Противовирусная активность комбинаций антисмысловых олигонуклеотидов, направленных на различные области генома ВИЧ‐1

Цель – исследовать способность комбинаций антисмысловых тиофосфатных олигодезоксирибонуклеотидов, направленных на консервативные участки генома ВИЧ‐1, подавлять репродукцию вируса.

Антиретровирусную активность антисмысловых олигонуклеотидов исследовали на лимфоидной культуре клеток человека МТ4, инфицированной штаммом ВИЧ‐1 суб‐субтипа А6, путем определения количества вирусного белка р24 методом иммуноферментного анализа (ИФА).

Изученные олигонуклеотиды и их комбинации продемонстрировали способность подавлять репликацию ВИЧ‐1 в наномолярных концентрациях. Для моно‐олигонуклеотидов наилучшим противовирусным подавлением обладал олигонуклеотид, направленный на область гена gag (IC50=58 ± 4,4 нМ). Среди исследованных комбинаций наилучший показатель IC50 (29 ± 1,7 нМ) был получен для купажа олигонуклеотидов, направленных на области гена gag и праймер‐связывающего сайта, выполненное исследование подтвердило способность комбинаций олигонуклеотидов, направленных на подавление различных участков генома, отвечающих за разные этапы жизненного цикла вируса, синергически усиливать противовирусный эффект по сравнению с эффектом от применения соответствующих олигонуклеотидов по одному. Обоснование возможности использования комбинации олигонуклеотидов имеет большое значение, так как разнонаправленность противовирусного действия олигонуклеотидов позволяет минимизировать возможное негативное влияние мутационной изменчивости ВИЧ на противовирусную эффективность препаратов.

1. Xie Q., Li K., Chen Y., Li Y., Jiang W., Cao W., Yu H., Fan D., Deng B. Gene therapy breakthroughs in ALS: a beacon of hope for 20% of ALS patients // Translational Neurodegeneration. 2025. V. 14(1). https://doi.org/10.1186/s40035‐025‐00477‐6

2. Ay C., Reinisch A. Gene therapy: principles, challenges and use in clinical practice // Wiener klinische Wochenschrift. 2024. V. 137. https://doi.org/10.1007/s00508‐024‐02368‐8

3. Singh K., Sethi P., Datta S., Jitendra Singh Chaudhary, Kumar S., Jain D., Jeetendra Kumar Gupta, Kumar S., Ajay Guru, Siva Prasad Panda Advances in Gene Therapy Approaches Targeting Neuro‐inflammation in Neurodegenerative Diseases // Ageing research reviews. 2024. V. 98. P. 102321–102321. https://doi.org/10.1016/j.arr.2024.102321

4. Samelson‐Jones B.J., Small J.C., George L.A. Roctavian Gene Therapy for Hemophilia A // Blood Advances. 2024. V. 8(19). https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2023011847

5. Desgraves J.F., Mendez Valdez M.J., Chandar J., Gurses M.E., Henderson L., Castro J.R., Seetheram D., Ivan M.E., Komotar R.J., Shah A.H. Antisense Oligonucleotides for Rapid Translation of Gene Therapy in Glioblastoma // Cancers. 2024. V. 16(10), P. 1944. https://doi.org/10.3390/cancers16101944

6. Crooke S.T., Seth P.P., Vickers T.A., Liang X. The Interaction of Phosphorothioate‐Containing RNA Targeted Drugs with Proteins Is a Critical Determinant of the Therapeutic Effects of These Agents // Journal of the American Chemical Society. 2020. V. 142(35). P.14754–14771. https://doi.org/10.1021/jacs.0c04928

7. Sabrina Haque U., Kohut M., Yokota T. Comprehensive review of adverse reactions and toxicology in ASO‐based therapies for Duchenne Muscular Dystrophy: From FDAapproved drugs to peptide‐conjugated ASO // Current Research in Toxicology. 2024. V. 7. Article id: 100182. https://doi.org/10.1016/j.crtox.2024.100182

8. Xun J. et al. Editing out HIV: application of gene editing technology to achieve functional cure // Retrovirology. 2021. V. 18. N 1. P. 39. https://doi.org/10.1186/s12977‐021‐00581‐1

9. Ceña‐Diez R., Singh K., Spetz A.‐L., Anders Sönnerborg Novel Naturally Occurring Dipeptides and Single‐Stranded Oligonucleotide Act as Entry Inhibitors and Exhibit a Strong Synergistic Anti‐HIV‐1 Profile // Infectious Diseases and Therapy. 2022. V. 11(3). P. 1103–1116. https://doi.org/10.1007/s40121‐022‐00626‐8

10. Xun J., Zhang X., Guo S., Lu H., Chen J. Editing out HIV: application of gene editing technology to achieve functional cure // Retrovirology. 2021. V. 18(1). https://doi.org/10.1186/s12977‐021‐00581‐1

11. Kitawi R., Ledger S., Kelleher A.D., Ahlenstiel C.L. Advances in HIV Gene Therapy // International Journal of Molecular Sciences. 2024. V. 25(5). Article id: 2771. https://doi.org/10.3390/ijms25052771

12. Sachin Kothawade, Wagh V., Pande V., Amit Lunkad Gene Therapy Approaches in HIV Treatment // Infectious diseases. 2024. https://doi.org/10.5772/intechopen.112138

13. Menéndez‐Arias L., Delgado R. Update and latest advances in antiretroviral therapy // Trends in Pharmacological Sciences. 2022. V. 43(1). P. 16–29. https://doi.org/10.1016/j.tips.2021.10.004

14. Dufour C., Gantner P., Fromentin R., Chomont N. The multifaceted nature of HIV latency // The Journal of Clinical Investigation. 2021. V. 130(7). https://doi.org/10.1172/JCI136227

15. Kreider E.F., Bar K.J. HIV‐1 Reservoir Persistence and Decay: Implications for Cure Strategies // Current HIV/AIDS Reports. 2022. https://doi.org/10.1007/s11904‐022‐00604‐2

16. Chen W., Berkhout B., Pasternak A.O. Phenotyping Viral Reservoirs to Reveal HIV‐1 Hiding Places // Current HIV/AIDS Reports. 2025. V. 22(1). https://doi.org/10.1007/s11904‐02500723‐6

17. Piran C.M.G., Mori M.M., Cargnin A.V.E., Fonseca B.S. da, Shibukawa B.M.C., Merino M. de F.G.L., Frade J.M.G., Furtado M.D. Social determinants of adherence to antiretroviral therapy among adolescents and young people living with HIV: a scoping review // Revista da Escola de Enfermagem da USP. 2025. V. 59. https://doi.org/10.1590/1980‐220x‐reeusp‐20250026en

18. Bertagnolio S., Hermans L.E., Jordan M.I., Ávila‐Ríos S., Collins Iwuji, Derache A., Delaporte E., Annemarie Aves T., Sayem Borhan, Leenus A., Parkin N., Doherty M., Inzaule S.C., Mbuagbaw L. Clinical Impact of Pretreatment Human Immunodeficiency Virus Drug Resistance in People Initiating Nonnucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor–Containing Antiretroviral Therapy: A Systematic Review and Meta‐analysis // The Journal of Infectious Diseases. 2020. V. 224(3). P. 377–388. https://doi.org/10.1093/infdis/jiaa683

19. Yihenew Zurbachew, Desta Hiko, Bacha G., Hailu Merga Adolescent’s and youth’s adherence to antiretroviral therapy for better treatment outcome and its determinants: multicenter study in public health facilities // Aids Research and Therapy. 2023. V. 20(1). https://doi.org/10.1186/s12981‐02300588‐y

20. Hendra Dhermawan Sitanggang, Tri, Ayu I.M. Effect of nonadherence to ARV therapy on 3‐year life of HIV/AIDS patients: a cohort retrospective study // Riset Informasi Kesehatan. (2023). V. 12(1). P. 1–1. https://doi.org/10.30644/rik.v12i1.692

21. Готфрид Л.Г., Павлова А.С., Купрюшкин М.С., Пышная И.А., Гашникова Н.М. Противовирусная активность модифицированных олигонуклеотидов в лимфоидных клетках человека, инфицированных ВИЧ‐1 // Юг России: экология, развитие. 2025. Т. 19. N 4. С. 57–67. https://doi.org/10.18470/1992‐1098‐2024‐4‐5

22. Abidi S.H., Aibekova L., Davlidova S., Amangeldiyeva A., Foley B., Ali S. Origin and evolution of HIV‐1 subtype A6 // PLOS ONE. 2021. V. 16(12). Article id: e0260604. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0260604

23. Madita Schlösser, Kartashev V.V., Mikkola V.H., Shemshura A., Saukhat S., Kolpakov D., Suladze A., Tverdokhlebova T., Hutt K., Heger E., Knops E., Böhm M., Cristanziano V.D., Kaiser R., Anders Sönnerborg, Zazzi M., Bobkova M., Sierra S. HIV‐1 Sub‐Subtype A6: Settings for Normalised Identification and Molecular Epidemiology in the Southern Federal District, Russia // Viruses. 2020. V. 12(4). P. 475–475. https://doi.org/10.3390/v12040475

24. Lj R. A simple method of estimating fifty per cent endpoints // Am J Hyg. 1938. V. 27. P. 493–495. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a118408

25. Kupryushkin M.S., Nekrasov M.D., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V. Efficient Functionalization of Oligonucleotides by New Achiral Nonnucleosidic Monomers // Organic Letters. 2014. V. 16(11). P. 2842–2845. https://doi.org/10.1021/ol500668n

26. Duchon A., Hu W.‐S. HIV‐1 RNA genome packaging: it’s Grated // mBio. 2024. V. 15(4). Article id: e0086123. https://doi.org/10.1128/mbio.00861‐23

27. Takahashi M., Li H., Zhou J., Chomchan P., Aishwarya V., Damha M.J., Rossi J.J. Dual Mechanisms of Action of SelfDelivering, Anti‐HIV‐1 FANA Oligonucleotides as a Potential New Approach to HIV Therapy // Molecular Therapy Nucleic Acids. 2019. V. 17. P. 615–625. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2019.07.001

28. Stein C.A., Cleary A.M., Yakubov L., Lederman S. Phosphorothioate Oligodeoxynucleotides Bind to the Third Variable Loop Domain (v3) of Human Immunodeficiency Virus Type 1 gp120 // Antisense Research and Development. 1993. V. 3(1). P. 19–31. https://doi.org/10.1089/ard.1993.3.19

29. Miroshnichenko S.K., Patutina O.A., Burakova E.A., Chelobanov B.P., Fokina, A.A., Vlassov V.V., Altman S., Zenkova M.A., Stetsenko D.A. Mesyl phosphoramidate antisense oligonucleotides as an alternative to phosphorothioates with improved biochemical and biological properties // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019. V. 116(4). P. 1229– 1234. https://doi.org/10.1073/pnas.1813376116