Estudo de siRNA (Oligo Drogas): Papel de Galnac - Conjugados de siRNA na estabilidade lisosómica e na entrega de siRNA para superar a fuga de siRNA

Palabras clave: Galnac - siRNA, entrega de siRNA, fuga de siRNA, lisosomas hepáticos, lisosomas de hepatocitos, tritosoma, catabolismo lisosoma, estabilidade lisosómica, fosfatase lisosómico ácido

Produto IPHase

Introdución
O ARN - as terapéuticas baseadas xurdiron como un enfoque transformador para tratar diversas enfermidades mediante silenciamento xénico dirixido. Entre estes tratamentos, os medicamentos de siRNA están a chamar a atención pola súa mellor especificidade e eficacia. Un desafío importante na entrega de siRNA é garantir unha fuga eficiente de siRNA da vía endocítica antes da degradación en lisosomas hepáticos e lisosomas hepatocitos. Os estudos in vitro céntranse cada vez máis en como as formulacións de siRNA promoven a fuga de siRNA mentres interactúan cos compoñentes celulares. Esta interacción implica factores críticos como o catabolismo do lisosoma, a estabilidade lisosómica e a degradación por fosfatase de ácido lisosómico. A optimización destes parámetros é esencial para mellorar a entrega de siRNA e conseguir unha fuga efectiva de siRNA.

Entrega de siRNA e atrapamento lisosómico
A entrega efectiva de siRNA a hepatocitos a miúdo depende de transportistas como nanopartículas lipídicas (LNPs) ou conxugados como Galnac - siRNA, que teñen como obxectivo o fígado - receptores específicos. A pesar destas innovacións, unha fracción significativa de siRNA é traficada a lisosomas hepáticos e lisosomas hepatocitos, onde o catabolismo rápido do lisosoma leva á degradación. O ambiente ácido, enriquecido con fosfatase de ácido lisosómico, desafía a estabilidade lisosómica e dificulta a fuga de siRNA. Para mellorar os resultados terapéuticos, a investigación sobre siRNA está a centrarse na mellora da fuga de siRNA destes compartimentos lisosómicos, mellorando así a entrega xeral de siRNA.

Mecanismo de Galnac - Conjugados de siRNA

Galnac - Os conxugados de siRNA son un enfoque prometedor para a entrega de siRNA, aproveitando a alta especificidade de n - acetilgalactosamina (GalNAC) que se une aos receptores de asialoglicoproteína (ASGPR) en hepatocitos. Esta interacción facilita a endocitose rápida, permitindo que o siRNA introduza as células do fígado de forma eficiente. Tras a captación, os conxugados interiorízanse a través de pozos recubertos de clatrina, liberados no lumen celular e activan posteriormente a interferencia de ARN (ARNi) disociando dos seus enlaces sialyl - Galnac.

Para mellorar a estabilidade e a eficacia terapéutica de Galnac - Conjugados de siRNA, úsanse varias modificacións químicas:

• 2 '- F e 2' - OME Modificacións- Estas modificacións impiden a degradación da RNase mantendo a compatibilidade coa maquinaria de interferencia de ARN (RNAi), imitando as propiedades biofísicas do grupo natural 2 '- OH.
• Modificacións de fosforotioato- Engadir grupos de fosforotioato nos extremos 5 'e 3' das cadeas de siRNA aumenta in vivo a potencia, a estabilidade e a durabilidade do ARN.
• Disparadores de ARN optimizados- Os deseños comúns de siRNA inclúen a plantilla de nucleótidos 21/21 con 19 pares de bases e 3 'sobre os soldados, e a plantilla de nucleótidos 21/23, que ten un extremo de cadea de guía de 5' e unha sobrecarga de 3 '. Estas optimizacións melloran a eficacia e a lonxevidade do siRNA.

Barreiras lisosómicas
A viaxe de siRNA desde a administración ata o seu sitio de acción en hepatocitos está cheo de obstáculos, especialmente o secuestro e a degradación dentro dos lisosomas hepáticos e os lisosomas hepatocitos. O catabolismo do lisosoma agresivo nestes compartimentos, impulsado en parte por enzimas como a fosfatase de ácido lisosómico, compromete a estabilidade lisosómica e limita a fuga de siRNA. Superar estas barreiras lisosómicas é fundamental para a entrega de siRNA exitosa. Os avances na tecnoloxía de siRNA céntranse na modulación do catabolismo do lisosoma para mellorar a estabilidade lisosómica e promover un siRNA máis eficiente para os lisosomas hepáticos e os lisosomas hepatocitos.

Catabolismo de lisosomas e degradación do siRNA
Nos hepatocitos, o catabolismo do lisosoma é unha gran barreira para a estabilidade do siRNA terapéutico. Dentro do ámbito ácido de lisosomas hepáticos e lisosomas hepatocitos, actividades enzimáticas, incluída as da fosfatase de ácido lisosómico, aceleran a degradación do siRNA. Esta degradación compromete a estabilidade lisosómica e reduce a xanela para unha fuga efectiva de siRNA. Estudos recentes sobre formulacións de siRNA demostraron que a actividade de fosfatase de ácido lisosómico modulando pode mitigar o catabolismo do lisosoma, conservando así a integridade do siRNA e aumentando a entrega de siRNA e a fuga de siRNA.

Empregando modelos de tritosoma na investigación de siRNA
Ademais dos estudos lisosómicos convencionais, os tritosomas illados ofrecen un modelo avanzado para avaliar o comportamento lisosómico. En concreto, os tritosomas de fígado de rata -que son lisosomas hepáticos cargados de tensioactivos non - iónicos- foron empregados como un sistema predictivo in vitro para estudar o catabolismo lisosoma e a estabilidade da membrana. Estes modelos de tritosoma permiten aos investigadores imitar de preto e cuantificar os procesos de degradación enzimática que afectan a estabilidade do siRNA. Ao incorporar ideas de estudos de tritosomas de fígado de rata, os científicos poden optimizar mellor as estratexias de formulación para mellorar a fuga de siRNA, contribuíndo ao final a terapéutica baseada en ARN -

Sistema de investigación metabólica e selección de oligonucleótidos

Do mesmo xeito que cos medicamentos tradicionais de moléculas pequenas, as formulacións de siRNA requiren estudos completos de estabilidade metabólica in vitro durante o desenvolvemento preclínico. Estes estudos avalían o impacto do catabolismo do lisosoma e o papel da fosfatase de ácido lisosómico na degradación do siRNA dentro dos lisosomas hepáticos e dos lisosomas hepatocitos. Énfase en optimizar a entrega de siRNA e garantir unha robusta fuga de siRNA. Diversos sistemas de proba, como homoxeneos do fígado, lisosomas hepáticos illados e hepatocitos primarios, son empregados para imitar o ambiente hepático. Mellorar a estabilidade lisosómica a través destas avaliacións é clave para mellorar o rendemento dos medicamentos de siRNA.

Conclusión

A terapéutica de siRNA transforman a medicina de precisión permitindo que o silenciamento xénico dirixido, aínda que quedan retos como a degradación lisosómica. Os lisosomas e enzimas ácidas como a fosfatase de ácido lisosómico dificultan a estabilidade do siRNA, pero innovacións como os conxugados de siRNA e as modificacións químicas (por exemplo, 2 "- f/2" - ome, fosforotioato) melloran a durabilidade e a fuga lisosómica. Estudos in vitro con modelos hepáticos optimizan aínda máis estas formulacións, abrindo o camiño para tratamentos baseados en ARN - máis eficaces.