Mały interferujący RNA (siRNA) okazał się obiecującym podejściem do ukierunkowanego wyciszania genów i rozwoju terapii. Jednakże skuteczne dostarczanie pozostaje jednym z głównych wyzwań w farmakologii siRNA. Obecne strategie dostarczania, w tym nanocząstki lipidowe, wektory wirusowe i koniugaty molekularne, mają ograniczenia związane ze stabilnością, dystrybucją w tkankach, wychwytem komórkowym, specyficznością, toksycznością lub immunogennością. Poprawa dostarczania pozostaje kluczowa dla osiągnięcia wystarczającego narażenia w zamierzonym miejscu działania, przy jednoczesnym zachowaniu akceptowalnego profilu bezpieczeństwa.
Naczelne inne niż ludzie (NHP)może dostarczyć cennych informacji translacyjnych podczas przedklinicznego rozwoju leków siRNA. Ich podobieństwa do ludzi pod względem anatomii, fizjologii, genetyki i biologii odporności czynią je przydatnymi do oceny farmakokinetyki, farmakodynamiki, rozmieszczenia tkanek i bezpieczeństwa. W zależności od modelu choroby i projektu badania badania NHP mogą również pomóc w ocenie zaangażowania docelowego i związku między narażeniem tkanki a efektami farmakologicznymi.
W artykule dokonano przeglądu wybranych podejść do poprawy dostarczania siRNA w badaniach nad NHP, ze szczególnym uwzględnieniem pojawiających się technologii dostarczania i ich potencjalnych zastosowań w badaniach przedklinicznych. Uwzględniono także wartość i ograniczenia modeli NHP w opracowywaniu leków siRNA.
Nowe podejścia do farmakologii siRNA w NHP
Jednym z badanych podejść jest wykorzystanie egzosomów jako nośników dostarczających siRNA. Egzosomy to pęcherzyki zewnątrzkomórkowe uwalniane przez komórki, które mogą przenosić kwasy nukleinowe i inne biomolekuły. Ich zdolność do interakcji z komórkami biorców i uczestniczenia w transporcie międzykomórkowym doprowadziła do zainteresowania ich potencjalnym zastosowaniem jako nośników w środkach terapeutycznych RNA. Jednakże kwestie dotyczące wydajności ładowania, ukierunkowania na tkanki, spójności wytwarzania, farmakokinetyki i bezpieczeństwa pozostają ważnymi kwestiami do dalszego rozwoju.
Badanie przeprowadzone przez Wanga i in. (2021) badali dostarczanie siRNA-za pośrednictwem egzosomów u zwierząt NHP. W badaniu egzosomy pochodzące z ludzkich embrionalnych komórek nerek załadowano siRNA ukierunkowanym na antygen powierzchniowy wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) (HBsAg) i podano małpom cynomolgus zakażonym HBV-. Po leczeniu badacze oceniali poziomy HBsAg i DNA HBV w surowicy. Zgłoszone wyniki wskazują na zmniejszenie liczby tych markerów wirusowych w następstwie dostarczania siRNA-za pośrednictwem egzosomów, co potwierdza potencjał systemów opartych na egzosomach-do dostarczania RNA in vivo. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia odtwarzalności, mechanizmu farmakologicznego, biodystrybucji i bezpieczeństwa tego podejścia.
Niszczenie mikropęcherzyków za pomocą{{0} ultradźwięków (UMMD) to kolejne badane podejście do miejscowego dostarczania leków zawierających kwasy nukleinowe. W tej strategii ładunek terapeutyczny jest powiązany z mikropęcherzykami-reagującymi na ultradźwięki. Po podaniu skupione ultradźwięki mogą wywołać rozerwanie mikropęcherzyków i mogą ułatwić lokalne uwalnianie i wychwyt komórkowy powiązanego ładunku. Potencjalną zaletą tego podejścia jest możliwość uzyskania większej kontroli przestrzennej nad podawaniem, chociaż jego skuteczność zależy od takich czynników, jak skład mikropęcherzyków, charakterystyka ładunku, parametry ultradźwiękowe, dostępność tkanek i warunki leczenia.
Zhang i in. (2020) donieśli o badaniu NHP oceniającym dostarczanie siRNA-wspomaganego ultradźwiękami, ukierunkowanego na enzym konwertujący angiotensynę-2 (ACE2). W badaniu oceniano, czy poród-za pomocą ultradźwięków może zmniejszyć ekspresję ACE2 w tkance płuc. Zgłoszone wyniki wykazały zmniejszoną ekspresję ACE2 po leczeniu i dostarczyły wstępnych dowodów potwierdzających wykonalność-dostarczania kwasu nukleinowego do płuc za pomocą ultradźwięków. Podejścia takie pozostają na etapie eksperymentalnym i potrzebne są dalsze prace w celu ustalenia ich skuteczności dostarczania, specyficzności tkankowej, trwałości wyciszania genów i bezpieczeństwa.
Rola modeli NHP w rozwoju siRNA
Rozwój leków siRNA wymaga oceny na wielu etapach, od projektowania molekularnego i optymalizacji dostarczania po ocenę farmakokinetyki, farmakodynamiki, biodystrybucji i bezpieczeństwa. Badania NHP mogą zapewnić ważny pomost między badaniami na gryzoniach a rozwojem klinicznym, szczególnie gdy różnice gatunkowe w biologii docelowej, rozmieszczeniu tkanek lub odpowiedziach immunologicznych mogą mieć wpływ na interpretację wyników przedklinicznych.
Jednocześnie badania NHP należy projektować wokół konkretnych zagadnień rozwojowych, a nie wykorzystywać je jako bezpośredni substytut modeli z wcześniejszych-etapów. Odpowiedni gatunek, model choroby, droga podania, punkty końcowe i strategia pobierania próbek zależą od mechanizmu działania, platformy dostarczania, tkanki docelowej i zamierzonego zastosowania klinicznego.
Ciągły rozwój technologii dostarczania wraz z-dobrze zaprojektowanymi badaniami farmakologicznymi NHP może pomóc w rozwiązaniu niektórych kluczowych wyzwań związanych z rozwojem siRNA. Integracja PK/PD, biodystrybucji, biomarkerów molekularnych i innych translacyjnych punktów końcowych może zapewnić bardziej wszechstronną ocenę związku między ekspozycją na siRNA, dostarczaniem tkanek, zaangażowaniem celu i odpowiedzią farmakologiczną.
