Noi di Prisys Biotechnology riconosciamo il crescente interesse per i farmaci a base di oligonucleotidi-, in particolare per le terapie a base di piccoli RNA interferenti (siRNA). siRNA rappresenta la terza generazione di farmaci terapeutici dopo i farmaci a piccole molecole e le terapie basate su anticorpi-e ha mostrato un grande potenziale nel rivoluzionare il campo dello sviluppo dei farmaci.
Meccanismo d'azione siRNA:
I siRNA sono brevi sequenze nucleotidiche di circa 20 basi che utilizzano i principi di accoppiamento delle basi Watson-Crick per legarsi a filamenti complementari di mRNA, influenzando così i processi di trascrizione e traduzione. In base alle loro variazioni strutturali e meccanicistiche, i siRNA sono classificati come oligonucleotidi antisenso (ASO), piccoli RNA interferenti (siRNA), piccoli RNA attivanti (saRNA), microRNA (miRNA) e aptameri. Tra questi, il siRNA ha guadagnato un'attenzione significativa grazie alla sua promettente efficacia terapeutica e ai progressi tecnologici.
Importanza delle modifiche chimiche e dei sistemi di consegna:
I siRNA non modificati hanno un'emivita breve-e presentano un rischio di tossicità fuori-bersaglio. Le modifiche chimiche e i sistemi di somministrazione adeguati svolgono un ruolo cruciale nel raggiungimento degli effetti terapeutici. I sei farmaci siRNA approvati menzionati in precedenza hanno subito modifiche chimiche, come modifiche alla struttura principale del fosforotioato e modifiche al ribosio come 2'-O-metil (2-OMe), 2'-O-metossietile (2-MOE) e 2'-Fluoro (2-F). Inoltre, l’efficienza del rilascio di siRNA si basa su sistemi di rilascio avanzati come i coniugati LNP e GalNAc, che hanno entrambi dimostrato capacità di colpire il fegato.
Valutazione preclinica della sicurezza e selezione delle specie animali:
La valutazione preclinica della sicurezza dei farmaci a base di siRNA prevede la valutazione delle tossicità-specifiche e fuori-del target nei modelli animali. La selezione delle specie animali, inclusi roditori e primati non umani (NHP), dipende dalle caratteristiche specifiche del farmaco siRNA. Ad esempio, le specie di primati mostrano un'elevata omologia con gli esseri umani in termini di sequenze di mRNA target e forniscono una migliore valutazione della farmacocinetica e della farmacodinamica dei siRNA. L'utilizzo di primati non-umani per la valutazione della sicurezza è stata una pratica comune, soprattutto per i farmaci a base di siRNA mirati al fegato.
Tossicità epatica e risposte immunitarie:
Il fegato è un organo chiave di interesse nelle terapie con siRNA. I farmaci siRNA approvati hanno dimostrato varie caratteristiche associate al rilascio specifico del fegato-, all'assorbimento degli epatociti e alla potenziale epatotossicità. Studi istopatologici hanno rivelato vacuolizzazione epatocellulare, infiltrazione infiammatoria e lievi aumenti degli enzimi epatici come l'alanina transaminasi (ALT) e l'aspartato transaminasi (AST). Sono state valutate e monitorate anche le risposte immunitarie, inclusi gli anticorpi anti-farmaco (ADA), il rilascio di citochine, l'attivazione del complemento e la fenotipizzazione immunitaria.
Il silenziamento genico mediato da siRNA- offre un immenso potenziale terapeutico. Tuttavia, ottenere un silenziamento accurato può essere difficile. Gli effetti fuori-bersaglio, in cui il siRNA sopprime inavvertitamente geni non desiderati, possono portare a conseguenze impreviste. La Japan Drug and Medical Device Administration (PMDA) lo riconosce nelle sue "Linee guida per la valutazione della sicurezza non{5}}clinica dei prodotti terapeutici oligonucleotidici", classificando la tossicità dei siRNA in tipi mirati e fuori-target.
Fegato: il bersaglio principale, la preoccupazione principale
Il fegato è l’organo principale di interesse per i farmaci a base di siRNA. Per approfondire, analizziamo sei farmaci siRNA commercializzati, concentrandoci sulle caratteristiche del farmaco, sulla farmacocinetica e sulla patologia osservata. In particolare, tutti e sei i geni correlati al fegato-sono bersaglio sia per la sintesi che per l'espressione. Inoltre, sono modificati chimicamente, come il tiofosfato, che può contribuire all'epatotossicità attraverso un elevato legame proteico. Sia le nanoparticelle lipidiche (LNP) che la coniugazione con N-acetilgalattosamina (GalNAc) facilitano il targeting del fegato. Ad esempio, l'80-90% degli LNP contenuti in Patisiran, un farmaco LNP-siRNA, si accumulano nel fegato dopo somministrazione endovenosa. Gli siRNA GalNAc- utilizzano l'endocitosi mediata da ASGPR per l'assorbimento intracellulare, con ASGPR altamente espresso negli epatociti.
Profilo di tossicità epatica: dall'accumulo all'infiammazione
Le analisi della distribuzione tissutale rivelano costantemente le concentrazioni più elevate di siRNA nel fegato. Il lumasiran, ad esempio, ha mostrato un'AUC di 76700 h*ug/mL e un'emivita di 409 ore nelle scimmie alla dose di 10 mg/kg. In particolare, studi sulla tossicità a lungo-termine sulle scimmie hanno rivelato alterazioni istopatologiche del fegato-dose-dipendenti:
1. Granuli basofili di epatociti/cellule di Kupffer: potrebbero rappresentare il farmaco, i suoi metaboliti o adattamenti cellulari agli oligonucleotidi.
2. Vacuolizzazione degli epatociti: potenzialmente un effetto secondario dovuto all'accumulo di granuli basofili citoplasmatici.
3. Infiltrazione infiammatoria: elevate concentrazioni di farmaci possono attivare percorsi pro-infiammatori.
4. Necrosi di singole cellule epatocitarie-: a dosi elevate si verifica un grave danno patologico con ampio accumulo di granuli basofili.
Elevati marcatori biochimici del sangue come ALT e AST spesso accompagnano questi cambiamenti. Tuttavia, la valutazione completa del danno tissutale, delle alterazioni dell’indice associato, della reversibilità e di risultati simili in altri farmaci a base di siRNA è cruciale per determinare la reale nocività di questi cambiamenti.
Oltre il fegato: tossicità off-target e stimolazione immunitaria
Anche la complementarità della sequenza-indipendente dalla tossicità fuori-bersaglio merita attenzione. Una conseguenza sono le reazioni di stimolazione immunitaria, in gran parte dipendenti dalla struttura della sequenza nucleotidica e dalle modifiche chimiche. I farmaci a base di siRNA possono attivare il sistema immunitario innato, provocare reazioni nel sito di iniezione (Patiiran, Inclisiran) e diminuzioni delle piastrine (PLT) (Patisiran, Givosiran). La valutazione della stimolazione immunitaria prevede l'analisi in vivo di marcatori rilevanti e valutazioni in vitro utilizzando cellule mononucleate isolate del sangue periferico o sangue intero per prevedere il rilascio di citochine.
Possono verificarsi anche effetti fuori bersaglio non-ibridizzati-correlati-, come i cambiamenti della funzione della coagulazione. Alcuni farmaci siRNA inibiscono selettivamente il fattore IXa e il cofattore VIIIa nella cascata della coagulazione, alterando il tempo di azione della trombina e inibendo indirettamente la coagulazione (p. es., Patisiran, Lumasiran, APTT leggermente elevato). Inoltre, i farmaci siRNA possono legarsi all’inibitore H, attivando la via di bypass del complemento. L'iperattivazione del complemento può alterarne la funzione, fino a provocare infiammazione secondaria e vasculite (ad es. aumento di C3a indotto da patisiran-, infiltrazione infiammatoria epatica, infiammazione perivascolare nei siti di infusione).
Tossicità del sistema di consegna: non trascurare il trasportatore
Anche il sistema di consegna, spesso LNP, merita attenzione. Nuovi eccipienti o rapporti alterati dei componenti negli LNP richiedono un'indagine approfondita. Sebbene le linee guida LNP specifiche rimangano assenti, le linee guida esistenti come "Guida per l'industria: chimica, produzione e controlli dei prodotti Lipiodol; farmacocinetica umana e biodisponibilità; e documentazione sull'etichettatura" possono offrire spunti preziosi. Anche le indagini dell'LNP di Patisiran possono servire da riferimento. In particolare, se gli LNP rientrano nello standard di registrazione degli eccipienti non-indipendente, possono essere studiati insieme al siRNA con le stesse specie animali della valutazione di sicurezza non-clinica del siRNA, considerando il requisito di due-specie per il siRNA.
Conclusione:
Il campo delle terapie con siRNA continua ad avanzare concentrandosi sul miglioramento dei sistemi di somministrazione, sulle modifiche chimiche, sulla riduzione al minimo degli effetti fuori target e sull'espansione delle indicazioni. Prisys Biotechnology continua a impegnarsi nello sviluppo di terapie innovative basate su siRNA-, sfruttando la nostra esperienza nella scoperta di farmaci e nei sistemi di somministrazione. Ci impegniamo a proporre trattamenti trasformativi che rispondano ai bisogni medici insoddisfatti e migliorino i risultati dei pazienti.
