O maior desafio enfrentado pela implantação de terapias genéticas Para o tratamento do envelhecimento e doenças relacionadas à idade, falta os sistemas de entrega. Não existe uma maneira bem estabelecida de entregar com segurança e robustez uma carga útil de tamanho suficiente para a maioria dos órgãos (ou todos os órgãos) sem várias injeções diretas, uma abordagem que apresenta um risco inaceitável quando implantado em um número muito grande de pessoas relativamente saudáveis. Ao fornecer uma terapia genética por meio de injeção intravenosa, a corrente sanguínea carrega a maior parte da carga útil para o fígado e os pulmões, e isso limita a quantidade de medicamento que pode ser introduzida a qualquer outro órgão porque os sistemas de entrega são tóxicos em doses mais altas. A quantidade que acaba no fígado limita drasticamente o que pode ser feito.
Um problema conectado é que as opções para seletivas expressão de um transgene pelo tipo de tecido também são limitados. Seletivo expressão requer a introdução de um transgene e um associado promotor estrutura no Genoma ou como um plasmídeo no núcleo celular; A estrutura do promotor geralmente pode ser inteligentemente adaptada para condicionar a expressão do transgene ao tipo de célula desejado. As opções bem trilhadas para os vetores hoje são (a) vetores virais e (b) várias formas de Nanopartículas lipídicas (LNPs) entregando RNA mensageiro (mRNA). Os vetores virais têm a questão observada no primeiro parágrafo acima: embora você possa especificar a expressão por tipo de célula, adaptando a carga útil do vírus, se alguém deseja que uma quantidade suficiente de vetor seja entregue a um tecido específico, alguém corre o risco de toxicidade no fígado e pulmão ou realizar a injeção de direção. Os vetores de lnp-mRNA têm dois problemas: primeiro que a entrega seletiva é bem resolvida para o fígado e, em segundo lugar, o mRNA não pode executar expressão seletiva. Ele expressará em todas as células entregues.
As pessoas estão trabalhando nesses problemas. Um dos avanços futuros mais promissores, geralmente concordados em ser possível em princípio, seria uma forma de vetor viral ou LNP entregando Plasmídeos de DNA em vez de mRNA que distribui mais suavemente para todo o corpo após a injeção intravenosa. Nenhum vasto acúmulo de vetor dentro de células hepáticas ou células pulmonares com entrega mínima a órgãos menores, mas uma distribuição que está mais próxima de ser uniforme. No caso das terapias de LNP-DNA, essa melhoria hipotética também exigiria uma nova tecnologia para permitir que os plasmídeos de DNA entrem em segurança e eficácia no núcleo celular. Claramente isso também é possível em princípio, pois é exatamente o que um vírus adeno-associado (AAV) faz. Mas a engenharia de uma das estruturas de plasmídeo de DNA amplamente utilizadas para fazer isso uma vez caído na célula Citosol by way of captação de um LNP continua sendo um problema não resolvido.
Artigo de acesso aberto de hoje do Entos Prescribed drugs A equipe relata seu progresso em direção a um LNP melhor, que é muito menos tóxico do que os padrões atuais, e entrega mais suavemente em todo o corpo. Na medida em que um LNP tem uma toxicidade muito baixa, pode -se aceitar mais uma entrega em excesso ao fígado, desde que se entregue plasmídeos de DNA que apenas expressarão o transgene no órgão desejado. Prometendo, o trabalho relatado aqui é relevante para a entrega de mRNA e DNA. Otimizações específicas da composição e fabricação de LNP serão diferentes entre a entrega de mRNA e DNA, mas a estratégia geral deve funcionar em ambos os casos.
Entrega in vivo e segura e eficaz de DNA e RNA usando veículos proteolipídios
Veículos de entrega não virais, como nanopartículas lipídicas (LNPs), têm sido amplamente utilizadas para RNA-abordagens terapêuticas baseadas em base e têm custo, fabricação e imunogenicidade vantagens sobre vetores virais. A aprovação de Patisiran (Onpattro) como terapia sistêmica e o sucesso mais recente do mRNA do LNP COVID 19 vacinas preparou o cenário para o desenvolvimento de numerosas baseadas em LNP ácido nucleico terapias. LNPs são formulados com lipídios ionizáveisque facilita Escape endossômica. No entanto, formulações contendo lipídios ionizáveis também estão associados a desafios de tolerabilidade, como a potencialização de Apoptótico A morte celular e a toxicidade hepática limitada pela dose após a entrega sistêmica.
Dadas as forças e limitações das abordagens virais e não virais atuais, desenvolvemos um Veículo proteolipídeo (PLV) plataforma que incorpora um engenharia proteína de fusão viral em um lipídioFormulação baseada em busca de entrega intracelular de cargas de ácido nucleico com baixa imunogenicidade e alta tolerabilidade. A plataforma PLV utiliza Proteínas transmembranares pequenas (rápidas) associadas à fusão (FAST) derivado do fusogênico não desenvolvido Ortheoreovírus. Em 100-200 resíduos Em comprimento, as proteínas rápidas são os menores fusógenos virais conhecidos. Essas proteínas de fusão são expressas dentro de células infectadas com vírus e são traficadas para o membrana plasmática onde eles facilitam a fusão da membrana célula-célula, gerando Sinctia multinucleada para facilitar a transmissão viral. Proteínas rápidas funcionam na fisiológica ph e não requer célula específica receptorespermitindo que eles fundem quase todos os tipos de células.
Anteriormente, mostramos em experimentos de prova de conceito que contendo uma proteína rápida Lipossomas Induzir a fusão de células lipossomo e facilitar a entrega intracelular de carga encapsulada em carga. Aqui, avaliamos um painel de quimérico Construções rápidas de proteínas para a atividade de fusão para identificar uma quimera de proteína rápida de alta atividade que foi formulada em um PLV composto por lipídios bem tolerados. Demonstramos que PLVs rápidos compreendem uma plataforma de entrega de ácidos nucleicos que medeia a entrega eficazes e a expressão de mRNA e DNA encapsulados in vitro e in vivomantendo excelente tolerabilidade, baixa imunogenicidade e biodistribuição favorável em roedores e Modelos de primatas não humanos (NHP).
A administração sistemicamente PLVs rápida mostrou ampla biodistribuição e entrega eficaz de mRNA e DNA em modelos de primatas de camundongo e não humano. PLVs rápidos mostram baixa imunogenicidade e mantêm a atividade após a dosagem repetida. Administração sistêmica de Folistatina A terapia genética de DNA com PLVs rápidas aumentou os níveis circulantes de folistatina e aumentou significativamente a massa muscular e a força de preensão. Esses resultados demonstram o potencial promissor de PLVs rápidos para terapias genéticas reduzíveis e medicamentos genéticos.
