SIRNA (Origo Drugs) Estudi: Paper del Galnac - SIRNA Conjuga en l'estabilitat lisosòmica i el lliurament de siRNA per superar la escapada de siRNA

Paraules clau: Galnac - siRNA, lliurament de siRNA, escapada de siRNA, lisosomes hepàtic

Producte iPhase

Presentació
Les terapèutiques basades en RNA han aparegut com un enfocament transformador en el tractament de diverses malalties mitjançant el silenciament gènic dirigit. Entre aquests tractaments, els fàrmacs siRNA estan cridant l'atenció per la seva millor especificitat i eficàcia. Un dels principals reptes en el lliurament de siRNA és assegurar una escapada eficient de siRNA de la via endocítica abans de la degradació en lisosomes hepàtics i lisosomes hepatòcits. Els estudis in vitro se centren cada cop més en com les formulacions de siRNA promouen la fugida de siRNA mentre interaccionen amb components cel·lulars. Aquesta interacció implica factors crítics com el catabolisme del lisosoma, l'estabilitat lisosomal i la degradació per la fosfatasa d'àcid lisosomal. L’optimització d’aquests paràmetres és essencial per millorar el lliurament de siRNA i aconseguir una escapada efectiva de siRNA.

lliurament de siRNA i atrapament lisosòmic
El lliurament eficaç de siRNA a hepatòcits sovint es basa en transportistes com ara nanopartícules de lípids (LNPs) o conjugats com Galnac - siRNA, que tenen com a objectiu el fetge els receptors específics. Malgrat aquestes innovacions, una fracció significativa de siRNA és tràfic als lisosomes hepàtics i als lisosomes hepatòcits, on el catabolisme de lisosoma ràpid condueix a la degradació. L’entorn àcid, enriquit amb la fosfatasa d’àcid lisosomal, desafia l’estabilitat lisosomal i dificulta la fugida del siRNA. Per millorar els resultats terapèutics, la investigació sobre siRNA es centra en millorar la fugida de siRNA d’aquests compartiments lisosòmics, millorant així el lliurament general de siRNA.

Mecanisme de Galnac - Sirna Conjugats

Els conjugats de Galnac - siRNA són un enfocament prometedor per al lliurament de siRNA, aprofitant l’alta especificitat de N - acetilgalactosamina (GalNAC) que s’uneix als receptors d’asialoglicoproteïna (ASGPR) en hepatòcits. Aquesta interacció facilita una endocitosi ràpida, permetent a siRNA entrar a les cèl·lules del fetge de manera eficient. Després de la captació, els conjugats s’interioritzen mitjançant fosses de clatrina -

Per millorar l'estabilitat i l'eficàcia terapèutica dels conjugats de Galnac - siRNA, s'utilitzen diverses modificacions químiques:

• 2 '- f i 2' - modificacions OME- Aquestes modificacions impedeixen la degradació de la RNase mantenint la compatibilitat amb la maquinària d’interferència d’ARN (RNAI), imitant les propietats biofísiques del grup natural 2 '- oh.
• Modificacions de fosforotioat- Afegir grups de fosforotioat als extrems 5 'i 3' de les cadenes de siRNA augmenta la potència, l'estabilitat i la durabilitat de l'ARN.
• RNAi optimitzat desencadenant- Els dissenys habituals de siRNA inclouen la plantilla de nucleòtids 21/21 amb 19 parells de bases i 3 'sobre -sobresalts, i la plantilla de nucleòtids 21/23, que té un extrem de 5' guia contundent i una sobrehang de 3 '. Aquestes optimitzacions milloren l’eficàcia i la longevitat del siRNA.

Barreres lisosòmiques
El viatge de siRNA des de l’administració fins al seu lloc d’acció en hepatòcits està ple d’obstacles, especialment el segrest i la degradació dins dels lisosomes hepàtics i els lisosomes d’hepatòcits. El catabolisme de lisosoma agressiu en aquests compartiments, impulsat en part per enzims com la fosfatasa d’àcid lisosomal, compromet l’estabilitat lisosomal i limita la fugida del siRNA. Superar aquestes barreres lisosòmiques és fonamental per al lliurament de siRNA amb èxit. Els avenços en la tecnologia SIRNA se centren en la modulació del catabolisme del lisosoma per millorar l'estabilitat lisosomal i promoure una escapada de siRNA més eficient tant dels lisosomes hepàtics com dels hepatòcits.

Catabolisme de lisosoma i degradació de siRNA
En els hepatòcits, el catabolisme del lisosoma és una barrera important per a l'estabilitat del siRNA terapèutic. Dins del medi àcid dels lisosomes hepàtics i els lisosomes hepatòcits, les activitats enzimàtiques, incloses les de la fosfatasa d’àcid lisosomal, l’accelerat de la degradació del siRNA. Aquesta degradació compromet l'estabilitat lisosòmica i redueix la finestra per escapar efectiva de siRNA. Estudis recents sobre formulacions de siRNA han demostrat que la modulació de l’activitat de la fosfatasa d’àcid lisosomal pot mitigar el catabolisme del lisosoma, conservant així la integritat del siRNA i millorant el lliurament de siRNA i la fugida de siRNA.

Utilitzant models de tritosomes en la investigació de siRNA
A més dels estudis lisosòmics convencionals, els tritosomes aïllats ofereixen un model avançat per avaluar el comportament lisosomal. Concretament, els tritosomes del fetge de rata –que són lisosomes hepàtics carregats de tensioactius no iònics– s’han utilitzat com a sistema predictiu in vitro per estudiar el catabolisme de lisosomes i l’estabilitat de la membrana. Aquests models tritosomes permeten als investigadors imitar i quantificar de prop els processos de degradació enzimàtic que afecten l'estabilitat del siRNA. En incorporar informació sobre estudis de tritosomes del fetge de rata, els científics poden optimitzar millor les estratègies de formulació per millorar la fugida de siRNA, contribuint finalment a terapèutiques més efectives basades en RNA.

Sistema de recerca metabòlica i selecció d’oligonucleòtids

Igual que amb els fàrmacs tradicionals de molècules petites, les formulacions de siRNA requereixen estudis d’estabilitat metabòlica in vitro durant el desenvolupament preclínic. Aquests estudis avaluen l’impacte del catabolisme del lisosoma i el paper de la fosfatasa d’àcid lisosomal en la degradació de siRNA dins dels lisosomes hepàtics i els lisosomes d’hepatòcits. Es posa èmfasi en l’optimització del lliurament de siRNA i garanteix una escapada robusta de siRNA. Diversos sistemes de proves, com a homogenis hepàtics, lisosomes hepàtics aïllats i hepatòcits primaris, es fan servir per imitar el medi hepàtic. Millorar l’estabilitat lisosòmica a través d’aquestes avaluacions és clau per millorar el rendiment dels fàrmacs siRNA.

Conclusió

Els terapèutics de siRNA transformen la medicina de precisió, permetent el silenciament de gens dirigits, tot i que es mantenen reptes com la degradació lisosòmica. Els lisosomes i enzims àcids com la fosfatasa de l’àcid lisosomal dificulten l’estabilitat del siRNA, però innovacions com Galnac - SiRNA conjugats i modificacions químiques (per exemple, 2 ”- f/2” - ome, fosforotioat) milloren la durabilitat i la fugida lisosomal. Estudis in vitro amb models hepàtics optimitzen encara més aquestes formulacions, obrint el camí per a tractaments basats en RNA més efectius.