ARN-ul mic de interferență (siRNA) a apărut ca o abordare promițătoare pentru reducerea tăcere a genelor și dezvoltarea terapeutică. Cu toate acestea, livrarea eficientă rămâne una dintre provocările majore în farmacologia siRNA. Strategiile actuale de livrare, inclusiv nanoparticulele lipidice, vectorii virali și conjugații moleculari, au fiecare limitări legate de stabilitate, distribuție tisulară, absorbție celulară, specificitate, toxicitate sau imunogenitate. Îmbunătățirea livrării rămâne esențială pentru a obține o expunere suficientă la locul de acțiune prevăzut, menținând în același timp un profil de siguranță acceptabil.
Primate non-umane (NHP)poate furniza informații translaționale valoroase în timpul dezvoltării preclinice a terapiei siRNA. Asemănările lor cu oamenii în anatomie, fiziologie, genetică și biologie imună le fac utile pentru evaluarea farmacocineticii, farmacodinamicii, distribuției tisulare și siguranței. În funcție de modelul bolii și de designul studiului, studiile NHP pot ajuta, de asemenea, la evaluarea angajării țintei și a relației dintre expunerea țesuturilor și efectele farmacologice.
Acest articol trece în revistă abordări selectate pentru îmbunătățirea livrării siRNA în studiile NHP, cu accent pe tehnologiile de livrare emergente și pe potențialele lor aplicații în cercetarea preclinică. De asemenea, ia în considerare valoarea și limitările modelelor NHP în dezvoltarea terapiei siRNA.
Noi abordări de livrare pentru farmacologia siRNA în NHPs
O abordare investigată este utilizarea exozomilor ca vehicule de livrare a siRNA. Exozomii sunt vezicule extracelulare eliberate de celule care pot transporta acizi nucleici și alte biomolecule. Capacitatea lor de a interacționa cu celulele primitoare și de a participa la transportul intercelular a condus la interes pentru utilizarea lor potențială ca purtători pentru terapia ARN. Cu toate acestea, întrebările referitoare la eficiența încărcării, direcționarea țesutului, consistența producției, farmacocinetica și siguranța rămân considerații importante pentru dezvoltarea ulterioară.
Un studiu realizat de Wang et al. (2021) au investigat livrarea siARN mediată de exozomi-în NHP. În studiu, exozomii derivați din celulele renale embrionare umane au fost încărcați cu siARN care vizează antigenul de suprafață al virusului hepatitei B (HBV) (HBsAg) și administrați maimuțelor cynomolgus infectate cu HBV-. Anchetatorii au evaluat nivelurile serice de HBsAg și HBV ADN după tratament. Descoperirile raportate au indicat reduceri ale acestor markeri virali după livrarea de ARNsi mediată de exozomi-, susținând potențialul sistemelor bazate pe exozomi- pentru livrarea de ARN in vivo. Sunt necesare studii suplimentare pentru a stabili reproductibilitatea, mecanismul farmacologic, biodistribuția și siguranța acestei abordări.
Distrugerea microbulelor mediată cu ultrasunete (UMMD) reprezintă o altă abordare investigată pentru administrarea localizată a medicamentelor cu acid nucleic. În această strategie, încărcătura terapeutică este asociată cu microbule-responsive la ultrasunete. După administrare, ultrasunetele focalizate pot induce întreruperea microbulelor și pot facilita eliberarea locală și absorbția celulară a încărcăturii asociate. Avantajul potențial al acestei abordări este posibilitatea de a obține un control spațial mai mare asupra livrării, deși eficacitatea acestuia depinde de factori precum formularea cu microbule, caracteristicile încărcăturii, parametrii ultrasunetelor, accesibilitatea țesuturilor și condițiile de tratament.
Zhang şi colab. (2020) au raportat un studiu NHP care investighează livrarea-asistată cu ultrasunete siARN care vizează enzima de conversie-angiotensinei 2 (ACE2). Studiul a evaluat dacă eliberarea-mediată de ultrasunete ar putea reduce expresia ACE2 în țesutul pulmonar. Rezultatele raportate au indicat o expresie redusă a ACE2 în urma tratamentului și au furnizat dovezi preliminare care susțin fezabilitatea eliberării de acid nucleic-asistată cu ultrasunete în plămân. Astfel de abordări rămân într-o etapă experimentală și sunt necesare lucrări suplimentare pentru a stabili eficiența lor de livrare, specificitatea țesuturilor, durabilitatea silenciării genelor și siguranța.
Rolul modelelor NHP în dezvoltarea siRNA
Dezvoltarea terapiei siRNA necesită evaluare în mai multe etape, de la proiectarea moleculară și optimizarea livrării la evaluarea farmacocinetică, farmacodinamică, biodistribuție și siguranța. Studiile NHP pot oferi o punte translațională importantă între studiile la rozătoare și dezvoltarea clinică, în special atunci când diferențele dintre specii în biologia țintă, distribuția tisulară sau răspunsurile imune pot afecta interpretarea constatărilor preclinice.
În același timp, studiile NHP ar trebui să fie concepute în jurul unor întrebări specifice de dezvoltare, mai degrabă decât să fie utilizate ca un substitut direct pentru modelele de-stadii anterioare. Specia adecvată, modelul bolii, calea de administrare, obiectivele și strategia de eșantionare depind de mecanismul de acțiune, platforma de livrare, țesutul țintă și aplicarea clinică intenționată.
Dezvoltarea continuă a tehnologiilor de livrare, împreună cu studiile de farmacologie NHP bine concepute-, pot ajuta la abordarea unora dintre provocările cheie în dezvoltarea siRNA. Integrarea PK/PD, a biodistribuției, a biomarkerilor moleculari și a altor obiective translaționale poate oferi o evaluare mai cuprinzătoare a relației dintre expunerea siRNA, livrarea țesuturilor, implicarea țintei și răspunsul farmacologic.
