МРТ-Керована AAV-доставка в моделях мозку NHP для генної терапії ЦНС

Генна терапія центральної нервової системи залишається технічно складною, оскільки терапевтичні агенти мають подолати гематоенцефалічний бар’єр, досягти точних анатомічних цілей і досягти контрольованого розподілу в складних нейронних ланцюгах. Для терапії на основі AAV-часто потрібна місцева інтрапаренхіматозна доставка для покращення регіональної специфічності та зменшення системного впливу.

Оглядова стаття «Керована доставка адено-асоційованих вірусних векторів у мозок приматів» Salegio et al., опублікована в Advanced Drug Delivery Reviews у 2012 р.; 64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005, узагальнює, якМРТ-керована конвекція-покращена доставка, стереотаксичне націлювання та рефлюкс{0}}стійка конструкція канюлі можуть покращити введення вектора AAV у мозок приматів. Стаття особливо актуальна для біофармацевтичних компаній, які розробляють генну терапію ЦНС, для якої потрібні надійні дані трансляції не-приматів людини.

У статті описано платформу доставки NHP CNS з використанням векторів AAV, зокрема AAV2, що вводяться черезконвекція{0}}покращена доставка. CED застосовує градієнт тиску від кінчика канюлі для розподілу макромолекул через інтерстиціальний простір мозку, забезпечуючи ширше охоплення тканин, ніж лише дифузія.

Ключовим методологічним прогресом стало спільне-вливання AAV2 з гадотеридолом, МРТ-видимим індикатором. Автори повідомили, що розподіл сигналу МРТ у реальному-часі корелює з подальшою експресією трансгену в мозку NHP, підтверджуючи гадотеридол як сурогатний маркер для розподілу вектора під час інфузії.

Переглянута платформа також інтегрувала пристрій-прицілювання, встановлений на черепі, програмне забезпечення для-планування на основі МРТ і -стійку до рефлюксу канюлю CED. У дослідженнях валідації NHP система підтримувала доставку в хвостату кістку, путамен, таламус, чорну субстанцію, субталамічне ядро ​​та гіпокамп із розміщенням кінчика канюлі в межах ​<1 mm of the visually identified target site.

У статті висвітлено кілька кінцевих точок, які є дуже актуальними для доклінічних досліджень ЦНС NHP.

По-перше, точність анатомічного націлювання є важливою, оскільки невеликі помилки розміщення можуть призвести до витоку, не-цільового розподілу або неповного покриття тканин. У путамені розміщення канюлі в межах 3 мм або менше від певних сусідніх структур було пов’язано з гіршим утриманням, тоді як оптимізовані зони розміщення покращили цільовий-специфічний розподіл.

По-друге, моніторинг МРТ у реальному-часі дозволяє дослідникам спостерігати за розподілом інфузії під час процедури, а не покладатися лише на-посмертний аналіз. Це може допомогти вчасно виявити рефлюкс, шлуночкову витік та неадекватне покриття.

По-третє, швидкість інфузії є критичною процедурною змінною. У ранніх дослідженнях генної терапії на основі CED- використовували швидкість інфузії ​<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.

Один важливий висновок полягає в томуCED-під контролем МРТможе забезпечити інтра{0}}операційний зворотний зв’язок під час інфузії AAV, покращуючи процедурний контроль і зменшуючи невизначеність у дослідженнях доставки ЦНС.

У статті також описується таламічна доставка як стратегія для ширшої експресії кортикального трансгену. Таламус містить 50–60 ядер, і в одному прикладі NHP 300 мкл AAV2-hGDNF/індикатора було введено в лівий і правий таламус без повідомлень про витік, рефлюкс або несприятливі поведінкові ефекти. Згодом спостерігали великий таламічний розподіл і потужну кортикальну експресію трансгену.

Що стосується доставки в базальні ганглії, автори підкреслюють, що транспорт AAV2-GDNF виглядає переважно антероградним, а не ретроградним. Це підтримує смугасту, а не чорно-білу доставку для певних стратегій генної терапії хвороби Паркінсона та підкреслює важливість вибору цілей доставки на основі нейронної схеми, а не лише хірургічної доступності.

Незважаючи на те, що цей огляд містить цінні вказівки, у розробці сучасних ліків слід враховувати кілька обмежень. По-перше, це оглядова стаття, а не єдине контрольоване дослідження ефективності, тому її висновки найкраще використовувати для інформування про дизайн дослідження, а не служити прямим еталонним показником ефективності. По-друге, стаття зосереджена в основному на AAV2, тоді як поточні конвеєри ЦНС часто використовують сконструйовані капсиди, альтернативні серотипи та модифіковані системи експресії. Кожен вектор може відрізнятися тропізмом, кінетикою експресії, біорозподілом та імунним профілем.

Крім того, МРТ-видимий розподіл індикаторів залишається сурогатним зчитуванням. Для надійної трансляційної інтерпретації спонсори повинні поєднувати візуалізацію з біорозподілом векторного геному, експресією трансгену, гістопатологією, нейроповедінковим моніторингом і фармакодинамічними кінцевими точками.

У Prisys Biotech, нашФармакологічна платформа NHP CNSпідтримує налаштований дизайн дослідження ЦНС не{0}}приматів людини та інтегровану анатомічну оцінку-на основі МРТ із кінцевими точками трансляційної ефективності. Ці можливості допомагають спонсорам пов’язувати точність доставки з біологічними результатами, включаючи біорозповсюдження вектора, ураження цілей, поведінкові зміни та спостереження за безпекою.

Ця стаття підкріплює ключовий принцип генної терапії ЦНС: стратегія доставки є частиною стратегії терапевтичного продукту. Дизайн вектора, вибір анатомічної мішені, розміщення канюлі, об’єм інфузії, швидкість інфузії та-моніторинг у реальному часі впливають на те, чи досягає терапія цільової тканини та створює дані про ефективність, які можна інтерпретувати.

Для біофармацевтичних компаній,Моделі NHPособливо цінні, коли терапевтична ефективність залежить від-відповідної анатомії мозку приматів і нейронного зв’язку. Дослідження на гризунах можуть підтвердити ранні докази--концепції, але вони не можуть повністю відтворити масштаб і структурну складність мішеней ЦНС приматів, таких як путамен, таламус, чорна субстанція та кортикальні проекційні системи.

Prisys Biotech допомагає глобальним спонсорам перекласти ці принципи у виконувані доклінічні програми NHP, включаючи оцінку здійсненності, стереотаксичне планування доставки, поздовжній моніторинг, стратегію збору зразків та інтегровану інтерпретацію ефективності.

Щоб обговорити, як наша служба доклінічної оцінки генної терапії NHP CNS може підтримувати ваш AAV або біологічний конвеєр, зв’яжіться з Prisys Biotech, щоб отримати індивідуальну консультацію щодо дизайну дослідження.

Зверніться до Prisys Biotech

Список літератури

• Salegio EA, Samaranch L, Kells AP, Forsayeth J, Bankiewicz KS. Керована доставка адено-асоційованих вірусних векторів у мозок приматів.​ Advanced Drug Delivery Reviews. 2012;64(7):598–604. DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005.
• Бобо Р., Ласке Д., Акбасак А., Моррісон П., Дедрік Р., Олдфілд Е. Конвекція-покращена доставка макромолекул у мозок.​ PNAS. 1994;91:2076–2080. DOI: 10.1073/pnas.91.6.2076.
• Су Х, Келлс А.П., Агілар Салегіо Е.А., Річардсон Р.М., Хадачек П., Бейєр Дж., Брінгас Дж., Півіротто П., Форсайет Дж., Банкевич К.С. МРТ-зображення-в реальному часі з гадотеридолом передбачає розподіл трансгенів після конвекційної{2}}посиленої доставки векторів AAV2.​ Molecular Therapy. 2010;18:1490–1495. DOI: 10.1038/mt.2010.114.
• Річардсон Р.М., Келлс А.П., Мартін А.Й., Ларсон П.С., Старр П.А., Пайфері П.Г., Бейтс Г., Тенсі Л., Розенблут К.Х., Брінгас Дж.Р., Бергер М.С., Банкевич К.С. Нова платформа для МРТ-керованої конвекції-покращеної доставки терапевтичних засобів: доклінічна перевірка в мозку приматів, крім людини.​ Стереотаксична та функціональна нейрохірургія. 2011;89:141–151. DOI: 10.1159/000323544.