Малая интерферирующая РНК (миРНК) стала многообещающим подходом для целенаправленного подавления генов и разработки терапевтических средств. Однако эффективная доставка остается одной из основных проблем фармакологии siRNA. Современные стратегии доставки, включая липидные наночастицы, вирусные векторы и молекулярные конъюгаты, имеют ограничения, связанные со стабильностью, распределением в тканях, клеточным поглощением, специфичностью, токсичностью или иммуногенностью. Улучшение доставки остается важным для достижения достаточного воздействия в предполагаемом месте воздействия при сохранении приемлемого профиля безопасности.
Нечеловекообразные приматы (NHP)могут предоставить ценную трансляционную информацию во время доклинической разработки терапевтических средств siRNA. Их сходство с людьми в анатомии, физиологии, генетике и иммунной биологии делает их полезными для оценки фармакокинетики, фармакодинамики, распределения в тканях и безопасности. В зависимости от модели заболевания и дизайна исследования, исследования NHP также могут помочь оценить взаимодействие с мишенями и взаимосвязь между воздействием на ткани и фармакологическими эффектами.
В этой статье рассматриваются избранные подходы к улучшению доставки siRNA в исследованиях NHP с акцентом на новые технологии доставки и их потенциальное применение в доклинических исследованиях. Также рассматриваются ценность и ограничения моделей NHP при разработке терапевтических средств siRNA.
Новые подходы к фармакологии siRNA у НЧП
Одним из исследуемых подходов является использование экзосом в качестве средств доставки миРНК. Экзосомы — это внеклеточные везикулы, выделяемые клетками, которые могут переносить нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы. Их способность взаимодействовать с клетками-реципиентами и участвовать в межклеточном транспорте привела к интересу к их потенциальному использованию в качестве носителей для РНК-терапевтических препаратов. Однако вопросы, касающиеся эффективности загрузки, нацеливания на ткани, последовательности производства, фармакокинетики и безопасности, остаются важными факторами для дальнейшего развития.
Исследование Wang et al. (2021) исследовали доставку миРНК, опосредованную экзосомами-, в NHP. В ходе исследования экзосомы, полученные из клеток эмбриональных почек человека, были загружены siRNA, нацеленной на поверхностный антиген вируса гепатита B (HBV) (HBsAg), и вводились инфицированным HBV- яванским обезьянам. После лечения исследователи оценили уровни HBsAg и ДНК HBV в сыворотке крови. Сообщенные результаты указывают на снижение этих вирусных маркеров после доставки миРНК, опосредованной экзосомами-, что подтверждает потенциал систем на основе экзосом-для доставки РНК in vivo. Необходимы дальнейшие исследования для установления воспроизводимости, фармакологического механизма, биораспределения и безопасности этого подхода.
Разрушение микропузырьков,-опосредованное ультразвуком (UMMD), представляет собой еще один изучаемый подход для локализованной доставки терапевтических средств на основе нуклеиновых кислот. В этой стратегии терапевтический груз связан с микропузырьками, реагирующими на ультразвук. После введения сфокусированный ультразвук может вызвать разрушение микропузырьков и облегчить местное высвобождение и поглощение клетками связанного груза. Потенциальным преимуществом этого подхода является возможность достижения большего пространственного контроля над доставкой, хотя его эффективность зависит от таких факторов, как состав микропузырьков, характеристики груза, параметры ультразвука, доступность тканей и условия лечения.
Чжан и др. (2020) сообщили об исследовании NHP, посвященном изучению доставки миРНК с помощью ультразвука, направленной на ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2). В ходе исследования оценивалось, может ли доставка, опосредованная ультразвуком, снизить экспрессию ACE2 в легочной ткани. Сообщенные результаты показали снижение экспрессии ACE2 после лечения и предоставили предварительные доказательства, подтверждающие возможность доставки нуклеиновых кислот в легкие с помощью ультразвука. Такие подходы остаются на экспериментальной стадии, и необходима дальнейшая работа для установления эффективности их доставки, тканевой специфичности, долговечности подавления генов и безопасности.
Роль моделей NHP в развитии siRNA
Разработка терапевтических средств на основе миРНК требует оценки на нескольких этапах: от молекулярного дизайна и оптимизации доставки до оценки фармакокинетики, фармакодинамии, биораспределения и безопасности. Исследования NHP могут стать важным трансляционным мостом между исследованиями на грызунах и клиническими разработками, особенно когда видовые различия в целевой биологии, распределении тканей или иммунных реакциях могут повлиять на интерпретацию доклинических результатов.
В то же время исследования НПЗ должны строиться вокруг конкретных вопросов развития, а не использоваться в качестве прямой замены моделей более ранних-этапов. Соответствующий вид, модель заболевания, путь введения, конечные точки и стратегия отбора проб зависят от механизма действия, платформы доставки, ткани-мишени и предполагаемого клинического применения.
Продолжающееся развитие технологий доставки вместе с хорошо-спланированными фармакологическими исследованиями NHP может помочь решить некоторые ключевые проблемы в разработке siRNA. Интеграция PK/PD, биораспределения, молекулярных биомаркеров и других конечных точек трансляции может обеспечить более полную оценку взаимосвязи между воздействием siRNA, доставкой в ткани, взаимодействием с мишенью и фармакологическим ответом.
