Похідні амінокислот або аміноспиртів, олігонуклеотид

1 Производные аминокислот или аминоспиртов формулы І в любой из групп I, II У X где N обозначает азот, Группа I X обозначает CHR2OH, где R2 обозначает Н, (низший алкил)амин или (низший алкил)имидазол, Y обозначает Base-(CH2)n, где Base обозначает негалогенизированное вариабельное нуклеозидное основание, где п -1 - 7, А обозначает карбонил, Z обозначает Н или OR3, где R3 обозначает Н, низший алкил, (низший алкил)амин или (низший алкил) имидазол, W обозначает CHR4OH, где R4 обозначает Н, (низший алкил) амин или (низший алкил) имида Настоящее изобретение относится к аналогам полинуклеотидов, в которых отсутствуют фуранозные кольца Олигонуклеотиды, которые специфически связываются с комплементарными последовательностями нуклеотидов (смысловой нитью) водород зол, Группа II А обозначает карбонил, X обозначает Base-(CH2)n, где Base обозначает негалогенизированное вариабельное нуклеозидное основание, где п-1 - 3, Y обозначает -СЬЬОН, W обозначает -СН2ОН, Z обозначает Н 2 Олигонуклеотид, в состав которого включены соединения по п 1 таким образом, что межнуклеотидные связи находятся между W и X в группе I, W и Y в группе II 3 Олигонуклеотид по п 2, где межнуклеотидная связь содержит фосфодиэфир 4 Олигонуклеотид по п 2, где межнуклеотидная связь содержит фосфоротиоат 5 Олигонуклеотид по п 2, где межнуклеотидная связь содержит фосфорамидат 6 Олигонуклеотид по п 2, где межнуклеотидная связь содержит гидроксамат 7 Олигонуклеотид по п 2, в котором различимо множество мономеров, где по меньшей мере один из мономеров содержит 2'-дезоксирибозный нуклеозид, и дополнительно содержит по меньшей мере две различных межнуклеотидных связи из группы, состоящей из фосфодиэфира, фосфортиоата, фосфорамидата и гидроксамата 8 Олигонуклеотид по п 7, который имеет 2'дезоксирибознонуклеозидное пентафуранозильное кольцо, в котором кольцевой кислород заменен одной из групп S, СЬІ2 или NR6, где R6 является ацетилом, низшим ал килом, карбонилом, карбонил (низший алкил)амином или карбонил(низший алкил)имидазолом ными связями для подавления экспрессии генов, обычно называются антисмысловыми олигонуклеотидами Эти синтетические Олигонуклеотиды связываются с мишенью (матричной РНК), тем самым подавляя трансляцию матричной РНК Этот антисмысловой принцип (Uhlmann, E et al , О О ю 00 48150 Chem Reviews, 1990, 90, 543 - 584, и Stem, С A et al , Cancer Res , 1988, 48, 2659 - 2688) используется для управления экспрессией генов в природе Этот антисмысловой принцип был использован в лаборатории не только для подавления, но и для активации экспрессии генов В 1978 году Zamecmk и Stephenson впервые предложили применение синтетических олигонуклеотидов в терапевтических целях (Stephenson М L , and Zamecmk, P С , Proc Natl Acad Sci USA, 1978, 75, 280 and 285) Специфическое подавление антисмысловых полинуклеотидов основано на специфическом спаривании по Уотсону-Крику (Watson-Спск) между гетероциклическими основаниями антисмыслового олигонуклеотида и вирусной нуклеиновой кислоты Процесс связывания олигонуклеотидов с комплементарной нуклеиновой кислотой называется гибридизацией Олигомер, имеющий последовательность оснований, комплементарную последовательности оснований мРНК, кодирующей белок, который необходим для прогрессирования болезни, представляет особый интерес Специфическая гибридизация с мРНК может нарушить синтез белков, кодируемых этой мРНК В прошедшем десятилетии центром внимания многих исследовательских коллективов было приготовление немодифицированных олигонуклеотидов, т е олигонуклеотидов, имеющих структуру ДНК В настоящее время наиболее эффективным способом приготовления фосфодиэфирных олигонуклеотидов является синтез при помощи фосфорамидитов по Карутерсу (McBnde, L J and Caruthers, M H , Tetrahedron Letts , 1983, 24, 245), первоначально предложенный Летсингером (Letsmger, R L , and Lunsford, W В , J Amer Chem Soc, 1976, 98, 3655) как способ фосфиттриэфира Когда обычные, т е немодифицированные, олигонуклеотиды используются как антисмысловые олигонуклеотиды, возникают проблемы, связанные с неустойчивостью по отношению к нуклеазам и недостаточной степенью проникновения сквозь мембраны Для того, чтобы антисмысловые олигонуклеотиды были в состоянии подавить трансляцию, необходимо, чтобы они попадали внутрь клетки в неизмененном виде Олигонуклеотид-антисмысловой ингибитор должен обладать следующими свойствами (і) устойчивостью по отношению к вне-и внутриклеточным ферментам, (м) способностью проникать сквозь клеточные мембраны и (ш) способностью к гибридизации с мишенью - ДНК или РНК (Agarwal, К L et al, Nucleic Acids Res , 1979, 6, 3009, Agawal, S et al , Proc Natl Acad Sci USA, 1988, 85, 7079) Таким образом, было бы полезно создать аналоги полинуклеотидов, свойства которых, необходимые для их использования в качестве антисмысловых единиц, затравок или гибридизационных зондов, были бы более выраженными В прошлом были синтезированы модифицированные полинуклеотиды, в числе модификаций - метилфосфонаты, фосфоротиоаты, различные амидаты и сахарные группы в нуклеиновых кислотах Эти замещения в скелете обеспечивают некоторое повышение стабильности, но привносят недостаток соединительный фосфор оказывается в положении хирального центра, что приводит к образованию 2П диастереоизомеров, где п - это число модифицированных диэфирных связей в олигомере Присутствие множества диастереоизомеров значительно ослабляет способность модифицированного олигонуклеотида гибрид изоваться с последовательностями-мишенями Некоторые из этих замещений сохраняют также способность нести отрицательный заряд, а присутствие заряженных групп ослабляет способность соединений проникать сквозь клеточные мембраны Эти модифицированные связи имеют еще целый ряд недостатков, определяемых природой каждой связи Были синтезированы некоторые аналоги олигонуклеотидов, содержащие модификации сахара К модификациям сахара, которые использовались для создания структур, считавшихся более совершенными, особенно, структур, лучше усваиваемых клеткой, относятся а-ДНК, гомо-ДНК, морфолин- и тионуклеозиды и пептидные нуклеиновые кислоты (ПНК) Общая схема синтеза таких аналогов предусматривает вовлечение первичной гидроксильной группы нуклеозида или его нуклеотида, связанного с полимерным носителем или с 3'нуклеотидом с атомом фосфора и определенной последовательностью, в пятивалентное или трехвалентное окисление Некоторые из этих процедур соединения получили названия фосфиттриэфир (фосфорамидит), фосфорный диэфир и гидрофосфонат Промышленность производит необходимые для проведения таких процедур мономеры и связанные с полимерными носителями мономеры с защищенными основаниями (G, А, С, Т, U и другими гетероциклами) и защищенными атомами фосфора, что позволяет долго хранить мономеры и предупреждает неспецифические реакции в ходе реакции соединения Виды нуклеиновых кислот, содержащие модифицированные сахара, неионные скелеты или нециклические полиамиды (PNA), обладают, в той или иной степени, одним или несколькими из следующих свойств, полезных для управления генами большей дуплексной стабильностью (эффективностью гибридизации), большей специфичностью по отношению к мишени, устойчивостью по отношению к нуклеазам, хорошей усваиваемостыо в клетке и способностью содействовать нуклеиновым кислотам в важных процессах (например, Н-рибонуклеазной активностью, каталитической расщепляющей активностью, способностью прекращать гибридизацию и др) Было предложено также использовать карбонатдиэфиры Однако, эти соединения очень неустойчивы, и карбонат-дизфирная связь не удерживает тетраэдрическую форму, свойственную фосфору в фосфодиэфирах Подобным образом, карбаматные связи, хотя они не являются хиральными, дают треугольную симметрию, и, как оказалось, поли-dt с такими связями не гибридизуется с поли-dA достаточно сильно (Coull, J M et al , Tetrahedron Letts, 1987, 28, 745, Stirchak, E P et al , J Org Chem , 1987, 52, 4202) He так давно в литературе появились сообщения о нециклических сахарных аналогах (Augustyns, К A et al , Nucleic Acids Res , 1991, 19, 2587 - 2593) Включение этих нециклических нук 48150 леозидов в олигонуклеотиды привело к снижению температуры плавления, которое зависит от числа линкеров, встроенных в олигонуклеотиды Эти олигонуклеотиды оказались устойчивыми по отношению к ферментам и спаривались основаниями с комплементарной последовательностью С учетом недостатков, присущих полинуклеотидам и известным аналогам полинуклеотидов, было бы полезно создать новые аналоги полинуклеотидов, которые можно было бы применять в ходе антисмыслового ингибирования и других процессов, в которых используются олигомеры Попытки модифицировать и сахарные, и скелетные компоненты порождают продукты, которые как лекарственные средства (и в других качествах) имеют определенные недостатки Следовательно, необходимо значительно их усовершенствовать, прежде чем будут получены эффективные средства лечения и диагностики или аналитические реактивы Таким образом, давно назрела необходимость создать усовершенствованные олигомерные аналоги олигонуклеотидов для использования в качестве лекарственных средств Настоящим изобретением предложены новые олигонуклеотиды и их структурные предшественники, более устойчивые к перевариванию нуклеазами, более стабильные в физиологических условиях и способные оставаться нейтральными или нести положительный заряд, что облегчает проникновение в клетку Кроме того, новые олигонуклеотиды, соответствующие настоящему изобретению, обладают более сильной способностью к гибридизации с нуклеиновыми кислотамимишенями Олигомеры, соответствующие настоящему изобретению, обычно характеризуются тем, что содержат ряд ограниченных линкеров, или мономеров, способных связываться гетероциклическими основаниями со специфичной последовательностью нуклеиновой кислоты-мишени Ограниченные линкеры, описанные в настоящем документе, при включении в олигомеры обеспечивают силу связи, часто превосходящую силу одной водородной связи, способствуя образованию конформации, компетентной к связыванию Нуклеомономеры, соответствующие настоящему изобретению, обычно характеризуются как группы или остатки, в которых фуранозное кольцо, присутствующее в природных нуклеотидах, замещено аминокислотой или модифицированным остатком аминоспирта Примеры мономеров и олигомеров, соответствующих настоящему изобретению, представлены формулами 1 - 41, Включение этих мономеров, описанных в настоящем документе, в олигонуклеотиды позволяет синтезировать соединения с улучшенными свойствами, к которым относятся (і) большая липофильность, обусловленная устранением заряда, присущего фосфодиэфирным связям (Dalge, J М et al , Nucleic Acids Res , 1991, 19, 1805) и (м) устойчивость к деградационному воздействию ферментов, таких как нуклеазы Олигомеры, содержащие эти мономеры, могут быть достаточно стабильными для гибридизации с последовательностями-мишенями и по ряду свойств, превосхо дить немодифицированные нуклеозидные остатки Сущность изобретения Настоящим изобретением предложены различные, новые аналоги олигонуклеотидов, обладающие одним или несколькими свойствами, дающими им преимущества перед олигонуклеотидами, традиционно используемыми в процессах, где применяются олигонуклеотиды Соединения, предложенные настоящим изобретением, - это аналоги олигонуклеотидов, в которых фуранозное кольцо природной нуклеиновой кислоты замещено аминокислотой или модифицированным аминоспиртовым остатком Некоторые из новых соединений, предложенных настоящим изобретением, особенно полезны для антисмыслового управления экспрессией генов Соединения, соответствующие настоящему изобретению, также могут быть использованы как гибридизационные зонды или как затравки Еще один аспект настоящего изобретения мономерные предшественники аналогов олигонуклеотидов, соответствующих настоящему изобретению Эти мономерные предшественники могут быть использованы для синтеза аналогов полинуклеотидов, соответствующих настоящему изобретению Еще один аспект настоящего изобретения препараты аналогов полинуклеотидов, соответствующих настоящему изобретению, предназначенные для лечения или профилактики патологических состояний Еще один аспект настоящего изобретения - способы лечения или профилактики заболеваний, в частности, вирусных инфекций и нарушений роста клеток Способы лечения заболеваний, соответствующие настоящему изобретению, предусматривают введение эффективного количества аналогов полинуклеотидов, соответствующих настоящему изобретению, и применение их в качестве антисмысловых ингибиторов Краткие пояснения к иллюстративному материалу Фиг с 1 по 25 - это схемы химических реакций, при помощи которых можно синтезировать мономеры и олигонуклеотиды, соответствующие настоящему изобретению В частности, Фиг 1 - это схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, соединенного с Lсеринолом Тимин и серинол соединены связью СН2-СОФиг 2 - это схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, соединенного с L-серинолом Тимин и серинол соединены связью -СН2-СН2ФигЗ и 4 - схемы синтеза замещенных фосфорамидитов тиминового мономера, соединенного с L-серинолом Тимин и серинол соединены связью-СНг-СОФиг5 - это схема синтеза димера Т-Т, в котором нуклеотиды соединены связью в 5 атомов длиной, в центре которой находится гидроксиламин, а тимин и серинол соединены связью -СН2СОФиг 6 - это схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, в котором тимин соединен с N-этилгидроксиламином связью СН2-СО 48150 Фиг 7 - это схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, соединенного с L-серинолом, в котором группа Nbb L-серина соединена с 2гидроксиацетиловой группой, а функциональная гидрокси-группа блокирована группой DMT (4,4'диметокситритил) Эта строительная единица используется для соединения 2'-5' На этой иллюстрации также представлен синтез тиминового мономера, в котором группа Nbb L-серина соединена с 2'-гидроксиэтиловой функциональной группой Фиг 8 - схема синтеза димера Т-Т, имеющего гидроксаматный скелет со связью 2'-5' В этом димере одна строительная единица образована Lаспарагиновой кислотой и тимином, а другая - Lсерином и тимином В скелете этого димера присутствуют две дополнительные амидные связи Фиг 9 - схема синтеза димера Т-Т, имеющего гидроксаматный скелет со связью 2'-5' В этом димере одна строительная единица образована Lаспарагиновой кислотой и тимином, а другая - Lсерином и тимином В скелете этого димера амидная связь между мономерами отсутствует Фиг 10 - схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, соединенного с L-серинол-Ьаланином Тимин и серинол связаны через посредство р-аланина Фиг 11 - схема синтеза фосфорамидита тиминового мономера, соединенного с L-серинолалкиламином Тимин и серинол связаны через посредство алкиламина Фиг 12 - схема синтеза димера Т-Т, имеющего гидроксаматный скелет со связью 4'-5' Димер образован двумя единицами L-аспарагиновой кислоты и двумя единицами тимина, тимин и аспарагиновая кислота связаны через посредство ацетила Фиг 13 - схема синтеза димера Т-Т, имеющего гидроксаматный скелет со связью 4'-5' Димер образован двумя единицами L-аспарагиновой кислоты и двумя единицами тимина, тимин и аспарагиновая кислота связаны через посредство этила Фиг 14 - схема синтеза тиминовой строительной единицы, соединенной с Nгидроксиаминокислотой Фиг 15 - схема синтеза тиминовой строительной единицы, соединенной с L-аспарагиновой кислотой Аспарагиновая кислота и тимин соединены при помощи N-гидроксиламина Фиг 6 - схема синтеза димера Т-Т, имеющего гидроксаматный скелет со связью 4'-5' Здесь карбоксильная кислотная группа соединена с тиминовой строительной единицей Nгидроксиламиновой связью Фиг 17 - схема синтеза строительной единицы 150 (ІЧ-гидроксиаминокислота, замещенная тимидинуксусной кислотой) и ее аналога 149 Эти мономерные строительные единицы полезны для построения нуклеиновых кислот с гидроксаматными скелетами Фиг 18 - схема синтеза гидроксиламина, замещенного тимидинуксусной кислотой, содержащего аминокислотные строительные единицы 157 и 158 Эти мономеры полезны для конструирования нуклеиновых кислот с амидными скелетами и гидроксиламиновыми функциональными группами 8 Фиг 19 - схема синтеза строительной единицы 166 (тимидин, соединенный с L-серинолом), в которой между тимином и серинолом находится гидроксиламиновая группа Эта строительная единица полезна для построения нуклеиновых кислот с 4'-5'-связями Фиг 20 - схема синтеза тимидинового мономера 174, соединенного с глутаминовой кислотойглицином Эта мономерная строительная единица полезна для создания нуклеиновых кислот с амидными скелетами и связями 2'-5' Фиг 1 - схема синтеза строительных единиц 181 и 182 (тимидин, соединенный с глициноломглицином), в которых между тимином и глицинолом находится гидроксиламиновая группа Эти строительные единицы полезны для приготовления нуклеиновых кислот со связями 2'-5' Фиг 2 - 24 - это схемы синтеза строительных единиц 191, 199 и 207 (тимидин, соединенный с рибозоаминокислотой) Эти строительные единицы полезны для приготовления олигонуклеотидов с рибозоамидными скелетами Фиг 25 - схема твердофазного синтеза олигонуклеотида 211 с рибозоамидным скелетом Фиг 26 схема синтеза 1-О-(4,4'диметокситритил)-2-[ амин(тиминилацетил)]^пропан-3-О-(г\І,г\І-диизопропил)-рцианэтилфосфорамидита Фиг 27 схема синтеза 1-О-(4,4'диметокситритил)-2-[амин(тиминилацетил)]-Опропан-3-О-(г\І,г\І-диизопропил)-рцианзтилфосфорамидита Фиг 28 - схема синтеза 2-[(р-(4, 4'диметокситритил)-О-ацетил)амин]-3-тиминил^пропан-1-О-(г\1,г\1-диизопропил)-рцианэтилфосфорамидита Фиг 29 - схема синтеза І\І-(тиминилацетил)-г\І[[(2-изобутирил)окси]этил]-Обензилгидроксиламин Фиг 30 - схема синтеза (2R,4S)-1-(TpeTбутилоксикарбонил)-2-[Мз-бензоил(тимин-1ил)]метил-4-фталимид-пирролидина Полное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения А Определения и сокращения При описании настоящего изобретения мы будем пользоваться следующими терминами, которые определяем ниже В настоящем документе выражение "антисмысловая" терапия обозначает введение или выработку in situ олигомеров ДНК или РНК или их аналогов, специфически связывающихся с комплементарной последовательностью нуклеиновой кислоты-мишени Связывание может происходить по известному принципу комплементарности пар оснований или за счет действия других механизмов, например, в случае связывания с двухнитевыми ДНК - за счет специфических взаимодействий в большой бороздке двойной спирали В общем, термин "антисмысловой" относится к целому ряду технологий этой области, основанных на описанном принципе, и подходит к любому способу лечения, предусматривающему специфическое связывание с олигонуклеотидными последовательностями Технологии антисмыслового управления генами хорошо известны специали 48150 стам в области молекулярной биологии, примеры антисмыслового управления генами можно найти, например, в патенте США 5107065, в патенте США 5166195, патенте США 5087617 и в Crooke, Annual Review Pharmacology Toxicology 1992 32, 329-376 Термины "олигомер" и "олигонуклеотид" взаимозаменяемы и обозначают как природные соединения, такие как ДНК и РНК, так и их синтетические аналоги, в том числе соединения, предложенные настоящим изобретением Если не указано иное, термины "олигомер" и "олигонуклеотид" обозначают и ДНК/РНК, и их синтетические аналоги Термин "олигомер" относится к соединениям, содержащим два или более нуклеомономеров, ковалентно связанных друг с другом фосфодиэфирной связью или другой заместительной связью Если не указано иное, термин "олигомер" не подразумевает каких-либо ограничений по длине Так, олигомер может содержать всего два ковалентно связанных нуклеомономера (димер) или быть значительно длиннее Олигомер может быть компетентным по связыванию, т е спариваться основаниями с однонитевыми и двухнитевыми последовательностями нуклеиновой кислоты Олигомеры (например, димеры-гексамеры) также применимы в качестве синтонов для более длинных олигомеров, как описано в настоящем документе Олигомеры могут содержать участки без оснований и псевдонуклеозиды К олигомерам относятся олигонуклеотиды, олигонуклеозиды, полидезоксирибонуклеотиды (содержащие 2'-дезокси-О-рибозу или ее модифицированные формы), т е ДНК, полирибонуклеотиды (содержащие D-рибозу или ее модифицированные формы), т е РНК и полинуклеотиды любого другого типа, а это N-гликозиды или Сгликозиды пуриновых или пиримидиновых оснований В настоящем документе под олигомерами подразумеваются также соединения, в которых соседние нуклеомономеры соединены гидроксаматными связями Типичные для олигомеров элементы, такие как фуранозное кольцо и/или фосфодиэфирная связь, могут быть заменены любым подходящим функционально эквивалентным элементом Под термином "олигомер" подразумевается любая структура, служащая каркасом или носителем для оснований, которая обеспечивает специфическое связывание с последовательностью нуклеиновой кислоты-мишени Известные в настоящее время олигомеры можно разделить на четыре группы, характеризующиеся следующим образом (і) олигомеры с фосфодиэфирными или аналогичными (фосфоротиоатными, метилфосфонатными и т д ) связями, (м) олигомеры с заместительными связям, содержащими нефосфорный центр стереоизомерии (рибоацеталь, формацеталь, карбамат и т д ) , (ш) олигомеры с морфолиновыми остатками, карбоциклическими остатками или другими фуранозными сахарами, такими как арабиноза или гексоза, вместо рибозы или дезоксирибози и (iv) олигомеры, содержащие нуклеомономеры, связанные амидными связями, или нециклические нуклеомономеры, связанные любой подходящей заместительной связью 10 Термин "нуклеомономер" в настоящем документе обозначает группу, содержащую (1) основание, ковалентне связанное с (2) второй группой К нуклеомономерам относятся нуклеозиды, нуклеотиды или основания, связанные с аминоспиртом Нуклеомономеры можно соединять в олигомеры, которые специфически связываются с мишенью, или комплементарной последовательностью оснований нуклеиновой кислоты Выражение "вторая группа" обозначает здесь соединение, связанное с нуклеомономером, и относится к аминокислотной/аминоспиртовой группе, обычно это серинол, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин и соединения, содержащие модифицированные аминокислотные группы, например, где один или несколько атомов водорода замещены другими функциональными группами (см Формулы 24 - 41) или одна из карбоксильных групп превращена в спирт, амин, тиол, гидроксиламин и др Данное здесь определение нуклеомономера охватывает также основание, связанное с аминокислотой или аминоспиртом и/или аналогом аминокислоты/аминоспирта, имеющим свободную карбоксильную/гид роксильную группу, и/или с их защищенными формами Термин "нуклеозид" в настоящем документе обозначает аминокислотное и аминоспиртовое производное, содержащее, как описано ниже, пуриновые, пиримидиновые или аналогичные формы, определенные ниже, но не содержащее соединительной группы, такой как аналог фосфодиэфира или модифицированная межнуклеозидная связь Под "5"'-нуклеозидом подразумевается нуклеозид, обеспечивающий линкеру точку соединения на атоме углерода 5' "5"'-конец линкера соединяется с 5'-позицией нуклеозида "3"'-конец линкера соединяется с позицией 3' следующего нуклеозида Если имеется модифицированный нуклеозид, в котором нет 3' и/или 5'углерода, специалисты поймут, что символы "3"' и "5"' обозначают полярность нитей по аналогии с ДНК или РНК Термин "нуклеозид" в настоящем документе относится к основанию, ковалентно связанному с аналогом аминоспирта/аминокислоты Между основанием и аминокислотой/аминоспиртом содержится линкер Под термином "нуклеозид" обычно подразумеваются рибонуклеозиды, дезоксирибонуклеозиды и любые другие нуклеозиды, являющиеся N-гликозидами или С-гликозидами оснований В настоящем документе термин "нуклеотид" относится к нуклеозиду, содержащему фосфатную группу или аналог фосфата (группа, в которой фосфор окислен в той же степени, что и в фосфате, например, тиофосфат, амидат) Термин "основание" в настоящем документе обозначает разнообразные нуклеозидные основания, в том числе пуриновые и пиримидиновые гетероциклы, а также их гетероциклические аналоги и таутомеры В число пуринов входят аденин, гуанин и ксантин, примером пуринового аналога может служить 8-оксо-Ыб-метиладенин или 7деазаксантин В число пиримидинов входят урацил и цитозин и их аналоги, такие как 5 12 11 48150 метилцитозин, 5-(1-пропинилурацил), 5-(1предохранить атом О-, S или N-, к которому она п роп и нил цитозин), 5-метилурацил и 4,4присоединена, от участия в реакции или образоэтанцитозин Основания, присоединенные к подвания связи Протекторные группы для атомов N-, ходящему молекулярному каркасу, например, входящих в основание нуклеомономера, и спософосфодиэфирному скелету, способны к спаривабы их применения известны специалистам Принию, которое происходит в двухнитевой ДНК или мерами подходящих протекторних групп могут других двухнитевых нуклеиновых кислотах подобслужить следующие, но не исключительно сленой структуры Основания могут быть способными дующие диизобутилформамидин, бензоил, силил к спариванию и в тройных спиралях нуклеиновой и др Подходящими для атомов О- и S- являются, кислоты например, протекторные группы DMT, MMT, FMOC или сложные эфиры В настоящем документе под Термин "модификация сахара" в настоящем "протекторной группой" подразумевается любая документе обозначает любую аминокислотную группа, способная предохранить атом O-.S- или Nили аминоспиртовую группу, отличную от 2, к которому она присоединена, от вступления в дезоксирибозы реакцию или образования связи Такие протекторТермин "аминокислота/аминоспирт" в настояные группы для атомов O-.S- и N-, входящих в щем документе обозначает любую природную состав нуклеомономеров, описаны в литературе, и аминокислоту или аминоспирт в изомерной форме способы их применения известны специалистам R или S В число протекторных групп входят также любые Термин "нуклеозидные связи" в настоящем группы, способные предупредить реакции и свядокументе обозначает связь, существующую зывание на карбоксилах, тиолах и т д внутри мономера Термин "связь" в настоящем документе обоТермин "соединительная группа" в настоящем значает группу, используемую для соединения документе обозначает любую группу, подходящую основания с аминокислотой/аминоспиртом и их для образования связи или заместительной связи производными между нуклеомономерами, например, Нфосфонат и фосфорамидит Термин "межнуклеотидные связи" в настоящем документе обозначает фосфодиэфирную Термин "конъюгат" или "конъюгированная группу (-О-Р(О)(О)-О-) или любую другую функгруппа" в настоящем документе обозначает люционально эквивалентную группу, ковалентне свябую группу, присоединенную к олигомеру у его зывающую соседние нуклеомономеры окончания или на другом участке В число конъюгатов входят твердые основы, такие как силикаТермин "заместительные связи" в настоящем гель, пористое стекло и полистирол, метки, надокументе обозначает любой аналог нативной пример, флуоресцентные, хемилюминесцентные, группы или любую подходящую группу, ковалентрадиоактивные атомы или молекулы, ферментные но связывающую соседние нуклеомономеры К группы и "репортерные" группы, средства трансзаместительным связям относятся аналоги фоспорта олигомеров, такие как поликатионы, сывофодиэфирной группы, например, такие как фосроточные белки, гликопротеины, полимеры и др К форотиоат и метилфосфонат, и группы, не содерконъюгатам также относятся О-холестерин, полижащие фосфора, например, такие как амиды, этиленгликоль (PEG) (ПЭГ), аминокислоты, интергидроксаматы, гидроксиламин К заместительным каляторы, группы вывода полинуклеотидов, пересвязям относятся не содержащие фосфора связи, крестно-связывающие группы, липиды, предложенные настоящим изобретением (связи гидроксаматы, алкилирующие агенты и др 2',5', связи 3',5', связи 4",5') Термин "перекрестно-связывающая группа" в Термин "синтон" в настоящем документе обонастоящем документе обозначает группу в олигозначает структурную единицу в составе аналога мере, которая образует ковалентную связь с нуколигонуклеотида, соответствующего настоящему леиновой кислотой-мишенью В число перекрестизобретению но-связывающих групп входят группы, ковалентно Термин "трансфекция" в настоящем докуменсвязывающие олигомер с нуклеиновой кислотойте обозначает любой способ эффективной досмишенью либо спонтанно (например, N4,N4тавки олигомеров в клетки этанцитозин), либо под активирующим воздейстТермин "объект" в настоящем документе обовием света (например, псорален) и др значает растение или животное, в том числе млекопитающее, в частности, человека Термин "блокирующие группы" в настоящем документе обозначает заместительные группы, Термин "производные" олигомеров и их моноотличные от Н, ковалентно связанные с олигомемерные составляющие имеет обычное для этой рами или нуклеомономерами в качестве протекобласти значение Например, олигонуклеотиды торных групп, соединительных групп для синтеза, могут быть ковалентно связаны с различными ОРОз 2 или других традиционных конъюгатов, тагруппами, такими как интеркаляторы, соединения, ких как твердая подложка, метка, антитело, моновзаимодействующие специфически с малой боклональное антитело или его фрагмент и др В роздкой двойной спирали ДНК, и другие произнастоящем документе выражение "блокирующая вольно взятые конъюгаты, например, метки (рагруппа" обозначает не только протекторную групдиоактивные, флуоресцентные, ферментные и пу, как в жаргонном употреблении, а относится т д) Из этих добавочных групп могут быть (но не также, например, к соединительным группам, таобязательно) получены производные при участии ким как Н-фосфонат или фосфорамидит модифицированной скелетной связи, они могут стать частью собственно связи Например, интерТермин "протекторная группа" в настоящем каляторы, такие как акридин, могут быть связаны документе относится к любой группе, способной 14 13 48150 через R-CH2-, присоединенный любым имеющимсвязь, может заменить, заместить, имитировать ся -ОН или SH, например, в концевой 5'-позиции нативный олигонуклеотид и/или гибридизоваться с РНК или ДНК, 2'-позиции РНК или OH/SH, встроним енным в 5 позиции пиримидинов, например, вмеТермин "рибозоамид" в настоящем документе сто 5-метила в цитозине Это производное содеробозначает межнуклеотидную связь, существуюжит -СН2СН2СН2ОН или -CH2CH2CH2SH в позиции щую между двумя нуклеотидными основаниями 5 Может быть присоединен любой заместитель, в Рибозоамидная межнуклеотидная связь содержит том числе такой, который связан обычной связью сочетание функциональных групп рибозы/(2'Следовательно, указанные группы ОН в олигомедезокси) и аминокислоты ре, соответствующем формуле (1), могут быть В этой заявке для обозначения функциональзамещены фосфонатными группами, защищены ных групп и соединений использованы различные стандартными протекторными группами, активисокращения Специалисты в области органичерованы для образования дополнительных связей ской химии легко поймут эти сокращения Наприс другими нуклеотидами или соединены с конъюмер, "Рп" обозначает фенил, "Me" обозначает мегатами 5'-концевой ОН обычно фосфорилируют, тил, "(1-7С)" означает, что данная цепочка 2'-ОН или заместители ОН на З'-конце также можсодержит от 1 до 7 атомов углерода и т д но фосфорилировать Гидроксилы можно также Описание изобретения перевести в стандартные протекторные группы Настоящим изобретением предложены новые аналоги олигонуклеотидов, содержащие модифиТермин "аналог фосфодиэфира" в настоящем цированные аминокислотные/аминоспиртовые документе обозначает аналог обычной фосфодисвязи между основаниями и скелетами (фосфодиэфирной связи, а также другие группы-связи Эти эфир, фосфоротиоаты и другие, приведенные в другие группы включают, но не исключительно, таблице 1), называемые также модифицированварианты, когда О-Р(О)- заменено на Р (O)S, ными нуклеотидными связями Модификации или P(O)NR2, P(O)R, P(O)OR', где R это Н или алкил их функциональные эквиваленты, состоящие в (1-7С) и R1 -это алкил (1-7С) Аналоги фосфодизамене сахарной группы, расположенной между эфира в одном олигомере не обязательно должны скелетом и основанием, на производное аминобыть идентичными, к ним предъявляется единсткислоты, представлены, например, формулой 24 венное требование хотя бы одна из этих связей Настоящим изобретение также предложены новые должна быть модифицированной межнуклеотиднуклеомономеры и способы их включения в олиной связью гомеры, содержащие нуклеомономеры "Аналогичные" формы пуринов и пиримидинов - это формы, хорошо известные специалистам, и Настоящим изобретением предложены разномногие из них используются в качестве химиотеобразные нуклеомономеры со структурой, соотрапевтических средств В неисчерпывающий певетствующей формулам 1 - 23 речень примеров входят 4-ацетилцитозин, 8б Основание гидрокси-І\І -метиладенин, азиридинил цитозин, псевдоизоцитозин, 5(карбоксигидроксиметил)урацил, 5-фторурацил, 5бромурацил, 5-карбоксиметиламинометил-2тиоурацил, 5-карбоксиметиламинометилурацил, дигидроурацил, инозин, Ыб-изопентениладенин, 1метиладенин, 1-метилпсевдоурацил, 1метилгуанин, 1-метилинозин, 2,2-диметилгуанин, 2-метиладенин, 2-метилгуанин, 3-метилцитозин, 5метилцитозин, Ыб-метиладенин, 7-метиладенин, 7метил гуанин, 5-метиламинометилурацил, 5Основание метоксиаминометил-2-тиоурацил, бета-Dманнозилгуанозин, 5'метоксикарбонилметилурацил, 5-метоксиурацил, 2-метилтио-Мб-изопентениладенин, метиловый эфир урацил-5-оксиуксусной кислоты, урацил-5оксиуксусная кислота, оксибутоксозин, псевдоурацил, gueosme, 2-тиоурацил, 4-тиоурацил, 5метилурацил, метиловый эфир ІЧ-урацил-5оксиуксусной кислоты, урацил-5-оксиуксусная кислота, псевдоурацил, queosme, 2-тиоцитозин и Основание 2,6-диаминопурин Особо предпочтительным аналогом является 5-метилцитозин (в настоящем документе сокращенно обозначенный "Сте") Термин "изостерический" в настоящем документе относится к пространственным и ориентационным свойствам межнуклеозидной связи и подразумевает и то обстоятельство, что эти свойства настолько подобны свойствам нативной фосфодиэфирной связи, что модифицированный олигонуклеотид, содержащий изостерическую V 15 16 48150 Основание Основание у НО •К R ОН 10 4 Основание Основание JO і R, В B А 11 Основание e Основание 4 O R, N —J о 11 R 4 R, Основание R4 В HO V Основание R' , N-R A R2 12 HO .OH R, R, Нг 13 Основание Основание R, A V л 14 Основание R l \ N ~ НО Основание 0 H N—OA R, 15 18 48150 17 Основание Основание V R ,N—A > V х Н О 16 Основание 2 1 R 2 Основание І R V ,А А в R , 17 Основание Основание V но 23 1 8 Олигомеры, соответствующие настоящему изобретению, - это полимеры, содержащие одно или несколько мономерных соединений, соответствующих настоящему изобретению, связанных таким образом, чтобы получился структурный аналог ДНК или РНК Олигомеры, соответствующие настоящему изобретению, содержат два или более нуклеомономеров и могут содержать практически любое количество нуклеомономеров, хотя удобнее синтезировать олигомеры из 200 и менее нуклеомономеров Соединения, описанные формулами 1 - 23, можно соединять одно с другим через посредство связей 4'-5', 3'-5' и 2'-5', как видно из формул 24 - 41 Основание ^yNНО 19 R, Основание V V но X 20 I Q 1 0=Р-0 6 | Основание > гУ УJ Основание 0 Й 0 0=Р-0 j , Основание A Ґ о 6 йо 24А Нуклеотидные связи в соединениях, соответствующих настоящему изобретению, получены из аминокислот серина и глицина или их производных Олигонуклеотиды, соответствующие настоя / Nft Основание 0=р-0 I Основание T I ] А Основание Й У 24В щему изобретению, стабильны in vivo, устойчивы по отношению к воздействию эндогенных нуклеаз и способны гибридизоваться с заданными последовательностями нуклеотидов Примеры соеди 19 48150 нений, соответствующих настоящему изобретению, представлены формулами 24 - 41 Эти соединения конформационно более ограниченны по сравнению с фосфодиэфирными связями немодифицированных ДНК или РНК Эта конформационная ограниченность может быть одной из причин усиления способности этих веществ, связываться с заданными комплементарными полинуклеотидными последовательностями, однако, применение настоящего изобретения не опирается на эту теорию усиления способности к связыванию В другом воплощении настоящего изобретения предложены модифицированные олигонуклеотиды или их производные, где фуранозная группа природного нуклеотида, например, ДНК или РНК, заменена аминокислотой/аминоспиртом и другими группами, в том числе аминокислотами с замещениями в определенных позициях (формулы 25 - 41) Межнуклеотидные связи между соседними нуклеомономерами - это связи между позициями 4' и 5' соседних нуклеомономеров Иными словами, фосфодиэфирная межнуклеотидная связь или ее функциональный эквивалент соединяет 5'-позицию одного нуклеомономера с 4'-позицией другого, как в соединениях, представленных формулами 24 - 33 20 Y Основание Основание 26А Основание Основание 26В , Основание Основание . Основание 25А 27А Основание Основание 25В Основание ^ ч Основание 21 22 48150 О Основание R, .Основание X x - / R / HO-N I В О R, .Основание R, Основание I V 30A 28A О ~U P у Основание R 4 Основание A HO-N I В R, R, Основание R ** О R, ЗОВ -Основание A 28B X-N .^Основание Основание X—N І-Основание 30C Основание 29A 0»p-0 -Основание R. R, Основание R4 "T 0 VR 31A у- ъ І иОснование O' -Основание 4 R,—f —N' 29B o*p~o .Основание > Основание \ R, І-Основание R \ 29C Ri-< ^N 31В 23 t*V ' „--Основание O 4 R Основание 32A Основание .Основание 32! R| Основание Основание 33A 1 Основание 33В .Основание •Основание ЗЗС Где каждое "R" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "основание" независимо от других - это нуклеозидное основание Где каждое "Ri" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СН 3 , ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и 48150 24 "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, СНз, Ph Где каждое "R2" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R3" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R4" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH 2/ CH 3 , Ph Где каждое "А" независимо от других - это (СН2)х, СО, CS, S, 3(0), 3(0)(0), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "В" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "X" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, О, S, 3(0), 5(0) (О), NH, NOH, NCH3, и NR5, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "Z" независимо от других - это (СН2)х, СО, CS, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3, и NR5, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода R5 - это Н, ОН, ОМе, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этил, пропил, низший алкил (1-7С) , Me, гетероалкил (1-7С), арил(6-7С), -(CH2)xF, где "х" это 1 - 7С и "F" независимо от других - это Н, ОН, SH, ОСНз, CN, ЗСНз, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O0)NH2, СНз, Ph Где каждое "V" независимо от других - это аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенофосфонаты, фосфорамидаты, ацетамидат, оксиформамид, оксиацетамид, диизопропилсилил, карбамат, диметилен сульфид, диметилен сульфоксид, диметилен сульфон и/или межнуклеозидная связь длиной в 2 - 4 атома из числа углерода, азота, кислорода, серы и селена Олигомер может содержать от двух до двухсот мономеров, и даже больше Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи "V" приведены в Таблице 1 Кроме того, соединения, описанные этими формулами, можно связать с одной или несколькими группами-конъюгатами В число подходящих групп-конъюгатов входят О-холестерин, полиэтиленгликоль, аминокислоты, интеркаляторы, расщепляющие группы (например, имидазол), перекрестно-связывающие группы (например, псорален), липиды, пептиды, алкилирующие агенты, гидроксаматы и флуоресцентные метки Группой-конъюгатом можно заместить независимо от других один из R, R-і, R2, R3, R4 и Rs Еще один вариант осуществления настоящего изобретения - это олигомерные структуры, представленные формулами 34 - 36, и их производные 25 48150 26 Основание V, / О О ,K, ) — Основание Основание N-Y \ t J— Основание \ N-Y 4 X 34А 35C Основание 0 0=P-0 R. 6. л Основание R« 34В Формула 34 v Z—Основание / N - Y 9 O=P»O Z—Основание R. /4—Y 34C t Основание \i /"Основание 4 35A t Основание Основание R< 35B В соединениях, описанных формулами 34 - 36, связи между соседними нуклеомономерами - это связи 3'-5' Где каждое "R" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "основание" независимо от других - это нуклеозидное основание Где каждое "Ri" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R2" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, «ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R3" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R4" независимо от других Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, (CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O) (O)NH2, CH3, Ph Где каждое "А" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, S, 3(0), S(0)(0), NH, NOH, NCH3, NRs и Se, где "х" - это 1 - 7 Где каждое "В" независимо от других - это (СН2)х, СО, CS, S, 3(0), S(0)(0), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "х" - это 1 - 7 Где каждое "X" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, О, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3, и NR5, где "х" -это 1 - 7 Где каждое "Y" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, О, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "х" - это 1 - 7 Где каждое "Z" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "х" - это 1 - 7 R5 - это Н, ОН, ОМе, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этил, пропил, низший алкил (1-7С), Me, гетероалкил (1-7С), арил(6-7С), -(CH2)xF, где "х" -это 1-7С и "F" независимо от других - это Н, ОН, SH, 27 48150 28 ОСНз, CN, ЗСНз, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, СНз, Ph Где каждое "V" независимо от других - это аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенофосфонаты, фосфорамидаты, и/или межнуклеозидная связь длиной в 2 - 4 атома из числа углерода, азота, кислорода, серы и селена Олигомер может содержать от двух до двухсот мономеров, и даже больше Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи "V" приведены в Таблице 1 Еще один вариант осуществления настоящего изобретения - это олигомеры, соответствующие формулам 3 7 - 4 1 , или их варианты Эти олигомеры содержат новые межнуклеотидные связи - связи 2'-5' Эти олигонуклеотиды стабильны in vivo, более устойчивы по отношению к воздействию эндогенных нуклеаз и способны гибридизоваться с заданными олигонуклеотидными последовательностями Основание Основание 38A Основание снование ь-Юсвование Основание а R 37А У к Основание 41A Основание Y „ ^ Основание Х-ы 48150 30 "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O) (O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R3" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СН 3 , ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R4" независимо от других Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, (CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(0)NH2, S(O) (O)NH2, CH3, Ph Где каждое "А" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, S, 3(0), 3(О)(О), NH, NOH, NCH3, NRs и Se, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "В" независимо от других - это (СН2)х, СО, CS, S, 3(0), 3(0)(0), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "X" независимо от других - это (СН2)Х, СО, CS, О, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3, и NRs, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода Где каждое "Z" независимо от других - это (СН2)х, СО, CS, S, 3(0), 3(0) (О), NH, NOH, NCH3, и NRs, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода R5 - это Н, ОН, ОМе, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этил, пропил, низший алкил (1-7С), Me, гетероалкил (1-7С), арил(6-7С), -(CH2)xF, где "х" это 1 - 7С и "F" независимо от других - это Н, ОН, SH, ОСНз, CN, ЗСНз, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, СНз, Ph Где каждое "V" независимо от других - это аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенофосфонаты, фосфорамидаты и/или межнуклеозидная связь длиной в 2 - 4 атома из числа углерода, азота, кислорода, серы и селена Олигомер может содержать от двух до двухсот мономеров, и даже больше Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи "V" приведены в Таблице 1 Другие варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают создание олигомера, соответствующего следующей формуле (формула 42), и его мономерных составляющих (формулы 85 - 90) 41В Где каждое "R" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ОШ2, ОЫН(СНз), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O) (O)NH2, CH3, Ph Где каждое "основание" независимо от других - это нуклеозидное основание Где каждое "Ri" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, ЗСН3, ОШ2, ОМН(СНз), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и "F" - это NH2, SH, ОН, СООН, ОСН3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph Где каждое "R2" независимо от других - это Н, ОН, SH, CN, СНз, ОСНз, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "х" - это 1 - 7 атомов углерода и х-в х-в 42А 31 42В 48150 32 X выбирают из группы, состоящей из (СН2)П, где п = 1 - 3, СО(СН2)П, где п = 0 - 2 и (CH2)nSO2, где п = 1 - 2, Y выбирают из группы, состоящей из СН2, СО, COOH, CS и SO2 Y выбирают из группы, состоящей из СН2, СО, COOH, CS и SO2 Z выбирают из группы, состоящей из О, S, NH иСН 2 R выбирают из группы, состоящей из СН2ОН, CH2NH2, CH2NHCHO, CONH2 и COOH В - это нуклеозидное основание соон х-в н 8 9 где 33 48150 X выбирают из группы, состоящей из (СН2)П, где п = 1 - 3, СО(СН2)п, где п = 0 - 2 и (CH2)nS02, где п = 1 - 2, Y выбирают из группы, состоящей из СН2, СО, СООН, CS и SO2 Y' выбирают из группы, состоящей из СН2, СО, СООН, CS и SO2 Z выбирают из группы, состоящей из О, S, NH иСН 2 R выбирают из группы, состоящей из СН2ОН, CH2NH2, CH2NHCHO, CONH2 и СООН В - это нуклеозидное основание Другой аспект настоящего изобретения - это способы лечения заболеваний за счет присутствия нуклеотидной последовательности, предусматривающие введение объему, нуждающемуся в таком лечении, упомянутых выше модифицированных олигонуклеотидов, способных специфически связываться с последовательностью нуклеотидов, в количестве, необходимом для инактивации этой последовательности нуклеотидов В олигонуклеотидах, соответствующих настоящему изобретению, хотя бы одна из фосфодиэфирных групп, обозначенных "V" в формулах 2 4 - 4 1 , замещена модифицированной межнуклеозидной связью из числа описанных в настоящем документе Желательно заместить целый ряд фосфодиэфирных связей немодифицированного олигонуклеотида модифицированной межнуклеозидной связью, при желании это могут быть различные модифицированные межнуклеотидные связи В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения эти заместительные связи не являются хиральными, что усиливает способность олигонуклеотида гибридизоваться с заданной мишенью, однако, среди полезных соединений, соответствующих настоящему изобретению, есть и такие, в которых присутствуют хиральные связи 34 - O - C H 2 -CH2-0 -о-сн2-сн2-сн2-сн2-о-CH2-O-CH2-0-CH2-0-S-CH2-CH2-S-S-CH2-CH2-CH2-5-CH2- S - C H 2 - S - 0 - C H 2 - S - S - C H 2 - 0 - S C O ) - C H - C H 2 2 - S ( O > - S ( O ) - C H - C H 2 -CH 2 -CH - C H 2 - S { O ) - C H - S { O ) - C H - O - C H - S ( O ) 2 - S ( 0 ) - C H 2 - S ( 0 ) -CH 2 2 - 0 (O)-CH 2 CH2-S(O) 2 2 ( 0 ) ( 0 ) - C H 2 - S { 0 ) ( 0 ) 2 - S ( O ) ( 0 ) - S ( 0 ) ( 0 ) - C H - O 2 - s - s - S ( O ) - S ( O ) -S(0) ( O ) - S t O ) - ( O ) - S e - C H - C H 2 - S e 2 - S e - C H - C H 2 - C H 2 - C H - C H 2 - O - C H - S e 2 - S e 2 - 0 2 - C H 2 2 - S e { 0 } - S e ( O } - C H - C H 2 - S e 2 - S e - C H - C H 2 - S e - C H - S e - C H 2 - S e ( O ) - C H _ о -CH 2 -S{0) - 5 ( 0 ) ( 0 ) - C H Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи, обозначенные в формулах "V", приведены в Таблице 1 Таблица 1 —i P— 2 - S ( O ) ( 0 ) -CH O - C H 2 - S ( 0 ) 2 - S ( 0 ) ( 0 ) - C H - C H 2 - S (0) 2 2 2 - C H 2 - S e ( O ) и - S ( 0 > - S ( O ) ( 0 ) - S e ( O ) - C H - 0 - C H - S e 2 2 - S e ( O ) - S e ( 0 ) - 5 e ( O ) - C H - s i 2 - O - S e ( 0 ) ( O ) - C H - C H -NH-NOH-NCH3-NR 5 2 - S e ( 0 ) - S e { 0 ) { O ) - C H - C H 2 - C H 2 S e ( 0 ) - C H 2 2 ( 0 ) 2 - C H - S e ( O ) - S e { 0 ) ( O ) - C H ( 0 } - C H 2 2 ( 0 ) 2 - S e ( O ) (0) 35 -Se(Q)-Se(O)-Se(O) C 0 ) ~ S e { 0 ) - { 0 ) ' -0-CH2-Se(O)(0)-Se{0) (О-СН2-О-S-CH2-Se-Se-CH2-S-S(0)-CH2-Se(0)-Se(O)-CH2-S(O)-S(O)(0)-CH2-Se(0)(0) - S e ( 0 ) ( 0 ) - C H 2 - S { 0 ) CO) -s-s-S(0)-S(O)-5(0)(O)-S(O)(0)-Se-Se-SetO)-Se(O)-Se{0)(O)-Se(O)(0)-CH2-N(R5)-N(R5)-CH2-CH2-CH2-CH2-N(R5)-N(R5)-0-0-N(R5)-W{R 5 )-O-CH 2 -CH2~O-N(R5)-CH2-K{R5)-O-O-N(R5)-CH2-0-CH2-N(R0-N(R5)-CH2-0-N(R5)-S-S-N(R5}-N(R5)-S-CH2-CH2~S-N(R5)-CH2-N