Antisense-Oligonukleotid

Antisense-Oligonukleotide können verschiedene Schritte der Genexpression beeinflussen:

• Zum einen kann das mRNA-Processing der prä-mRNA verändert werden, indem das Splicing bestimmter Exons blockiert oder moduliert wird.
• Zum anderen können Antisense-Oligonukleotide die Stabilität ihrer Ziel-mRNA verändern oder die Translation verhindern, sodass die Synthese des entsprechenden Proteins reduziert oder vollständig unterdrückt wird.

Um eine rasche enzymatische Degradation durch Nukleasen zu verhindern und die pharmakologischen Eigenschaften zu verbessern, werden Antisense-Oligonukleotide häufig chemisch modifiziert. Dabei kommen verschiedene Nukleinsäureanaloga zum Einsatz, die Stabilität, Bindungsaffinität und Spezifität erhöhen. Beispiele für solche Modifikationen sind:

• 2'-O-Methyl
• 2'-Fluoro
• MOE (2'-methoxyethyl)
• LNA (locked nucleic acid)
• Morpholino

ASOs zeigen nativ nur eine schlechte Zellpenetration, die ihre therapeutische Anwendung einschränkt. Um eine Aufnahme in die Zelle zu ermöglichen, ist ein spezielles Drug Delivery notwendig. Die ASOs werden zum Beispiel in Lipid-Nanopartikel eingeschlossen oder an spezielle Carrier-Moleküle wie GalNAc gekoppelt, die eine rezeptorvermittelte Endozytose in die Zielzellen ermöglichen.

Exon-Skipping mittels ASO wird zur Therapie verschiedener, genetisch bedingter Erkrankungen, wie etwa der spinalen Muskelatrophie (SMA) oder der zystischen Fibrose, eingesetzt. Hier werden ASOs verwendet, die auf Spleißstellen abzielen, sodass fehlerhafte Exons übersprungen werden. Dabei werden zwar Teile des Proteins nicht gebildet, jedoch verhindert, dass etwa bei Nonsense-Mutationen ein Nonsense-vermittelter mRNA-Abbau (NMD) eintritt.

• Eteplirsen
• Fomivirsen
• Inotersen
• Mipomersen
• Nusinersen
• Tofersen
• Volanesorsen
• Donidalorsen