Geeniteraapiat uuritakse kui potentsiaalset ravi mitmesuguste neuroloogiliste haiguste, sealhulgas Alzheimeri tõve,Parkinsoni tõbi, Huntingtoni tõbi ja seljaaju lihaste atroofia. Nende lähenemisviiside puhul toimetatakse terapeutiline geneetiline materjal sihtrakkudesse vektori või kandja abil. Adeno-seotud viirus (AAV) on üks enim uuritud viirusvektoreid, kuna see suudab transdutseerida nii jagunevaid kui ka mittejagunevaid rakke ning see on välja töötatud mitmesugustesse kudedesse toimetamiseks.
Neuroloogiliste rakenduste puhul on efektiivne geenide kohaletoimetamine aga endiselt keeruline. Kesknärvisüsteemi (KNS) kaitseb vere-aju barjäär ning piisava ja sobivalt jaotunud vektoriga kokkupuute saavutamine nii ajus kui ka seljaajus võib olla keeruline. Immuunvastused vektorile või transgeenile võivad samuti mõjutada tõhusust ja ohutust. Seetõttu kasutatakse ahvilisi (NHP) prekliinilistes uuringutes, et hinnata kohaletoimetamise strateegiaid, vektorite jaotumist, transgeeni ekspressiooni ja immuunvastuseid loommudelis, millel on inimestega asjakohased anatoomilised ja füsioloogilised sarnasused.
AAV kohaletoimetamine kesknärvisüsteemi
Kesknärvisüsteemi geeniteraapia üks peamisi väljakutseid on vektori piisava ja laialdase leviku saavutamine. Uuritud on mitmeid manustamisviise, sealhulgas otsest parenhüümset manustamist ja tserebrospinaalvedelikku (CSF) manustamist.
Konvektsioon{0}}täiustatud kohaletoimetamine (CED)hõlmab vektori otse aju parenhüümi kontrollitud rõhu all manustamist. Saadud konvektiivne vool võib hõlbustada vektori levikut läbi sihtkoe. NHP uuringud on näidanud transgeeni ekspressiooni pärast CED-d mitmetes ajupiirkondades, sealhulgas putamenis, talamuses ja ajukoores.
Teine lähenemisviis on AAV manustamine otse CSF-i.Intratekaalne (IT) manustaminetoimetab vektori seljaaju ümbritsevasse CSF-sse, samasintratserebroventrikulaarne (ICV) manustaminetoimetab selle aju ventrikulaarsesse süsteemi. Mõlemat teed on uuritud kesknärvisüsteemi laiema leviku saavutamiseks.
AAV jaotumine ja rakuline tropism võivad varieeruda sõltuvalt kapsiidist ja manustamisviisist. Cynomolgus makaakide uuringus võrreldi AAV9 ja AAVrh10 IT ja ICV manustamist. Uuring teatas, et AAV9 IT-manustamine põhjustas suhteliselt järjepideva transgeeni ekspressiooni nii seljaaju motoorsetes neuronites kui ka neuronites ja gliiarakkudes mitmes ajupiirkonnas. Seevastu ICV-tee kaudu manustatud AAV9 näitas ajus ühtlasemat ekspressiooni, samas kui intratekaalselt manustatud AAVrh10 näitas piiratud motoorsete neuronite sihtimist. Need leiud näitavad, kui oluline on kesknärvisüsteemi -suunatud AAV-teraapiate väljatöötamisel arvestada nii kapsiidi valiku kui ka manustamisviisiga.
Immuunvastused AAV geeniteraapiale
Immuunvastused on veel üks oluline aspekt AAV{0}}põhises geeniteraapias. Nii kaasasündinud kui ka adaptiivsed immuunmehhanismid võivad reageerida vektorile, selle geneetilisele materjalile või ekspresseeritud transgeenile. Need vastused võivad mõjutada vektori püsivust, transgeeni ekspressiooni ja ravi talutavust.
Kaasasündinud immuuntuvastus võib hõlmata mustri{0}}tuvastusretseptoreid ja põhjustada põletikulist signaaliülekannet, tsütokiinide tootmist, komplemendi aktiveerimist ja muid allavoolu reaktsioone. Adaptiivne immuunsus võib hõlmata AAV kapsiidi vastaste antikehade teket ja rakulist immuunvastust vektoriga seotud või transgeenist pärinevate antigeenide vastu.
Nende vastuste ulatust ja olemust võivad mõjutada tegurid, sealhulgas vektori annus, kapsiidi serotüüp, manustamisviis, vektori genoomi disain, promootor, transgeen ja olemasolev {0}immuunsus. Neid tegureid tuleb seetõttu AAV{2}}põhiste teraapiate kavandamisel konkreetsete kesknärvisüsteemi sihtmärkide jaoks arvesse võtta.
Immuunreaktsioonide juhtimise strateegiad
Immuunvastuste vähendamiseks või juhtimiseks AAV-vektoritele on uuritud mitmeid lähenemisviise. Mõnes kliinilises arendusprogrammis on kasutatud immunomoduleerivaid või immunosupressiivseid ravimeetodeid, sealhulgas kortikosteroide, et hallata põletikulisi reaktsioone pärast AAV manustamist. Samas süsteemneimmunosupressioonvõib kanda oma riske ja nõuab hoolikat kaalumist.
Vektortehnoloogia pakub veel üht potentsiaalset strateegiat. AAV kapsiidide muutmine võib muuta kudede tropismi ja koostoimeid immuunsüsteemiga. Vektorgenoomi konstrueerimine võib mõjutada ka kaasasündinud immuunsensori, samas kui koespetsiifilised või reguleeritud promootorid võivad aidata kontrollida transgeeni ekspressiooni taset ja jaotumist.
NHP uuringud on aidanud mõista immuunvastuseid pärast AAV manustamist ja andnud teavet, mis võib täiendada näriliste ja in vitro uuringute tulemusi. NHP-de uuringud on samuti näidanud, et pärast manustamist kudedesse, mida varem peeti suhteliselt privilegeeritud immuunsüsteemiga, võivad tekkida kaasasündinud immuunvastused, mis toob esile vajaduse arvestada vektori arenemise ajal marsruudi- ja koe-spetsiifilisi immuunmehhanisme.
NHP-de roll kesknärvisüsteemi geeniteraapia arendamisel
NHP uuringud võivad anda olulist translatsiooniteavet neuroloogiliste haiguste AAV{0}}põhiste ravimeetodite väljatöötamisel. Lisaks vektori jaotumise ja transgeeni ekspressiooni hindamisele saab NHP uuringuid kasutada manustamisprotseduuride, doosi -vastuse seoste, biomarkerite ja immuunvastuste uurimiseks.
AAV serotüübi, manustamisviisi, annuse ja uuringu lõpp-punktide valikul tuleb lähtuda terapeutilisest eesmärgist ja arengueesmärkidest. Ükski vektor või manustamisstrateegia ei ole kõigi neuroloogiliste haiguste jaoks optimaalne. Erinevused sihtrakkudes, anatoomiline jaotus, haiguse mehhanism ja nõutav geeniekspressiooni tase võivad oluliselt mõjutada sobivat lähenemist.
Järeldus
AAV{0}}põhisel geeniteraapial on märkimisväärne potentsiaal neuroloogiliste haiguste tekkeks, kuid kesknärvisüsteemi tõhus kohaletoimetamine ja immuunvastuste juhtimine on endiselt olulised väljakutsed. NHP uuringud võivad aidata iseloomustada neid tegureid asjakohaste anatoomiliste, füsioloogiliste ja immunoloogiliste omadustega mudelis.
CED, intratekaalse ja intratserebroventrikulaarse manustamise uuringud on näidanud, et nii manustamisviis kui ka AAV kapsiid võivad mõjutada terapeutiliste vektorite jaotumist ja rakulist sihtimist. Samal ajal on kesknärvisüsteemi geeniteraapiate ohutuse ja vastupidavuse parandamiseks olulised immuunvastuste ja vektorite konstrueerimise jätkuvad uuringud.
Hästi{0}}kavandatud NHP uuringud võivad seega pakkuda väärtuslikke translatsiooniandmeid, et toetada AAV-põhiste lähenemisviiside optimeerimist enne kliinilist väljatöötamist.
Võtke ühendust Prisys Biotechiga
