MRI-Vođena AAV isporuka u NHP modelima mozga za CNS gensku terapiju

Genska terapija središnjeg živčanog sustava i dalje je tehnički izazov jer terapeutski agensi moraju prevladati krvno-moždanu barijeru, postići precizne anatomske ciljeve i postići kontroliranu distribuciju unutar složenih neuronskih krugova. Za terapije temeljene na AAV-često je potrebna lokalna intraparenhimska isporuka kako bi se poboljšala regionalna specifičnost i smanjila sustavna izloženost.

Pregledni članak ​"Vođena isporuka adeno-virusnih vektora u mozak primata" Salegio et al., objavljen u Advanced Drug Delivery Reviews 2012.;64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005, sažima kakoMRI-vođena konvekcija-poboljšana isporuka, stereotaktičko ciljanje i dizajn-kanile otporne na refluks mogu poboljšati primjenu AAV vektora u mozgu primata. Članak je posebno relevantan za biofarmaceutske tvrtke koje razvijaju genske terapije središnjeg živčanog sustava koje zahtijevaju pouzdane podatke o translaciji ne-ljudskih primata.

Rad opisuje platformu za isporuku NHP središnjeg živčanog sustava pomoću AAV vektora, posebice AAV2, primijenjenih putemisporuka-poboljšana konvekcijom. CED primjenjuje gradijent tlaka od vrha kanile za distribuciju makromolekula kroz moždane intersticijske prostore, omogućujući širu pokrivenost tkiva od same difuzije.

Ključni metodološki napredak bila je ko-infuzija AAV2 s gadoteridolom, MRI-vidljivim tragačem. Autori su izvijestili da-distribucija MRI signala u stvarnom vremenu korelira s naknadnom ekspresijom transgena u NHP mozgu, podržavajući gadoteridol kao surogat marker za distribuciju vektora tijekom infuzije.

Pregledana platforma također je integrirala-napravu za ciljanje postavljenu na lubanju,-softver za planiranje temeljen na MRI-u i CED kanilu-otpornu na refluks. U studijama validacije NHP-a, sustav je podržavao isporuku u caudatus, putamen, talamus, substantia nigra, subtalamičku jezgru i hipokampus, s postavljanjem vrha kanile unutar ​<1 mm of the visually identified target site.

U članku se ističe nekoliko krajnjih točaka koje su vrlo relevantne za NHP pretkliničke studije SŽS-a.

Prvo, točnost anatomskog ciljanja je ključna jer male pogreške u postavljanju mogu dovesti do curenja, ne-distribucije cilja ili nepotpune pokrivenosti tkiva. U putamenu je postavljanje kanile unutar 3 mm ili manje od određenih susjednih struktura bilo povezano s lošijim zadržavanjem, dok su optimizirane zone postavljanja poboljšale ciljanu -specifičnu distribuciju.

Drugo, praćenje-MRI-om u stvarnom vremenu omogućuje istražiteljima da promatraju distribuciju infuzije tijekom postupka umjesto da se oslanjaju samo na post{1}}analizu smrti. To može pomoći u ranom prepoznavanju refluksa, ventrikularnog curenja i neodgovarajuće pokrivenosti.

Treće, brzina infuzije je kritična proceduralna varijabla. Rane CED-studije genske terapije koristile su stope infuzije od ​<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.

Jedan važan nalaz je daMRI-vođen CEDmože pružiti intra{0}}operativnu povratnu informaciju tijekom infuzije AAV, poboljšavajući proceduralnu kontrolu i smanjujući nesigurnost u studijama isporuke CNS-a.

Članak također opisuje isporuku talamusa kao strategiju za šire kortikalno transgensko izražavanje. Talamus sadrži 50-60 jezgri, a u jednom primjeru NHP-a, 300 μL AAV2-hGDNF/tracera ubrizgano je u lijevi i desni talamus bez prijavljenog istjecanja, refluksa ili štetnih učinaka na ponašanje. Naknadno je primijećena opsežna talamusna distribucija i snažna kortikalna ekspresija transgena.

Za isporuku bazalnih ganglija, autori naglašavaju da se transport AAV2-GDNF čini pretežno anterogradnim, a ne retrogradnim. Ovo podržava striatalnu, a ne nigralnu isporuku za određene strategije genske terapije Parkinsonove bolesti i naglašava važnost odabira ciljeva isporuke na temelju neuralnog sklopa, a ne samo kirurške dostupnosti.

Iako ovaj pregled pruža vrijedne smjernice, treba uzeti u obzir nekoliko ograničenja u modernom razvoju lijekova. Prvo, to je pregledni članak, a ne jedna kontrolirana studija učinkovitosti, tako da je najbolje koristiti njegove zaključke za informiranje o dizajnu studije, umjesto da služe kao izravna mjerila učinkovitosti. Drugo, članak se uglavnom fokusira na AAV2, dok trenutni cjevovodi CNS-a često koriste projektirane kapside, alternativne serotipove i modificirane ekspresijske sustave. Svaki se vektor može razlikovati u tropizmu, kinetici ekspresije, biodistribuciji i imunološkom profilu.

Osim toga, MRI-vidljiva distribucija tragača ostaje surogat očitanja. Za robusnu translacijsku interpretaciju, sponzori bi trebali kombinirati snimanje s biodistribucijom vektorskog genoma, ekspresijom transgena, histopatologijom, neurobihevioralnim praćenjem i farmakodinamičkim krajnjim točkama.

U Prisys Biotechu, našemNHP CNS farmakološka platformapodržava prilagođeni dizajn studije CNS-a ne{0}}ljudskih primata i integriranu MRI-anatomsku procjenu s krajnjim točkama translacijske učinkovitosti. Ove mogućnosti pomažu sponzorima u povezivanju točnosti isporuke s biološkim ishodima, uključujući vektorsku biodistribuciju, ciljani angažman, promjene u ponašanju i sigurnosna opažanja.

Ovaj članak naglašava ključno načelo genske terapije središnjeg živčanog sustava: strategija isporuke dio je strategije terapeutskog proizvoda. Dizajn vektora, odabir anatomske mete, postavljanje kanile, volumen infuzije, brzina infuzije i-praćenje u stvarnom vremenu utječu na to hoće li terapija dosegnuti željeno tkivo i proizvesti podatke o učinkovitosti koji se mogu interpretirati.

Za biofarmaceutske tvrtke,NHP modeliposebno su vrijedni kada terapijski učinak ovisi o-relevantnoj anatomiji mozga primata i neuralne povezanosti. Studije na glodavcima mogu poduprijeti rani dokaz--koncepta, ali ne mogu u potpunosti reproducirati razmjere i strukturnu složenost meta CNS-a primata kao što su putamen, talamus, substantia nigra i kortikalni projekcijski sustavi.

Prisys Biotech pomaže globalnim sponzorima prevesti ova načela u izvedbene NHP predkliničke programe, uključujući procjenu izvedivosti, stereotaktično planiranje isporuke, longitudinalno praćenje, strategiju prikupljanja uzoraka i integriranu interpretaciju učinkovitosti.

Da biste razgovarali o tome kako naša pretklinička usluga evaluacije genske terapije NHP CNS-a može podržati vaš AAV ili biološki cjevovod, kontaktirajte Prisys Biotech za savjetovanje o prilagođenom dizajnu studije.

Kontaktirajte Prisys Biotech

Reference

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Vođena isporuka adeno-virusnih vektora u mozak 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. Konvekcijom-poboljšana dostava makromolekula u mozak.​ 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 slika u stvarnom-vremenu s gadoteridolom predviđa distribuciju transgena nakon konvekcijske{2}}poboljšane dostave AAV2 vektora. 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-vođenu konvekciju-poboljšanu isporuku terapeutika: pretklinička validacija u mozgu primata koji nije čovjek.​ Stereotaktička i funkcionalna neurokirurgija. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.