Статья «ВЫБОР ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ, СЕЛЕКТИВНО СВЯЗЫВАЮЩИХ ОНКОГЕННУЮ MIR-21, "БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ"»

Разработана серия антисмысловых олигонуклеотидов, нацеленных на онкогенную малую некодирующую РНК miR-21, с целью ее селективного связывания, и исследованы закономерности взаимодействия miR-21 с этими олигонуклеотидами in vitro. В серию входили линейные и шпилечные олигонуклеотиды с длиной антисмыслового фрагмента 10–16 нт, комплементарного как 5-, так и 3-области молекулы miR-21. Шпилечные олигонуклеотиды состояли из последовательности, комплементарной miR-21, и шпильки, включающей четырехзвенную петлю и стебель длиной 6–9 п.о., необходимый для стабилизации комплекса с miR-21. Показано, что включение в состав олигонуклеотида шпильки с длиной стебля 6 п.о. приводит к выигрышу в эффективности связывания с miR-21 в 1.6 раз по сравнению с линейным олигонуклеотидом, а удлинение стебля шпильки с 6 до 9 п.о. не повышает эффективность связывания. Шпилечные олигонуклеотиды с длиной антисмыслового фрагмента 14 нт эффективно связываются с miR-21 и не уступают 16-звенным линейным и шпилечным олигонуклеотидам по эффективности комплексообразования. В результате исследований показано, что шпилечные олигонуклеотиды с длиной антисмыслового фрагмента 14 нт и шпилькой, включающей стебель длиной 6 п.о., являются оптимальными для селективного и эффективного связывания зрелой miR-21. In the pathogenesis of malignancies active regulatory role belongs to small non-coding RNAs – miRNA (miR). miRNA expression profiles are often associated with prognosis and therapeutic outcome of different oncological diseases. It is well known that in comparison with normal tissues cancer cells are characterized by hyperexpression of oncogenic miRNAs which lead to oncogenic transformation, carcinogenesis and metastasis progression. From this point of view selective down-regulation of miRNA expression by specific agents, such as antisense oligonucleotides that recognize particular sequences is therefore can be an effective tool to regulate the amount of miRNA in cancer cells and decrease tumour malignancy. In this paper, we have designed a series of antisense oligonucleotides, addressed to the oncogenic miR-21, for the purpose of its selective binding and studied patterns of interaction of miR-21 with these oligonucleotides in vitro. The series included linear and hairpin oligonucleotides with the length of antisense fragment of 10–16 nt, complementary to the 5- or the 3-end of miRNA target. Hairpin oligonucleotides consist of a sequence complementary to miR-21 and a hairpin containing four-nucleotide loop and stem of 6–9 bp necessary for stabilizing the complex with miR-21. It has been shown that inclusion of the hairpin with the stem of 6 bp to the oligonucleotide structure leads to 1.6-fold increase in binding efficacy with miR-21 in comparison with a linear oligonucleotide and elongation of the stem from 6 to 9 bp does not increase binding efficiency. Hairpin oligonucleotides with antisense sequence of 14 nt effectively hybridize with miR-21 and are not inferior to 16-mer linear and hairpin oligonucleotides in the efficiency of complex formation. As a result, we have shown that hairpin oligonucleotides with antisense fragment of 14 nt and a hairpin, including the stems of 6 bp, are optimal for selective and effective sequestering of mature miR-21. Keywords: oncogenic miRNA, antisense oligonucleotides, binding efficiency, anti-miRNA therapy