Malá interferujúca RNA (siRNA) sa ukázala ako sľubný prístup pre cielené umlčanie génov a terapeutický vývoj. Účinné dodávanie však zostáva jednou z hlavných výziev vo farmakológii siRNA. Súčasné stratégie dodávania, vrátane lipidových nanočastíc, vírusových vektorov a molekulárnych konjugátov, každá má obmedzenia týkajúce sa stability, distribúcie v tkanivách, bunkovej absorpcie, špecifickosti, toxicity alebo imunogenity. Zlepšenie podávania zostáva nevyhnutné na dosiahnutie dostatočnej expozície na zamýšľanom mieste pôsobenia pri zachovaní prijateľného bezpečnostného profilu.
Primáty okrem človeka (NHP)môžu poskytnúť cenné translačné informácie počas predklinického vývoja siRNA terapeutík. Ich podobnosť s ľuďmi v anatómii, fyziológii, genetike a imunitnej biológii ich robí užitočnými na hodnotenie farmakokinetiky, farmakodynamiky, distribúcie v tkanivách a bezpečnosti. V závislosti od modelu ochorenia a dizajnu štúdie môžu štúdie NHP tiež pomôcť posúdiť zapojenie cieľa a vzťah medzi expozíciou tkaniva a farmakologickými účinkami.
Tento článok skúma vybrané prístupy na zlepšenie dodávania siRNA v štúdiách NHP so zameraním na vznikajúce technológie dodávania a ich potenciálne aplikácie v predklinickom výskume. Zohľadňuje tiež hodnotu a obmedzenia modelov NHP pri vývoji siRNA terapeutík.
Nové prístupy dodávania pre farmakológiu siRNA v NHP
Jedným skúmaným prístupom je použitie exozómov ako nosičov na dodávanie siRNA. Exozómy sú extracelulárne vezikuly uvoľňované bunkami, ktoré môžu niesť nukleové kyseliny a iné biomolekuly. Ich schopnosť interagovať s recipientnými bunkami a podieľať sa na medzibunkovom transporte viedla k záujmu o ich potenciálne použitie ako nosičov pre RNA terapeutiká. Otázky týkajúce sa účinnosti nakladania, zacielenia na tkanivá, konzistencie výroby, farmakokinetiky a bezpečnosti však zostávajú dôležitými faktormi pre ďalší vývoj.
Štúdia Wanga a kol. (2021) skúmali dodávanie siRNA-sprostredkované exozómami v NHP. V štúdii boli exozómy odvodené z ľudských embryonálnych obličkových buniek naplnené siRNA cieleným povrchovým antigénom vírusu hepatitídy B (HBV) (HBsAg) a podané opiciam Cynomolgus infikovaným HBV-. Výskumníci hodnotili sérové hladiny HBsAg a HBV DNA po liečbe. Hlásené zistenia naznačovali zníženie týchto vírusových markerov po exozómovom -sprostredkovanom doručení siRNA, čo podporuje potenciál systémov založených na exozómoch- pre dodávanie RNA in vivo. Na stanovenie reprodukovateľnosti, farmakologického mechanizmu, biodistribúcie a bezpečnosti tohto prístupu sú potrebné ďalšie štúdie.
Ultrazvukom-sprostredkovaná deštrukcia mikrobublín (UMMD) predstavuje ďalší prístup, ktorý sa skúma na lokalizované podávanie terapeutík na báze nukleových kyselín. V tejto stratégii je terapeutický náklad spojený s mikrobublinkami reagujúcimi na ultrazvuk-. Po podaní môže zaostrený ultrazvuk vyvolať rozrušenie mikrobublín a môže uľahčiť lokálne uvoľnenie a bunkovú absorpciu súvisiaceho nákladu. Potenciálnou výhodou tohto prístupu je možnosť dosiahnutia väčšej priestorovej kontroly nad podávaním, hoci jeho účinnosť závisí od faktorov, ako je zloženie mikrobublín, charakteristiky nákladu, ultrazvukové parametre, dostupnosť tkaniva a podmienky liečby.
Zhang a kol. (2020) ohlásili štúdiu NHP, ktorá skúmala ultrazvuk-asistované dodávanie siRNA zamerané na angiotenzín-konvertujúci enzým 2 (ACE2). Štúdia hodnotila, či ultrazvuk-sprostredkovaný pôrod môže znížiť expresiu ACE2 v pľúcnom tkanive. Hlásené výsledky naznačili zníženú expresiu ACE2 po liečbe a poskytli predbežné dôkazy podporujúce uskutočniteľnosť ultrazvukom{11}}asistovaného dodania nukleovej kyseliny do pľúc. Takéto prístupy zostávajú v experimentálnom štádiu a je potrebná ďalšia práca na stanovenie ich účinnosti podávania, tkanivovej špecifickosti, trvanlivosti umlčania génov a bezpečnosti.
Úloha modelov NHP vo vývoji siRNA
Vývoj siRNA terapeutík vyžaduje vyhodnotenie vo viacerých fázach, od molekulárneho dizajnu a optimalizácie dodávania až po farmakokinetické, farmakodynamické, biodistribúcie a hodnotenie bezpečnosti. Štúdie NHP môžu poskytnúť dôležitý translačný most medzi štúdiami na hlodavcoch a klinickým vývojom, najmä ak druhové rozdiely v cieľovej biológii, distribúcii tkanív alebo imunitných odpovediach môžu ovplyvniť interpretáciu predklinických nálezov.
Štúdie NHP by zároveň mali byť navrhnuté na základe špecifických otázok vývoja a nemali by sa používať ako priama náhrada skorších-fázových modelov. Vhodný druh, model ochorenia, cesta podávania, koncové body a stratégia odberu vzoriek závisia od mechanizmu účinku, aplikačnej platformy, cieľového tkaniva a zamýšľanej klinickej aplikácie.
Pokračujúci vývoj technológií dodávania spolu s dobre{0}}navrhnutými farmakologickými štúdiami NHP môžu pomôcť pri riešení niektorých kľúčových výziev pri vývoji siRNA. Integrácia PK/PD, biodistribúcie, molekulárnych biomarkerov a iných translačných koncových bodov môže poskytnúť komplexnejšie hodnotenie vzťahu medzi expozíciou siRNA, dodaním tkaniva, zaradením cieľa a farmakologickou odpoveďou.
