Väike segav RNA (siRNA) on kujunenud paljutõotavaks lähenemisviisiks geenide sihipäraseks vaigistamiseks ja terapeutiliseks arendamiseks. Tõhus kohaletoimetamine jääb aga siRNA farmakoloogia üheks peamiseks väljakutseks. Praegustel kohaletoimetamisstrateegiatel, sealhulgas lipiidide nanoosakesed, viirusvektorid ja molekulaarsed konjugaadid, on kõigil piirangud, mis on seotud stabiilsuse, kudede jaotumise, rakkude omastamise, spetsiifilisuse, toksilisuse või immunogeensusega. Kohaletoimetamise parandamine on jätkuvalt oluline piisava kokkupuute saavutamiseks ettenähtud tegevuskohas, säilitades samal ajal vastuvõetava ohutusprofiili.
Ahvilised (NHP)võib pakkuda väärtuslikku translatsiooniteavet siRNA-ravi prekliinilise väljatöötamise ajal. Nende anatoomia, füsioloogia, geneetika ja immuunbioloogia sarnasused inimestega muudavad need kasulikuks farmakokineetika, farmakodünaamika, kudede jaotumise ja ohutuse hindamisel. Sõltuvalt haiguse mudelist ja uuringu ülesehitusest võivad NHP uuringud aidata hinnata ka sihtmärgi seotust ning kudede kokkupuute ja farmakoloogiliste mõjude vahelist seost.
Selles artiklis vaadeldakse valitud lähenemisviise siRNA kohaletoimetamise parandamiseks NHP uuringutes, keskendudes uutele kohaletoimetamistehnoloogiatele ja nende potentsiaalsetele rakendustele prekliinilistes uuringutes. Samuti võetakse arvesse NHP mudelite väärtust ja piiranguid siRNA ravimite väljatöötamisel.
Uued siRNA farmakoloogia tarneviisid NHP-des
Üks uuritav lähenemisviis on eksosoomide kasutamine siRNA kohaletoimetamisvahenditena. Eksosoomid on rakuvälised vesiikulid, mida vabastavad rakud, mis võivad kanda nukleiinhappeid ja muid biomolekule. Nende võime suhelda retsipientrakkudega ja osaleda rakkudevahelises transpordis on tekitanud huvi nende potentsiaalse kasutamise vastu RNA-ravimite kandjatena. Kuid laadimise tõhususe, kudede sihtimise, tootmise järjepidevuse, farmakokineetika ja ohutusega seotud küsimused jäävad edasise arendamise oluliseks kaalutluseks.
Wangi jt uuring. (2021) uuris eksosoomi-vahendatud siRNA kohaletoimetamist NHP-des. Uuringus laaditi inimese embrüonaalsetest neerurakkudest saadud eksosoomid siRNA-ga, mis oli suunatud B-hepatiidi viiruse (HBV) pinnaantigeenile (HBsAg) ja manustati HBV-nakatunud cynomolgus ahvidele. Uurijad hindasid pärast ravi seerumi HBsAg ja HBV DNA taset. Teatatud leiud näitasid nende viirusmarkerite vähenemist pärast eksosoomi-vahendatud siRNA kohaletoimetamist, mis toetab eksosoomi{8}}põhiste süsteemide potentsiaali in vivo RNA kohaletoimetamiseks. Selle lähenemisviisi reprodutseeritavuse, farmakoloogilise mehhanismi, bioloogilise jaotumise ja ohutuse kindlakstegemiseks on vaja täiendavaid uuringuid.
Ultraheli{0}}vahendatud mikromullide hävitamine (UMMD) kujutab endast teist meetodit, mida uuritakse nukleiinhapperavimite lokaalseks manustamiseks. Selles strateegias seostatakse terapeutilist lasti ultrahelile{2}}reageerivate mikromullidega. Pärast manustamist võib fokuseeritud ultraheli põhjustada mikromullide häireid ja hõlbustada seonduva lasti kohalikku vabanemist ja rakku omastamist. Selle lähenemisviisi potentsiaalne eelis on võimalus saavutada suurem ruumiline kontroll kohaletoimetamise üle, kuigi selle tõhusus sõltub sellistest teguritest nagu mikromullide koostis, lasti omadused, ultraheli parameetrid, kudede juurdepääsetavus ja ravitingimused.
Zhang et al. (2020) teatasid NHP uuringust, milles uuriti angiotensiini-konverteerivat ensüümi 2 (ACE2) suunatud ultraheli-abiga siRNA kohaletoimetamist. Uuringus hinnati, kas ultraheli{7}vahendatud kohaletoimetamine võib vähendada ACE2 ekspressiooni kopsukoes. Esitatud tulemused näitasid ACE2 ekspressiooni vähenemist pärast ravi ja esitasid esialgsed tõendid, mis kinnitasid ultraheli abil{11}}toetatud nukleiinhapete kopsudesse viimise teostatavust. Sellised lähenemisviisid jäävad eksperimentaalseks etapiks ja nende kohaletoimetamise tõhususe, koespetsiifilisuse, geenide vaigistamise vastupidavuse ja ohutuse kindlakstegemiseks on vaja täiendavat tööd.
NHP mudelite roll siRNA arendamisel
SiRNA-ravimite väljatöötamine nõuab hindamist mitmes etapis, alates molekulaarsest disainist ja kohaletoimetamise optimeerimisest kuni farmakokineetilise, farmakodünaamilise, bioloogilise jaotumise ja ohutuse hindamiseni. NHP uuringud võivad olla oluliseks sillaks näriliste uuringute ja kliinilise arengu vahel, eriti kui liikide erinevused sihtbioloogias, kudede jaotuses või immuunvastustes võivad mõjutada prekliiniliste leidude tõlgendamist.
Samal ajal tuleks NHP-uuringud kavandada konkreetsete arendusküsimuste põhjal, mitte kasutada neid varasemate{0}}etappide mudelite otsese asendajana. Sobiv liik, haigusmudel, manustamisviis, lõpp-punktid ja proovivõtustrateegia sõltuvad toimemehhanismist, manustamisplatvormist, sihtkoest ja kavandatavast kliinilisest rakendusest.
Manustamistehnoloogiate jätkuv arendamine koos hästi{0}}loodud NHP farmakoloogia uuringutega võivad aidata lahendada mõningaid siRNA väljatöötamise peamisi väljakutseid. PK/PD, biojaotuse, molekulaarsete biomarkerite ja muude translatsiooniliste lõpp-punktide integreerimine võib anda põhjalikuma hinnangu siRNA-ga kokkupuute, kudede kohaletoimetamise, sihtmärgi kaasamise ja farmakoloogilise vastuse vahelise seose kohta.
