【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用编码高度紧凑的多输入逻辑门的核酸载体治疗疾病的方法
[0001]本文公开了用于精确体内细胞靶向的编码高度紧凑的多输入遗传逻辑门的连续DNA序列，和使用体内递送和这种连续DNA序列的组合治疗疾病的方法。
技术介绍
[0002]基因疗法作为遗传疾病和癌症的下一代疗法选择正在崛起。然而，目前基因疗法载体受到低疗效、高毒性和产生治疗先导物(lead)的开发时间长的困扰。这些缺点的原因之一是不够严格的控制基因疗法载体中治疗基因表达，其导致基因表达(i)在非预期的细胞类型和组织中或(ii)以不足或过高的剂量。换句话说，基因表达的精确控制，无论是在基因产物剂量(即每个细胞的蛋白质分子数量)还是细胞类型限制性表达的方面，仍然是基因疗法中的公开挑战。
技术实现思路
[0003]工程化含有多特征细胞探测所需的多个组件并且产生适当的治疗作用的连续DNA分子是非常具有挑战性的任务，即使初始构成要素是部分已知的。本公开描述了工程化连续DNA分子的方法，该DNA分子编码能够同时探测多个转录因子和/或启动子活性以及任选地microRNA特征的复杂多输入遗传逻辑电路。正因如此，连续分子适合于在各种病毒载体中实施，各种病毒载体包括封装能力低但治疗价值高的载体(如AAV、慢病毒、腺病毒)、非复制和复制病毒以及非病毒递送载体。所得病毒和非病毒递送载体可用于在体内和体外选择性地靶向特定的细胞类型或细胞状态，并且用作疗法。
[0004]在一些方面中，本公开涉及编码至少两个盒的连续多核酸分子，其中每个盒包括调节组件和响应组件。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种编码至少两个盒的连续多核酸分子，其中每个盒包括调节组件和响应组件。2.根据权利要求1所述的连续多核酸分子，其中：(i)至少一个盒包括：包含反式激活因子响应元件的5
’
调节组件和包含输出的3
’
响应组件；和(ii)至少一个盒包括：包含编码反式激活因子蛋白质的核酸序列的5
’
调节组件和3
’
响应组件；和其中(ii)的反式激活因子，当作为蛋白质表达时，结合和反式激活(i)的反式激活因子响应元件。3.根据权利要求2所述的连续多核酸分子，其中反式激活因子独立地结合和反式激活反式激活因子响应元件。4.根据权利要求2
‑
3的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中盒的5
’
调节组件进一步包括转录因子响应元件和/或最小启动子。5.根据权利要求4所述的连续多核酸分子，其中仅在结合至转录因子响应元件的转录因子存在的情况下，反式激活因子结合和反式激活反式激活因子响应元件。6.根据权利要求4所述的连续多核酸分子，其中所述5
’
调节组件从5
’
至3
’
包括：反式激活因子响应元件、转录因子响应元件和最小启动子。7.根据权利要求4所述的连续多核酸分子，其中所述5
’
调节组件从5
’
至3
’
包括：转录因子响应元件、反式激活因子响应元件和最小启动子。8.根据权利要求2
‑
4的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中5
’
调节组件进一步包括启动子元件。9.根据权利要求8所述的连续多核酸分子，其中所述启动子元件包括哺乳动物启动子或启动子片段。10.根据权利要求8或权利要求9所述的连续多核酸分子，其中(i)中所述5
’
调节组件从5
’
至3
’
包括：反式激活因子响应组件和启动子元件和任选地最小启动子。11.根据权利要求2
‑
10的任一项所述的连续多核酸分子，其中(ii)中盒的所述5
’
调节组件包括启动子元件。12.根据权利要求11所述的连续多核酸分子，其中所述启动子元件包括转录因子响应元件和最小启动子，任选地其中转录因子响应元件是独特的。13.根据权利要求11所述的连续多核酸分子，其中所述启动子元件包括哺乳动物启动子或启动子片段和任选地最小启动子。14.根据权利要求2
‑
13的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)的至少一个盒和(ii)的至少一个盒以趋同方向。15.根据权利要求2
‑
13的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)的至少一个盒和(ii)的至少一个盒以趋异方向。16.根据权利要求2
‑
14的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)的至少一个盒和(ii)的至少一个盒以头
‑
至
‑
尾方向。17.根据权利要求2
‑
16的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中盒的3
’
响应组件进一步包括至少一个microRNA靶位点。18.根据权利要求17所述的连续多核酸分子，其中至少一个microRNA靶位点是3
’
至输
出。19.根据权利要求17或权利要求18所述的连续多核酸分子，其中至少一个microRNA靶位点是5
’
至输出或在输出内。20.根据权利要求2
‑
13的任一项所述的连续多核酸分子，其中(ii)中盒进一步包括至少一个microRNA靶位点。21.根据权利要求20所述的连续多核酸分子，其中至少一个microRNA靶位点是3
’
至反式激活因子蛋白质
‑
编码DNA序列。22.根据权利要求20或权利要求21所述的连续多核酸分子，其中至少一个microRNA靶位点是5
’
至反式激活因子蛋白质
‑
编码DNA序列或在反式激活因子蛋白质
‑
编码DNA序列内。23.根据权利要求20
‑
22的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中盒的至少一个microRNA靶位点和(ii)中盒的至少一个microRNA靶位点是相同核酸序列或是由相同microRNA调节的不同序列。24.根据权利要求2
‑
23的任一项所述的连续多核酸分子，其中至少一个盒位于绝缘子的侧面。25.根据权利要求1
‑
24的任一项所述的连续多核酸分子，其中至少一个盒的反式激活因子是tTA、rtTA、PIT
‑
RelA、PIT
‑
VP16、ET
‑
VP16、ET
‑
RelA、NarLc
‑
VP16或NarLc
‑
RelA。26.根据权利要求1
‑
25的任一项所述的连续多核酸分子，其中输出是蛋白质或RNA分子。27.根据权利要求1
‑
26的任一项所述的连续多核酸分子，其中输出是治疗性的。28.根据权利要求26或权利要求27所述的连续多核酸分子，其中输出是荧光蛋白质、细胞毒素、催化前药激活的酶、免疫调节蛋白质和/或RNA、DNA
‑
修饰因子、细胞
‑
表面受体、基因表达
‑
调节因子、激酶、表观遗传修饰剂和/或载体复制必需的因子。29.根据权利要求28所述的连续多核酸分子，其中所述免疫调节蛋白质和/或RNA是细胞因子或集落刺激因子。30.根据权利要求28所述的连续多核酸分子，其中所述DNA
‑
修饰因子是编码旨在校正遗传缺陷的蛋白质、DNA
‑
修饰酶和/或DNA
‑
修饰系统的组件的基因。31.根据权利要求30所述的连续多核酸分子，其中所述DNA
‑
修饰酶是CRISPR/Cas DNA修饰系统的位点特异性重组酶、回归内切核酸酶或蛋白质组件。32.根据权利要求28所述的连续多核酸分子，其中所述基因表达
‑
调节因子是能够调节基因表达的蛋白质或能够调节基因表达的多组件系统的组件。33.一种载体，其包括根据权利要求1
‑
32的任一项所述的连续多核酸分子。34.一种工程化的病毒基因组，其包括根据权利要求1
‑
32的任一项所述的连续多核酸分子。35.根据权利要求34所述的工程化的病毒基因组，其中病毒基因组是腺伴随病毒(AAV)基因组、慢病毒基因组、腺病毒基因组、单纯性疱疹病毒(HSV)基因组、牛痘病毒基因组、痘病毒基因组、新城疫病毒(NDV)基因组、柯萨奇病毒基因组、流变病毒基因组、麻疹病毒基因组、水泡性口炎病毒(VSV)基因组、细小病毒基因组、塞内加谷病毒基因组、马拉巴病毒基因组或感冒病毒基因组。36.一种病毒粒子，其包括根据权利要求34或权利要求35所述的工程化的病毒基因组。
37.一种编码至少一个盒的连续多核酸分子，其中所述盒包括：(i)包含反式激活因子响应元件的5
’
调节组件；和(ii)包含输出、反式激活因子和任选的多顺反子表达元件的3
’
响应组件，其中输出和反式激活因子任选地通过多顺反子表达元件分开；其中响应组件的转录生成单个mRNA；和其中(ii)的反式激活因子，当作为蛋白质表达时，结合和反式激活(i)的反式激活因子响应元件。38.根据权利要求37所述的连续多核酸分子，其中所述反式激活因子独立地结合和反式激活反式激活因子响应元件。39.根据权利要求37
‑
38的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中5
’
调节组件进一步包括转录因子响应元件和/或最小启动子。40.根据权利要求39所述的连续多核酸分子，其中仅在结合至转录因子响应元件的转录因子存在的情况下，反式激活因子结合和反式激活反式激活因子响应元件。41.根据权利要求39所述的连续多核酸分子，其中所述5
’
调节组件从5
’
至3
’
包括：反式激活因子响应元件、转录因子响应元件和最小启动子。42.根据权利要求39所述的连续多核酸分子，其中所述5
’
调节组件从5
’
至3
’
包括：转录因子响应元件、反式激活因子响应元件和最小启动子。43.根据权利要求37
‑
39的任一项所述的连续多核酸分子，其中(i)中5
’...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：瑞士苏黎世联邦理工大学，
类型：发明
国别省市：
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