MRI-Juhitud AAV-i manustamine NHP ajumudelites kesknärvisüsteemi geeniteraapia jaoks

Kesknärvisüsteemi geeniteraapia on endiselt tehniliselt keeruline, sest raviained peavad ületama vere-aju barjääri, jõudma täpsete anatoomiliste sihtmärkideni ja saavutama kontrollitud jaotumise keerulistes närviahelates. AAV-põhiste ravimeetodite puhul on piirkondliku spetsiifilisuse parandamiseks ja süsteemse kokkupuute vähendamiseks sageli vajalik kohalik intraparenhümaalne manustamine.

Salegio jt ülevaateartikkel ​„Adeno{0}}seotud viirusvektorite juhitud kohaletoimetamine primaatide ajusse”, mis avaldati 2012. aastal ajakirjas Advanced Drug Delivery Reviews;64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2010,510summarizes how.MRI-juhitud konvektsioon-täiustatud kohaletoimetamine, stereotaktiline sihtimine ja refluks{0}}resistentse kanüüli disain võivad parandada AAV vektori manustamist primaatide ajus. Artikkel on eriti oluline biofarmatseutiliste ettevõtete jaoks, kes arendavad kesknärvisüsteemi geeniteraapiaid, mis nõuavad usaldusväärseid ahviliste translatsiooniandmeid.

Dokumendis kirjeldatakse NHP kesknärvisüsteemi kohaletoimetamise platvormi, mis kasutab AAV vektoreid, eriti AAV2, mida manustataksekonvektsioon{0}}täiustatud kohaletoimetamine. CED rakendab kanüüli otsast lähtuvat rõhugradienti, et jaotada makromolekulid läbi aju interstitsiaalsete ruumide, võimaldades kudede laiemat katmist kui ainult difusioon.

Peamine metoodiline edusamm oli AAV2 koosinfusioon{0}}gadoteridoliga, MRI{2}}nähtava märgistusega. Autorid teatasid, et MRI signaali jaotus reaalajas korreleerus järgneva transgeeni ekspressiooniga NHP ajus, toetades gadoteridooli asendusmarkerina vektori jaotumisel infusiooni ajal.

Läbi vaadatud platvorm integreeris ka kolju{0}}paigaldatud sihtimisseadme, MRI-põhise planeerimistarkvara ja tagasijooksukindla CED-kanüüli. NHP valideerimise uuringutes toetas süsteem manustamist sabastikku, putamenisse, taalamusesse, substantia nigrasse, subtalamuse tuumasse ja hipokampusesse, kusjuures kanüüli otsa paigutamisest teatati .<1 mm of the visually identified target site.

Artiklis tuuakse esile mitmed tulemusnäitajad, mis on NHP prekliiniliste kesknärvisüsteemi uuringute jaoks väga olulised.

Esiteks on anatoomiline sihtimise täpsus oluline, kuna väikesed paigutusvead võivad põhjustada leket, sihtmärgist kõrvale{0}}jaotumist või kudede mittetäielikku katmist. Putamenis seostati kanüüli paigutamist teatud naaberstruktuuridest kuni 3 mm kaugusele kehvema isolatsiooniga, samas kui optimeeritud paigutustsoonid parandasid sihtmärgispetsiifilist jaotust.

Teiseks võimaldab reaalajas MRI jälgimine uurijatel jälgida infusioonide jaotumist protseduuri ajal, mitte tugineda ainult surmajärgsele analüüsile. See võib aidata varakult tuvastada refluksi, ventrikulaarset leket ja ebapiisavat katvust.

Kolmandaks on infusioonikiirus kriitiline protseduuriline muutuja. Varased CED{1}}põhised geeniteraapia uuringud kasutasid infusioonikiirusi ​<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.

Üks oluline leid on seeMRI{0}}juhitud CEDvõib anda operatsioonisisest tagasisidet AAV infusiooni ajal, parandades protseduuride kontrolli ja vähendades ebakindlust kesknärvisüsteemi manustamise uuringutes.

Artiklis kirjeldatakse ka talamuse kohaletoimetamist kui laiema kortikaalse transgeeni ekspressiooni strateegiat. Taalamus sisaldab 50–60 tuuma ja ühes NHP näites infundeeriti vasakusse ja paremasse taalamusse 300 μL AAV2-hGDNF/märgistusainet, ilma et oleks teatatud lekkest, tagasijooksust või ebasoodsatest käitumismõjudest. Seejärel täheldati ulatuslikku talamuse jaotumist ja tugevat kortikaalset transgeeni ekspressiooni.

Basaalganglionide kohaletoimetamise puhul rõhutavad autorid, et AAV2-GDNF transport näib olevat pigem anterograadne kui retrograadne. See toetab teatud Parkinsoni tõve geeniteraapia strateegiate puhul pigem striataalset kui nigraalset manustamist ja rõhutab kohaletoimetamise sihtmärkide valimise tähtsust närvisüsteemi, mitte ainult kirurgilise ligipääsetavuse alusel.

Kuigi käesolev ülevaade annab väärtuslikke juhiseid, tuleks kaasaegses ravimiarenduses arvestada mitmete piirangutega. Esiteks on see ülevaateartikkel, mitte üks kontrollitud tõhususe uuring, seega on selle järeldusi kõige parem kasutada uuringu ülesehituse informeerimiseks, mitte olla otseseks tõhususe võrdlusaluseks. Teiseks keskendub artikkel peamiselt AAV2-le, samas kui praegused kesknärvisüsteemi torujuhtmed kasutavad sageli konstrueeritud kapsiide, alternatiivseid serotüüpe ja modifitseeritud ekspressioonisüsteeme. Iga vektor võib erineda tropismi, ekspressioonikineetika, bioloogilise jaotumise ja immuunprofiili poolest.

Lisaks jääb MRI{0}}nähtav märgistusjaotus asendusnäiduks. Tugeva translatsioonilise tõlgenduse jaoks peaksid sponsorid ühendama pildistamise vektori genoomi biojaotuse, transgeeni ekspressiooni, histopatoloogia, neuro-käitumusliku monitooringu ja farmakodünaamiliste lõpp-punktidega.

Prisys Biotechis on meieNHP kesknärvisüsteemi farmakoloogia platvormtoetab kohandatud ahviliste kesknärvisüsteemi kohaletoimetamise uuringu ülesehitust ja integreeritud MRI-põhist anatoomilist hindamist translatsioonitõhususe lõpp-punktidega. Need võimalused aitavad sponsoritel siduda kohaletoimetamise täpsust bioloogiliste tulemustega, sealhulgas vektorite biojaotumise, sihtmärgi seotuse, käitumismuutuste ja ohutusvaatlustega.

See artikkel tugevdab kesknärvisüsteemi geeniteraapia peamist põhimõtet: kohaletoimetamise strateegia on osa ravitoote strateegiast. Vektori disain, anatoomilise sihtmärgi valik, kanüüli paigutus, infusiooni maht, infusioonikiirus ja reaalajas jälgimine{1}} mõjutavad seda, kas ravi jõuab ettenähtud koeni ja annab tõlgendatavaid efektiivsusandmeid.

Biofarmatseutiliste ettevõtete jaoksNHP mudelidon eriti väärtuslikud, kui ravitulemused sõltuvad primaatide{0}}asjakohastest ajuanatoomiast ja närvide ühenduvusest. Näriliste uuringud võivad toetada kontseptsiooni varajast tõestamist, kuid need ei suuda täielikult reprodutseerida primaatide kesknärvisüsteemi sihtmärkide, nagu putamen, talamus, mustasaine ja ajukoore projektsioonisüsteemid, ulatust ja struktuurset keerukust.

Prisys Biotech aitab ülemaailmsetel sponsoritel tõlkida need põhimõtted täidetavateks NHP prekliinilisteks programmideks, sealhulgas teostatavushinnanguks, stereotaktiliseks kohaletoimetamise planeerimiseks, pikisuunaliseks jälgimiseks, proovide kogumise strateegiaks ja tõhususe integreeritud tõlgendamiseks.

Et arutada, kuidas meie NHP kesknärvisüsteemi geeniteraapia prekliinilise hindamise teenus saab teie AAV-d või bioloogilist torujuhtme toetada, võtke ühendust Prisys Biotechiga, et saada kohandatud uuringu kavandamise konsultatsioon.

Võtke ühendust Prisys Biotechiga

Viited

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Adeno-seotud viirusvektorite juhitud kohaletoimetamine primaatide ajju. 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. Konvektsioon{1}}Makromolekulide tõhustatud kohaletoimetamine ajus. 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. Reaalajas MR-kuvamine gadoteridooliga ennustab transgeenide jaotumist pärast konvektsiooniga 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. Uudne platvorm MRI-juhitud konvektsiooniga-ravimite tõhustatud kohaletoimetamiseks: prekliiniline valideerimine mitteinimese ahviliste ajus. Stereotaktiline ja funktsionaalne neurokirurgia. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.