Расширение терапевтического применения РНК-интерференции (RNAi) от лаборатории до клиники

Исследователи из Alnylam Pharmaceuticals разработали метод безопасного присоединения липофильного модуля 2'-O-гексадецила (C16) к малым интерферирующим РНК (siRNA). Это обеспечивает мощное и длительное подавление генов в целевых органах, включая центральную нервную систему (ЦНС), глаза и легкие, у грызунов и приматов, кроме человека. Активность RNAi сохранялась не менее трех месяцев.

Терапия на основе RNAi

RNAi — эндогенный механизм, при котором siRNA направляют комплекс RISC на подавление или "выключение" гена. Работа фокусируется на доставке siRNA во внепеченочные ткани. Пациенты с заболеваниями ЦНС, особенно с мутациями gain-of-function, — ключевая цель для такого подхода.

Оптимизация siRNA-конъюгатов

Ученые оптимизировали липофильность химически модифицированных siRNA для улучшения внутриклеточной доставки. Комбинация винилфосфоната и C16 показала наилучшую активность, обеспечив 75–90% снижение уровня мРНК в головном и спинном мозге.

Эффективная доставка в ЦНС грызунов

C16-siRNA эффективно поглощались и проявляли активность в основных типах клеток ЦНС: нейронах, астроцитах и микроглии. Подавление гена Sod1 в мозге и спинном мозге было дозозависимым и оценивалось в течение шести месяцев. Период полувыведения siRNA в лобной коре достигал 3–4 месяцев.

Активность C16-siRNA у приматов (кроме человека)

Конъюгат siRNA, нацеленный на белок-предшественник амилоида (APP), показал высокую активность в ЦНС приматов без побочных эффектов на печень и почки за 3 месяца терапии. В образцах спинномозговой жидкости наблюдалась устойчивая зависимость "доза-эффект".

Доклиническая эффективность в модели болезни Альцгеймера

Однократное введение 60 мкг конъюгата трансгенным мышам снизило уровень мутантного белка в коре головного мозга и спинномозговой жидкости. Метод протонной магнитно-резонансной спектроскопии показал снижение отложения белка и воспаления, восстановление функции нейронов и нормализацию уровня специфических метаболитов.

Перспективы

Представленная стратегия конъюгации siRNA с C16 позволяет добиться широкого распределения в ЦНС доклинических моделей безопасным путем. Доказательство концепции на модели болезни Альцгеймера, нормализующее поведенческие дефициты, открывает путь к клинической разработке для лечения ранней формы этого заболевания и церебральной амилоидной ангиопатии. Метод также применим для локальной доставки в глаза и легкие.