Исследование миРНК (препараты Oligo): Роль конъюгатов миРНК в лизосомальной стабильности и доставке siRNA для преодоления выхода миРНК

Ключевые слова: galnac - siRNA, доставка миРНК, спасение миРНК, лизосомы печени, лизосомы гепатоцитов, тритосом, катаболизм лизосом, лизосомальная стабильность, лизосомная кислотная фосфатаза

Ифазный продукт

Введение
РНК - Терапевтические средства стали трансформирующим подходом при лечении различных заболеваний посредством молчания генов. Среди этих методов лечения препараты siRNA привлекают внимание к их улучшению специфичности и эффективности. Основной проблемой в доставке siRNA является обеспечение эффективного выхода миРНК от эндоцитарного пути перед деградацией в лизосомах печени и лизосомах гепатоцитов. Исследования in vitro все чаще сосредотачиваются на том, как составы siRNA способствуют выходу миРНК, взаимодействуя с клеточными компонентами. Это взаимодействие включает в себя критические факторы, такие как катаболизм лизосом, лизосомальная стабильность и деградация лизосомальной кислотой фосфатазой. Оптимизация этих параметров имеет важное значение для улучшения доставки миРНК и достижения эффективного выхода миРНК.

Доставка миРНК и лизосомальное захват
Эффективная доставка миРНК в гепатоциты часто зависит от носителей, таких как наночастицы липидов (LNP) или конъюгаты, такие как Galnac - siRNA, которые нацелены на печень - специфические рецепторы. Несмотря на эти инновации, значительная часть siRNA распространяется на лизосомы печени и лизосомы гепатоцитов, где быстрый катаболизм лизосом приводит к деградации. Кистная среда, обогащенная лизосомальной кислотой фосфатазой, бросает вызов лизосомальной стабильности и препятствует выходу миРНК. Чтобы улучшить терапевтические результаты, исследования миРНК сосредоточены на улучшении выхода миРНК из этих лизосомальных компартментов, тем самым улучшая общую доставку миРНК.

Механизм конъюгатов Galnac - siRNA

Конъюгаты Galnac - SiRNA являются многообещающим подходом для доставки siRNA, используя высокую специфичность N - ацетилгалактозамин (GALNAC), связывающего с рецепторами асиалогликопротеинов (ASGPR) на гепатоцитах. Это взаимодействие облегчает быстрый эндоцитоз, позволяя эффективно проникать в клетки печени. После поглощения конъюгаты интернализованы через ямы с покрытием клатрина, высвобождаются в клеточный просвет, и впоследствии активируют интерференцию РНК (РНКи) путем диссоциации от их линкеров Sialyl - galnac.

Чтобы повысить стабильность и терапевтическую эффективность конъюгатов миРНК, используются несколько химических модификаций:

• 2 '- f и 2' - ОМЕЙ Модификации- Эти модификации предотвращают деградацию РНКазы при сохранении совместимости с механизмом РНК -интерференции (RNAi), имитируя биофизические свойства группы Natural 2 '- OH.
• Фосфоротиоатные модификации- Добавление фосфоротиоатных групп на 5 и 3 'концах миРНК -цепей увеличивает потенциальность, стабильность и долговечность RNAi in vivo.
• Оптимизированные триггеры РНКи- Общие конструкции siRNA включают в себя нуклеотидный шаблон 21/21 с 19 пар оснований и 3 'свеса, а также нуклеотидный шаблон 21/23, который имеет тупой 5 -' направляющий конец цепи и 3 'свес. Эти оптимизации повышают эффективность миРНК и долговечность.

Лизосомальные барьеры
Путешествие миРНК от администрации к месту действия в гепатоцитах чреват препятствиями, особенно секвестрацией и деградацией в лизосомах печени и лизосомах гепатоцитов. Агрессивный катаболизм лизосом в этих компартментах, частично движущийся ферментами, такими как лизосомальная кислотная фосфатаза, ставит под угрозу лизосомальную стабильность и ограничивает побег миРНК. Преодоление этих лизосомальных барьеров имеет решающее значение для успешной доставки миРНК. Достижения в технологии SiRNA фокусируются на модулировании катаболизма лизосом для повышения лизосомальной стабильности и способствовать более эффективному выходу миРНК как из лизосомов печени, так и из лизосомов гепатоцитов.

Катаболизм лизосом и деградация миРНК
В гепатоцитах катаболизм лизосом является основным барьером для стабильности терапевтической миРНК. Внутри кислой среды лизосомов печени и лизосомов гепатоцитов ферментативная активность, включая лизосомную кислотную фосфатазу, уединяет деградацию миРНК. Эта деградация ставит под угрозу лизосомальную стабильность и уменьшает окно для эффективного выхода миРНК. Недавние исследования по составам миРНК показали, что модулирующая активность фосфатазы лизосомной кислоты может смягчить катаболизм лизосом, тем самым сохраняя целостность миРНК и повышая доставку миРНК и спасение миРНК.

Использование моделей тритосом в исследовании SIRNA
В дополнение к традиционным лизосомальным исследованиям, изолированные тритосомы предлагают продвинутую модель для оценки лизосомального поведения. В частности, тритосомы печени крысы, которые являются печеночными лизосомами, загруженными не - Ионными поверхностно -активными веществами, использовались в качестве прогнозирующей системы in vitro для изучения катаболизма лизосом и устойчивости мембраны. Эти модели тритосом позволяют исследователям внимательно имитировать и количественно определять процессы ферментативной деградации, которые влияют на стабильность siRNA. Внедряя понимание исследований тритосом печени крысы, ученые могут лучше оптимизировать стратегии составы для усиления спасения siRNA, что в конечном итоге способствует более эффективной терапии на основе РНК.

Метаболическая система исследования и выбор олигонуклеотидов

Как и в случае с традиционными мелкомолекулярными препаратами, составы SIRNA требуют комплексных исследований метаболической стабильности in vitro во время доклинического развития. Эти исследования оценивают влияние катаболизма лизосом и роль лизосомальной кислотной фосфатазы в деградации миРНК в лизосомах печени и лизосомах гепатоцитов. Акцент делается на оптимизацию доставки миРНК и обеспечение надежного спасения миРНК. Различные испытательные системы, такие как гомогенаты печени, изолированные лизосомы печени и первичные гепатоциты, используются для имитации печени. Улучшение лизосомальной стабильности через эти оценки является ключом к повышению эффективности лекарств от siRNA.

Заключение

Терапевтические средства миРНК преобразуют точную медицину, обеспечивая целенаправленное молчание генов, хотя такие проблемы, как лизосомальная деградация. Кистные лизосомы и ферменты, такие как лизосомная кислотная фосфатаза, препятствуют стабильности миРНК, но инновации, такие как конъюгаты миРНК и химические модификации (например, 2 ’- f/2’ - OME, фосфоротиоат) улучшают долговечность и лизосомный побег. Исследования in vitro с моделями печени дополнительно оптимизируют эти составы, проложив путь для более эффективных методов лечения РНК.