MRI-Sterowane dostarczanie AAV do modeli mózgu NHP na potrzeby terapii genowej OUN

Terapia genowa ośrodkowego układu nerwowego pozostaje wyzwaniem technicznym, ponieważ środki terapeutyczne muszą pokonać barierę krew-mózg, dotrzeć do precyzyjnych celów anatomicznych i osiągnąć kontrolowaną dystrybucję w złożonych obwodach nerwowych. W przypadku terapii opartych na AAV-często wymagane jest miejscowe podanie domiąższowe, aby poprawić specyficzność regionalną i zmniejszyć narażenie ogólnoustrojowe.

Artykuł przeglądowy „Guided Delivery of adeno-associated viral wektors to the primate brain” autorstwa Salegio i wsp., opublikowany w Advanced Drug Delivery Reviews w 2012 r.;64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005, podsumowuje, w jaki sposóbMRI-konwekcja sterowana-lepsze dostarczanie, celowanie stereotaktyczne i konstrukcja kaniuli-odpornej na refluks mogą usprawnić podawanie wektora AAV w mózgu naczelnych. Artykuł jest szczególnie istotny dla firm biofarmaceutycznych opracowujących terapie genowe OUN, które wymagają wiarygodnych danych translacyjnych u naczelnych innych niż ludzie{{2}.

W artykule opisano platformę dostarczania NHP do CNS wykorzystującą wektory AAV, w szczególności AAV2, podawane przezkonwekcja-lepsze dostarczanie. CED stosuje gradient ciśnienia z końcówki kaniuli w celu dystrybucji makrocząsteczek w przestrzeniach śródmiąższowych mózgu, umożliwiając szersze pokrycie tkanki niż sama dyfuzja.

Kluczowym postępem metodologicznym był-jednoczesny wlew AAV2 z gadoteridolem,-widocznym znacznikiem MRI. Autorzy podali, że dystrybucja sygnału MRI w czasie rzeczywistym{{4} była skorelowana z późniejszą ekspresją transgenu w mózgu NHP, co potwierdza, że ​​gadoteridol jest zastępczym markerem dystrybucji wektora podczas infuzji.

Recenzowana platforma zawierała także urządzenie celownicze-montowane na czaszce, oprogramowanie do planowania-na podstawie rezonansu magnetycznego oraz kaniulę CED odporną- na refluks. W badaniach walidacyjnych NHP system wspomagał podawanie do jądra ogoniastego, skorupy, wzgórza, istoty czarnej, jądra podwzgórza i hipokampa, a położenie końcówki kaniuli zgłaszano w ciągu:<1 mm of the visually identified target site.

W artykule podkreślono kilka punktów końcowych, które są bardzo istotne dla przedklinicznych badań OUN NHP.

Po pierwsze, anatomiczna dokładność celowania jest niezbędna, ponieważ niewielkie błędy w umieszczeniu mogą prowadzić do wycieku,-rozmieszczenia poza celem lub niepełnego pokrycia tkanki. W skorupie umieszczenie kaniuli w odległości mniejszej niż 3 mm od niektórych sąsiednich struktur wiązało się z gorszą izolacją, podczas gdy zoptymalizowane strefy umieszczenia poprawiały-specyficzną dystrybucję docelową.

Po drugie, monitorowanie rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym-umożliwia badaczom obserwację dystrybucji infuzji podczas zabiegu, zamiast polegać wyłącznie na analizie-pośmiertnej. Może to pomóc we wczesnej identyfikacji refluksu, przecieku komorowego i niewystarczającego zasięgu.

Po trzecie, szybkość infuzji jest krytyczną zmienną proceduralną. We wczesnych badaniach terapii genowej opartych na CED-stosowano szybkość infuzji wynoszącą<1 μL/min and relatively small infusion volumes of 50 μL because visual feedback was unavailable. Later work showed that reflux-resistant cannulae tolerated infusion rates up to 5 μL/min, while significant reflux was observed at 8 μL/min.

Jest jedno ważne odkrycieCED-pod kontrolą MRImoże zapewnić śródoperacyjną-informację zwrotną podczas wlewu AAV, poprawiając kontrolę zabiegu i zmniejszając niepewność w badaniach podawania leku do OUN.

W artykule opisano także dostarczanie przez wzgórze jako strategię szerszej ekspresji transgenów w korze mózgowej. Wzgórze zawiera 50–60 jąder, a w jednym przykładzie NHP 300 µl AAV2-hGDNF/znacznika wstrzyknięto do lewego i prawego wzgórza bez zgłaszanych wycieków, refluksu lub niepożądanych skutków behawioralnych. Następnie zaobserwowano rozległą dystrybucję wzgórzową i silną ekspresję transgenów w korze.

W przypadku dostarczania zwojów podstawnych autorzy podkreślają, że transport AAV2-GDNF występuje głównie w kierunku następczym, a nie wstecznym. Wspiera to dostarczanie do prążkowia, a nie do czarnuszki, w przypadku niektórych strategii terapii genowej choroby Parkinsona i podkreśla znaczenie wyboru celów dostarczania w oparciu o obwody nerwowe, a nie tylko dostępność chirurgiczną.

Chociaż niniejszy przegląd dostarcza cennych wskazówek, przy opracowywaniu nowoczesnych leków należy wziąć pod uwagę kilka ograniczeń. Po pierwsze, jest to artykuł przeglądowy, a nie pojedyncze kontrolowane badanie skuteczności, dlatego zawarte w nim wnioski najlepiej wykorzystać do opracowania projektu badania, a nie służyć jako bezpośrednie punkty odniesienia dotyczące skuteczności. Po drugie, artykuł koncentruje się głównie na AAV2, podczas gdy obecne rurociągi CNS często wykorzystują zmodyfikowane kapsydy, alternatywne serotypy i zmodyfikowane systemy ekspresyjne. Każdy wektor może różnić się tropizmem, kinetyką ekspresji, biodystrybucją i profilem immunologicznym.

Ponadto rozkład widzialnego znacznika w rezonansie magnetycznym- pozostaje odczytem zastępczym. Aby uzyskać wiarygodną interpretację translacyjną, sponsorzy powinni połączyć obrazowanie z biodystrybucją genomu wektora, ekspresją transgenu, histopatologią, monitorowaniem neurobehawioralnym i farmakodynamicznymi punktami końcowymi.

W Prisys Biotech, naszPlatforma farmakologiczna NHP CNSobsługuje dostosowany projekt badania porodu w OUN u naczelnych innych niż ludzie oraz zintegrowaną ocenę anatomiczną-opartą na rezonansie magnetycznym z przekładającymi się na translację punktami końcowymi. Możliwości te pomagają sponsorom połączyć dokładność dostarczania z wynikami biologicznymi, w tym biodystrybucją wektorów, zaangażowaniem docelowym, zmianami behawioralnymi i obserwacjami bezpieczeństwa.

Artykuł ten podkreśla kluczową zasadę terapii genowej OUN: strategia dostarczania jest częścią strategii produktu terapeutycznego. Projekt wektora, anatomiczny wybór celu, umiejscowienie kaniuli, objętość infuzji, szybkość infuzji i monitorowanie w czasie rzeczywistym-mają wpływ na to, czy terapia dotrze do docelowej tkanki i wygeneruje możliwe do zinterpretowania dane dotyczące skuteczności.

Dla firm biofarmaceutycznych,Modele NHPsą szczególnie cenne, gdy skuteczność terapeutyczna zależy od-odpowiedniej anatomii mózgu naczelnych i połączeń nerwowych. Badania na gryzoniach mogą wspierać wczesną weryfikację-słuszności-koncepcji, ale nie mogą w pełni odtworzyć skali i złożoności strukturalnej obiektów docelowych w OUN naczelnych, takich jak skorupa, wzgórze, istota czarna i systemy projekcji korowej.

Prisys Biotech pomaga globalnym sponsorom przełożyć te zasady na wykonalne programy przedkliniczne NHP, w tym ocenę wykonalności, planowanie dostawy stereotaktycznej, monitorowanie podłużne, strategię pobierania próbek i zintegrowaną interpretację skuteczności.

Aby omówić, w jaki sposób nasza usługa oceny przedklinicznej terapii genowej CNS NHP może wesprzeć Twój rurociąg AAV lub biologiczny, skontaktuj się z Prisys Biotech w celu uzyskania dostosowanej konsultacji dotyczącej projektu badania.

Skontaktuj się z Prisys Biotech

Referencje

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Kierowane dostarczanie wektorów wirusowych związanych z adeno-do mózgu naczelnych.​ Advanced Drug Delivery Reviews. 2012;64(7):598–604. DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005.
• Bobo R, Laske D, Akbasak A, Morrison P, Dedrick R, Oldfield E. Konwekcja-zwiększyła dostarczanie makrocząsteczek w mózgu.​ PNAS. 1994;91:2076–2080. DOI: 10.1073/pnas.91.6.2076.
• Su X, Kells AP, Aguilar Salegio EA, Richardson RM, Hadaczek P, Beyer J, Bringas J, Pivirotto P, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Obrazowanie MR w czasie rzeczywistym za pomocą gadoteridolu pozwala przewidzieć rozkład transgenów po-zwiększonym konwekcji dostarczaniu wektorów AAV2.​ Terapia molekularna. 2010;18:1490–1495. DOI: 10.1038/mt.2010.114.
• Richardson RM, Kells AP, Martin AJ, Larson PS, Starr PA, Piferi PG, Bates G, Tansey L, Rosenbluth KH, Bringas JR, Berger MS, Bankiewicz KS. Nowatorska platforma dla-konwekcji sterowanej- rezonansu magnetycznego, usprawniająca dostarczanie leków: walidacja przedkliniczna w mózgu naczelnych innych niż człowiek. Neurochirurgia stereotaktyczna i funkcjonalna. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.