Development of artificial cationic caionic molecules-conjugated oligonucleotides for high efficacy and low toxicity

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06993
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Rintaro Hara 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト講師 (70709766)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アンチセンス核酸 / 核酸医薬 / 人工カチオン性分子

Outline of Final Research Achievements

Antisense oligonucleotides are one of the most developed oligonucleotide therapeutics, and they work by hybridizing with their complementary RNAs. I have developed artificial cationic molecules which can bind to the duplexes of antisense oligonucleotides and their complementary RNAs. While their promising properties, it is necessary for therapeutic application to prevent such cationic molecules from releasing from oligonucleotides. In this study, I aimed to develop artificial cationic molecules-conjugated-antisense oligonucleotides. These oligonucleotides were isolated after optimizing reaction and purification conditions, and they showed a higher duplex-forming ability to their complementary strands than non-conjugated oligonucleotides.

Free Research Field

生体関連化学、核酸化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

核酸医薬の機能を向上させるための従来技術として核酸化学修飾があるが、これは核酸化学構造（塩基・糖・リン酸）を直接改変するものである。一方、人工カチオン性分子は、核酸医薬本体の構造は改変せずに核酸医薬の機能を向上させることができる点に特徴がある。これら二つの分子技術は相反するものではなく、人工カチオン性分子と核酸化学修飾の両方を一つの核酸医薬に同時に搭載することができる。従って、両者を組み合わせることで核酸医薬の特定の性質を相乗的に向上させる、あるいは、化学修飾で十分に向上できない性質を人工カチオン性分子により補完する、といった形で、従来よりも高性能な核酸医薬の創製につながると期待できる。