MRI{0}}vodena dostava AAV v modelih možganov NHP za gensko terapijo CNS

Genska terapija osrednjega živčnega sistema ostaja tehnično zahtevna, ker morajo terapevtska sredstva premagati krvno-možgansko pregrado, doseči natančne anatomske cilje in doseči nadzorovano porazdelitev znotraj zapletenih nevronskih vezij. Za terapije, ki temeljijo na AAV-, je pogosto potrebna lokalna intraparenhimska dostava za izboljšanje regionalne specifičnosti in zmanjšanje sistemske izpostavljenosti.

Pregledni članek ​»Vodena dostava adeno-povezanih virusnih vektorjev v možgane primata« Salegio et al., objavljen v Advanced Drug Delivery Reviews leta 2012; 64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005, povzema, kakoMRI-vodena konvekcija-izboljšana dostava, stereotaktično ciljanje in zasnova kanile,-odporne na refluks, lahko izboljšajo dajanje vektorja AAV v možganih primatov. Članek je še posebej pomemben za biofarmacevtska podjetja, ki razvijajo genske terapije za osrednje živčevje, ki zahtevajo zanesljive translacijske podatke ne-človeških primatov.

Članek opisuje platformo za dostavo NHP CNS z uporabo vektorjev AAV, zlasti AAV2, ki se upravljajo prekdostava s-izboljšano konvekcijo. CED uporablja gradient tlaka od konice kanile za porazdelitev makromolekul skozi možganske intersticijske prostore, kar omogoča širšo pokritost tkiva kot samo difuzija.

Ključni metodološki napredek je bila so-infuzija AAV2 z gadoteridolom,-vidnim sledilcem MRI. Avtorji so poročali, da je porazdelitev signala MRI v realnem-času povezana s kasnejšo ekspresijo transgena v možganih NHP, kar podpira gadoteridol kot nadomestni marker za porazdelitev vektorja med infuzijo.

Pregledana platforma je vključevala tudi-na lobanji nameščeno merilno napravo,-programsko opremo za načrtovanje, ki temelji na MRI, in kanilo-CED, odporno na refluks. V validacijskih študijah NHP je sistem podpiral dostavo v caudatus, putamen, talamus, substancio nigra, subtalamično jedro in hipokampus, pri čemer so poročali o postavitvi konice kanile znotraj<1 mm of the visually identified target site.

Članek izpostavlja več končnih točk, ki so zelo pomembne za predklinične študije CNS NHP.

Prvič, natančnost anatomskega ciljanja je bistvenega pomena, ker lahko majhne napake pri namestitvi povzročijo puščanje, ne-ciljno porazdelitev ali nepopolno pokritost tkiva. V putamenu je bila namestitev kanile znotraj 3 mm ali manj od določenih sosednjih struktur povezana s slabšim zadrževanjem, medtem ko so optimizirana območja namestitve izboljšala ciljno-specifično porazdelitev.

Drugič, spremljanje-MRI v realnem času omogoča preiskovalcem, da opazujejo porazdelitev infuzije med postopkom, namesto da se zanašajo le na-analizo posmrtno. To lahko pomaga zgodaj prepoznati refluks, ventrikularno uhajanje in neustrezno pokritost.

Tretjič, hitrost infundiranja je kritična spremenljivka postopka. Zgodnje študije genske terapije, ki temeljijo na CED-, so uporabljale hitrosti infundiranja ​<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.

Ena pomembna ugotovitev je, daMRI{0}}voden CEDlahko zagotovi med-operativno povratno informacijo med infuzijo AAV, s čimer izboljša postopkovni nadzor in zmanjša negotovost pri študijah prenosa CNS.

Članek opisuje tudi talamično dostavo kot strategijo za širšo kortikalno transgensko izražanje. Talamus vsebuje 50–60 jeder in v enem primeru NHP je bilo 300 μL AAV2-hGDNF/sledilnik infundirano v levi in ​​desni talamus brez poročil o uhajanju, refluksu ali neželenih vedenjskih učinkih. Kasneje so opazili obsežno talamično porazdelitev in močno kortikalno transgensko izražanje.

Za dostavo bazalnih ganglijev avtorji poudarjajo, da je transport AAV2-GDNF videti pretežno anterogradno in ne retrogradno. To podpira striatno in ne nigralno dostavo za nekatere strategije genske terapije Parkinsonove bolezni in poudarja pomen izbire ciljev dostave na podlagi nevronskega vezja, ne le kirurške dostopnosti.

Čeprav ta pregled zagotavlja dragocene smernice, je treba pri razvoju sodobnih zdravil upoštevati več omejitev. Prvič, gre za pregledni članek in ne za eno samo nadzorovano študijo učinkovitosti, zato je njegove zaključke najbolje uporabiti za informiranje pri načrtovanju študije, namesto da služijo kot neposredna merila uspešnosti. Drugič, članek se osredotoča predvsem na AAV2, medtem ko sedanji cevovodi CNS pogosto uporabljajo izdelane kapside, alternativne serotipe in spremenjene ekspresijske sisteme. Vsak vektor se lahko razlikuje po tropizmu, kinetiki izražanja, biološki porazdelitvi in ​​imunskem profilu.

Poleg tega MRI{0}}vidna porazdelitev sledilnika ostaja nadomestni odčitek. Za zanesljivo prevodno interpretacijo morajo sponzorji kombinirati slikanje z biodistribucijo vektorskega genoma, transgensko ekspresijo, histopatologijo, nevrovedenjskim spremljanjem in farmakodinamičnimi končnimi točkami.

Pri Prisys Biotech, našFarmakološka platforma NHP CNSpodpira prilagojeno zasnovo študije prenosa osrednjega živčevja primatov, ki niso-človeški primati, in integrirano anatomsko oceno-na podlagi MRI s končnimi točkami translacijske učinkovitosti. Te zmogljivosti pomagajo sponzorjem povezati natančnost dostave z biološkimi izidi, vključno z vektorsko biodistribucijo, ciljno angažiranostjo, vedenjskimi spremembami in varnostnimi opazovanji.

Ta članek krepi ključno načelo genske terapije CNS: strategija dostave je del strategije terapevtskega izdelka. Vektorska zasnova, izbira anatomske tarče, postavitev kanile, volumen infuzije, hitrost infundiranja in-nadzor v realnem času vplivajo na to, ali terapija doseže želeno tkivo in ustvari razložljive podatke o učinkovitosti.

Za biofarmacevtska podjetja,modeli NHPso še posebej dragocene, kadar je terapevtska učinkovitost odvisna od -pomembne možganske anatomije primata in nevronske povezanosti. Študije na glodavcih lahko podprejo zgodnji dokaz--koncepta, vendar ne morejo v celoti reproducirati obsega in strukturne kompleksnosti tarč centralnega živčevja primatov, kot so putamen, talamus, substantia nigra in kortikalni projekcijski sistemi.

Prisys Biotech pomaga globalnim sponzorjem prevesti ta načela v izvedljive predklinične programe NHP, vključno z oceno izvedljivosti, stereotaktičnim načrtovanjem dostave, longitudinalnim spremljanjem, strategijo zbiranja vzorcev in integrirano interpretacijo učinkovitosti.

Če želite razpravljati o tem, kako lahko naša storitev predkliničnega ocenjevanja genske terapije NHP CNS podpira vaš AAV ali biološki cevovod, se obrnite na Prisys Biotech za posvetovanje o oblikovanju študije po meri.

Kontaktirajte Prisys Biotech

Reference

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Vodena dostava adeno-povezanih virusnih vektorjev v možgane primata.​ 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. Convection-enhanced delivery of macromolecules in the brain.​ 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. MR slikanje v realnem{1}}času z gadoteridolom napoveduje porazdelitev transgenov po konvekcijski{2}}izboljšani dostavi vektorjev AAV2. Molecular Therapy. 2010;18:1490–1495. 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. Nova platforma za MRI-vodeno konvekcijo-izboljšano dostavo terapevtikov: predklinična validacija v možganih primatov nečloveških.​ Stereotaktična in funkcionalna nevrokirurgija. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.