A kis interferáló RNS (siRNS) ígéretes megközelítésként jelent meg a célzott géncsendesítés és terápiás fejlesztés terén. A hatékony bejuttatás azonban továbbra is az egyik legnagyobb kihívás az siRNS-farmakológiában. A jelenlegi szállítási stratégiák, beleértve a lipid nanorészecskéket, vírusvektorokat és molekuláris konjugátumokat, mindegyiknek vannak korlátai a stabilitás, a szöveti eloszlás, a sejtfelvétel, a specifitás, a toxicitás vagy az immunogenitás tekintetében. A kijuttatás javítása továbbra is alapvető fontosságú ahhoz, hogy megfelelő expozíciót érjünk el a tervezett hatás helyén, miközben fenntartjuk az elfogadható biztonsági profilt.
Főemlősök (NHP)értékes transzlációs információkkal szolgálhatnak az siRNS-terápiák preklinikai fejlesztése során. Az emberekhez való hasonlóságuk anatómiai, fiziológiai, genetikai és immunbiológiai szempontból hasznossá teszi őket a farmakokinetika, a farmakodinamika, a szöveti eloszlás és a biztonság értékelésében. A betegségmodelltől és a vizsgálati tervtől függően az NHP-vizsgálatok segíthetnek a célpont elköteleződésének, valamint a szöveti expozíció és a farmakológiai hatások közötti kapcsolat értékelésében is.
Ez a cikk áttekinti a kiválasztott megközelítéseket az siRNS-szállítás javítására az NHP-vizsgálatokban, különös tekintettel a kialakulóban lévő szállítási technológiákra és ezek lehetséges alkalmazásaira a preklinikai kutatásban. Figyelembe veszi az NHP-modellek értékét és korlátait is az siRNS-terápiák fejlesztésében.
Új szállítási módszerek az siRNS-farmakológiához az NHP-kben
Az egyik vizsgált megközelítés az exoszómák siRNS-hordozóként való használata. Az exoszómák olyan extracelluláris vezikulák, amelyeket a sejtek szabadítanak fel, amelyek nukleinsavakat és más biomolekulákat hordozhatnak. Az a képességük, hogy kölcsönhatásba lépnek a befogadó sejtekkel, és részt vesznek az intercelluláris transzportban, felkeltette az érdeklődést az RNS terápiás szerek hordozójaként való lehetséges felhasználása iránt. A betöltés hatékonyságával, a szövetek célzásával, a gyártási konzisztenciával, a farmakokinetikával és a biztonsággal kapcsolatos kérdések azonban továbbra is fontos szempontok maradnak a további fejlesztés szempontjából.
Wang et al. (2021) exoszóma-közvetített siRNS-szállítást vizsgált NHP-kben. A vizsgálat során az emberi embrionális vesesejtekből származó exoszómákat a hepatitis B vírus (HBV) felszíni antigénjét (HBsAg) célzó siRNS-sel töltötték fel, és HBV-fertőzött cynomolgus majmoknak adták be. A vizsgálók a kezelést követően értékelték a szérum HBsAg és HBV DNS szintjét. A közölt eredmények ezeknek a vírusmarkereknek a csökkenését jelezték az exoszóma-közvetített siRNS-szállítást követően, ami alátámasztja az exoszóma-alapú rendszerek in vivo RNS-szállítási lehetőségét. További vizsgálatokra van szükség ennek a megközelítésnek a reprodukálhatóságának, farmakológiai mechanizmusának, biológiai eloszlásának és biztonságosságának megállapításához.
Az ultrahang{0}}közvetített mikrobuborék-megsemmisítés (UMMD) egy másik kutatás alatt álló megközelítés a nukleinsav-terápiás szerek lokalizált bejuttatására. Ebben a stratégiában a terápiás rakományt ultrahangra{2}}érzékeny mikrobuborékokkal társítják. A beadást követően a fókuszált ultrahang a mikrobuborékok felbomlását idézheti elő, és elősegítheti a kapcsolódó rakomány helyi felszabadulását és sejtfelvételét. Ennek a megközelítésnek az a potenciális előnye, hogy nagyobb térbeli kontrollt lehet elérni a szállítás felett, bár hatékonysága olyan tényezőktől függ, mint a mikrobuborék-összetétel, a rakomány jellemzői, az ultrahang paraméterei, a szövetek hozzáférhetősége és a kezelési feltételek.
Zhang és mtsai. (2020) egy NHP-vizsgálatról számoltak be, amely az angiotenzin-konvertáló enzim 2-t (ACE2) célzó ultrahang--asszisztált siRNS-szállítást vizsgálta. A tanulmány azt értékelte, hogy az ultrahang{7}}közvetített szállítás csökkentheti-e az ACE2 expresszióját a tüdőszövetben. A közölt eredmények a kezelést követően csökkent ACE2-expressziót jeleztek, és előzetes bizonyítékot szolgáltattak az ultrahanggal segített nukleinsav tüdőbe történő bejuttatásának megvalósíthatóságára. Az ilyen megközelítések még kísérleti stádiumban vannak, és további munkára van szükség a szállítási hatékonyságuk, a szövetspecifitásuk, a géncsendesítés tartósságának és a biztonságuk megállapításához.
Az NHP-modellek szerepe az siRNS-fejlesztésben
Az siRNS-terápiák fejlesztése több szakaszon átívelő értékelést igényel, a molekuláris tervezéstől és a szállítási optimalizálástól a farmakokinetikai, farmakodinámiás, biológiai eloszlási és biztonsági értékelésig. Az NHP-vizsgálatok fontos transzlációs hidat jelenthetnek a rágcsálókkal végzett vizsgálatok és a klinikai fejlődés között, különösen akkor, ha a fajok közötti különbségek a célbiológiában, a szövetek eloszlásában vagy az immunválaszokban befolyásolhatják a preklinikai eredmények értelmezését.
Ugyanakkor az NHP-tanulmányokat konkrét fejlesztési kérdések köré kell megtervezni, nem pedig a korábbi-szakaszmodellek közvetlen helyettesítésére. A megfelelő faj, betegségmodell, beadási mód, végpontok és mintavételi stratégia a hatásmechanizmustól, a szállítási platformtól, a célszövettől és a tervezett klinikai alkalmazástól függ.
A bejuttatási technológiák folyamatos fejlesztése, valamint a jól megtervezett NHP farmakológiai tanulmányok- segíthet megbirkózni az siRNS-fejlesztés néhány kulcsfontosságú kihívásával. A PK/PD, a biológiai eloszlás, a molekuláris biomarkerek és más transzlációs végpontok integrálása átfogóbb értékelést nyújthat az siRNS-expozíció, a szövetek bejutása, a célpont bevonása és a farmakológiai válasz közötti kapcsolatról.
