siRNA (oligo drogoj) Studo: rolo de galnac - siRNA -konjugacioj en lisosoma stabileco kaj siRNA -liverado por venki siRNA -fuĝon

Ŝlosilvortoj: GalNAc - siRNA, siRNA -liverado, siRNA -fuĝo, hepata lisosomoj, hepatocitaj lisosomoj, tritosomo, lisosoma katabolismo, lisosoma stabileco, lisosomal acida fosfatase

Produkto de ifase

Enkonduko
RNA - bazitaj terapeŭtoj aperis kiel transforma aliro en traktado de diversaj malsanoj per celita geno -silentigado. Inter ĉi tiuj traktadoj, siRNA -drogoj akiras atenton pro sia plibonigita specifeco kaj efikeco. Grava defio en siRNA -liverado estas certigi efikan siRNA eskapi de la endocita vojo antaŭ degenero en hepataj lisosomoj kaj hepatocitaj lisosomoj. In vitro -studoj pli kaj pli fokusiĝas pri kiel siRNA -formuliĝoj antaŭenigas siRNA -eskapon dum interagado kun ĉelaj komponentoj. Ĉi tiu interago implikas kritikajn faktorojn kiel lisosoma katabolismo, lisosomal stabileco kaj degenero per lisosomal acida fosfatase. Optimigi ĉi tiujn parametrojn estas esenca por plibonigi siRNA -liveradon kaj atingi efikan siRNA -eskapon.

SIRNA -liverado kaj lisosomal enirado
Efika siRNA -liverado al hepatocitoj ofte dependas de portantoj kiel lipidaj nanopartikloj (LNPoj) aŭ konjugacioj kiel GalNAc - siRNA, kiuj celas hepaton - specifaj riceviloj. Malgraŭ ĉi tiuj novigoj, signifa frakcio de siRNA estas trafita al hepataj lisosomoj kaj hepatocitaj lisosomoj, kie rapida lisosoma katabolismo kondukas al degenero. La acida medio, riĉigita per lisosomal acida fosfatasa, defias lisosoman stabilecon kaj malhelpas siRNA -eskapon. Por plibonigi terapiajn rezultojn, esplorado pri siRNA fokusas pri plibonigo de siRNA -fuĝo de ĉi tiuj lisosomaj kupeoj, tiel plibonigante entute siRNA -liveradon.

Mekanismo de Galnac - siRNA -konjugacioj

GalNAc - siRNA -konjugacioj estas promesplena aliro por liverado de siRNA, utiligante la altan specifecon de N - acetilgalactosamino (Galnac) liganta al asialoglicoproteinaj riceviloj (ASGPR) sur hepatocitoj. Ĉi tiu interagado faciligas rapidan endokitozon, permesante al siRNA eniri hepatajn ĉelojn efike. Sur la konsumado, la konjugacioj estas internigitaj per kathrin - tegitaj fosaĵoj, liberigitaj en la ĉelan lumenon, kaj poste aktivigas RNA -enmiksiĝon (RNAi) disiĝante de siaj ligoj Sialyl - GalNac.

Por plibonigi la stabilecon kaj terapian efikecon de GalNAc - siRNA -konjugacioj, oni uzas plurajn kemiajn modifojn:

• 2 '- F kaj 2' - OME -modifoj- Ĉi tiuj modifoj malhelpas RNase -degeneron konservante kongruon kun RNA -enmiksiĝo (RNAi) maŝinaro, imitante la biofizikajn proprietojn de la natura 2 '- OH -grupo.
• Fosforotioataj modifoj- Aldoni fosforotiajn grupojn ĉe la 5 'kaj 3' finoj de siRNA -ŝnuroj pliigas potencon, stabilecon kaj RNAi -fortikecon en vivo.
• Optimumigitaj RNAi -ellasiloj- Oftaj siRNA -projektoj inkluzivas la 21/21 nukleotidajn ŝablonojn kun 19 bazaj paroj kaj 3 'preterpasas, kaj la 21/23 nukleotida ŝablono, kiu havas malakceptan 5' gvidilon kaj 3 'preterpasas. Ĉi tiuj optimumigoj plibonigas siRNA -efikecon kaj longecon.

Lisosomaj baroj
La vojaĝo de siRNA de administrado al ĝia agado en hepatocitoj estas plena de obstakloj, precipe la sekvestrado kaj degenero ene de lisosomoj de hepato kaj hepatocitoj. Agresa lisosoma katabolismo en ĉi tiuj kupeoj, pelita parte de enzimoj kiel lisosomal acida fosfatasa, kompromitas lisosoman stabilecon kaj limigas siRNA -eskapon. Venki ĉi tiujn lisosomajn barojn estas kritika por sukcesa liverado de siRNA. Antaŭenigoj en - siRNA -teknologio fokusas pri modulado de lisosoma katabolismo por plibonigi lisosoman stabilecon kaj antaŭenigi pli efikan siRNA -eskapon de ambaŭ hepataj lisosomoj kaj hepatocitaj lisosomoj.

Lisosoma katabolismo kaj siRNA -degenero
En hepatocitoj, lisosoma katabolismo estas ĉefa baro por la stabileco de terapia siRNA. Ene de la acida medio de hepataj lisosomoj kaj hepatocitaj lisosomoj, enzimataj agadoj - inkluzive de tiuj de lisosoma acida fosfatasa - akcelanta siRNA -degeneron. Ĉi tiu degenero kompromitas lisosoman stabilecon kaj reduktas la fenestron por efika siRNA -fuĝo. Lastatempaj studoj pri siRNA -formuladoj pruvis, ke modulado de lisosomal acida fosfatasa agado povas mildigi lisosoman katabolismon, tiel konservante siRNA -integrecon kaj plibonigante siRNA -liveradon kaj siRNA -fuĝon.

Uzante tritosomajn modelojn en siRNA -esplorado
Krom konvenciaj lisosomaj studoj, izolitaj tritosomoj ofertas altnivelan modelon por taksi lisosoman konduton. Specife, rataj hepataj tritosomoj - kiuj estas hepataj lisosomoj ŝarĝitaj kun ne - ionikaj surfactants - estis uzataj kiel prognoza in vitro -sistemo por studi lisosoman katabolismon kaj membran stabilecon. Ĉi tiuj tritosomaj modeloj ebligas al esploristoj proksime imiti kaj kvantigi la enzimajn degradajn procezojn, kiuj influas siRNA -stabilecon. Per korpigado de komprenoj de studoj pri hepato de rato, sciencistoj povas pli bone optimumigi formulajn strategiojn por plibonigi siRNA -eskapon, finfine kontribuante al pli efikaj RNA -bazitaj terapioj.

Metabola Esplora Sistemo kaj Elekto de Oligonucleotidoj

Kiel ĉe tradiciaj malgrandaj molekulaj drogoj, siRNA -formuliĝoj postulas ampleksajn studojn pri metabola stabileco en vitro dum preklinika disvolviĝo. Ĉi tiuj studoj taksas la efikon de lisosoma katabolismo kaj la rolon de lisosomal acida fosfatase en degradado de siRNA ene de hepataj lisosomoj kaj hepatocitaj lisosomoj. Emfazo estas metita sur optimumigado de siRNA -liverado kaj certigado de fortika siRNA -fuĝo. Diversaj testsistemoj - kiel hepataj homogenoj, izolitaj hepaj lisosomoj kaj primaraj hepatocitoj - estas uzataj por imiti la hepatan medion. Plibonigi lisosoman stabilecon per ĉi tiuj taksadoj estas ŝlosila por plibonigi la agadon de siRNA -drogoj.

Konkludo

siRNA -terapioj transformas precizan medicinon ebligante celitan genan silentigon, kvankam defioj kiel lisosomal degenero restas. Acidaj lisosomoj kaj enzimoj kiel lisosomal acida fosfatase malhelpas siRNA -stabilecon, sed novigojn kiel GalNAc - siRNA -konjugaciojn kaj kemiajn modifojn (ekz. 2 '- f/2' - ome, fosforotioato) plibonigas daŭron kaj lisosoman eskapon. In vitro -studoj kun hepataj modeloj plue optimumigas ĉi tiujn formulojn, malfermante la vojon por pli efikaj RNA - bazitaj traktadoj.