[go: up one dir, main page]

RU2834339C1 - Treatment of mitochondrial diseases - Google Patents

Treatment of mitochondrial diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2834339C1
RU2834339C1 RU2021107498A RU2021107498A RU2834339C1 RU 2834339 C1 RU2834339 C1 RU 2834339C1 RU 2021107498 A RU2021107498 A RU 2021107498A RU 2021107498 A RU2021107498 A RU 2021107498A RU 2834339 C1 RU2834339 C1 RU 2834339C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition according
mtdna
leu
mitochondrial
pro
Prior art date
Application number
RU2021107498A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамон МАРТИ СЕВЕС
Эмилиано ГОНСАЛЕС ВИОКЕ
Кора БЛАСКЕС БЕРМЕХО
Хавьер ТОРРЕС ТОРРОНТЕРАС
Ракель КАБРЕРА ПЕРЕС
Йоланда КАМАРА НАВАРРО
Original Assignee
Фундасио Оспиталь Университари Валь Д'Эброн - Институт Де Ресерка
Сентро Де Инвестигасион Биомедика Эн Ред
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фундасио Оспиталь Университари Валь Д'Эброн - Институт Де Ресерка, Сентро Де Инвестигасион Биомедика Эн Ред filed Critical Фундасио Оспиталь Университари Валь Д'Эброн - Институт Де Ресерка
Application granted granted Critical
Publication of RU2834339C1 publication Critical patent/RU2834339C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to genetics and can be used in treating mitochondrial diseases. Use according to the invention relates to a composition containing deoxynucleosides in an amount of more than one, selected from the group consisting of deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine and deoxythymidine, for the treatment of mitochondrial DNA depletion and/or deletion syndrome caused by a DNA polymerase gamma-1 (POLG1) subunit defect.
EFFECT: use of the invention enables to achieve an increase in the rate of polymerization of mitochondrial DNA regardless of the mutation in the POLG gene.
16 cl, 3 tbl, 3 dwg, 1 ex

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к лечению митохондриальных заболеваний, и, более конкретно, к таким митохондриальным заболеваниям, вызванным делецией/истощением митохондриальной ДНК (мтДНК).The present invention relates to the field of medicine, in particular to the treatment of mitochondrial diseases, and more particularly to such mitochondrial diseases caused by deletion/depletion of mitochondrial DNA (mtDNA).

Предшествующий уровень техникиPrior art

Митохондриальный геном (мтДНК) представляет собой молекулу ДНК (англ. DNA, deoxyribonucleic acid - дезоксирибонуклеиновая кислота), содержащую 16,5 тысяч пар нуклеотидов (англ. kb, kilobase (pairs)), которая обычно присутствует в нескольких копиях в отдельных митохондриях.The mitochondrial genome (mtDNA) is a DNA molecule (deoxyribonucleic acid) containing 16.5 thousand nucleotide pairs (kb, kilobase (pairs)), which is usually present in several copies in individual mitochondria.

Значительная группа менделевских митохондриальных заболеваний вызывается мутациями в ядерных генах, продукты которых участвуют в репликации или поддержании сохранности мтДНК. Эти редкие расстройства также известны как дефекты межгеномной коммуникации, заболевания связанные с истощением мтДНК, множественными делециями мтДНК или заболевания, связанные с истощением и делециями митохондрий (англ. MDDS, mitochondrial depletion and deletions diseases). Такие расстройства имеют специальные орфанные коды: ORPHA35698 - синдром истощения митохондриальной ДНК и ORPHA254807 - синдром множественных делеций митохондриальной ДНК, а также распознаются в базе данных OMIM (англ. Online Mendelian Inheritance in Man - онлайн-каталог фенетических маркеров у человека; менделевское наследование у человека): http://www.om im.org/phenotypicSeries/PS603041 для истощения митохондриальной ДНК и http://www.omim.org/phenotypicSeries/PS157640 для множественных делеций митохондриальной ДНК. Эти заболевания представляют собой комплексную группу генетически и клинически гетерогенных заболеваний, характеризующихся наличием аберраций мтДНК в одной или в комбинации пораженных тканей (например, скелетные мышцы, печень, мозг).A large group of Mendelian mitochondrial diseases are caused by mutations in nuclear genes whose products are involved in the replication or maintenance of mtDNA. These rare disorders are also known as intergenomic communication defects, mtDNA depletion diseases, multiple mtDNA deletion diseases, or mitochondrial depletion and deletion diseases (MDDS). These disorders have specific orphan codes: ORPHA35698 - mitochondrial DNA depletion syndrome and ORPHA254807 - mitochondrial DNA multiple deletion syndrome, and are also recognized in the OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) database: http://www.om im.org/phenotypicSeries/PS603041 for mitochondrial DNA depletion syndrome and http://www.omim.org/phenotypicSeries/PS157640 for multiple mitochondrial DNA deletions. These diseases are a complex group of genetically and clinically heterogeneous diseases characterized by the presence of mtDNA aberrations in one or a combination of affected tissues (e.g. skeletal muscle, liver, brain).

Тяжесть и развитие таких заболеваний очень разнообразны и могут изменяться от легких проявлений (например, прогрессивная внешняя офтальмоплегия) до тяжелых фенотипов, которые могут привести к смерти в младенчестве или раннем детском возрасте, как это наблюдается в классических синдромах истощения мтДНК.The severity and progression of such diseases is highly variable and can range from mild manifestations (eg, progressive external ophthalmoplegia) to severe phenotypes that can lead to death in infancy or early childhood, as seen in the classic mtDNA depletion syndromes.

Большинство генов, до настоящего времени соотносимых с дефектами межгеномной коммуникации, либо непосредственно участвуют в репликации мтДНК, либо заняты в метаболизме дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (дНТФ), строительных блоков синтеза ДНК. Однако все большее количество мутаций, приводящих к MDDS, идентифицируется в генах, вызывающих нестабильность мтДНК посредством пока еще неизвестного патомеханизма (OPA1, MPV17, FBXL4 и т.д.). Классически считается, что дефекты в определенных генах специфически приводят к истощению или к множественным делециям мтДНК. Например, дефекты в генах DGUOK обычно приводят к истощению мтДНК, тогда как дефекты в генах OPA1 обычно вызывают множественные делеции мтДНК. Однако при этом растет число фактов в пользу того, что истощение мтДНК и множественные делеции можно рассматривать как проявления развития тех же патологических процессов, которые влияют на репликацию и восстановление мтДНК. Было обнаружено, что мутации в генах, которые до недавнего времени связывали только с истощением мтДНК с манифестацией в младенческом возрасте (TK2, DGUOK), также вызывали множественные делеции мтДНК, в некоторых случаях приобретенные.Most genes so far associated with defects in intergenomic communication are either directly involved in mtDNA replication or involved in the metabolism of deoxyribonucleoside triphosphates (dNTPs), the building blocks of DNA synthesis. However, an increasing number of mutations leading to MDDS are identified in genes causing mtDNA instability through an as yet unknown pathomechanism (OPA1, MPV17, FBXL4, etc.). Classically, defects in certain genes are thought to specifically result in mtDNA depletion or multiple deletions. For example, defects in DGUOK genes typically result in mtDNA depletion, whereas defects in OPA1 genes typically result in multiple mtDNA deletions. However, there is increasing evidence that mtDNA depletion and multiple deletions may be considered as manifestations of the same pathological processes that affect mtDNA replication and repair. Mutations in genes that until recently had been associated only with mtDNA depletion with onset in infancy (TK2, DGUOK) were found to also cause multiple mtDNA deletions, in some cases acquired.

Поскольку MDDS представляют собой полиорганные расстройства, для оказания поддержки и осуществления симптоматического лечения связанных с этим осложнений необходима многопрофильная бригада, в состав которой входят различные специалисты.Because MDDS are multiorgan disorders, a multidisciplinary team comprising of various specialists is required to provide support and symptomatic treatment for associated complications.

До настоящего времени не разработаны эффективные методы лечения данных комплексных заболеваний. Это связано, главным образом, с отсутствием информации о точных параметрах механизмов, вызывающих такие заболевания, с вариабельностью между одним и другим синдромами и т.д.To date, effective treatment methods for these complex diseases have not been developed. This is mainly due to the lack of information on the exact parameters of the mechanisms causing such diseases, the variability between one syndrome and another, etc.

Несмотря на изложенное выше, были предприняты попытки поиска подходящих способов лечения MDDS, вызываемых дефектами метаболизма дНТФ, при которых, как считается, нарушена доступность дНТФ. Например, недавние экспериментальные исследования показали, что минуя дефектную стадию биосинтеза дезоксирибонуклеотида, можно преодолеть истощение мтДНК. В частности, сообщалось, что с помощью добавления пуриновых дезоксинуклеотид (dN) монофосфатов (дНМФ) можно восстановить истощение мтДНК у TK2-KO мышей [1]. Кроме того, Camara Y. et al. [2] сообщали, что использование дезоксирибонуклеозидов и/или специфических ингибиторов их катаболизма может быть эффективным фармакологическим подходом к лечению различных MDDS, обусловленных дефектами гомеостаза дНТФ.Despite the above, attempts have been made to find suitable treatments for MDDS caused by dNTP metabolism defects, in which dNTP availability is thought to be impaired. For example, recent experimental studies have shown that bypassing the defective step of deoxyribonucleotide biosynthesis can overcome mtDNA depletion. In particular, it was reported that supplementation of purine deoxynucleotide (dN) monophosphates (dNMPs) can restore mtDNA depletion in TK2-KO mice [1]. In addition, Camara Y. et al. [2] reported that the use of deoxyribonucleosides and/or specific inhibitors of their catabolism can be an effective pharmacological approach to treat various MDDS caused by dNTP homeostasis defects.

Несмотря на предпринятые усилия, по-прежнему сохраняется потребность в терапевтических подходах к таким и другим случаям MDDS.Despite these efforts, there remains a need for therapeutic approaches to these and other cases of MDDS.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Авторами настоящего изобретения было установлено, что введение дезоксирибонуклеозидов позволяет восстановить уровни мтДНК при MDDS заболеваниях, не обусловленных дефектом метаболизма дНТФ.The authors of the present invention have established that the introduction of deoxyribonucleosides allows the restoration of mtDNA levels in MDDS diseases not caused by a defect in dNTP metabolism.

До настоящего времени существовало общее мнение о том, что введение нуклеозидов может быть эффективным только при лечении митохондриальных заболеваний, обусловленных дефектом метаболизма дНТФ. Фактически, на предшествующем уровне техники предполагалось, что заболевание, обусловленное дефектом метаболизма дНТФ, можно преодолеть введением "дефектного" нуклеозида [2]. Таким образом, до настоящего момента считалось, что только заболевания, вызванные дефицитом конкретного нуклеотида, можно лечить введением достаточного количества данного «дефектного» нуклеотида/нуклеозида.Until now, there has been a general belief that nucleoside administration can only be effective in the treatment of mitochondrial diseases caused by a defect in dNTP metabolism. In fact, the prior art assumed that a disease caused by a defect in dNTP metabolism could be overcome by administering a "defective" nucleoside [2]. Thus, until now, it was believed that only diseases caused by a deficiency of a specific nucleotide could be treated by administering a sufficient amount of this "defective" nucleotide/nucleoside.

В отличие от способов предшествующего уровня техники авторы настоящего изобретения вводили дезоксирибонуклеозиды в образцы фибробластов пациентов, у которых ранее были диагностированы MDDS, несущие определенные мутации, влияющие на каталитическую субъединицу белка полимеразы гамма 1 (одного из ферментов, вовлеченных в репликативный комплекс мтДНК). Неожиданно было обнаружено, что введение дезоксирибонуклеозидов в эти образцы восстанавливало уровни мтДНК до "нормальных" (здоровых) уровней (см. Таблицу 3, ниже) независимо от мутации, имеющейся у пациента. Невозможно было предсказать, что аномальная функция гена POLG1, кодирующего фермент (которая в конечном итоге отрицательно влияет на правильную работу репликативного комплекса), обусловленная различными мутациями, может быть в равной степени преодолена путем введения дезоксирибонуклеозидов в случае клеток, полученных из организмов всех трех пациентов. Показательно, что восстановление уровней мтДНК путем введения дезоксирибонуклеозидов не зависит от мутации, ответственной за дефект репликативного комплекса мтДНК.In contrast to the prior art methods, the present inventors introduced deoxyribonucleosides into fibroblast samples from patients previously diagnosed with MDDS, carrying certain mutations affecting the catalytic subunit of the polymerase gamma 1 protein (one of the enzymes involved in the mtDNA replication complex). Surprisingly, it was found that introducing deoxyribonucleosides into these samples restored mtDNA levels to "normal" (healthy) levels (see Table 3, below) regardless of the mutation carried by the patient. It could not have been predicted that the abnormal function of the POLG1 gene encoding the enzyme (which ultimately negatively affects the proper functioning of the replication complex), caused by the different mutations, could be equally overcome by introducing deoxyribonucleosides in the case of cells obtained from all three patients. It is significant that restoration of mtDNA levels by the introduction of deoxyribonucleosides does not depend on the mutation responsible for the defect in the mtDNA replication complex.

Таким образом, согласно первому аспекту, настоящее изобретение предлагает композицию, содержащую один или более канонический дезоксирибонуклеозид, для применения при лечении синдрома истощения и/или делеции митохондриальной ДНК, при условии, что синдром не обусловлен дефектом метаболизма дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (дНТФ). Этот аспект также может быть сформулирован, как применение композиции, содержащей один или более канонический дезоксирибонуклеозид, для приготовления лекарственного средства для лечения синдрома истощения и/или делеции митохондриальной ДНК, при условии, что синдром не обусловлен дефектом метаболизма дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (дНТФ). Этот аспект также может быть сформулирован, как способ лечения синдрома истощения и/или делеции митохондриальной ДНК, не обусловленного дефектом метаболизма дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (дНТФ), при этом способ включает в себя введение терапевтически эффективного количества одного или более канонического дезоксирибонуклеозида субъекту, нуждающемуся в этом.Thus, according to a first aspect, the present invention provides a composition comprising one or more canonical deoxyribonucleosides for use in the treatment of a mitochondrial DNA wasting and/or deletion syndrome, provided that the syndrome is not due to a defect in deoxyribonucleoside triphosphate (dNTP) metabolism. This aspect can also be formulated as a use of a composition comprising one or more canonical deoxyribonucleosides for the preparation of a medicament for the treatment of a mitochondrial DNA wasting and/or deletion syndrome, provided that the syndrome is not due to a defect in deoxyribonucleoside triphosphate (dNTP) metabolism. This aspect can also be formulated as a method for the treatment of a mitochondrial DNA wasting and/or deletion syndrome not due to a defect in deoxyribonucleoside triphosphate (dNTP) metabolism, the method comprising administering a therapeutically effective amount of one or more canonical deoxyribonucleosides to a subject in need thereof.

Экспериментальные данные были получены в клетках пациентов, страдающих различными клиническими проявлениями, обусловленными дефицитом POLG.Experimental data were obtained in cells from patients suffering from various clinical manifestations caused by POLG deficiency.

POLG представляет собой ген, кодирующий каталитическую субъединицу митохондриальной ДНК-полимеразы, называемой ДНК-полимеразой гамма. В эукариотических клетках митохондриальные ДНК реплицируются ДНК-полимеразой гамма, тримерным белковым комплексом, состоящим из каталитической субъединицы размером 140 кДа, кодируемой геном POLG, и димерной вспомогательной субъединицы размером 55 кДа, кодируемой геном POLG2. Каталитическая субъединица обладает тремя ферментными активностями: ДНК-полимеразной активностью, 3'-5' экзонуклеазной активностью, корректирующей ошибочно включенные нуклеотиды, и 5'-dRP лиазной активностью, необходимой для эксцизионной репарации оснований ДНК. В приведенных ниже примерах пациенты страдали дефицитом POLG вследствие мутаций в экзонуклеазном или полимеразном домене (R309C (в экзонуклеазном домене), и G848S и V1177L (в полимеразном домене)) и в линкерной области (W748S).POLG is the gene encoding the catalytic subunit of the mitochondrial DNA polymerase called DNA polymerase gamma. In eukaryotic cells, mitochondrial DNA is replicated by DNA polymerase gamma, a trimeric protein complex consisting of a 140-kDa catalytic subunit encoded by the POLG gene and a dimeric 55-kDa accessory subunit encoded by the POLG2 gene. The catalytic subunit has three enzymatic activities: DNA polymerase activity, 3'-5' exonuclease activity that corrects misincorporated nucleotides, and 5'-dRP lyase activity required for DNA base excision repair. In the examples below, patients suffered from POLG deficiency due to mutations in the exonuclease or polymerase domain (R309C (in the exonuclease domain), and G848S and V1177L (in the polymerase domain)) and in the linker region (W748S).

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что введение дезоксирибонуклеозидов "работает" в случае всех исследованных мутаций POLG и, что независимо от того, влияет ли мутация на функцию или структуру POLG, наблюдается заметное улучшение ферментной активности мутированной формы POLG в такой степени, что уровни мтДНК восстанавливаются и находятся в таком же состоянии, как и у здорового субъекта. Другими словами, введение дезоксирибонуклеозидов гиперстимулирует ферментную форму POLG, которая до указанного введения была частично лишена полимеразной активности.The present inventors have surprisingly found that administration of deoxyribonucleosides "works" in the case of all the studied mutations of POLG and that, regardless of whether the mutation affects the function or structure of POLG, there is a marked improvement in the enzymatic activity of the mutated form of POLG to such an extent that the mtDNA levels are restored and are in the same state as in a healthy subject. In other words, administration of deoxyribonucleosides hyperstimulates the enzymatic form of POLG, which before said administration was partially deprived of polymerase activity.

Экспериментальные данные, представленные ниже (обобщенные в приведенной ниже Таблице 3) позволяют заключить, что введение дезоксирибонуклеозидов может быть достаточным для повышения скорости полимеризации мтДНК независимо от мутации в гене POLG. Однако эти данные также свидетельствуют о том, что любое другое MDDS заболевание, которое, как известно, характеризуется снижением мтДНК (либо за счет уменьшения числа копий мтДНК, либо за счет множественных делеций мтДНК), и которое обусловлено мутациями в белках репликативного комплекса, как такового (POLG1, POLG2, который кодирует вспомогательную единицу полимеразы гамма; PEO1, MGME1, и ДНК2 (англ. DNA2), наряду с прочими), или косвенно участвует в репликации мтДНК (как, например, MPV17), также может быть эффективно подвергнуто лечению путем гиперстимуляции ферментной активности POLG через посредство введения дезоксирибонуклеозидов: усиление активности POLG приводит к существенному повышению уровней мтДНК, которое может "нейтрализовать" потерю мтДНК независимо от причины такой потери (частная мутация в конкретном белке) и восстановить "нормальный" уровень.The experimental data presented below (summarized in Table 3 below) suggest that the introduction of deoxyribonucleosides may be sufficient to increase the rate of mtDNA polymerization regardless of the mutation in the POLG gene. However, these data also suggest that any other MDDS disease known to be characterized by mtDNA loss (either by reduced mtDNA copy number or by multiple mtDNA deletions) and which is caused by mutations in proteins of the replication complex itself (POLG1, POLG2, which encodes the polymerase gamma accessory unit; PEO1, MGME1, and DNA2, among others) or indirectly involved in mtDNA replication (such as MPV17) can also be effectively treated by hyperstimulation of POLG enzymatic activity via deoxyribonucleoside administration: increased POLG activity results in a substantial increase in mtDNA levels, which can "neutralize" the mtDNA loss regardless of the cause of such loss (a particular mutation in a particular protein) and restore "normal" levels.

Вследствие этого, стратегия лечения, основанная на dNs, могла бы частично или полностью противодействовать истощению мтДНК при любом дефекте, при котором возникают проблемы с репликацией мтДНК, обеспечиваемые за счет частично или полностью действующей полимеразной активности.As a result, a dNs-based treatment strategy could partially or completely counteract mtDNA depletion in any defect that impairs mtDNA replication due to partially or completely functional polymerase activity.

На основании представленных ниже экспериментальных данных можно сделать вывод, что восстановление уровней митохондриальной ДНК может быть независимым от тяжести заболевания пациента, что придает изобретению большое терапевтическое значение.Based on the experimental data presented below, it can be concluded that the restoration of mitochondrial DNA levels can be independent of the severity of the patient's disease, which gives the invention great therapeutic value.

Другими преимуществами, связанными с введением дезоксирибонуклеозидов при лечении объекта с MDDS по настоящему изобретению, являются стоимость (невысокая) и отсутствие специальных требований к их сохранению. Кроме того, канонические дезоксирибонуклеозиды являются природными соединениями, обычно присутствующими во всех живых организмах.Other advantages associated with the administration of deoxyribonucleosides in the treatment of an object with MDDS according to the present invention are the cost (low) and the absence of special requirements for their preservation. In addition, canonical deoxyribonucleosides are natural compounds, usually present in all living organisms.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На Фиг. 1 изображена аминокислота белка POLG1 в соответствии с базой данных NCBI (англ. National Center for Biotechnology Information - Национальный центр биотехнологической информации). Подчеркнуты следующие мутации: в позиции 309 - аргинин на цистеин, в позиции 748 - триптофан на серин, в позиции 848 - глицин на серин, в позиции 1143 - глутаминовая кислота на глицин, в позиции 1177 - валин на лейцин.Fig. 1 shows the amino acid sequence of the POLG1 protein according to the NCBI (National Center for Biotechnology Information) database. The following mutations are underlined: at position 309 - arginine to cysteine, at position 748 - tryptophan to serine, at position 848 - glycine to serine, at position 1143 - glutamic acid to glycine, at position 1177 - valine to leucine.

На Фиг. 2 представлены пути метаболизма, задействованные в синдромах истощения и делеции мтДНК (англ. MDDS). Белки, дисфункция которых связана с MDDS, помечены номером 1 (участвовавшие в метаболизме дНТФ), номером 2 (принадлежащие к репликативному комплексу) или номером 3 (связанные с MDDS через посредство неизвестного патомеханизма). Хотя была зарегистрирована связь генов SUCLA2 и SUCLG1 с ферментом нуклеотиддифосфаткиназой, их связь с метаболизмом дНТФ не была четко подтверждена. Изображены также другие белки, участвующие в метаболизме дНТФ, но которые пока еще не соотносили с MDDS, и специфические ингибиторы ферментов катаболизма дезоксирибонуклеозидов: тетрагидроуридин (THU); гидрохлорид 5-хлор-6-[1-(2-иминопирролидинил)метил]урацила (англ. TPI), иммуцилин H (IH) и эритро-9-(2-гидрокси-3-нонил)аденин (EHNA). Сокращения: ABAT: 4-аминобутиратаминотрансфераза; ADA: аденозиндеаминаза; ANT1: адениннуклеотидтранслоказа 1; CDA: цитидиндеаминаза; cdN: цитозольная дезоксирибонуклеотидаза; dAdo: дезоксиаденозин; dCK: дезоксицитидинкиназа; dCTD: деаминаза dCMP; dCtd: дезоксицитидин; dGK: дезоксигуанозинкиназа; dGuo: дезоксигуанозин; dlno: дезоксиинозин; ДНК2: ДНК-геликаза 2; dThd: тимидин; dUrd: дезоксиуридин; ENT1: равновесный нуклеозидный транспортер 1; FBXL4: белок 4, содержащий F-бокс и богатые лейцином повторы; mdN: митохондриальная дезоксирибонуклеотидаза; MFN2: митофузин-2; MGME1: экзонуклеаза 1, обеспечивающая сохранность митохондриального генома; MPV17: митохондриальная внутренняя мембрана MPV17; NDPK: нуклеотиддифосфаткиназа; NMPK: нуклеотидмонофосфаткиназа; OPA1: атрофия 1 зрительного нерва; PNP: пуриннуклеозидфосфорилаза; POLG1: субъединица 1 полимеразы гамма; POLG2: субъединица 2 полимеразы гамма; RNR: рибонуклеотидредуктаза; SAMHD1: SAM-домен и HD-доменсодержащий белок 1; SUCLA2: бета-субъединица, сукцинат-CoA-лигаза; SUCLG1: a-субъединица, сукцинат-CoA-лигаза; TK1: тимидинкиназа 1; TK2: тимидинкиназа 2; TP: тимидинфосфорилаза; TS: тимидилатсинтаза; Twinkle: митохондриальная геликаза Twinkle.Figure 2 shows the metabolic pathways involved in mtDNA wasting and deletion syndromes (MDDS). Proteins whose dysfunction is associated with MDDS are labeled with number 1 (involved in dNTP metabolism), number 2 (belonging to the replication complex), or number 3 (associated with MDDS via an unknown pathomechanism). Although the genes SUCLA2 and SUCLG1 have been linked to the enzyme nucleotide diphosphate kinase, their association with dNTP metabolism has not been clearly confirmed. Also shown are other proteins involved in dNTP metabolism that have not yet been associated with MDDS, and specific inhibitors of deoxyribonucleoside catabolic enzymes: tetrahydrouridine (THU); 5-chloro-6-[1-(2-iminopyrrolidinyl)methyl]uracil hydrochloride (TPI), immucillin H (IH), and erythro-9-(2-hydroxy-3-nonyl)adenine (EHNA). Abbreviations: ABAT: 4-aminobutyrate aminotransferase; ADA: adenosine deaminase; ANT1: adenine nucleotide translocase 1; CDA: cytidine deaminase; cdN: cytosolic deoxyribonucleotidase; dAdo: deoxyadenosine; dCK: deoxycytidine kinase; dCTD: dCMP deaminase; dCtd: deoxycytidine; dGK: deoxyguanosine kinase; dGuo: deoxyguanosine; dlno: deoxyinosine; DNA2: DNA helicase 2; dThd: thymidine; dUrd: deoxyuridine; ENT1: equilibrated nucleoside transporter 1; FBXL4: F-box leucine-rich repeat-containing protein 4; mdN: mitochondrial deoxyribonucleotidase; MFN2: mitofusin-2; MGME1: mitochondrial genome maintenance exonuclease 1; MPV17: mitochondrial inner membrane MPV17; NDPK: nucleotide diphosphate kinase; NMPK: nucleotide monophosphate kinase; OPA1: optic atrophy 1; PNP: purine nucleoside phosphorylase; POLG1: polymerase gamma subunit 1; POLG2: polymerase gamma subunit 2; RNR: ribonucleotide reductase; SAMHD1: SAM domain and HD domain-containing protein 1; SUCLA2: beta-subunit, succinate-CoA ligase; SUCLG1: a-subunit, succinate-CoA ligase; TK1: thymidine kinase 1; TK2: thymidine kinase 2; TP: thymidine phosphorylase; TS: thymidylate synthase; Twinkle: mitochondrial Twinkle helicase.

Фиг. 3 представляет собой схему экспериментального исследования для определения уровней мтДНК в клетках, собранных в определенные моменты времени (t0, t7, t14, t21 и t26). Стабильность dNs контролировали в клеточных средах после 2-3 дней культивирования (t16-t17).Fig. 3 is a schematic diagram of the experimental study to determine mtDNA levels in cells collected at specific time points (t0, t7, t14, t21, and t26). The stability of dNs was monitored in cell media after 2-3 days of culture (t16-t17).

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Настоящее изобретение основано на обнаружении того факта, что восстановление уровней мтДНК может быть достигнуто при введении дезоксирибонуклеозидов пациентам, страдающим MDDS, вызванными дефектом, отличным от дефекта метаболизма дНТФ. Нуклеозиды представляют собой гликозиламины, которые можно рассматривать как нуклеотиды без фосфатной группы. Нуклеозид состоит только из нуклеинового основания (также называемого азотистым основанием) и 5-углеродного сахара (рибозы или дезоксирибозы), тогда как нуклеотид состоит из нуклеинового основания, пятиуглеродного сахара и одной или более фосфатной группы. В нуклеозиде основание связано с рибозой или дезоксирибозой посредством бета-гликозидной связи. Примеры нуклеозидов включают цитидин, уридин, аденозин, гуанозин, тимидин и инозин.The present invention is based on the discovery that restoration of mtDNA levels can be achieved by administering deoxyribonucleosides to patients suffering from MDDS caused by a defect other than a defect in dNTP metabolism. Nucleosides are glycosylamines, which can be considered as nucleotides without a phosphate group. A nucleoside consists only of a nucleobase (also called a nitrogenous base) and a 5-carbon sugar (ribose or deoxyribose), whereas a nucleotide consists of a nucleobase, a five-carbon sugar and one or more phosphate groups. In a nucleoside, the base is linked to ribose or deoxyribose via a beta-glycosidic bond. Examples of nucleosides include cytidine, uridine, adenosine, guanosine, thymidine and inosine.

Как было пояснено выше, MDDS заболевания представляют собой группу заболеваний, обусловленных дефектами в репликации митохондриальнх ДНК (мтДНК), и включают расстройства, характеризующиеся либо сокращением числа копий мтДНК (синдром истощения мтДНК), либо множественными делециями мтДНК (синдром делеций мтДНК). Они являются официально признанными категориями в каталоге орфанных (редких) заболеваний и в онлайн-каталоге фенетических маркеров у человека (Online Mendelian Inheritance in Man), представляющих собой справочные сайты для специалистов в области такого рода патологий.As explained above, MDDS diseases are a group of disorders caused by defects in mitochondrial DNA (mtDNA) replication and include disorders characterized by either a reduction in the number of mtDNA copies (mtDNA depletion syndromes) or multiple deletions of mtDNA (mtDNA deletion syndromes). They are officially recognized categories in the catalog of orphan diseases and in the Online Mendelian Inheritance in Man, which are reference sites for specialists in the field of such pathologies.

Эта группа митохондриальных заболеваний составляет широко известную группу расстройств, обусловленных мутациями в определенной группе генов, а потому хорошо известна специалистам в области митохондриальных расстройств. В некоторых случаях название, под которым известна эта группа заболеваний, может меняться: синдромы истощения и делеций мтДНК [3,4]; дефекты межгеномной коммуникации (или сигнализации) [5]; дефекты репликации мтДНК [6]; и т.д. Два или более таких названий иногда сосуществуют в одной и той же публикации.This group of mitochondrial diseases constitutes a well-known group of disorders caused by mutations in a specific group of genes and is therefore well known to specialists in the field of mitochondrial disorders. In some cases, the name by which this group of diseases is known may change: mtDNA depletion and deletion syndromes [3,4]; intergenomic communication (or signaling) defects [5]; mtDNA replication defects [6]; etc. Two or more such names sometimes coexist in the same publication.

Заболевания, вызываемые дефектами репликации мтДНК, могут быть обусловлены мутациями в: Diseases caused by mtDNA replication defects may be due to mutations in:

- A-генах, кодирующих белки, относящиеся к репликативному комплексу мтДНК (обозначены номером "2" на Фиг. 2) [7,8,9,10,11];- A-genes encoding proteins related to the mtDNA replication complex (designated by number "2" in Fig. 2) [7,8,9,10,11];

- B-генах, кодирующих белки, принимающие участие в катаболизме или анаболизме нуклеозидов/нуклеотидов (обозначены номером "1" на Фиг. 2) [12,13,14,15];- B-genes encoding proteins involved in the catabolism or anabolism of nucleosides/nucleotides (designated by the number "1" in Fig. 2) [12,13,14,15];

- C-генах, кодирующих белки с неизвестной функцией, или функция которых не принадлежит к категориям A или B и не может быть биохимически связана с процессом репликации мтДНК (обозначены номером "3" на Фиг. 2) [16,17,18,19,20,21,22,23,24].- C-genes encoding proteins of unknown function, or whose function does not belong to categories A or B and cannot be biochemically linked to the mtDNA replication process (designated as "3" in Fig. 2) [16,17,18,19,20,21,22,23,24].

Эта классификация очевидным образом признана специалистами в данной области техники [3,4,6,25,26,27].This classification is clearly recognized by experts in this field of technology [3,4,6,25,26,27].

дНТФ необходимы для репликативной вилки в качестве субстратов для синтеза ДНК. Клетки млекопитающих получают предшественники синтеза и восстановления ДНК из двух разных метаболических источников: первичного цитозольного этапа синтеза и «реутилизационного» пути (пути утилизации отходов метаболизма), причем последний основан на двух параллельных наборах ферментов, расположенных в цитоплазме и митохондриальном матриксе. Синтез дНТФ связан с репликацией ядерной ДНК, момент, когда требования клеток к предшественникам ДНК являются наивысшими. Пул дНТФ заметно уменьшается после завершения фазы репликации (S-фазы) или в неделящихся клетках. Первичный цитозольный этап синтеза основан на цитозольной активности рибонуклеотидредуктазы (RNR) (за исключением dTMP, для которого недавно была идентифицирована митохондриальная тимидилатсинтаза). RNR катализирует аллостерически сбалансированное восстановление всех четырех рибонуклеозиддифосфатов в соответствующие дезоксирибонуклеозиды (dNs), обеспечивая клетку высокими концентрациями дНТФ во время S-фазы клеточного цикла. RNR представляет собой гетеротетрамер, содержащий две копии большой субъединицы (R1) и две небольшие субъединицы (R2 или p53R2). В то время как R2 подвергается протеасомной деградации в позднем митозе, p53R2 присутствует на протяжении всего клеточного цикла, и его экспрессия сохраняется стабильной также и в неделящихся клетках. В отличие от репликации ядерного генома, синтез мтДНК протекает независимо от клеточного деления. Хотя первичный цитозольный этап синтеза, поддерживаемый p53R2, является значительно более коротким по сравнению с обеспечиваемым с помощью R2 во время S-фазы, было доказано, что он является необходимым для поддержания мтДНК, поскольку мутации гена p53R2 приводят к истощению мтДНК.dNTPs are required at the replication fork as substrates for DNA synthesis. Mammalian cells obtain precursors for DNA synthesis and repair from two different metabolic sources: the cytosolic primary synthesis step and the salvage pathway, the latter relying on two parallel sets of enzymes located in the cytoplasm and the mitochondrial matrix. dNTP synthesis is coupled to nuclear DNA replication, the moment when cellular requirements for DNA precursors are highest. The dNTP pool decreases markedly after completion of the replication phase (S phase) or in non-dividing cells. The cytosolic primary synthesis step relies on cytosolic ribonucleotide reductase (RNR) activity (with the exception of dTMP, for which a mitochondrial thymidylate synthase has recently been identified). RNR catalyzes the allosterically balanced reduction of all four ribonucleoside diphosphates to the corresponding deoxyribonucleosides (dNs), providing the cell with high concentrations of dNTPs during the S phase of the cell cycle. RNR is a heterotetramer containing two copies of a large subunit (R1) and two small subunits (R2 or p53R2). While R2 is degraded by the proteasomal pathway in late mitosis, p53R2 is present throughout the cell cycle and its expression is stable also in non-dividing cells. In contrast to nuclear genome replication, mtDNA synthesis occurs independently of cell division. Although the primary cytosolic step of synthesis mediated by p53R2 is significantly shorter than that mediated by R2 during S phase, it has been shown to be essential for mtDNA maintenance, since mutations in the p53R2 gene result in mtDNA depletion.

Реутилизационный путь основан на последовательном фосфорилировании нуклеозидов-предшественников с образованием дНМФ, dNDP и в конечном итоге дНТФ. Первая и лимитирующая стадия этого пути необратимо катализируется дезоксинуклеозидкиназами. Тимидинкиназа 1 (TK1) и дезоксицитидинкиназа (dCK) действуют в цитозоли, тогда как тимидинкиназа 2 (TK2) и дезоксигуанозинкиназа (dGK) локализуются внутри митохондрии. Мутации в митохондриальных киназах, участвующих в реутилизационном пути, вызывают тяжелые MDDS, что свидетельствует о зависимости митохондрий от использования отходов метаболизма дНТФ для поддержания сохранности и восстановления ДНК. Дополнительные нуклеотидкиназы завершают фосфорилирование всех четырех дНМФ до соответствующих конечных дНТФ, необходимых для синтеза ДНК. Цитозольный и митохондриальный матрикс являются независимыми компартментами, однако они активно контактируют, двунаправленно обмениваясь компонентами пула через внутреннюю митохондриальную мембрану посредством носителей, которые на сегодняшний день еще плохо охарактеризованы. Считается, что в результате такого перекрестного обмена изменения размеров пула дНТФ протекают параллельно в обоих компартментах. Вследствие этого митохондрии становятся более уязвимыми к дефектам на их собственном пути реутилизации дНТФ в пост-миотических клетках, где цитозольный пул в значительной степени уменьшается.The salvage pathway is based on the sequential phosphorylation of precursor nucleosides to form dNMP, dNDP, and ultimately dNTP. The first and rate-limiting step of this pathway is irreversibly catalyzed by deoxynucleoside kinases. Thymidine kinase 1 (TK1) and deoxycytidine kinase (dCK) act in the cytosol, whereas thymidine kinase 2 (TK2) and deoxyguanosine kinase (dGK) are localized within the mitochondrion. Mutations in the mitochondrial kinases involved in the salvage pathway cause severe MDDS, indicating the dependence of mitochondria on the utilization of dNTP metabolic waste products to maintain DNA integrity and repair. Additional nucleotide kinases complete the phosphorylation of all four dNMPs to the corresponding final dNTPs required for DNA synthesis. The cytosolic and mitochondrial matrices are independent compartments, but they are in active contact, bidirectionally exchanging pool components across the inner mitochondrial membrane via carriers that are poorly characterized to date. As a result of this cross-exchange, changes in the dNTP pool size are thought to occur in parallel in both compartments. As a consequence, mitochondria become more vulnerable to defects in their own dNTP salvage pathway in post-miotic cells, where the cytosolic pool is greatly reduced.

Размер пула дНТФ зависит от баланса между анаболическими путями, упоминавшимися ранее, скоростью включения в ДНК и катаболическими процессами, ответственными за деградацию дНТФ.The size of the dNTP pool depends on the balance between the anabolic pathways mentioned earlier, the rate of incorporation into DNA, and the catabolic processes responsible for dNTP degradation.

дНТФ требуются в репликативной вилке в качестве субстратов, которые должны быть включены в ДНК с помощью митохондриальной полимеразы гамма (POLG). Хотя точный режим репликации мтДНК в настоящее время обсуждается, основная митохондриальная реплисома, образующаяся с помощью полимеразы гамма (состоящей из каталитической субъединицы, кодируемой геном POLG1, и двух вспомогательных субъединиц, кодируемых геном POLG2), геликазы Twinkle и белка, связывающего одноцепочечную ДНК (SSB-белка), была восстановлена in vitro [28]. Для полной репликации in vivo молекулы мтДНК (например, праймазы, топоизомеразы) и для инициирования и регуляции процесса в ответ на различные раздражающие воздействия и стресс требуются дополнительные полностью неописанные действия. Некоторыми примерами являются гены MGME1 и ДНК2, кодирующие белки, участвующие на определенном уровне в процессе репликации (созревание 7S РНК, активность геликазы, соответственно), мутации которых недавно соотнесли с MDDS.dNTPs are required at the replication fork as substrates to be incorporated into DNA by mitochondrial polymerase gamma (POLG). Although the precise mode of mtDNA replication is currently debated, the core mitochondrial replisome formed by polymerase gamma (consisting of a catalytic subunit encoded by the POLG1 gene and two accessory subunits encoded by the POLG2 gene), Twinkle helicase, and single-stranded DNA binding protein (SSB protein) has been reconstituted in vitro [28]. Additional, completely uncharacterized actions are required for complete in vivo replication of the mtDNA molecule (e.g., primase, topoisomerases) and for initiation and regulation of the process in response to various stimuli and stress. Some examples are the MGME1 and DNA2 genes, encoding proteins involved at some level in the replication process (7S RNA maturation, helicase activity, respectively), mutations in which have recently been associated with MDDS.

Согласно одному из вариантов осуществления, лечение синдрома достигается за счет увеличения активности полимеразы гамма.According to one embodiment, treatment of the syndrome is achieved by increasing polymerase gamma activity.

Согласно одному из вариантов осуществления, один или более дезоксирибонуклеозиды представляют собой канонические дезоксирибонуклеозиды. Предпочтительно, при использовании таких дезоксирибонуклеозидов начало эффекта может быть получено раньше, поскольку не требуется дополнительной обработки метаболита. Кроме того, поскольку канонические дезоксирибонуклеозиды являются по существу идентичными эндогенным дезоксирибонуклеозидам, возможно снижение риска возникновения побочных эффектов, связанных с лечением данного заболевания.According to one embodiment, one or more deoxyribonucleosides are canonical deoxyribonucleosides. Preferably, when using such deoxyribonucleosides, the onset of effect can be obtained earlier, since no additional processing of the metabolite is required. In addition, since canonical deoxyribonucleosides are essentially identical to endogenous deoxyribonucleosides, it is possible to reduce the risk of side effects associated with the treatment of a given disease.

Согласно одному из вариантов осуществления первого аспекта изобретения, синдром обусловлен дефектом репликативного комплекса митохондриальной ДНК.According to one embodiment of the first aspect of the invention, the syndrome is caused by a defect in the mitochondrial DNA replication complex.

Согласно другому варианту осуществления первого аспекта изобретения, дефект обусловлен одной или несколькими мутациями в одном или нескольких белках репликативного комплекса митохондриальной ДНК.According to another embodiment of the first aspect of the invention, the defect is caused by one or more mutations in one or more proteins of the mitochondrial DNA replication complex.

Согласно еще одному варианту осуществления, белок выбирают из группы, состоящей из: субъединицы ДНК-полимеразы гамма-1 (POLG1), субъединицы ДНК-полимеразы гамма-2 (POLG2), белка Twinkle (PEO1), экзонуклеазы 1, поддерживающей сохранность митохондриального генома (MGME1) и белка - ДНК2 геликазы/нуклеазы человека. Согласно другому варианту осуществления, белок представляет собой субъединицу ДНК-полимеразы гамма-1 (POLG1) или белок Twinkle.According to another embodiment, the protein is selected from the group consisting of: DNA polymerase gamma-1 subunit (POLG1), DNA polymerase gamma-2 subunit (POLG2), Twinkle protein (PEO1), mitochondrial genome maintenance exonuclease 1 (MGME1), and human DNA helicase/nuclease protein 2. According to another embodiment, the protein is DNA polymerase gamma-1 subunit (POLG1) or Twinkle protein.

Полимераза гамма представляет собой гетеротример, состоящий из одной каталитической субъединицы (кодируемой геном POLG1) и двух вспомогательных субъединиц, действующих в качестве факторов процессивности и модуляторов связывания ДНК (кодируемых геном POLG2). Ее номер доступа в базе данных NCBI - NP_001119603.1 (также представлен как Фиг. 1 и SEQ ID NO: 1).Polymerase gamma is a heterotrimer consisting of one catalytic subunit (encoded by the POLG1 gene) and two accessory subunits that act as processivity factors and DNA binding modulators (encoded by the POLG2 gene). Its NCBI accession number is NP_001119603.1 (also shown as Fig. 1 and SEQ ID NO: 1).

Расстройства, связанные с POLG, представляют собой целый диапазон широких и перекрывающихся фенотипов, охватывающих возраст от раннего детства до пожилого возраста. Клинические фенотипы расстройств, связанных с POLG, включают в себя аутусомно-рецессивную и аутосомно-доминантную формы приобретенной прогрессирующей наружной офтальмоплегии (PEO), синдром миоклонической эпилепсии, миопатии, сенсорной атаксии (MEMSA), спектр атаксии-нейропатии, включающий синдром митохондриальной рецессивной атаксии (MIRAS), и синдром сенсорной атаксии, нейропатии, дизартрии, офтальмоплегии (SANDO), а также гепатоцеребральный MOS (синдром Альперса-Гутенлохера). Совсем недавно мутации POLG были идентифицированы у лиц с клиническими признаками MNGIE, но без лейкоэнцефалопатии.POLG-associated disorders represent a spectrum of broad and overlapping phenotypes spanning ages from early childhood to old age. Clinical phenotypes of POLG-associated disorders include autosomal recessive and autosomal dominant forms of acquired progressive external ophthalmoplegia (PEO), myoclonic epilepsy, myopathy, sensory ataxia syndrome (MEMSA), the ataxia-neuropathy spectrum including mitochondrial recessive ataxia syndrome (MIRAS) and sensory ataxia, neuropathy, dysarthria, ophthalmoplegia (SANDO) syndrome, and hepatocerebral MOS (Alpers-Huttenlocher syndrome). More recently, POLG mutations have been identified in individuals with clinical features of MNGIE but without leukoencephalopathy.

Распространенность синдрома Альперса-Гутенлохера оценивается приблизительно в 1:50000. Это наиболее тяжелый фенотип, связанный с мутациями POLG и характеризующийся прогрессирующей энцефалопатией с инкурабельной эпилепсией и психомоторными нарушениями, нейропатией и печеночной недостаточностью. Данным заболеванием обычно страдают лица в возрасте от 2 до 4 лет, заболевание сопровождается эпилептическими припадками (фокальными, генерализованными, миоклоническими, парциальными непрерывными эпилепсиями или эпилептическими статусами), головными болями, обычно сопровождающимися зрительными ощущениями или зрительными аурами, гипотонией и психомоторной регрессией. На ранних стадиях заболевания присутствуют арефлексия и гипотония, позже присоединяется спастический парапарез, который развивается в течение от нескольких месяцев до нескольких лет, приводя в конечном итоге к психомоторной регрессии. У страдающих этим заболеванием лиц развивается дисфункция печени с повышенными трансаминазами, гипоальбуминемия, коагулопатия, гипогликемия и гипераммониемия. Поражения печени могут развиваться быстро до конечной стадии печеночной недостаточности в течение нескольких месяцев. Белок CSF обычно повышен. Нейровизуализация может показать глиоз и генерализованную атрофию мозга. Гистологические исследования печени могут продемонстрировать макро- и микровезикулярный стеатоз, центрилобулярный некроз, фиброз, цирроз, пролиферацию желчевыводящих путей и митохондриальную пролиферацию. Содержание мтДНК в печени снижено. Прогрессирование болезни варьируется, а ожидаемая продолжительность жизни от начала симптомов колеблется от 3 месяцев до 12 лет.The prevalence of Alpers-Huttenlocher syndrome is estimated at approximately 1:50,000. It is the most severe phenotype associated with POLG mutations and is characterized by progressive encephalopathy with intractable epilepsy and psychomotor impairment, neuropathy, and liver failure. The disease usually affects individuals between 2 and 4 years of age and is characterized by epileptic seizures (focal, generalized, myoclonic, partial continuous epilepsies, or status epilepticus), headaches, usually accompanied by visual sensations or visual auras, hypotonia, and psychomotor regression. Areflexia and hypotonia are present in the early stages of the disease, followed by spastic paraparesis, which develops over months to years, eventually leading to psychomotor regression. Affected individuals develop liver dysfunction with elevated transaminases, hypoalbuminemia, coagulopathy, hypoglycemia, and hyperammonemia. Liver lesions may progress rapidly to end-stage liver failure within months. CSF protein is usually elevated. Neuroimaging may show gliosis and generalized brain atrophy. Liver histology may demonstrate macro- and microvesicular steatosis, centrilobular necrosis, fibrosis, cirrhosis, biliary proliferation, and mitochondrial proliferation. Hepatic mtDNA is decreased. Disease progression is variable, and life expectancy from symptom onset ranges from 3 months to 12 years.

Согласно одному из вариантов осуществления, синдром истощения и/или делеции митохондриальной ДНК вызван дефектом митохондриального пути репликации, при этом указанный дефект обусловлен одной или более из следующих мутаций в белке POLG1: мутация в позиции 309 с заменой аргинина на цистеин [29], мутация в позиции 748 с заменой остатка триптофана на серин (rs113994097), мутация в позиции 848 с заменой глицина на серин (rs113994098), мутация в позиции 1143 с заменой глутаминовой кислоты на глицин (rs2307441) и мутация в позиции 1177 с заменой валина на лейцин.According to one embodiment, the mitochondrial DNA depletion and/or deletion syndrome is caused by a defect in the mitochondrial replication pathway, wherein said defect is due to one or more of the following mutations in the POLG1 protein: a mutation at position 309 with an arginine substitution for cysteine [29], a mutation at position 748 with a tryptophan residue substitution for serine (rs113994097), a mutation at position 848 with a glycine substitution for serine (rs113994098), a mutation at position 1143 with a glutamic acid substitution for glycine (rs2307441), and a mutation at position 1177 with a valine substitution for leucine.

В качестве альтернативы, согласно другому варианту осуществления первого аспекта изобретения, дефект обусловлен одной или более мутациями в одном или более белке, выбранном из группы, состоящей из: ANT1, MPV17, SUCLA2, FBXL4, ABAT, SUCLG1, MFN2 и OPA1. Согласно другому варианту осуществления первого аспекта, дефект обусловлен одной или более мутациями в белке, выбранном из группы, состоящей из: OPA1, SUCLA2 и SUCLG1.Alternatively, according to another embodiment of the first aspect of the invention, the defect is caused by one or more mutations in one or more proteins selected from the group consisting of: ANT1, MPV17, SUCLA2, FBXL4, ABAT, SUCLG1, MFN2 and OPA1. According to another embodiment of the first aspect, the defect is caused by one or more mutations in a protein selected from the group consisting of: OPA1, SUCLA2 and SUCLG1.

Согласно другому варианту осуществления, один или более дезоксирибонуклеозиды представляют собой канонические дезоксирибонуклеозиды. Согласно другому варианту осуществления, один или более дезоксирибонуклеозиды выбраны из группы, состоящей из: дезоксиаденозина, дезоксигуанозина, дезоксицитидина и дезокситимидина. Согласно еще одному варианту осуществления, композиция содержит четыре канонических дезоксирибонуклеозида. Согласно еще одному варианту осуществления, композиция содержит четыре канонических дезоксирибонуклеозида и не содержит каких-либо дополнительных нуклеозидов (это означает, что композиция в качестве “дезоксирибонуклеозидного компонента” содержит только эти четыре дезоксирибонуклеозида, но может также включать в себя наполнители, носители и т.д.) Согласно еще одному варианту осуществления, композиция содержит дезоксиаденозин, дезокситимидин, дезоксицитидин и дезоксигуанозин. Согласно еще одному варианту осуществления, композиция содержит дезоксиаденозин, дезокситимидин, дезоксицитидин и дезоксигуанозин и не содержит каких-либо дополнительных нуклеозидов (это означает, что композиция в качестве “нуклеозидного компонента” содержит только эти четыре нуклеозида, но может также включать в себя наполнители, носители и т.д.).According to another embodiment, the one or more deoxyribonucleosides are canonical deoxyribonucleosides. According to another embodiment, the one or more deoxyribonucleosides are selected from the group consisting of: deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine and deoxythymidine. According to another embodiment, the composition comprises four canonical deoxyribonucleosides. According to another embodiment, the composition comprises four canonical deoxyribonucleosides and does not comprise any additional nucleosides (this means that the composition as a “deoxyribonucleoside component” comprises only these four deoxyribonucleosides, but may also include fillers, carriers, etc.) According to another embodiment, the composition comprises deoxyadenosine, deoxythymidine, deoxycytidine and deoxyguanosine. According to another embodiment, the composition comprises deoxyadenosine, deoxythymidine, deoxycytidine and deoxyguanosine and does not contain any additional nucleosides (this means that the composition as a “nucleoside component” contains only these four nucleosides, but may also include fillers, carriers, etc.).

Специалист в данной области техники способен определить количество каждого из дезоксирибонуклеозидов, необходимое для восстановления уровней мтДНК (то есть терапевтически эффективное количество для улучшения проявлений и симптомов митохондриальных расстройств). Согласно другому варианту осуществления, когда композиция содержит более одного канонического дезоксирибонуклеозида, нуклеозиды присутствуют в эквимолярном соотношении.A person skilled in the art is able to determine the amount of each of the deoxyribonucleosides necessary to restore mtDNA levels (i.e., a therapeutically effective amount to improve the manifestations and symptoms of mitochondrial disorders). According to another embodiment, when the composition contains more than one canonical deoxyribonucleoside, the nucleosides are present in an equimolar ratio.

Согласно одному из вариантов осуществления, композиция содержит комбинацию, состоящую из дезоксиаденозина (dAdo), дезоксицитидина (dCtd), дезоксигуанозин (dGuo) и дезокситимидина (обычно называемого тимидином, dThd), при этом все нуклеозиды присутствуют в эквимолярном соотношении.According to one embodiment, the composition comprises a combination consisting of deoxyadenosine (dAdo), deoxycytidine (dCtd), deoxyguanosine (dGuo) and deoxythymidine (commonly referred to as thymidine, dThd), wherein all nucleosides are present in an equimolar ratio.

Согласно другому варианту осуществления, композиция также содержит один или более фармацевтически приемлемый ингибитор деградации нуклеозидов.According to another embodiment, the composition also comprises one or more pharmaceutically acceptable nucleoside degradation inhibitors.

Ингибиторы деградации нуклеозидов хорошо известны из современного уровня техники. Иллюстративными неограничивающими примерами являются: иммуцилин (lmmucilin) H или фородезин (Forodesine) в качестве ингибиторов деградации dGuo, тетрагидроуридин в качестве ингибитора деградации dCtd, гидрохлорид 5-хлор-6-[1-(2-иминопирролидинил)метил]урацила (TPI) в качестве ингибитора деградации dThd и эритро-9-(2-гидрокси-3- нонил)аденин (EHNA) в качестве ингибитора деградации dAdo. На Фиг. 1 показан механизм действия этих ингибиторов.Inhibitors of nucleoside degradation are well known in the art. Illustrative, non-limiting examples are: immucillin H or forodesine as dGuo degradation inhibitors, tetrahydrouridine as a dCtd degradation inhibitor, 5-chloro-6-[1-(2-iminopyrrolidinyl)methyl]uracil hydrochloride (TPI) as a dThd degradation inhibitor, and erythro-9-(2-hydroxy-3-nonyl)adenine (EHNA) as a dAdo degradation inhibitor. Fig. 1 shows the mechanism of action of these inhibitors.

Специалист в данной области техники способен определить количество ингибитора (ингибиторов), необходимое для того, чтобы обеспечить биодоступность нуклеозида (нуклеозидов) для восстановления уровней мтДНК.One skilled in the art is able to determine the amount of inhibitor(s) required to ensure the bioavailability of the nucleoside(s) to restore mtDNA levels.

Согласно одному из вариантов осуществления, композиция также содержит один фармацевтически приемлемый ингибитор деградации нуклеозидов. Согласно другому варианту осуществления, фармацевтически приемлемый ингибитор представляет собой ингибитор деградации дезоксиаденозина. Согласно другому варианту осуществления, ингибитор представляет собой эритро-9-(2-гидрокси-3-нонил)аденин (EHNA). According to one embodiment, the composition also comprises one pharmaceutically acceptable nucleoside degradation inhibitor. According to another embodiment, the pharmaceutically acceptable inhibitor is a deoxyadenosine degradation inhibitor. According to another embodiment, the inhibitor is erythro-9-(2-hydroxy-3-nonyl)adenine (EHNA).

Активные компоненты, описанные для применения в данном контексте, могут быть объединены с фармацевтически приемлемыми вспомогательными веществами или носителями, выбранными таким образом, чтобы сделать такие композиции пригодными для доставки пероральным, ректальным, парентеральным (например, внутривенно, внутримышечно, внутриартериально, внутрибрюшинно и тому подобное) или ингаляционным способами, посредством осмотического насоса, местно, офтальмологически и т.д.The active ingredients described for use in this context may be combined with pharmaceutically acceptable excipients or carriers selected to make such compositions suitable for delivery orally, rectally, parenterally (e.g. intravenously, intramuscularly, intraarterially, intraperitoneally, etc.) or by inhalation, via an osmotic pump, topically, ophthalmologically, etc.

Мази представляют собой полутвердые препараты, состоящие из активного ингредиента, включенного в жировую, восковую или синтетическую основу.Ointments are semi-solid preparations consisting of an active ingredient incorporated into a fatty, waxy or synthetic base.

Примеры подходящих кремов включают, не ограничиваясь перечнем, эмульсии типа “вода в масле” и “масло в воде”. Крема типа “вода в масле” могут быть приготовлены при использовании подходящего эмульгатора со свойствами, сходными, но не ограничивающимися свойствами жирных спиртов, таких как цетиловый спирт или цетостеариловый спирт, и свойствами эмульгирующего воска. Крема типа “масло в воде” могут быть приготовлены с использованием эмульгатора, такого как эмульгирующий воск с цетомакроголем. Подходящие свойства включают способность изменять вязкость эмульсии, а также физическую и химическую стабильность в широком диапазоне величин pH. Растворимая в воде или смешивающаяся с водой основа для крема может содержать смесь консервантов, а также может содержать буфер для поддержания приемлемой физиологической величины pH.Examples of suitable creams include, but are not limited to, water-in-oil and oil-in-water emulsions. Water-in-oil creams can be prepared using a suitable emulsifier with properties similar to, but not limited to, fatty alcohols such as cetyl alcohol or cetostearyl alcohol and an emulsifying wax. Oil-in-water creams can be prepared using an emulsifier such as cetomacrogol emulsifying wax. Suitable properties include the ability to modify the viscosity of the emulsion, as well as physical and chemical stability over a wide range of pH values. The water-soluble or water-miscible cream base may contain a mixture of preservatives and may also contain a buffer to maintain an acceptable physiological pH value.

Помимо местного способа введения, описанного выше, существуют различные способы введения соединений по настоящему изобретению системно. Одно из таких средств будет включать аэрозольную суспензию вдыхаемых частиц, состоящих из активного соединения, которую субъект вдыхает. Активное соединение будет сорбироваться кровотоком через легкие и контактировать с общим кровообращением в фармацевтически эффективном количестве. Вдыхаемые частицы могут быть жидкими или твердыми, с размером частиц, достаточно малым, чтобы проходить через ротовую полость и гортань при вдыхании.In addition to the topical route described above, there are various methods for administering the compounds of the present invention systemically. One such means would include an aerosol suspension of respirable particles consisting of the active compound, which is inhaled by the subject. The active compound will be absorbed by the bloodstream through the lungs and contact the general circulation in a pharmaceutically effective amount. The respirable particles may be liquid or solid, with a particle size small enough to pass through the oral cavity and larynx when inhaled.

Другим средством системного введения активных соединений субъекту будет введение жидкости/жидкой суспензии в форме назальных капель жидкого препарата или в виде назального спрея вдыхаемых частиц, которые пациент вдыхает. Жидкие фармацевтические композиции активного соединения для приготовления назального спрея или назальных капель могут быть приготовлены путем объединения активного соединения с подходящим носителем, таким как стерильная апирогенная вода или стерильный физиологический раствор, с помощью способов, известных специалистам в данной области.Another means of systemic administration of the active compounds to a subject will be the administration of a liquid/liquid suspension in the form of nasal drops of a liquid preparation or in the form of a nasal spray of inhalable particles that the patient inhales. Liquid pharmaceutical compositions of the active compound for the preparation of a nasal spray or nasal drops can be prepared by combining the active compound with a suitable carrier, such as sterile pyrogen-free water or sterile saline, using methods known to those skilled in the art.

Другие способы системного введения активного соединения будут включать пероральное введение, при котором фармацевтические композиции, содержащие соединения Формулы I, имеют форму твердого вещества, раствора, эмульсии, дисперсии, мицеллы, липосомы и тому подобного, где конечный препарат содержит активные соединения, предполагаемые для использования в данном контексте, в смеси с органическим или неорганическим носителем или вспомогательным веществом, подходящим для назальных, энтеральных или парентеральных применений. Активные ингредиенты могут быть смешаны, например, с обычными нетоксичными, фармацевтически или физиологически приемлемыми носителями для таблеток, пеллет, капсул, лепешек, пастилок, водных или масляных суспензий, диспергируемых порошков или гранул, суппозиториев, растворов, эмульсий, суспензий, твердых или мягких капсул, капсуловидных таблеток либо сиропов или эликсиров и любых других форм, подходящих для применения. Носители, которые могут быть использованы, включают аравийскую камедь, желатин, маннит, крахмальную пасту, трисиликат магния, тальк, кукурузный крахмал, кератин, коллоидный диоксид кремния, картофельный крахмал, мочевину, среднецепочечные триглицериды, декстраны и другие носители, пригодные для использования при приготовлении препаратов в твердой, полутвердой или жидкой форме. Кроме того, могут использоваться вспомогательные, стабилизирующие, загущающие агенты и красители. Активные соединения, предполагаемые для использования в данном контексте, включены в состав фармацевтического препарата в количестве, достаточном для достижения требуемого эффекта при введении (то есть, в терапевтически эффективном количестве).Other methods of systemic administration of the active compound will include oral administration, wherein the pharmaceutical compositions containing the compounds of Formula I are in the form of a solid, solution, emulsion, dispersion, micelle, liposome and the like, wherein the final preparation contains the active compounds intended for use in this context, in admixture with an organic or inorganic carrier or excipient suitable for nasal, enteral or parenteral applications. The active ingredients can be mixed, for example, with conventional non-toxic, pharmaceutically or physiologically acceptable carriers for tablets, pellets, capsules, lozenges, pastilles, aqueous or oily suspensions, dispersible powders or granules, suppositories, solutions, emulsions, suspensions, hard or soft capsules, caplets or syrups or elixirs and any other forms suitable for use. Carriers that may be used include acacia, gelatin, mannitol, starch paste, magnesium trisilicate, talc, corn starch, keratin, colloidal silicon dioxide, potato starch, urea, medium chain triglycerides, dextrans and other carriers suitable for use in the preparation of preparations in solid, semi-solid or liquid form. In addition, auxiliary, stabilizing, thickening agents and coloring agents may be used. The active compounds contemplated for use in this context are included in the pharmaceutical preparation in an amount sufficient to achieve the desired effect upon administration (i.e., in a therapeutically effective amount).

Порошок, раствор, суспензия или таблетка содержат активное соединение в физиологически совместимом носителе, который специалисты в области разработки систем пероральной доставки могут выбрать на основании общепринятых критериев. Например, такие препараты могут содержать один или более агент, выбранный из вкусоароматических добавок (таких как мята перечная, винтергреневое масло или вишневое масло), красителей, консервантов и тому подобного, чтобы обеспечить фармацевтически элегантные и вкусные препараты. Таблетки, содержащие активные ингредиенты в смеси с нетоксичными фармацевтически приемлемыми вспомогательными веществами, также могут быть изготовлены известными способами. Используемыми вспомогательными веществами могут быть, например, (1) инертные разбавители, такие как карбонат кальция, лактоза, фосфат кальция, фосфат натрия и тому подобное; (2) гранулирующие средства и вещества для улучшения распадаемости, такие как кукурузный крахмал, картофельный крахмал, альгиновая кислота и тому подобное; (3) связующие агенты, такие как трагакантовая камедь, кукурузный крахмал, желатин, аравийская камедь и тому подобное; и (4) смазывающие вещества, такие как стеарат магния, стеариновая кислота, тальк и тому подобное. Таблетки могут быть непокрытыми, либо они могут иметь покрытие, нанесенное с помощью известных способов, для задержки распада и абсорбции в желудочно-кишечном тракте, обеспечивающее тем самым пролонгированное действие в течение более длительного периода. Например, можно использовать материал с отсроченным высвобождением, такой как глицерилмоностеарат или глицерилдистеарат.The powder, solution, suspension or tablet contain the active compound in a physiologically compatible carrier, which can be selected by those skilled in the art of developing oral delivery systems based on generally accepted criteria. For example, such preparations can contain one or more agents selected from flavor additives (such as peppermint, wintergreen oil or cherry oil), coloring agents, preservatives and the like, in order to provide pharmaceutically elegant and palatable preparations. Tablets containing active ingredients in admixture with non-toxic pharmaceutically acceptable excipients can also be prepared by known methods. The excipients used can be, for example, (1) inert diluents such as calcium carbonate, lactose, calcium phosphate, sodium phosphate and the like; (2) granulating agents and disintegration improvers such as corn starch, potato starch, alginic acid and the like; (3) binding agents such as gum tragacanth, corn starch, gelatin, acacia, and the like; and (4) lubricating agents such as magnesium stearate, stearic acid, talc, and the like. The tablets may be uncoated or they may be coated by known methods to delay disintegration and absorption in the gastrointestinal tract, thereby providing a prolonged action over a longer period. For example, a delayed-release material such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate may be used.

Если препараты для перорального применения имеют форму твердых желатиновых капсул, активные ингредиенты в них могут быть смешаны с твердым инертным разбавителем, например, карбонатом кальция, фосфатом кальция, каолином или тому подобным. Препараты также могут иметь форму мягких желатиновых капсул, в которых активные ингредиенты смешаны с водной или масляной средой, например, арахисовым маслом, жидким парафином, оливковым маслом и тому подобным.If the preparations for oral use are in the form of hard gelatin capsules, the active ingredients therein may be mixed with a solid inert diluent, such as calcium carbonate, calcium phosphate, kaolin, or the like. The preparations may also be in the form of soft gelatin capsules, in which the active ingredients are mixed with an aqueous or oily medium, such as peanut oil, liquid paraffin, olive oil, and the like.

Дополнительные средства для системного введения активного соединения субъекту могут включать суппозиторную форму активного соединения, такую чтобы терапевтически эффективное количество соединения достигало большого круга кровообращения.Additional means for systemic administration of the active compound to a subject may include a suppository form of the active compound such that a therapeutically effective amount of the compound reaches the systemic circulation.

В зависимости от растворимости конкретного вводимого препарата, содержащего активное соединение, суточная доза для улучшения проявлений и симптомов митохондриальных расстройств может быть разделена на прием одной или нескольких разовых доз.Depending on the solubility of the specific active compound containing drug being administered, the daily dose for improvement of the manifestations and symptoms of mitochondrial disorders may be divided into one or more single doses.

В описании и формуле изобретения слово "содержит" и различные формы этого слова не предназначены для исключения других технических особенностей, добавок, компонентов или стадий. Кроме того, слово "содержит" включает в себя также и вариант «состоящий из». Дополнительные объекты, преимущества и признаки изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники при рассмотрении описания или могут быть изучены путем осуществления изобретения на практике. Следующие примеры приведены в качестве иллюстрации и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Кроме того, настоящее изобретение охватывает все возможные комбинации конкретных и предпочтительных вариантов осуществления, описанных в данном контексте.In the description and claims, the word "comprises" and its various forms are not intended to exclude other technical features, additives, components or steps. Furthermore, the word "comprises" also includes the variant "consisting of". Additional objects, advantages and features of the invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the description or can be learned by practicing the invention. The following examples are given by way of illustration and are not intended to limit the present invention. Furthermore, the present invention covers all possible combinations of the specific and preferred embodiments described in this context.

Описание примеров осуществления изобретенияDescription of examples of implementation of the invention

1. Методики1. Methods

ПациентыPatients

В исследование были включены клетки, полученные от трех пациентов, страдающих дефицитом POLG. Все субъекты дали информационное согласие в соответствии с внутренним Институциональным наблюдательным советом и Хельсинкской декларацией. У всех 3 пациентов с помощью секвенирования по Сэнгеру были выявлены мутации в POLG (RefSeq NP_001119603.1). Общую ДНК выделяли из фибробластов с помощью QiaAMP Mini (Qiagen), а фрагменты длиной приблизительно 500 bp, включающие исследуемый сайт мутации, амплифицировали с помощью обычной ПЦР (англ. PCR, polymerase chain reaction - полимеразная цепная реакция) со следующими праймерными парами, перечисленными ниже, и rTaq (Takara).The study included cells from three patients suffering from POLG deficiency. All subjects gave informed consent in accordance with the internal Institutional Review Board and the Declaration of Helsinki. All three patients were found to have mutations in POLG using Sanger sequencing. (RefSeq NP_001119603.1). Total DNA was isolated from fibroblasts using QiaAMP Mini (Qiagen), and approximately 500 bp fragments including the mutation site of interest were amplified using conventional PCR (polymerase chain reaction) with the following primer pairs listed below and rTaq (Takara).

Были использованы следующие праймеры: The following primers were used:

Праймеры 1 (R309C, 925 c->t)Primers 1 (R309C, 925 c->t)

Прямой праймер: GTCCACACCACCAAGCAGT (SEQ ID NO: 2)Forward primer: GTCCACACCACCAAGCAGT (SEQ ID NO: 2)

Обратный праймер: GGTCCCAAGCACTATGCTCC (SEQ ID NO: 3)Reverse primer: GGTCCCAAGCACTATGCTCC (SEQ ID NO: 3)

Праймеры 2 (W748S c. 2243G->C)Primers 2 (W748S c. 2243G->C)

Прямой праймер: CCTTGCTGAA TGCAGGTGCT (SEQ ID NO: 4)Forward primer: CCTTGCTGAA TGCAGGTGCT (SEQ ID NO: 4)

Обратный праймер: TGTGCCTGAAA TCACACTCTGT (SEQ ID NO: 5)Reverse primer: TGTGCCTGAAA TCACACTCTGT (SEQ ID NO: 5)

Праймеры 3 (G848S c. 2542G->A)Primers 3 (G848S c. 2542G->A)

Прямой праймер: ATGGTCTGCTGAGTGGTTGT (SEQ ID NO: 6)Forward primer: ATGGTCTGCTGAGTGGTTGT (SEQ ID NO: 6)

Обратный праймер: CCCTCAGAGCCCAGTTTCTAC (SEQ ID NO: 7)Reverse primer: CCCTCAGAGCCCAGTTTCTAC (SEQ ID NO: 7)

Праймеры 3 (E1143G c. 3428A->G)Primers 3 (E1143G c. 3428A->G)

Прямой праймер: CCCAGTTTATGACCAGCCGT (SEQ ID NO: 8)Forward primer: CCCAGTTTATGACCAGCCGT (SEQ ID NO: 8)

Обратный праймер: CAAGGAACGCTCACCCAAAG (SEQ ID NO: 9)Reverse primer: CAAGGAACGCTCACCCAAAG (SEQ ID NO: 9)

Праймеры 4 (V1177L c.3529G->C)Primers 4 (V1177L c.3529G->C)

Прямой праймер: AGGGGAAGCCCTGCTCTAAG (SEQ ID NO: 10)Forward primer: AGGGGAAGCCCTGCTCTAAG (SEQ ID NO: 10)

Обратный праймер: ACAAATGTGTTGTGCTCACCC (SEQ ID NO: 11).Reverse primer: ACAAATGTGTTGTGCTCACCC (SEQ ID NO: 11).

Реакции секвенирования проводили с этими же праймерами и набором для секвенирования BigDye v3.1 (Life Technologies), очищали с помощью набора для очистки BigDye X-Terminator (Life Technologies) и секвенировали в секвенаторе ABI 3130 (Applied Biosystems). Пациент 1 (гомозиготный по мутации p.R309C) страдал тяжелым неврологическим фенотипом (нейропатия, энцефалопатия, MNGIE (англ. mitochondrial neurogastrointestinal encephalopathy syndrome - синдром митохондриальной нейрогастроинтестинальной энцефалопатии)), который приводит к смерти в возрасте 20 лет; пациент 2 (сложная гетерозигота по мутациям p.W748S и p.G848S) страдал менее выраженным фенотипом, но также преимущественно неврологическим (нейропатия, психиатрические симптомы, MNGIE); у пациента 3 (гетерозиготный по двум доминантным аминокислотным заменам в цис p.V1177L и p.E1143G) был выявлен семейный паттерн доминантного наследования PEO (прогрессивной внешней офтальмоплегии), психиатрические симптомы и слабость проксимальных мышц. Скелетные мышцы свидетельствовали о накоплении делеций мтДНК, но не показали какого-либо значительного истощения.Sequencing reactions were performed with the same primers and the BigDye v3.1 Sequencing Kit (Life Technologies), purified with the BigDye X-Terminator Purification Kit (Life Technologies), and sequenced on an ABI 3130 sequencer (Applied Biosystems). Patient 1 (homozygous for the p.R309C mutation) suffered from a severe neurological phenotype (neuropathy, encephalopathy, MNGIE), which leads to death at the age of 20; patient 2 (compound heterozygous for the p.W748S and p.G848S mutations) suffered from a less severe phenotype, but also predominantly neurological (neuropathy, psychiatric symptoms, MNGIE); Patient 3 (heterozygous for two dominant amino acid substitutions in cis p.V1177L and p.E1143G) showed a familial pattern of dominant inheritance of PEO (progressive external ophthalmoplegia), psychiatric symptoms and proximal muscle weakness. Skeletal muscles showed accumulation of mtDNA deletions but did not show any significant wasting.

Культура клетокCell culture

Первичные культивируемые фибробласты были получены из биопсии кожи пациентов 1-3 и 4 здоровых доноров. Все субъекты дали информационное согласие в соответствии с внутренним Институциональным наблюдательным советом и Хельсинкской декларацией.Primary cultured fibroblasts were obtained from skin biopsies of patients 1–3 and 4 healthy donors. All subjects gave informed consent in accordance with the internal Institutional Review Board and the Declaration of Helsinki.

Клетки высевали в 6-луночные планшеты, 9,5 см2, в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM), с добавлением 4,5 г/л глюкозы, дополненной 2 мМ L-глутамина, 100 ед./мл пенициллина и стрептомицина и 10% диализированной фетальной бычьей сыворотки (FBS) (lnvitrogen), во влажной камере при температуре 37°C и 5% CO2. После того как было достигнуто плотное слияние, FBS уменьшали до 0,1%, чтобы индуцировать состояние покоя, и начинали одновременную обработку 5 нг/мл EtBr (бромид этидия, Merck) (день 0, t0). Клеточную среду заменяли при помощи указанной выше обработки каждые 2-3 дня в течение двух недель. На 14-й день (t14) EtBr удаляли из клеточной среды и начинали обработку набора всех клеток с помощью 200 мкМ всех четырех дезоксинуклеозидов (dNs): dAdo (дезоксиаденозин, Sigma), dCtd (дезоксицитидин, Sigma), dGuo (дезоксигуанозин, Sigma), dThd (дезокситимидин, Sigma) и 5 мкМ EHNA (Sigma). Ряд клеток оставляли необработанными и параллельно контролировали все их параметры. Клеточную среду заменяли с помощью такой же обработки каждые 2-3 дня в течение еще 12 дней. На 16 или 17 день среды собирали и хранили при температуре -20°C до дальнейшего использования. Для анализа ДНК клетки собирали в 0, 7, 14, 21 и 26 день с помощью трипсинизации, промывали фосфатно-солевым буферным раствором, осаждали центрифугированием и хранили при температуре -20°C до выделения ДНК (Фиг. 2). Общую ДНК выделяли с помощью набора реагентов для выделения ДНК QiaAMP DNA mini kit (Qiagen).Cells were seeded in 6-well plates, 9.5 cm2 , in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) supplemented with 4.5 g/L glucose, supplemented with 2 mM L-glutamine, 100 U/mL penicillin and streptomycin, and 10% dialyzed fetal bovine serum (FBS) (lnvitrogen), in a humidified chamber at 37°C and 5% CO2 . After tight confluence was achieved, FBS was reduced to 0.1% to induce quiescence, and co-treatment with 5 ng/mL EtBr (ethidium bromide, Merck) was started (day 0, t0). Cell medium was replaced with the above treatments every 2-3 days for two weeks. On day 14 (t14), EtBr was removed from the cell medium and a set of all cells was treated with 200 μM of all four deoxynucleosides (dNs): dAdo (deoxyadenosine, Sigma), dCtd (deoxycytidine, Sigma), dGuo (deoxyguanosine, Sigma), dThd (deoxythymidine, Sigma) and 5 μM EHNA (Sigma). Some cells were left untreated and all parameters were monitored in parallel. The cell medium was replaced with the same treatment every 2-3 days for an additional 12 days. On day 16 or 17, the media were collected and stored at -20°C until further use. For DNA analysis, cells were harvested at days 0, 7, 14, 21, and 26 by trypsinization, washed with phosphate-buffered saline, pelleted by centrifugation, and stored at -20°C until DNA extraction (Fig. 2). Total DNA was isolated using the QiaAMP DNA mini kit (Qiagen).

Оценка стабильности дезоксинуклеозидов в среде для куьтивирования клетокEvaluation of the stability of deoxynucleosides in cell culture medium

dNs и некоторые родственные метаболиты анализировали методом жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ/МС/МС, англ. LC-MS/MS) на приборе Acquity UPLC­MS/MS (масс-спектрометр Acquity UPLC-Xevo TM TQ, Waters, Милфорд, Массачусетс), как описано ранее [2]. Клеточную среду депротеинизировали ультрафильтрацией (ультрафильтр миллипоровый Amicon Ultra, 3 кДа) при 14000×g и температуре 4°C в течение 30 минут перед инъекцией в систему ЖХ/МС/МС.dNs and some related metabolites were analyzed by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) on an Acquity UPLCMS/MS instrument (Acquity UPLC-Xevo TM TQ mass spectrometer, Waters, Milford, MA) as described previously [2]. Cellular media were deproteinized by ultrafiltration (Amicon Ultra 3 kDa millipore ultrafilter) at 14,000×g and 4°C for 30 min prior to injection into the LC/MS/MS system.

Исследования мтДНК mtDNA research

Число копий мтДНК оценивали с помощью количественной ПЦР, как было описано ранее [2].The mtDNA copy number was assessed by quantitative PCR as described previously [2].

Делеции мтДНК исследовали с помощью ПЦР длинных фрагментов в соответствии с условиями ПЦР и праймерами, раскрытыми в работе Nishigaki et al. [30]:mtDNA deletions were investigated using long-fragment PCR according to the PCR conditions and primers described in Nishigaki et al. [30]:

Прямой праймер (F1142-1516):Direct primer (F1142-1516):

ACCGCCCGTCACCCTCCTCAAGTATACTTCAAAGG (SEQ ID NO: 12)ACCGCCCGTCACCCTCCTCAAGTATACTTCAAAGG (SEQ ID NO: 12)

Обратный праймер (R1180-1146):Reverse primer (R1180-1146):

ACCGCCAGGTCCTTTGAGTTTTAAGCTGTGGCTCG (SEQ ID NO: 13) ACCGCCAGGTCCTTTGAGTTTTAAGCTGTGGCTCG (SEQ ID NO: 13)

2. Результаты2. Results

Воздействие EtBr индуцирует большее истощение мтДНК в POLG-дефицитных покоящихся фибробластахEtBr Exposure Induces Greater mtDNA Depletion in POLG-Deficient Quiescent Fibroblasts

Важным ограничением при тестировании потенциальных методик лечения истощения мтДНК является тот факт, что во многих случаях клетки, полученные у пациента с MDDS, не обнаруживают каких-либо аномалий мтДНК в культуре клеток. По этой причине были разработаны различные модели для демонстрации молекулярных дефектов, затрагивающих репликацию мтДНК. На данном уровне техники для инициирования истощения мтДНК в культивируемых клетках и анализа их репликативной способности восстанавливать нормальные уровни мтДНК периодически используют воздействие EtBr (Pontarin et al. "Mammalian ribonucleotide reductase subunit p53R2 is required for mitochondrial DNA replication and DNA repair in quiescent cells (Субъединица p53R2 рионуклеотидредуктазы млекопитающих необходима для репликации митохондриальной ДНК и репарации ДНК в покоящихся клетках)", 2012, PNAS, v. 109(33), p. 13302-13307). Истощение мтДНК индуцировали и в здоровых контрольных клетках, и в POLG-дефицитных покоящихся клетках путем воздействия в течение 14 дней 5 нг/мл EtBr. Было отмечено заметное истощение мтДНК во всех клетках. Однако все POLG-дефицитные клетки показали более высокую степень истощения мтДНК по сравнению с наблюдавшейся в линии фибробластов, полученных от контрольной группы здоровых людей (усредненный процент остаточных уровней мтДНК плюс/минус стандартная ошибка среднего (СОС) составил: 17,5 плюс/минус 2,3%; в контрольных клетках: 39,68 плюс/минус 6,6%). Эти данные свидетельствуют о том, что молекулярный дефект, обусловленный мутациями POLG, может усиливать вмешательство EtBr в процесс репликации.An important limitation in testing potential treatments for mtDNA depletion is the fact that in many cases, cells obtained from a patient with MDDS do not show any mtDNA abnormalities in cell culture. For this reason, various models have been developed to demonstrate molecular defects affecting mtDNA replication. In the current state of the art, EtBr exposure is used periodically to initiate mtDNA depletion in cultured cells and to analyze their replicative capacity to restore normal mtDNA levels (Pontarin et al. "Mammalian ribonucleotide reductase subunit p53R2 is required for mitochondrial DNA replication and DNA repair in quiescent cells", 2012, PNAS, v. 109(33), pp. 13302-13307). mtDNA depletion was induced in both healthy control cells and POLG-deficient quiescent cells by exposure to 5 ng/ml EtBr for 14 days. Marked mtDNA depletion was observed in all cells. However, all POLG-deficient cells showed a higher degree of mtDNA depletion compared to that observed in fibroblast lines derived from healthy controls (mean percentage of residual mtDNA levels plus or minus standard error of the mean (SEM): 17.5 plus or minus 2.3%; in controls: 39.68 plus or minus 6.6%). These data suggest that the molecular defect caused by POLG mutations may enhance EtBr interference with the replication process.

POLG-дефицитные фибробласты полностью восстанавливают уровни мтДНК после инициированного с помощью EtBrPOLG-deficient fibroblasts fully restore mtDNA levels after EtBr-induced истощения при лечении комбинацией dNs плюс EHNAexhaustion during treatment with a combination of dNs plus EHNA

После удаления EtBr изучали влияние, оказываемое добавлением среды для культивирования клеток, содержащей все четыре dNs, на восстановление уровней мтДНК. Ранее сообщалось о том, что dAdo особенно чувствителен к внеклеточному и внутриклеточному ферментному расщеплению, главным образом, с помощью ADA (аденозиндеаминазы) [2]. Вследствие этого в среду добавляли эксимолярную концентрацию всех четырех канонических dNs (по 200 мкМ dGuo, dAdo, dThd и dCtd) плюс 5 мкМ EHNA (Sigma), чтобы обеспечить частичное ингибирование катаболизма dAdo и улучшить его стабильность. На 16-17 день измеряли концентрацию добавленных dNs и некоторых их производных метаболитов в 2-3 суточных кондиционированных средах в соответствии с протоколом, раскрытым в работе Camara Y. et al., 2014 [2]. Несмотря на частичное разложение, концентрация всех dNs во всех случаях оставалась выше 70% от первоначально добавленной (Таблица 2). Никаких существенных различий в стабильности dNs между кондиционированными средами из контрольных и полученных у пациента клеток не наблюдалось.After removal of EtBr, the effect of adding cell culture medium containing all four dNs on the recovery of mtDNA levels was studied. It has been previously reported that dAdo is particularly sensitive to extracellular and intracellular enzymatic cleavage, mainly by ADA (adenosine deaminase) [2]. Therefore, an excimolar concentration of all four canonical dNs (200 μM each dGuo, dAdo, dThd, and dCtd) plus 5 μM EHNA (Sigma) was added to the medium to provide partial inhibition of dAdo catabolism and improve its stability. On day 16-17, the concentration of added dNs and some of their derived metabolites was measured in 2-3 day old conditioned media according to the protocol described in Camara Y. et al., 2014 [2]. Despite partial degradation, the concentration of all dNs remained above 70% of the initially added concentration in all cases (Table 2). No significant differences in dNs stability were observed between conditioned media from control and patient-derived cells.

Таблица 2.
Концентрация соединений в средах после 2-3 дней обработки
Table 2.
Concentration of compounds in media after 2-3 days of treatment
КонтрольControl ПациентыPatients dCtddCtd 168,9 ± 27,4168.9 ± 27.4 196 ± 24,0196 ± 24.0 dUrddUrd 46,7 ± 27,646.7 ± 27.6 6,2 ± 3,46.2 ± 3.4 dThddThd 154,8 ± 9,1154.8 ± 9.1 153,9 ± 10,2153.9 ± 10.2 ТиминTimin 48,4 ± 17,348.4 ± 17.3 36,4 ± 10,236.4 ± 10.2 dGuodGuo 171,6±17,9171.6±17.9 173,3±16,5173.3±16.5 ГуанинGuanine 71,0 ± 27,571.0 ± 27.5 57,9±12,157.9±12.1 dAdodAdo 140,4±15,7140.4±15.7 142,9±17,5142.9±17.5 DlnoDlno 50,7 ± 22,150.7 ± 22.1 30,7 ± 10,730.7 ± 10.7 ГипоксантинHypoxanthine 23,7 ± 8,823.7 ± 8.8 22,7 ± 8,322.7 ± 8.3

Результаты представляют собой среднее значение плюс/минус SD (англ. standard deviation - среднеквадратическое отклонение) для трех различных POLG-дефицитных и четырех контрольных клеточных линий. dUrd: дезоксиуридин; dlno: дезоксиинозин.Results represent the mean plus/minus SD for three different POLG-deficient and four control cell lines. dUrd: deoxyuridine; dlno: deoxyinosine.

Восстановление мтДНК контролировали до и после удаления EtBr в присутствии или в отсутствие добавок dNs (в соответствии с тем же протоколом, что описан в работе Camara Y. et al., 2014 [2]). Число копий мтДНК от контрольных клеток достигало величин более 100% от начальных уровней через 12 дней после удаления EtBr независимо от обработки dNs (усредненный процент остаточных уровней мтДНК плюс/минус СОС: 129,8 плюс/минус 35,2% без обработки; 153,9 плюс/минус 40,6% при обработке).mtDNA recovery was monitored before and after EtBr removal in the presence or absence of dNs supplementation (following the same protocol as described in Camara Y. et al., 2014 [2]). The mtDNA copy number from control cells reached values greater than 100% of the initial levels 12 days after EtBr removal regardless of dNs treatment (average percentage of residual mtDNA levels plus/minus SEM: 129.8 plus/minus 35.2% without treatment; 153.9 plus/minus 40.6% with treatment).

Напротив, POLG-дефицитные клетки были не способны восстановить нормальные уровни мтДНК (26.6 плюс/минус 1.5%), не будучи дополненными dNs.In contrast, POLG-deficient cells were unable to restore normal mtDNA levels (26.6 plus/minus 1.5%) without being supplemented with dNs.

Таблица 3.
Уровни мтДНК в покоящихся фибробластах в разные моменты времени во время эксперимента
Table 3.
mtDNA levels in quiescent fibroblasts at different time points during the experiment
AA контроль 1control 1 контроль 2control 2 контроль 3control 3 контроль 4control 4 деньday без обработкиwithout processing при обработкеduring processing без обработкиwithout processing при обработкеduring processing без обработкиwithout processing при обработкеduring processing Без обработкиWithout processing при обработкеduring processing 00 100,0100,0 100,0100,0 100,0100,0 100,0100,0 77 69,669.6 53,953.9 45,445.4 44,644.6 1414 28,428.4 58,858.8 35,335.3 36,036.0 2121 63,763.7 65,065.0 244,1244.1 261,3261.3 74,274.2 73,973.9 71,371.3 124,3124.3 2626 92,792.7 92,592.5 235,4235.4 257,4257.4 92,092.0 85,985.9 99,099.0 179,9179.9

BB пациент 1patient 1 пациент 2patient 2 пациент 3patient 3 без обработкиwithout processing при обработкеduring processing без обработкиwithout processing при обработкеduring processing без обработкиwithout processing при обработкеduring processing 00 100,0100,0 100,0100,0 100,0100,0 77 77,377.3 44,344.3 48,648.6 1414 22,022.0 15,415.4 15,015.0 2121 18,318.3 116,3116.3 22,422.4 48,848.8 18,918.9 40,540.5 2626 28,428.4 193,1193.1 27,727.7 137,2137.2 23,723.7 120,6120.6

Величины выражены в процентах от числа копий мтДНК по отношению к величине в 0 день. После индуцированного с помощью EtBr истощения клетки обрабатывают или не обрабатывают dNs+EHNA с 14 дня эксперимента.Values are expressed as percentage of mtDNA copy number relative to the value at day 0. After EtBr-induced depletion, cells were treated or not with dNs+EHNA from day 14 of the experiment.

Результаты, представленные в Таблице 3, позволяют заключить, что введение канонических нуклеозидов позволяет достичь у пациентов с MDDS уровней мтДНК, сравнимых с таковыми у здоровых субъектов (150,3 плюс/минус 21,9%, Таблица 3). Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что введение нуклеозидов может восстанавливать уровни мтДНК у пациентов, страдающих MDDS, обусловленными дефектом, отличным от дефекта метаболизма дНТФ, до уровней, соответствующих "здоровому" состоянию, что свидетельствует о терапевтическом потенциале комбинации при лечении такого рода заболеваний.The results presented in Table 3 allow us to conclude that administration of canonical nucleosides allows us to achieve mtDNA levels in patients with MDDS comparable to those in healthy subjects (150.3 plus/minus 21.9%, Table 3). Thus, our data indicate that nucleoside administration can restore mtDNA levels in patients with MDDS caused by a defect other than dNTP metabolism to levels corresponding to the “healthy” state, which indicates the therapeutic potential of the combination in the treatment of such diseases.

Список документов, использованных в заявкеList of documents used in the application

1. Garone C, Garcia-Diaz B, Emmanuele V, Lopez LC, Tadesse S, et al. (2014) Deoxypyrimidine monophosphate bypass therapy for thymidine kinase 2 deficiency (Обходная терапия дефицита тимидинкиназы 2 с использованием монофосфата дезоксипиримидина), EMBO Mol. Med., 6: 1016-1027.1. Garone C, Garcia-Diaz B, Emmanuele V, Lopez LC, Tadesse S, et al. (2014) Deoxypyrimidine monophosphate bypass therapy for thymidine kinase 2 deficiency, EMBO Mol. Med., 6: 1016–1027.

2. Camara Y, Gonzalez-Vioque E, Scarpelli M, Torres-Torronteras J, Caballero A, et al. (2014) Administration of deoxyribonucleosides or inhibition of their catabolism as a pharmacological approach for mitochondrial DNA depletion syndrome (Введение дезоксирибонуклеозидов или ингибирование их катаболизма в качестве фармакологического подхода к синдрому истощения митохондриальной ДНК), Hum. Mol. Genet., 23: 2459-2467.2. Camara Y, Gonzalez-Vioque E, Scarpelli M, Torres-Torronteras J, Caballero A, et al. (2014) Administration of deoxyribonucleosides or inhibition of their catabolism as a pharmacological approach for mitochondrial DNA depletion syndrome, Hum. Mol. Genet., 23: 2459–2467.

3. Camara Y, Gonzalez-Vioque E, Scarpelli M, Torres-Torronteras J, Marti R (2013) Feeding the deoxyribonucleoside salvage pathway to rescue mitochondrial DNA (Питание для пути утилизации отходов метаболизма дезоксирибонуклеозида для восстановления митохондриальной ДНК), Drug Discov. Today, 18: 950-957.3. Camara Y, Gonzalez-Vioque E, Scarpelli M, Torres-Torronteras J, Marti R (2013) Feeding the deoxyribonucleoside salvage pathway to rescue mitochondrial DNA, Drug Discov. Today, 18: 950–957.

4. Suomalainen A, lsohanni P (2010) Mitochondrial DNA depletion syndromes - many genes, common mechanisms (Синдромы истощения митохондриальной ДНК - множество генов, общие механизмы) Neuromuscul Disord., 20: 429-437.4. Suomalainen A, lsohanni P (2010) Mitochondrial DNA depletion syndromes - many genes, common mechanisms Neuromuscul Disord., 20: 429–437.

5. Spinazzola A, Zeviani M (2005) Disorders of nuclear-mitochondrial intergenomic signaling (Расстройства ядерно-митохондриальной интергеномной сигнальной системы), Gene, 354: 162-168.5. Spinazzola A, Zeviani M (2005) Disorders of nuclear-mitochondrial intergenomic signaling, Gene, 354: 162–168.

6. Copeland WC (2012) Defects in mitochondrial DNA replication and human disease (Дефекты репликации митохондриальных ДНК и болезни человека), Grit. Rev. Biochem. Mol. Biol., 47: 64-74.6. Copeland WC (2012) Defects in mitochondrial DNA replication and human disease, Grit. Rev. Biochem. Mol. Biol., 47: 64–74.

7. Naviaux RK, Nyhan WL, Barshop BA, Poulton J, Markusic D, et al. (1999) Mitochondrial DNA polymerase gamma deficiency and mtDNA depletion in a child with Alpers' syndrome (Дефицит митохондриальной ДНК-полимеразы гамма и истощение мтДНК у ребенка с синдромом Альперса), Ann. Neurol., 45: 54-58.7. Naviaux RK, Nyhan WL, Barshop BA, Poulton J, Markusic D, et al. (1999) Mitochondrial DNA polymerase gamma deficiency and mtDNA depletion in a child with Alpers' syndrome, Ann. Neurol., 45: 54-58.

8. Hakonen AH, lsohanni P, Paetau A, Herva R, Suomalainen A, et al. (2007) Recessive Twinkle mutations in early onset encephalopathy with mtDNA depletion (Рецессивные мутации Twinkle при раннем начале энцефалопатии с истощением мтДНК), Brain, 130: 3032-3040.8. Hakonen AH, lsohanni P, Paetau A, Herva R, Suomalainen A, et al. (2007) Recessive Twinkle mutations in early onset encephalopathy with mtDNA depletion, Brain, 130: 3032–3040.

9. Kornblum C, Nicholls TJ, Haack TB, Scholer S, Peeva V, et al. (2013) Loss-of-function mutations in MGME1 impair mtDNA replication and cause multisystemic mitochondrial disease (Мутации с потерей функции в MGME1 нарушают репликацию мтДНК и вызывают мультисистемное митохондриальное заболевание), Nat. Genet. 9. Kornblum C, Nicholls TJ, Haack TB, Scholer S, Peeva V, et al. (2013) Loss-of-function mutations in MGME1 impair mtDNA replication and cause multisystemic mitochondrial disease, Nat. Genet.

10. Ronchi D, Di Fonzo A, Lin W, Bordoni A, Liu C, et al. (2013) Mutations in DNA2 Link Progressive Myopathy to Mitochondrial DNA Instability (Мутации в ДНК2 связывают прогрессивную миопатию с нестабильностью митохондриальной ДНК), Am. J. Hum. Genet.10. Ronchi D, Di Fonzo A, Lin W, Bordoni A, Liu C, et al. (2013) Mutations in DNA2 Link Progressive Myopathy to Mitochondrial DNA Instability, Am. J. Hum. Genet.

11. Longley MJ, Clark S, Yu Wai Man C, Hudson G, Durham SE, et al. (2006) Mutant POLG2 disrupts DNA polymerase gamma subunits and causes progressive external ophthalmoplegia (Мутации в POLG2 разрушают субъединицы ДНК-полимеразы гамма и приводят к прогрессивной внешней офтальмоплегии), Am. J. Hum. Genet., 78: 1026-1034.11. Longley MJ, Clark S, Yu Wai Man C, Hudson G, Durham SE, et al. (2006) Mutant POLG2 disrupts DNA polymerase gamma subunits and causes progressive external ophthalmoplegia, Am. J. Hum. Genet., 78: 1026–1034.

12. Mandel H, Szargel R, Labay V, Elpeleg 0, Saada A, et al. (2001) The deoxyguanosine kinase gene is mutated in individuals with depleted hepatocerebral mitochondrial DNA (Ген дезоксигуанозинкиназы является мутированным у индивидуумов с истощением митохондриальной ДНК гепатоцеребральной формы), Nat. Genet., 29: 337-341.12. Mandel H, Szargel R, Labay V, Elpeleg 0, Saada A, et al. (2001) The deoxyguanosine kinase gene is mutated in individuals with depleted hepatocerebral mitochondrial DNA, Nat. Genet., 29: 337–341.

13. Saada A, Shaag A, Mandel H, Nevo Y, Eriksson S, et al. (2001) Mutant mitochondrial thymidine kinase in mitochondrial DNA depletion myopathy (Мутантная митохондриальная тимидинкиназа при миопатии с делециями митохондриальной ДНК), Nat. Genet., 29: 342-344.13. Saada A, Shaag A, Mandel H, Nevo Y, Eriksson S, et al. (2001) Mutant mitochondrial thymidine kinase in mitochondrial DNA depletion myopathy, Nat. Genet., 29: 342–344.

14. Bourdon A, Minai L, Serre V, Jais JP, Sarzi E, et al. (2007) Mutation of RRM2B, encoding p53-controlled ribonucleotide reductase (p53R2), causes severe mitochondrial DNA depletion (Мутация RRM2B, кодирующего p53-контролируемую рибонуклеотидредуктазу (p53R2), вызывает серьезное истощение митохондриальной ДНК), Nat. Genet., 39: 776-780. 14. Bourdon A, Minai L, Serre V, Jais JP, Sarzi E, et al. (2007) Mutation of RRM2B, encoding p53-controlled ribonucleotide reductase (p53R2), causes severe mitochondrial DNA depletion, Nat. Genet., 39: 776–780.

15. Nishina I, Spinazzola A, Hirano M (1999) Thymidine phosphorylase gene mutations in MNGIE, a human mitochondrial disorder (Мутации гена, кодирующего тимидинфосфорилазу, при MNGIE, митохондриальном расстройстве человека), Science, 283: 689-692.15. Nishina I, Spinazzola A, Hirano M (1999) Thymidine phosphorylase gene mutations in MNGIE, a human mitochondrial disorder, Science, 283: 689–692.

16. Rouzier C, Bannwarth S, Chaussenot A, Chevrollier A, Verschueren A, et al. (2012) The MFN2 gene is responsible for mitochondrial DNA instability and optic atrophy 'plus' phenotype (Ген MFN2 является ответственным за нестабильность митохондриальной ДНК и атрофию зрительного нерва “плюс” фенотипа), Brain, 135: 23-34.16. Rouzier C, Bannwarth S, Chaussenot A, Chevrollier A, Verschueren A, et al. (2012) The MFN2 gene is responsible for mitochondrial DNA instability and optic atrophy 'plus' phenotype, Brain, 135: 23–34.

17. Renaldo F, Amati-Bonneau P, Slama A, Romana C, Forin V, et al. (2012) MFN2, a new gene responsible for mitochondrial DNA depletion (MFN2, новый ген, ответственный за истощение митохондриальной ДНК), Brain.17. Renaldo F, Amati-Bonneau P, Slama A, Romana C, Forin V, et al. (2012) MFN2, a new gene responsible for mitochondrial DNA depletion, Brain.

18. Ostergaard E, Schwartz M, Batbayli M, Christensen E, Hjalmarson 0, et al. (2005) A novel missense mutation in SUCLG1 associated with mitochondrial DNA depletion, encephalomyopathic form, with methylmalonic aciduria (Новая миссенс-мутация в SUCLG1, связанная с истощением митохондриальной ДНК, энцефаломиопатическая форма, с метилмалоновой ацидурией), Eur. J. Pediatr., 169: 201-205.18. Ostergaard E, Schwartz M, Batbayli M, Christensen E, Hjalmarson O, et al. (2005) A novel missense mutation in SUCLG1 associated with mitochondrial DNA depletion, encephalomyopathic form, with methylmalonic aciduria, Eur. J. Pediatr., 169: 201–205.

19. Amati-Bonneau P, Valentino ML, Reynier P, Gallardo ME, Bornstein B, et al. (2008) OPA1 mutations induce mitochondrial DNA instability and optic atrophy 'plus' phenotypes (Мутации OPA1 индуцируют нестабильность митохондриальной ДНК и атрофию зрительного нерва “плюс” фенотипов), Brain, 131: 338-351. 19. Amati-Bonneau P, Valentino ML, Reynier P, Gallardo ME, Bornstein B, et al. (2008) OPA1 mutations induce mitochondrial DNA instability and optic atrophy 'plus' phenotypes, Brain, 131: 338–351.

20. Blakely EL, Butterworth A, Hadden RD, Bodi I, He L, et al. (2012) MPV17 mutation causes neuropathy and leukoencephalopathy with multiple mtDNA deletions in muscle (MPV17 мутация вызывает нейропатию и лейкоэнцефалопатию с множественными делециями мтДНК в мышцах), Neuromuscul Disord., 22: 587-591.20. Blakely EL, Butterworth A, Hadden RD, Bodi I, He L, et al. (2012) MPV17 mutation causes neuropathy and leukoencephalopathy with multiple mtDNA deletions in muscle, Neuromuscul Disord., 22: 587–591.

21. Spinazzola A, Viscomi C, Fernandez-Vizarra E, Carrara F, D'Adamo P, et al. (2006) MPV17 encodes an inner mitochondrial membrane protein and is mutated in infantile hepatic mitochondrial DNA depletion (MPV17 кодирует внутренний белок митохондриальной мембраны и мутирует при истощение митохондриальной ДНК печени ребенка), Nat. Genet., 38: 570-575.21. Spinazzola A, Viscomi C, Fernandez-Vizarra E, Carrara F, D'Adamo P, et al. (2006) MPV17 encodes an inner mitochondrial membrane protein and is mutated in infantile hepatic mitochondrial DNA depletion, Nat. Genet., 38: 570–575.

22. Wedding IM, Koht J, Tran GT, Misceo D, Selmer KK, et al. (2014) Spastic paraplegia type 7 is associated with multiple mitochondrial DNA deletions (Спастическая параплегия 7 типа связана с множественными делециями митохондриальной ДНК), PLoS One 9: e86340.22. Wedding IM, Koht J, Tran GT, Misceo D, Selmer KK, et al. (2014) Spastic paraplegia type 7 is associated with multiple mitochondrial DNA deletions, PLoS One 9: e86340.

23. Bonnen PE, Yarham JW, Besse A, Wu P, Faqeih EA, et al. (2013) Mutations in FBXL4 cause mitochondrial encephalopathy and a disorder of mitochondrial DNA maintenance (Мутации в FBXL4 вызывают митохондриальную энцефалопатию и расстройство сохранности митохондриальной ДНК), Am. J. Hum. Genet., 93: 471-481.23. Bonnen PE, Yarham JW, Besse A, Wu P, Faqeih EA, et al. (2013) Mutations in FBXL4 cause mitochondrial encephalopathy and a disorder of mitochondrial DNA maintenance, Am. J. Hum. Genet., 93: 471–481.

24. Gai X, Ghezzi D, Johnson MA, Biagosch CA, Shamseldin HE, et al. (2013) Mutations in FBXL4, encoding a mitochondrial protein, cause early-onset mitochondrial encephalomyopathy (Мутации в FBXL4, кодирующем митохондриальный белок, вызывают митохондриальную энцефаломиопатию с ранним началом), Am. J. Hum. Genet., 93: 482-495.24. Gai X, Ghezzi D, Johnson MA, Biagosch CA, Shamseldin HE, et al. (2013) Mutations in FBXL4, encoding a mitochondrial protein, cause early-onset mitochondrial encephalomyopathy, Am. J. Hum. Genet., 93: 482–495.

25. Nogueira C, Almeida LS, Nesti C, Pezzini I, Videira A, et al. (2014) Syndromes associated with mitochondrial DNA depletion (Синдромы, связанные с истощением митохондриальной ДНК), Ital. J. Pediatr., 40: 34.25. Nogueira C, Almeida LS, Nesti C, Pezzini I, Videira A, et al. (2014) Syndromes associated with mitochondrial DNA depletion, Ital. J. Pediatr., 40: 34.

26. Copeland WC (2008) Inherited mitochondrial diseases of DNA replication (Наследственные митохондриальные заболевания репликации ДНК), Annu. Rev. Med., 59: 131-146.26. Copeland WC (2008) Inherited mitochondrial diseases of DNA replication, Annu. Rev. Med., 59: 131–146.

27. Copeland WC (2014) Defects of mitochondrial DNA replication (Дефекты репликации митохондриальной ДНК), J. Child. Neurol, 29: 1216-1224.27. Copeland WC (2014) Defects of mitochondrial DNA replication, J. Child. Neurol, 29: 1216–1224.

28. Korhonen JA, Pham XH, Pellegrini M, Falkenberg M (2004) Reconstitution of a minimal mtDNA replisome in vitro (Восстановление минимальной реплисомы мтДНК in vitro), Embo. J., 23: 2423-2429.28. Korhonen JA, Pham XH, Pellegrini M, Falkenberg M (2004) Reconstitution of a minimal mtDNA replisome in vitro , Embo. J., 23: 2423–2429.

29. Amiot A, Tchikviladze M, Joly F, Slama A, Hatem DC, et al. (2009) Frequency of mitochondrial defects in patients with chronic intestinal pseudo-obstruction (Частота митохондриальных дефектов у пациентов с хронической кишечной псевдообструкцией), Gastroenterology, 137: 101-109.29. Amiot A, Tchikviladze M, Joly F, Slama A, Hatem DC, et al. (2009) Frequency of mitochondrial defects in patients with chronic intestinal pseudo-obstruction, Gastroenterology, 137: 101–109.

30. Nishigaki Y, Marti R, Hirano M (2004) ND5 is a hot-spot for multiple atypical mitochondrial DNA deletions in mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy (ND5 является “горячей точкой” для множественных атипичных делеций митохондриальной ДНК при митохондриальной нейрогастроинтестинальной энцефаломиопатии), Hum. Mol. Genet., 13: 91-101.30. Nishigaki Y, Marti R, Hirano M (2004) ND5 is a hot-spot for multiple atypical mitochondrial DNA deletions in mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy, Hum. Mol. Genet., 13: 91–101.

--->--->

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST

<110> FUNDACIO HOSPITAL UNIVERSITARI VALL D'HEBRON - INSTITUT DE <110> FUNDACIO HOSPITAL UNIVERSITARI VALL D'HEBRON - INSTITUT DE

RECERCA CENTRO DE INVESTIGACION BIOMEDICA EN RED RECERCA CENTRO DE INVESTIGACION BIOMEDICA EN RED

<120> Treatment of mitochondrial diseases<120> Treatment of mitochondrial diseases

<130> P3332EP00<130> P3332EP00

<150> EP15170825<150> EP15170825

<151> 2015-06-05<151> 2015-06-05

<160> <160>

<170> PatentIn version 3.5<170> PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 1190<211> 1190

<212> PRT<212> PRT

<213> Homo sapiens<213> Homo sapiens

<400> 1<400> 1

Met Ser Arg Leu Leu Trp Arg Lys Val Ala Gly Ala Thr Val Gly Pro Met Ser Arg Leu Leu Trp Arg Lys Val Ala Gly Ala Thr Val Gly Pro

1 5 10 15 1 5 10 15

Gly Pro Val Pro Ala Pro Gly Arg Trp Val Ser Ser Ser Val Pro Ala Gly Pro Val Pro Ala Pro Gly Arg Trp Val Ser Ser Ser Val Pro Ala

20 25 30 20 25 30

Ser Asp Pro Ser Asp Gly Gln Arg Arg Arg Gln Gln Gln Gln Gln Gln Ser Asp Pro Ser Asp Gly Gln Arg Arg Arg Gln Gln Gln Gln Gln Gln

35 40 45 35 40 45

Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Pro Gln Gln Pro Gln Val Leu Ser Ser Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Pro Gln Gln Pro Gln Val Leu Ser Ser

50 55 60 50 55 60

Glu Gly Gly Gln Leu Arg His Asn Pro Leu Asp Ile Gln Met Leu Ser Glu Gly Gly Gln Leu Arg His Asn Pro Leu Asp Ile Gln Met Leu Ser

65 70 75 80 65 70 75 80

Arg Gly Leu His Glu Gln Ile Phe Gly Gln Gly Gly Glu Met Pro Gly Arg Gly Leu His Glu Gln Ile Phe Gly Gln Gly Gly Glu Met Pro Gly

85 90 95 85 90 95

Glu Ala Ala Val Arg Arg Ser Val Glu His Leu Gln Lys His Gly Leu Glu Ala Ala Val Arg Arg Ser Val Glu His Leu Gln Lys His Gly Leu

100 105 110 100 105 110

Trp Gly Gln Pro Ala Val Pro Leu Pro Asp Val Glu Leu Arg Leu Pro Trp Gly Gln Pro Ala Val Pro Leu Pro Asp Val Glu Leu Arg Leu Pro

115 120 125 115 120 125

Pro Leu Tyr Gly Asp Asn Leu Asp Gln His Phe Arg Leu Leu Ala Gln Pro Leu Tyr Gly Asp Asn Leu Asp Gln His Phe Arg Leu Leu Ala Gln

130 135 140 130 135 140

Lys Gln Ser Leu Pro Tyr Leu Glu Ala Ala Asn Leu Leu Leu Gln Ala Lys Gln Ser Leu Pro Tyr Leu Glu Ala Ala Asn Leu Leu Leu Gln Ala

145 150 155 160 145 150 155 160

Gln Leu Pro Pro Lys Pro Pro Ala Trp Ala Trp Ala Glu Gly Trp Thr Gln Leu Pro Pro Lys Pro Pro Ala Trp Ala Trp Ala Glu Gly Trp Thr

165 170 175 165 170 175

Arg Tyr Gly Pro Glu Gly Glu Ala Val Pro Val Ala Ile Pro Glu Glu Arg Tyr Gly Pro Glu Gly Glu Ala Val Pro Val Ala Ile Pro Glu Glu

180 185 190 180 185 190

Arg Ala Leu Val Phe Asp Val Glu Val Cys Leu Ala Glu Gly Thr Cys Arg Ala Leu Val Phe Asp Val Glu Val Cys Leu Ala Glu Gly Thr Cys

195 200 205 195 200 205

Pro Thr Leu Ala Val Ala Ile Ser Pro Ser Ala Trp Tyr Ser Trp Cys Pro Thr Leu Ala Val Ala Ile Ser Pro Ser Ala Trp Tyr Ser Trp Cys

210 215 220 210 215 220

Ser Gln Arg Leu Val Glu Glu Arg Tyr Ser Trp Thr Ser Gln Leu Ser Ser Gln Arg Leu Val Glu Glu Arg Tyr Ser Trp Thr Ser Gln Leu Ser

225 230 235 240 225 230 235 240

Pro Ala Asp Leu Ile Pro Leu Glu Val Pro Thr Gly Ala Ser Ser Pro Pro Ala Asp Leu Ile Pro Leu Glu Val Pro Thr Gly Ala Ser Ser Pro

245 250 255 245 250 255

Thr Gln Arg Asp Trp Gln Glu Gln Leu Val Val Gly His Asn Val Ser Thr Gln Arg Asp Trp Gln Glu Gln Leu Val Val Gly His Asn Val Ser

260 265 270 260 265 270

Phe Asp Arg Ala His Ile Arg Glu Gln Tyr Leu Ile Gln Gly Ser Arg Phe Asp Arg Ala His Ile Arg Glu Gln Tyr Leu Ile Gln Gly Ser Arg

275 280 285 275 280 285

Met Arg Phe Leu Asp Thr Met Ser Met His Met Ala Ile Ser Gly Leu Met Arg Phe Leu Asp Thr Met Ser Met His Met Ala Ile Ser Gly Leu

290 295 300 290 295 300

Ser Ser Phe Gln Arg Ser Leu Trp Ile Ala Ala Lys Gln Gly Lys His Ser Ser Phe Gln Arg Ser Leu Trp Ile Ala Ala Lys Gln Gly Lys His

305 310 315 320 305 310 315 320

Lys Val Gln Pro Pro Thr Lys Gln Gly Gln Lys Ser Gln Arg Lys Ala Lys Val Gln Pro Pro Thr Lys Gln Gly Gln Lys Ser Gln Arg Lys Ala

325 330 335 325 330 335

Arg Arg Gly Pro Ala Ile Ser Ser Trp Asp Trp Leu Asp Ile Ser Ser Arg Arg Gly Pro Ala Ile Ser Ser Trp Asp Trp Leu Asp Ile Ser Ser

340 345 350 340 345 350

Val Asn Ser Leu Ala Glu Val His Arg Leu Tyr Val Gly Gly Pro Pro Val Asn Ser Leu Ala Glu Val His Arg Leu Tyr Val Gly Gly Pro Pro

355 360 365 355 360 365

Leu Glu Lys Glu Pro Arg Glu Leu Phe Val Lys Gly Thr Met Lys Asp Leu Glu Lys Glu Pro Arg Glu Leu Phe Val Lys Gly Thr Met Lys Asp

370 375 380 370 375 380

Ile Arg Glu Asn Phe Gln Asp Leu Met Gln Tyr Cys Ala Gln Asp Val Ile Arg Glu Asn Phe Gln Asp Leu Met Gln Tyr Cys Ala Gln Asp Val

385 390 395 400 385 390 395 400

Trp Ala Thr His Glu Val Phe Gln Gln Gln Leu Pro Leu Phe Leu Glu Trp Ala Thr His Glu Val Phe Gln Gln Gln Leu Pro Leu Phe Leu Glu

405 410 415 405 410 415

Arg Cys Pro His Pro Val Thr Leu Ala Gly Met Leu Glu Met Gly Val Arg Cys Pro His Pro Val Thr Leu Ala Gly Met Leu Glu Met Gly Val

420 425 430 420 425 430

Ser Tyr Leu Pro Val Asn Gln Asn Trp Glu Arg Tyr Leu Ala Glu Ala Ser Tyr Leu Pro Val Asn Gln Asn Trp Glu Arg Tyr Leu Ala Glu Ala

435 440 445 435 440 445

Gln Gly Thr Tyr Glu Glu Leu Gln Arg Glu Met Lys Lys Ser Leu Met Gln Gly Thr Tyr Glu Glu Leu Gln Arg Glu Met Lys Lys Ser Leu Met

450 455 460 450 455 460

Asp Leu Ala Asn Asp Ala Cys Gln Leu Leu Ser Gly Glu Arg Tyr Lys Asp Leu Ala Asn Asp Ala Cys Gln Leu Leu Ser Gly Glu Arg Tyr Lys

465 470 475 480 465 470 475 480

Glu Asp Pro Trp Leu Trp Asp Leu Glu Trp Asp Leu Gln Glu Phe Lys Glu Asp Pro Trp Leu Trp Asp Leu Glu Trp Asp Leu Gln Glu Phe Lys

485 490 495 485 490 495

Gln Lys Lys Ala Lys Lys Val Lys Lys Glu Pro Ala Thr Ala Ser Lys Gln Lys Lys Ala Lys Lys Val Lys Lys Glu Pro Ala Thr Ala Ser Lys

500 505 510 500 505 510

Leu Pro Ile Glu Gly Ala Gly Ala Pro Gly Asp Pro Met Asp Gln Glu Leu Pro Ile Glu Gly Ala Gly Ala Pro Gly Asp Pro Met Asp Gln Glu

515 520 525 515 520 525

Asp Leu Gly Pro Cys Ser Glu Glu Glu Glu Phe Gln Gln Asp Val Met Asp Leu Gly Pro Cys Ser Glu Glu Glu Glu Phe Gln Gln Asp Val Met

530 535 540 530 535 540

Ala Arg Ala Cys Leu Gln Lys Leu Lys Gly Thr Thr Glu Leu Leu Pro Ala Arg Ala Cys Leu Gln Lys Leu Lys Gly Thr Thr Glu Leu Leu Pro

545 550 555 560 545 550 555 560

Lys Arg Pro Gln His Leu Pro Gly His Pro Gly Trp Tyr Arg Lys Leu Lys Arg Pro Gln His Leu Pro Gly His Pro Gly Trp Tyr Arg Lys Leu

565 570 575 565 570 575

Cys Pro Arg Leu Asp Asp Pro Ala Trp Thr Pro Gly Pro Ser Leu Leu Cys Pro Arg Leu Asp Asp Pro Ala Trp Thr Pro Gly Pro Ser Leu Leu

580 585 590 580 585 590

Ser Leu Gln Met Arg Val Thr Pro Lys Leu Met Ala Leu Thr Trp Asp Ser Leu Gln Met Arg Val Thr Pro Lys Leu Met Ala Leu Thr Trp Asp

595 600 605 595 600 605

Gly Phe Pro Leu His Tyr Ser Glu Arg His Gly Trp Gly Tyr Leu Val Gly Phe Pro Leu His Tyr Ser Glu Arg His Gly Trp Gly Tyr Leu Val

610 615 620 610 615 620

Pro Gly Arg Arg Asp Asn Leu Ala Lys Leu Pro Thr Gly Thr Thr Leu Pro Gly Arg Arg Asp Asn Leu Ala Lys Leu Pro Thr Gly Thr Thr Leu

625 630 635 640 625 630 635 640

Glu Ser Ala Gly Val Val Cys Pro Tyr Arg Ala Ile Glu Ser Leu Tyr Glu Ser Ala Gly Val Val Cys Pro Tyr Arg Ala Ile Glu Ser Leu Tyr

645 650 655 645 650 655

Arg Lys His Cys Leu Glu Gln Gly Lys Gln Gln Leu Met Pro Gln Glu Arg Lys His Cys Leu Glu Gln Gly Lys Gln Gln Leu Met Pro Gln Glu

660 665 670 660 665 670

Ala Gly Leu Ala Glu Glu Phe Leu Leu Thr Asp Asn Ser Ala Ile Trp Ala Gly Leu Ala Glu Glu Phe Leu Leu Thr Asp Asn Ser Ala Ile Trp

675 680 685 675 680 685

Gln Thr Val Glu Glu Leu Asp Tyr Leu Glu Val Glu Ala Glu Ala Lys Gln Thr Val Glu Glu Leu Asp Tyr Leu Glu Val Glu Ala Glu Ala Lys

690 695 700 690 695 700

<---<---

Claims (16)

1. Применение композиции, содержащей дезоксинуклеозиды в количестве более одного, выбранные из группы, состоящей из дезоксиаденозина, дезоксигуанозина, дезоксицитидина и дезокситимидина, для лечения синдрома истощения и/или делеции митохондриальной ДНК, вызванного дефектом субъединицы ДНК-полимеразы гамма-1 (POLG1). 1. Use of a composition comprising deoxynucleosides in an amount of more than one selected from the group consisting of deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine and deoxythymidine for the treatment of mitochondrial DNA depletion and/or deletion syndrome caused by a defect in the DNA polymerase gamma-1 subunit (POLG1). 2. Применение композиции по п. 1, где лечение синдрома достигается за счет увеличения активности полимеразы гамма. 2. Use of a composition according to claim 1, wherein treatment of the syndrome is achieved by increasing the activity of polymerase gamma. 3. Применение композиции по любому из предшествующих пунктов, где указанный дефект вызван одной или более из следующих мутаций в POLG1: R309C, W748S, V1177L, G848S и/или E1143G, причем положения указаны относительно SEQ ID NO: 1. 3. Use of a composition according to any of the preceding claims, wherein said defect is caused by one or more of the following mutations in POLG1: R309C, W748S, V1177L, G848S and/or E1143G, wherein the positions are indicated relative to SEQ ID NO: 1. 4. Применение композиции по п. 1, где указанная композиция не содержит других дополнительных нуклеозидов. 4. Use of a composition according to claim 1, wherein said composition does not contain other additional nucleosides. 5. Применение композиции по любому из предшествующих пунктов, где указанная композиция дополнительно содержит один или более фармацевтически приемлемых ингибиторов распада нуклеозидов. 5. The use of a composition according to any of the preceding claims, wherein said composition additionally comprises one or more pharmaceutically acceptable nucleoside degradation inhibitors. 6. Применение композиции по п. 5, где указанная композиция дополнительно содержит один фармацевтически приемлемый ингибитор распада нуклеозидов. 6. Use of a composition according to claim 5, wherein said composition additionally contains one pharmaceutically acceptable nucleoside degradation inhibitor. 7. Применение композиции по п. 6, где фармацевтически приемлемый ингибитор представляет собой ингибитор распада дезоксиаденозина. 7. Use of a composition according to claim 6, wherein the pharmaceutically acceptable inhibitor is a deoxyadenosine breakdown inhibitor. 8. Применение композиции по п. 6, где фармацевтически приемлемый ингибитор представляет собой эритро-9-(2-гидрокси-3-нонил)аденин (EHNA). 8. Use of a composition according to claim 6, wherein the pharmaceutically acceptable inhibitor is erythro-9-(2-hydroxy-3-nonyl)adenine (EHNA). 9. Применение композиции по п. 1, где дефект находится в экзонуклеазном домене POLG1. 9. Use of a composition according to claim 1, wherein the defect is in the exonuclease domain of POLG1. 10. Применение композиции по п. 1, где дефект находится в полимеразном домене POLG1. 10. Use of a composition according to claim 1, wherein the defect is in the polymerase domain of POLG1. 11. Применение композиции по п. 1, где дефект находится в линкерной области POLG1.11. Use of a composition according to claim 1, wherein the defect is in the linker region of POLG1. 12. Применение композиции по п. 1, в которой указанные дезоксинуклеозиды в количестве более одного присутствуют в эквимолярном соотношении.12. Use of a composition according to claim 1, wherein said deoxynucleosides in an amount of more than one are present in an equimolar ratio. 13. Применение композиции по п. 1, в которой указанные дезоксинуклеозиды в количестве более одного представляют собой дезоксиаденозин, дезоксигуанозин, дезоксицитидин и дезокситимидин.13. Use of a composition according to claim 1, wherein said deoxynucleosides in an amount of more than one are deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine and deoxythymidine. 14. Применение композиции по п. 1, в которой указанные дезоксинуклеозиды в количестве более одного представляют собой дезоксиаденозин, дезоксигуанозин, дезоксицитидин и дезокситимидин, присутствующие в эквимолярном соотношении.14. Use of a composition according to claim 1, wherein said deoxynucleosides in an amount of more than one are deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine and deoxythymidine, present in an equimolar ratio. 15. Применение композиции по п. 1, в которой указанные дезоксинуклеозиды в количестве более одного представляют собой дезоксицитидин и дезокситимидин.15. Use of a composition according to claim 1, wherein said deoxynucleosides in an amount of more than one are deoxycytidine and deoxythymidine. 16. Применение композиции по п. 1, в которой указанные дезоксинуклеозиды в количестве более одного представляют собой дезоксицитидин и дезокситимидин, присутствующие в эквимолярном соотношении.16. Use of a composition according to claim 1, wherein said deoxynucleosides in an amount of more than one are deoxycytidine and deoxythymidine present in an equimolar ratio.
RU2021107498A 2015-06-05 2016-06-03 Treatment of mitochondrial diseases RU2834339C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15170825.2 2015-06-05

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123532A Division RU2745611C2 (en) 2015-06-05 2016-06-03 Treatment of mitochondrial diseases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2834339C1 true RU2834339C1 (en) 2025-02-05

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246708A (en) * 1987-10-28 1993-09-21 Pro-Neuron, Inc. Methods for promoting wound healing with deoxyribonucleosides
US6417170B2 (en) * 1997-11-04 2002-07-09 Pro-Neuron, Inc. Antimutagenic compositions for treatment and prevention of photodamage to skin
RU2279880C2 (en) * 1998-08-31 2006-07-20 Веллстат Терапьютикс Корпорейшн Composition and method for treating patients for mitochondrial diseases

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246708A (en) * 1987-10-28 1993-09-21 Pro-Neuron, Inc. Methods for promoting wound healing with deoxyribonucleosides
US6417170B2 (en) * 1997-11-04 2002-07-09 Pro-Neuron, Inc. Antimutagenic compositions for treatment and prevention of photodamage to skin
RU2279880C2 (en) * 1998-08-31 2006-07-20 Веллстат Терапьютикс Корпорейшн Composition and method for treating patients for mitochondrial diseases

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BULST S. et al. In vitro supplementation with dAMP/dGMP leads to partial restoration of mtDNA levels in mitochondrial depletion syndromes / Human Molecular Genetics, 2009, v. 18, N 9, pp. 1590-1599. WALKER U.A. et al. Uridine in the prevention and treatment of NRTIrelated mitochondrial toxicity / Antiviral Therapy, 2005, 10, suppl. 2, pp. M117-M123. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11666592B2 (en) Deoxynucleoside therapy for diseases caused by unbalanced nucleotide pools including mitochondrial DNA depletion syndromes
US20250099473A1 (en) Treatment of mitochondrial diseases
US11633418B2 (en) Deoxyribonucleoside monophospate bypass therapy for mitochondrial DNA depletion syndrome
CN113490739A (en) Method for treating epilepsy by phosphodiesterase 4(PDE4) inhibition
RU2834339C1 (en) Treatment of mitochondrial diseases
HK40090812A (en) Treatment of mitochondrial diseases
HK1253801B (en) Treatment of mitochondrial diseases
HK1253801A1 (en) Treatment of mitochondrial diseases
HK40020049A (en) Deoxynucleoside therapy for diseases caused by unbalanced nucleotide pools including mitochondrial dna depletion syndromes