Étude de siRNA (Oligo Drugs): Rôle des conjugués de Galnac - siRNA en stabilité lysosomale et livraison de siRNA pour surmonter l'évasion siRNA

Mots-clés: Galnac - siRNA, livraison de siRNA, évasion de siRNA, lysosomes du foie, lysosomes d'hépatocytes, tritosome, catabolisme des lysosomes, stabilité lysosomale, phosphatase acide lysosomale

Produit iphase

Introduction
Les thérapies basées sur l'ARN - sont devenues une approche transformatrice dans le traitement de diverses maladies par le silence des gènes ciblée. Parmi ces traitements, les médicaments siRNA attirent l'attention pour leur spécificité et leur efficacité améliorées. Un défi majeur dans la livraison de siRNA consiste à assurer une évasion efficace de l'ARNsi de la voie endocytaire avant la dégradation des lysosomes du foie et des lysosomes d'hépatocytes. Les études in vitro se concentrent de plus en plus sur la façon dont les formulations de siRNA favorisent l'évasion de l'ARNsi tout en interagissant avec les composants cellulaires. Cette interaction implique des facteurs critiques tels que le catabolisme des lysosomes, la stabilité lysosomale et la dégradation par l'acide lysosomal phosphatase. L'optimisation de ces paramètres est essentielle pour améliorer la livraison de siRNA et réaliser une évasion efficace de l'ARNsi.

Livraison de siRNA et piégeage lysosomal
La livraison efficace de l'ARNsi aux hépatocytes repose souvent sur des porteurs tels que des nanoparticules lipidiques (LNP) ou des conjugués comme Galnac - siRNA, qui ciblent le foie - récepteurs spécifiques. Malgré ces innovations, une fraction importante de siRNA est trafiquée aux lysosomes hépatiques et aux lysosomes d'hépatocytes, où le catabolisme rapide des lysosomes conduit à une dégradation. L'environnement acide, enrichi de phosphatase acide lysosomale, remet en question la stabilité lysosomale et entrave l'évasion de l'ARNsi. Pour améliorer les résultats thérapeutiques, la recherche sur l'ARNsi se concentre sur l'amélioration de l'échappement de l'ARNsi de ces compartiments lysosomaux, améliorant ainsi la livraison globale de l'ARNsi.

Mécanisme de Galnac - conjugués siRNA

Galnac - Les conjugués siRNA sont une approche prometteuse pour la livraison de siRNA, tirant parti de la forte spécificité de la n - acétylgalactosamine (GALNAC) se liant aux récepteurs de l'asialoglycoprotéine (ASGPR) sur les hépatocytes. Cette interaction facilite l'endocytose rapide, permettant à l'ARNsi de pénétrer efficacement les cellules hépatiques. Lors de l'absorption, les conjugués sont internalisés via des puits de clathrin - enrobés, libérés dans la lumière cellulaire, et activent ensuite l'interférence de l'ARN (RNAi) en se dissociant de leurs lieurs sialyl - galnac.

Pour améliorer la stabilité et l'efficacité thérapeutique des conjugués Galnac - siRNA, plusieurs modifications chimiques sont utilisées:

• 2 '- f et 2' - OME Modifications- Ces modifications empêchent la dégradation de la RNase tout en maintenant la compatibilité avec les machines d'interférence de l'ARN (ARNI), imitant les propriétés biophysiques du groupe naturel 2 '- OH.
• Modifications de phosphorothioate- L'ajout de groupes de phosphorothioate aux extrémités 5 'et 3' des brins siRNA augmente la puissance, la stabilité et la durabilité de l'ARNi in vivo.
• Déclencheurs d'ARNi optimisés- Les conceptions de siRNA courantes incluent le modèle de nucléotide 21/21 avec 19 paires de bases et 3 'surplombs, et le modèle de nucléotide 21/23, qui a une extrémité de brin de guidage de 5' et un surplomb de 3 '. Ces optimisations améliorent l'efficacité et la longévité de l'ARNsi.

Barrières lysosomales
Le voyage de siRNA de l'administration à son site d'action dans les hépatocytes est chargé d'obstacles, en particulier la séquestration et la dégradation dans les lysomes hépatiques et les lysosomes d'hépatocytes. Catabolisme agressif du lysosome dans ces compartiments, entraîné en partie par des enzymes comme la phosphatase de l'acide lysosomal, compromet la stabilité lysosomale et limite l'évasion de l'ARNsi. Il est essentiel de surmonter ces barrières lysosomales pour une livraison de siRNA réussie. Les progrès de la technologie de l'ARNsi se concentrent sur la modulation du catabolisme des lysosomes pour améliorer la stabilité lysosomale et favoriser une évasion de siRNA plus efficace aux lysomes hépatiques et aux lysosomes d'hépatocytes.

Catabolisme du lysosome et dégradation de l'ARNsi
Dans les hépatocytes, le catabolisme des lysosomes est un obstacle majeur à la stabilité de l'ARNsi thérapeutique. Dans le milieu acide des lysosomes hépatiques et des lysosomes d'hépatocytes, des activités enzymatiques - y compris celles de la phosphatase de l'acide lysosomal - la dégradation de l'ARNsi accélérée. Cette dégradation compromet la stabilité lysosomale et réduit la fenêtre pour une évasion efficace de l'ARNsi. Des études récentes sur les formulations de siRNA ont démontré que la modulation de l'activité de la phosphatase de l'acide lysosomal peut atténuer le catabolisme du lysosome, préservant ainsi l'intégrité de l'ARNsi et améliorant la livraison de siRNA et l'évasion de l'ARNsi.

Utilisation de modèles de tritosomes dans la recherche siRNA
En plus des études lysosomales conventionnelles, les tritosomes isolés offrent un modèle avancé pour évaluer le comportement lysosomal. Plus précisément, les tritosomes du foie de rat - qui sont des lysosomes hépatiques chargés de tensioactifs non - ioniques - ont été utilisés comme système in vitro prédictif pour étudier le catabolisme des lysosomes et la stabilité de la membrane. Ces modèles de tritosomes permettent aux chercheurs d'imiter et de quantifier étroitement les processus de dégradation enzymatique qui ont un impact sur la stabilité de l'ARNsi. En incorporant des idées d'études du tritosome du foie de rat, les scientifiques peuvent mieux optimiser les stratégies de formulation pour améliorer l'évasion de l'ARNsi, contribuant finalement à des thérapies basées sur l'ARN -

Système de recherche métabolique et sélection d'oligonucléotides

Comme pour les médicaments traditionnels à petites molécules, les formulations de siRNA nécessitent des études complètes de stabilité métabolique in vitro pendant le développement préclinique. Ces études évaluent l'impact du catabolisme des lysosomes et le rôle de la phosphatase de l'acide lysosomal dans la dégradation de l'ARNsi dans les lysosomes hépatiques et les lysosomes d'hépatocytes. L'accent est mis sur l'optimisation de la livraison de siRNA et la garantie d'évasion de siRNA robuste. Divers systèmes de test - comme les homogénats hépatiques, les lysosomes hépatiques isolés et les hépatocytes primaires - sont utilisés pour imiter l'environnement hépatique. L'amélioration de la stabilité lysosomale par ces évaluations est essentielle pour améliorer les performances des médicaments siRNA.

Conclusion

Les thérapies siRNA transforment la médecine de précision en permettant le silençage des gènes ciblé, bien que des défis comme la dégradation lysosomale restent. Les lysosomes et enzymes acides tels que la phosphatase acide lysosomale entravent la stabilité de l'ARNsi, mais des innovations comme Galnac - Conjugats siRNA et modifications chimiques (par exemple 2 ’- F / 2’ - OME, phosphorothioate) améliorent la durabilité et l'évasion lysosomale. Des études in vitro avec des modèles hépatiques optimisent davantage ces formulations, ouvrant la voie à des traitements basés sur l'ARN plus efficace.