Background: First vaccines for prevention of Coronavirus disease 2019 (COVID-19) are becoming available but there is a huge and unmet need for specific forms of treatment. In this study we aimed to evaluate the anti-SARS-CoV-2 effect of siRNA both in vitro and in vivo.Methods: To identify the most effective molecule out of a panel of 15 in silico designed siRNAs, an in vitro screening system based on vectors expressing SARS-CoV-2 genes fused with the firefly luciferase reporter gene and SARS-CoV-2-infected cells was used. The most potent siRNA, siR-7, was modified by Locked nucleic acids (LNAs) to obtain siR-7-EM with increased stability and was formulated with the peptide dendrimer KK-46 for enhancing cellular uptake to allow topical application by inhalation of the final formulation -siR-7-EM/KK-46. Using the Syrian Hamster model for SARS-CoV-2 infection the antiviral capacity of siR-7-EM/KK-46 complex was evaluated. Results:We identified the siRNA, siR-7, targeting SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) as the most efficient siRNA inhibiting viral replication in vitro.Moreover, we showed that LNA-modification and complexation with the designed peptide dendrimer enhanced the antiviral capacity of siR-7 in vitro. We demonstrated significant reduction of virus titer and lung inflammation in animals exposed to inhalation of siR-7-EM/KK-46 in vivo.Conclusions: Thus, we developed a therapeutic strategy for COVID-19 based on inhalation of a modified siRNA-peptide dendrimer formulation. The developed medication is intended for inhalation treatment of COVID-19 patients. | 2841KHAITOV eT Al.

Для корреспонденцииЗулькарнаев Алексей Батыргараевичдоктор медицинских наук, профессор кафедры трансплантологии, нефрологии и искусственных органов факультета усовершенствования врачей ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского»,

No abstract

РезюмеВведение. Бронхиальная астма (БА) -это хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей. Длительное время считалось, что БА развивается исключительно по Th2-зависимому механизму, однако к настоящему времени выделяют несколько фенотипов заболевания, один из них -нейтрофильная БА. У таких пациентов болезнь характеризуется резистентностью к стандартной терапии глюкокортикостероидами, определяя необходимость создания новых способов терапии. Нейтрофильное воспаление легких при БА протекает по ИЛ-6/STAT3-зависимому механизму, что делает компоненты этого сигнального пути перспективными терапевтическими мишенями. Один из способов, посредством которого можно регулировать экспрессию генов, -это интерференция РНК.Цель данного исследования -оценить эффекты локального подавления экспрессии гена Stat3 на модели нейтрофильной БА у мышей.Материал и методы. На фоне развития признаков нейтрофильной БА мышам ингаляционным способом вводили комплекс молекул малых интерферирующих РНК (миРНК) и пептида-носителя. После курса ингаляций у животных оценивали степень выраженности основных проявлений БА: уровень аллерген-специфических антител, изменение гиперреактивности бронхов, клеточный состав бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), гистопатологические изменения в легких.Результаты. Осуществлен дизайн 5 вариантов молекул миРНК против гена Stat3 и в экспериментах in vitro показано, что вариант siSTAT3-1426 в 5 раз снижал экспрессию целевого гена. Создан комплекс молекул миРНК и пептида-носителя LTP, который подавлял экспрессию генов Stat3 и Il17a в Th17-лимфоцитах. В исследованиях in vivo на модели нейтрофильной БА у мышей показано, что 3-кратное ингаляционное введение этого комплекса приводило к подавлению экспрессии гена Stat3 в клетках БАЛ в 2 раза и, как следствие, к ослаблению Th17-иммунного ответа, а в итоге -к 3-кратному снижению инфильтрации легких нейтрофилами и восстановлению толщины стенок бронхов.Заключение. Создан комплекс молекул миРНК, направленных против гена Stat3, и пептида-носителя, ингаляции которым приводят к уменьшению Th17-зависимого нейтрофильного воспаления легких в модели нейтрофильной БА у мышей. Применение созданного комплекса может быть многообещающим подходом к терапии нейтрофильной кортикостероид-резистентной БА.

No abstract