P. 90–104. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2006.01.002
  8. Roizman B., Knipe D.M., Whitley R.J. // Herpes Simplex Viruses. Fields Virology / Eds. Knipe D.M., Howley P.M. 6th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2013.
  9. Sedlackova L., Rice S.A. // J. Virol. 2008. V. 82. P. 1268–1277. https://doi.org/10.1128/JVI.01588-07
  10. Peyman A., Helsberg M., Kretzschmar G., Mag M., Grabley S., Uhlmann E. // Biol. Chem. Hoppe Seyler. 1995. V. 376. P. 195–198. https://doi.org/10.1515/bchm3.1995.376.3.195
  11. Field H.J. // J. Clin. Virol. 2001. V. 21. P. 261–269. https://doi.org/10.1016/s1386-6532(00)00169-4
  12. Breeden C.J., Hall T.C., Tyler H.R. // Ann. Intern. Med. 1966. V. 65. P. 1050–1056. https://doi.org/10.7326/0003-4819-65-5-1050
  13. Shigeta S., Mori S., Kira T., Takahashi K., Kodama E., Konno K., Nagata T., Kato H., Wakayama T., Koike N., Saneyoshi M. // Antivir. Chem. Chemother. 1999. V. 10. P. 195–209. https://doi.org/10.1177/095632029901000404
  14. Chan P.C., Wu C.Y., Chang W.Y., Chang W.T., Alauddin M., Liu R.S., Lin W.J., Chen F.D., Chen C.L., Wang H.E. // Nucl. Med. Biol. 2011. V. 38. P. 987–995. https://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2011.04.003
  15. Lalut J., Tripoteau L., Marty C., Bares H., Bourgougnon N., Felpin F.X. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012. V. 22. P. 7461–7464. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2012.10.047
  16. Thomson C., Whitley R. // Adv. Exp. Med. Biol. 2011. V. 697. P. 221–230. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-7185-2_15
  17. Chong E.M., Wilhelmus K.R., Matoba A.Y., Jones D.B., Coats D.K., Paysse E.A. // Am. J. Ophthalmol. 2004. V. 138. P. 474–475. https://doi.org/10.1016/j.ajo.2004.04.027
  18. Elion G.B. // Am. J. Med. 1982. V. 73. P. 7–13. https://doi.org/10.1016/0002-9343(82)90055-9
  19. Furman P.A., St Clair M.H., Spector T. // J. Biol. Chem. 1984. V. 259. P. 9575–9579.
  20. Chen D., Liu Y., Zhang F., You Q., Ma W., Wu J. // Microbiol. Spectr. V. 9. P. e00646-21. https://doi.org/10.1128/Spectrum.00646-21
  21. Sadowski L.A., Upadhyay R., Greeley Z.W., Margulies B.J. // Viruses. 2021. V. 13. P. 1228. https://doi.org/10.3390/v13071228
  22. Lazarus H.M., Belanger R., Candoni A., Aoun M., Jurewicz R., Marks L. // Antimicrob. Agents Chemother. 1999. V. 43. P. 1192–1197. https://doi.org/10.1128/AAC.43.5.1192
  23. Jung D., Dorr A. // J. Clin. Pharmacol. 1999. V. 39. P. 800–804. https://doi.org/10.1177/00912709922008452
  24. De Clercq E., Andrei G., Snoeck R., De Bolle L., Naesens L., Degrève B., Balzarini J., Zhang Y., Schols D., Leyssen P., Ying C., Neyts J. // Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2001. V. 20. P. 271–285. https://doi.org/10.1081/NCN-100002298
  25. Birkmann A., Zimmermann H. // Curr. Opin. Virol. 2016. V. 18. P. 9–13. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2016.01.013
  26. Meier P., Dautheville-Guibal S., Ronco P.M., Rossert J. // Nephrol. Dial. Transplant. 2002. V. 17. P. 148–149. https://doi.org/10.1093/ndt/17.1.148
  27. Ahmed A. // Infect. Disord. Drug Targets. 2011. V. 11. P. 475–503. https://doi.org/10.2174/187152611797636640
  28. Griffiths P., Lumley S. // Curr. Opin. Infect. Dis. 2014. V. 27. P. 554–559. https://doi.org/10.1097/QCO.0000000000000107
  29. Aduma P., Connelly M.C., Srinivas R.V., Fridland A. // Mol. Pharmacol. 1995. V. 47. P. 816–822.
  30. Hagedorn P.H., Yakimov V., Ottosen S., Kammler S., Nielsen N.F., Høg A.M., Hedtjärn M., Meldgaard M., Møller M.R., Orum H., Koch T., Lindow M. // Nucleic Acid Ther. 2013. V. 23. P. 302–310. https://doi.org/10.1089/nat.2013.0436
  31. Mescalchin A., Restle T. // Molecules. 2011. V. 16. P. 1271–1296. https://doi.org/10.3390/molecules16021271
  32. Belikova A.M., Zarytova V.F., Grineva N.I. // Tetrahedron Lett. 1967. V. 37. P. 3557–3562. https://doi.org/10.1016/s0040-4039(01)89794-x
  33. Zamecnik P., Stephenson M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1978. V. 75. P. 280–284. https://doi.org/10.1073/pnas.75.1.280
  34. Bennett C.F. // Annu. Rev. Med. 2019. V. 70. P. 307–321. https://doi.org/10.1146/annurev-med-041217-010829
  35. Shen X., Corey D.R. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. 1584–1600. https://doi.org/10.1093/nar/gkx1239
  36. Havens M.A., Hastings M.L. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. P. 6549–6563. https://doi.org/10.1093/nar/gkw533
  37. Castanotto D., Stein C.A. // Curr. Opin. Oncol. 2014. V. 26. P. 584–589. https://doi.org/10.1097/CCO.0000000000000127
  38. Hnik P., Boyer D.S., Grillone L.R., Clement J.G., Henry S.P., Green E.A. // J. Diabetes Sci. Technol. 2009. V. 3. P. 924–930. https://doi.org/10.1177/193229680900300440
  39. Amado D.A., Davidson B.L. // Mol. Ther. 2021. V. 29. P. 345–358. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2021.04.008
  40. Seguin R.M., Ferrary N. // Expert Opin. Investig. Drugs. 2009. V. 18. P. 1505–1517. https://doi.org/10.1517/13543780903179294
  41. Roman-Blas J.A., Jimenez S.A. // Osteoarthritis Cartilage. 2006. V. 14. P. 839–848. https://doi.org/10.1016/j.joca.2006.04.008
  42. Matzen K., Elzaouk L., Matskevich A.A., Nitzsche A., Heinrich J., Moelling K. // Nat. Biotechnol. 2007. V. 25. P. 669–674. https://doi.org/10.1038/nbt1311
  43. Janssen H.L.A., Reesink H.W., Lawitz E.J., Zeuzem S., Rodriguez-Torres M., Patel K., van der Meer A.J., Patick A.K., Chen A., Zhou Y., Persson R., King B.D., Kauppinen S., Levin A.A., Hodges M.R. // N. Engl. J. Med. 2013. V. 368. P. 1685–1694. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1209026
  44. Wong J.P., Christopher M.E., Salazar A.M., Sun L.Q., Viswanathan S., Wang M., Saravolac E.G., Cairns M.J. // Front. Biosci. Schol. 2010. V. 2. P. 791–800. https://doi.org/10.2741/s102
  45. Ge Q., Pastey M., Kobasa D., Puthavathana P., Lupfer C., Bestwick R.K., Iversen P.L., Chen J., Stein D.A. // Antimicrob. Agents Chemother. 2006. V. 50. P. 3724–3733. https://doi.org/10.1128/AAC.00644-06
  46. Zhang T., Wang T., Zhao P., Liang M., Gao Y., Yang S., Qin C., Wang C., Xia X. // Int. Immunopharmacol. 2011. V. 11. P. 2057–2061. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2011.08.019
  47. Levina A.S., Repkova M.N., Ismagilov Z.R., Shikina N.V., Malygin E.G., Mazurkova N.A., Zinov’ev V.V., Evdokimov A.A., Baiborodin S.I., Zarytova V.F. // Sci. Rep. 2012. V. 2. P. 256. https://doi.org/10.1038/srep00756
  48. Levina A.S., Repkova M.N., Bessudnova E.V., Filippova E.I., Mazurkova N.A., Zarytova V.F. // Beilstein J. Nanotechnol. 2016. V. 7. P. 1166–1173. https://doi.org/10.3762/bjnano.7.108
  49. Perry C.M., Balfour J.A. // Drugs. 1999. V. 57. P. 375–380. https://doi.org/10.2165/00003495-199957030-00010
  50. Yu A.M., Tu M.J. // Pharmacol. Ther. 2022. V. 230. P. 107 967. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107967
  51. Cantin E.M., Podsakoff G., Willey D.E., Openshaw H. // Adv. Exp. Med. Biol. 1992. V. 312. P. 139–149. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-3462-4
  52. Aurelian L., Smith C.C. // Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 2000. V. 10. P. 77–85. https://doi.org/10.1089/oli.1.2000.10.77
  53. Kulka M., Wachsman M., Miura S., Fishelevich R., Miller P.S., Ts’o P.O., Aurelian L. // Antiviral. Res. 1993. V. 20. P. 115–130. https://doi.org/10.1016/0166-3542(93)90002-z
  54. Kulka M., Smith C.C., Levis J., Fishelevich R., Hunter J.C., Cushman C.D., Miller P.S., Ts’o P.O. // Antimicrob. Agents Chemother. 1994. V. 38. P. 675–680. https://doi.org/10.1128/AAC.38.4.675
  55. Blumenfeld M., Meguenni S., Poddevin B., Vasseur M. // WO1995004141A1, 09.02.1995.
  56. Peyman A., Helsberg M., Kretzschmar G., Mag M., Ryte A., Uhlmann E. // Antivir. Res. 1997. V. 33. P. 135–139. https://doi.org/10.1016/s0166-3542(96)01003-0
  57. Birch-Hirschfeld E., Knorre C.M., Stelzner A., Schmidtke M. // Nucleos. Nucleot. 1997. V. 16. P. 623–628. https://doi.org/10.1080/07328319708002926
  58. Shoji Y., Shimada J., Mizushima Y., Iwasawa A., Nakamura Y., Inouye K., Azuma T., Sakurai M., Nishimura T. // Antimicrob. Agents Chemother. 1996. V. 40. P. 1670–1675. https://doi.org/10.1128/AAC.40.7.1670
  59. Shoji Y., Norimatsu M., Shimada J., Mizushima Y. // Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 1998. V. 8. P. 255–263. https://doi.org/10.1089/oli.1.1998.8.255
  60. Shoji Y., Ishige H., Tamura N., Iwatani W., Norimatsu M., Shimada J., Mizushima Y. // J. Drug Target 1998. V. 5. P. 261–273. https://doi.org/0.3109/10611869808995880
  61. Vinogradov S.V., Suzdaltseva Y., Alakhov V.Y., Kabanov A.V. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994. V. 203. P. 959–966. https://doi.org/10.1006/bbrc.1994.2275
  62. Clusel C., Meguenni S., Elias I., Vasseur M., Blumenfeld M. // Gene Expr. 1995. V. 4. P. 301–309.
  63. Jacob A., Duval-Valentin G., Ingrand D., Thuong N.T. // Eur. J. Biochem. 1993. V. 216. P. 19–24. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1993.tb18111.x
  64. Chiba A., Ogasawara M., Yoshida I., Knox Y.M., Suzutani T. // Tohoku J. Exp. Med. 2000. V. 192. P. 141–149. https://doi.org/doi/10.1620/tjem.192.141
  65. Hoke G.D., Draper K., Freier S.M., Gonzalez C., Driver V.B., Zounes M.C., Ecker D.J. // Nucleic Acids Res. 1991. V. 19. P. 5743–5748. https://doi.org/10.1093/nar/19.20.5743
  66. Draper K.G., Ecker D.J., Mirabelli C.K., Crooke S.T. // Patent US 6310044 B1, publ. 30.10.2001.
  67. Nelson M.H., Stein D.A., Kroeker A.D., Hatlevig S.A., Iversen P.L., Moulton H.M. // Bioconjug. Chem. 2005. V. 16. P. 959–966. https://doi.org/10.1021/bc0501045
  68. Patel D., Opriessnig T., Stein D.A., Halbur P.G., Meng X.J., Iversen P.L., Zhang Y.J. // Antiviral Res. 2008. V. 77. P. 95–107. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2007.09.002
  69. Ge Q., McManus M.T., Nguyen T., Shen C.H., Sharp P.A., Eisen H.N., Chen J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 2718–2723. https://doi.org/10.1073/pnas.0437841100
  70. Moerdyk-Schauwecker M., Stein D.A., Eide K., Blouch R.E., Bildfell R., Iversen P., Jin L. // Antiviral Res. 2009. V. 84. P. 131–141. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2009.07.020
  71. Smith C.C., Kulka M., Aurelian L. // Int. J. Oncol. 2000. V. 17. P. 841–850. https://doi.org/10.3892/ijo.17.4.841
  72. Eide K., Moerdyk-Schauwecker M., Stein D.A., Bildfell R., Koelle D.M., Jin L. // Antivir. Ther. 2010. V. 15. P. 1141–1149. https://doi.org/10.3851/IMP1694
  73. Wheeler L.A. // Infect. Dis. Obstet. Gynecol. 2014. V. 2014. P. 125087. https://doi.org/10.1155/2014/125087
  74. Katakowski J.A., Palliser D. // Curr. Opin. Mol. Ther. 2010. V. 12. P. 192–202. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20373263
  75. Manda V., Josyula V.R., Hariharapura R.C. // VirusDis. 2019. V. 30. P. 180–185. https://doi.org/10.1007/s13337-018-00508-z
  76. Baxi K., Sawarkar S., Momin M., Patel V., Fernandes T. // Drug Del. Transl. Res. 2020. V. 10. P. 962–974. https://doi.org/10.1007/s13346-020-00741-4
  77. Mollaei H., Monavari S., Arabzadeh S., Shahrabadi M.S., Fazlalipour M. // J. Antivir. Antiretrovir. 2014. V. 6. P. 114–119. https://doi.org/10.4172/JAA.10000106
  78. Jbara-Agbaria D., Blondzik S., Burger-Kentischer A., Agbaria M., Nordling-David M.M., Giterman A., Aizik G., Rupp S., Golomb G. // Pharmaceutics. 2022. V. 14. P. 633. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030633
  79. Song B., Liu X., Wang Q., Zhang R., Yang T., Han Z., Xu Y. // J. Neurovirol. 2016. V. 22. P. 799–807. https://doi.org/10.1007/s13365-016-0453-4
  80. Paavilainen H., Lehtinen J., Romanovskaya A., Nygårdas M., Bamford D.H., Poranen M.M., Hukkanen V. // J. Med. Virol. 2016. V. 88. P. 2196–2205. https://doi.org/10.1002/jmv.24578
  81. Paavilainen H., Lehtinen J., Romanovskaya A., Nygårdas M., Bamford D.H., Poranen M.M., Hukkanen V. // Antivir. Ther. 2017. V. 22. P. 631–637. https://doi.org/10.3851/IMP3153
  82. Kalke K., Lehtinen J., Gnjatovic J., Lund L.M., Nyman M.C., Paavilainen H., Orpana J., Lasanen T., Frejborg F., Levanova A.A., Vuorinen T., Poranen M.M., Hukkanen V. // Viruses. 2020. V. 12. P. 1434. https://doi.org/10.3390/v12121434
  83. Kalke K., Lund L.M., Nyman M.C., Levanova A.A., Urtti A., Poranen M.M., Hukkanen V., Paavilainen H. // PLoS Pathog. 2022. V. 18. e1010688. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010688
  84. Steinbach J.M., Weller C.E., Booth C.J., Saltzman W.M. // J. Control. Release. 2012. V. 162. P. 102–110. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.06.008
  85. Wu Y., Navarro F., Lal A., Basar E., Pandey R.K., Manoharan M., Feng Y., Lee S.J., Lieberman J., Palliser D. // Cell Host Microbe. 2009. V. 5. P. 84–94. https://doi.org/10.1016/j.chom.2008.12.003
  86. Palliser D., Chowdhury D., Wang Q.Y., Lee S.J., Bronson R.T., Knipe D.M., Lieberman J. // Nature. 2006. V. 439. P. 89–94. https://doi.org/10.1038/nature04263
  87. Wolff N., Kollenda S., Klein K., Loza K., Heggen M., Brochhagen L., Witzke O., Krawczyk A., Hilger I., Epple M. // Nanoscale Adv. 2022. V. 4. P. 4502–4516. https://doi.org/10.1039/d2na00250g
  88. Currie S., Kim S., Gu X., Ren X., Lin F., Liu S., Yang C., Kim J., Liu S. // Colloids Surf. B Biointerfaces. 2020. V. 196. P. 111287. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111287
  89. Grajewski R.S., Li J., Wasmuth S., Hennig M., Bauer D., Heiligenhaus A. // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2012. V. 250. P. 231–238. https://doi.org/10.1007/s00417-011-1840-4
  90. Li J., Wasmuth S., Bauer D., Baehler H., Hennig M., Heiligenhaus A. // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2008. V. 246. P. 1265–1273. https://doi.org/10.1007/s00417-008-0839-y
  91. Mei H., Xing Y., Yang J., Wang A., Xu Y., Heiligenhaus A. // Pathobiology. 2009. V. 76. P. 45–50. https://doi.org/10.1159/000178155

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (367KB)
Метаданные
3.

Скачать (54KB)
Метаданные
4.

Скачать (70KB)
Метаданные

© А.С. Левина, М.Н. Репкова, В.Ф. Зарытова, 2023