MRI-Ohjattu AAV-annostus NHP-aivomalleissa keskushermoston geeniterapiassa

Keskushermoston geeniterapia on edelleen teknisesti haastavaa, koska terapeuttisten aineiden on voitettava veri-aivoeste, saavutettava tarkat anatomiset tavoitteet ja saavutettava kontrolloitu jakautuminen monimutkaisten hermopiireissä. AAV--pohjaisissa hoidoissa tarvitaan usein paikallista intraparenkymaalista antoa alueellisen spesifisyyden parantamiseksi ja systeemisen altistumisen vähentämiseksi.

Salegion et al.:n katsausartikkeli "Adeno-assosioituneiden virusvektorien ohjattu toimitus kädellisten aivoihin"​, julkaistu Advanced Drug Delivery Reviewsissa vuonna 2012;64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2010,510summarizes how.MRI-ohjattu konvektio-tehostettu toimitus, stereotaktinen kohdistus ja refluksi{0}}refluksiresistentti kanyylisuunnittelu voivat parantaa AAV-vektorin antamista kädellisten aivoissa. Artikkeli on erityisen tärkeä biolääkeyhtiöille, jotka kehittävät keskushermoston geeniterapioita, jotka edellyttävät luotettavaa kädellisten translaatiotietoja.

Artikkelissa kuvataan NHP CNS -kuljetusalustaa, jossa käytetään AAV-vektoreita, erityisesti AAV2:ta, joita annetaankonvektio{0}}tehostettu toimitus. CED soveltaa painegradienttia kanyylin kärjestä makromolekyylien jakamiseksi aivojen välitilojen läpi, mikä mahdollistaa laajemman kudospeiton kuin pelkkä diffuusio.

Keskeinen metodologinen edistysaskel oli AAV2:n infuusio yhdessä Gadoteridolin kanssa, joka on MRI{2}}näkyvä merkkiaine. Kirjoittajat raportoivat, että reaaliaikainen MRI-signaalin jakautuminen korreloi myöhemmän siirtogeenin ilmentymisen kanssa NHP-aivoissa, mikä tukee gadoteridolia korvikemarkkerina vektorien jakautumiselle infuusion aikana.

Tarkistettu alusta integroi myös kalloon{0}}asennetun tähtäyslaitteen, MRI-pohjaisen suunnitteluohjelmiston ja refluksi-kestävän CED-kanyylin. NHP-validointitutkimuksissa järjestelmä tuki toimittamista häntäävyön, putameniin, talamukseen, mustaaineeseen, subtalamuksen ytimeen ja hippokampukseen, ja kanyylin kärjen sijoittelu raportoitiin ​<1 mm of the visually identified target site.

Artikkelissa korostetaan useita päätepisteitä, jotka ovat erittäin tärkeitä NHP:n prekliinisissä keskushermostotutkimuksissa.

Ensinnäkin anatominen kohdistustarkkuus on olennaista, koska pienet sijoitusvirheet voivat johtaa vuotamiseen, kohteen -poikkeamiseen tai epätäydelliseen kudospeittoon. Putamenissa kanyylin sijoittaminen enintään 3 mm:n etäisyydelle tietyistä viereisistä rakenteista liittyi huonompaan suojaukseen, kun taas optimoidut sijoitusvyöhykkeet paransivat kohdekohtaista jakautumista.

Toiseksi, reaaliaikainen MRI-seuranta antaa tutkijoille mahdollisuuden tarkkailla infuusionesteen jakautumista toimenpiteen aikana sen sijaan, että luottaisivat vain -kuolemanjälkeiseen analyysiin. Tämä voi auttaa tunnistamaan refluksin, kammiovuodon ja riittämättömän peiton varhaisessa vaiheessa.

Kolmanneksi infuusionopeus on kriittinen prosessimuuttuja. Varhaisissa CED{1}}pohjaisissa geeniterapiatutkimuksissa käytettiin infuusionopeuksia ​<1 μL/min and relatively small infusion volumes of 50 μL because visual feedback was unavailable. Later work showed that reflux-resistant cannulae tolerated infusion rates up to 5 μL/min, while significant reflux was observed at 8 μL/min.

Yksi tärkeä havainto on seMRI{0}}ohjattu CEDvoi antaa intra-operatiivista palautetta AAV-infuusion aikana, mikä parantaa toimenpiteiden hallintaa ja vähentää epävarmuutta keskushermoston annostelututkimuksissa.

Artikkelissa kuvataan myös talaminen toimitus strategiana laajempaan aivokuoren siirtogeenin ilmentymiseen. Talamuksessa on 50–60 tumaa, ja yhdessä NHP-esimerkissä 300 µl AAV2-hGDNF/merkkiainetta infusoitiin vasempaan ja oikeaan talamukseen ilman raportoituja vuotoja, refluksia tai haitallisia käyttäytymisvaikutuksia. Myöhemmin havaittiin laaja talaminen jakauma ja voimakas aivokuoren siirtogeeniekspressio.

Kirjoittajat korostavat, että AAV2-GDNF-kuljetus näyttää pääasiassa anterogradiselta eikä retrogradiselta. Tämä tukee tiettyjen Parkinsonin taudin geeniterapiastrategioiden aivojuovion sijasta nigraalista toimitusta ja korostaa, kuinka tärkeää on valita toimituskohteet hermopiirien, ei vain kirurgisen saavutettavuuden, perusteella.

Vaikka tämä katsaus tarjoaa arvokkaita ohjeita, nykyaikaisessa lääkekehityksessä on otettava huomioon useita rajoituksia. Ensinnäkin se on katsausartikkeli eikä yksittäinen kontrolloitu tehokkuustutkimus, joten sen johtopäätöksiä voidaan parhaiten käyttää tutkimuksen suunnittelussa sen sijaan, että ne toimisivat suorina tehokkuuden vertailuarvoina. Toiseksi artikkeli keskittyy pääasiassa AAV2:een, kun taas nykyiset keskushermoston putkistot käyttävät usein muokattuja kapsideja, vaihtoehtoisia serotyyppejä ja modifioituja ilmentymisjärjestelmiä. Jokainen vektori voi erota tropismista, ilmentymiskinetiikasta, biologisesta jakautumisesta ja immuuniprofiilista.

Lisäksi MRI{0}}näkyvä merkkiainejakauma pysyy korvaavana lukemana. Vahvan translaation tulkinnan saamiseksi sponsorien tulee yhdistää kuvantaminen vektorigenomin biologiseen jakautumiseen, siirtogeenien ilmentymiseen, histopatologiaan, hermokäyttäytymisen seurantaan ja farmakodynaamisiin päätepisteisiin.

Prisys Biotechissa, meidänNHP CNS-farmakologinen alustatukee räätälöityjä ei-{0}}kädellisten keskushermostotutkimusten suunnittelua ja integroitua MRI-anatomista arviointia translaatiotehokkuuden päätepisteillä. Nämä ominaisuudet auttavat sponsoreita yhdistämään toimitustarkkuuden biologisiin tuloksiin, mukaan lukien vektorien biologinen jakautuminen, sitoutuminen kohteeseen, käyttäytymismuutokset ja turvallisuushavainnot.

Tämä artikkeli vahvistaa keskushermoston geeniterapian keskeistä periaatetta: jakelustrategia on osa terapeuttisen tuotteen strategiaa. Vektorisuunnittelu, anatomisen kohteen valinta, kanyylin sijoitus, infuusiotilavuus, infuusionopeus ja reaaliaikainen{1}}seuranta vaikuttavat kaikki siihen, saavuttaako hoito aiotun kudoksen ja tuottaako tulkittavissa olevaa tehokkuustietoa.

Biolääkeyhtiöille,NHP mallitovat erityisen arvokkaita, kun terapeuttinen suorituskyky riippuu kädellisten{0}}olennaisesta aivojen anatomiasta ja hermostoliitännöistä. Jyrsijätutkimukset voivat tukea varhaista todistetta --käsityksestä, mutta ne eivät pysty täysin toistamaan kädellisten keskushermostokohteiden, kuten putamenin, talamuksen, mustakalvon ja aivokuoren projektiojärjestelmien, kokoa ja rakenteellista monimutkaisuutta.

Prisys Biotech auttaa maailmanlaajuisia sponsoreita muuttamaan nämä periaatteet suoritettaviksi NHP:n prekliinisiksi ohjelmiksi, mukaan lukien toteutettavuusarviointi, stereotaktinen toimitussuunnittelu, pitkittäinen seuranta, näytteenottostrategia ja integroitu tehokkuuden tulkinta.

Jos haluat keskustella siitä, kuinka NHP CNS -geeniterapian prekliininen arviointipalvelumme voi tukea AAV- tai biologista putkistoasi, ota yhteyttä Prisys Biotechiin räätälöityä tutkimuksen suunnittelukonsultointia varten.

Ota yhteyttä Prisys Biotechiin

Viitteet

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Adeno-assosioituneiden virusvektorien ohjattu kuljetus kädellisten aivoihin.​ Advanced Drug Delivery Reviews. 2012;64(7):598–604. DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005.
• Bobo R, Laske D, Akbasak A, Morrison P, Dedrick R, Oldfield E. Konvektio-tehostettu makromolekyylien toimitusta aivoissa.​ PNAS. 1994;91:2076–2080. DOI: 10.1073/pnas.91.6.2076.
• Su X, Kells AP, Aguilar Salegio EA, Richardson RM, Hadaczek P, Beyer J, Bringas J, Pivirotto P, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Reaaliaikainen MR-kuvaus Gadoteridolilla ennustaa siirtogeenien jakautumisen konvektio-tehostettujen AAV2-vektorien toimittamisen jälkeen.​ Molecular Therapy. 2010;18:1490–1495. DOI: 10.1038/mt.2010.114.
• Richardson RM, Kells AP, Martin AJ, Larson PS, Starr PA, Piferi PG, Bates G, Tansey L, Rosenbluth KH, Bringas JR, Berger MS, Bankiewicz KS. Uusi alusta MRI-ohjatun konvektion-tehostetulle terapeuttisten lääkkeiden toimittamiselle: prekliininen validointi kädellisten aivoissa. Stereotaktinen ja toiminnallinen neurokirurgia. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.