ความเป็นมาการวิจัย
การบำบัดด้วยยีนของระบบประสาทส่วนกลางยังคงมีความท้าทายทางเทคนิค เนื่องจากสารรักษาโรคจะต้องเอาชนะอุปสรรคในเลือด- เข้าถึงเป้าหมายทางกายวิภาคที่แม่นยำ และบรรลุการกระจายที่มีการควบคุมภายในวงจรประสาทที่ซับซ้อน สำหรับการรักษาโดยใช้ AAV- มักจำเป็นต้องมีการนำส่งภายในเนื้อเยื่อเฉพาะที่เพื่อปรับปรุงความจำเพาะของภูมิภาคและลดการสัมผัสอย่างเป็นระบบ
บทความทบทวน "การนำส่ง adeno{0}}พาหะของไวรัสที่เกี่ยวข้องกับไพรเมต" โดย Salegio และคณะ ซึ่งตีพิมพ์ใน Advanced Drug Delivery Review ในปี 2012;64(7):598–604, DOI: 10.1016/j.addr.2011.10.005 สรุปวิธีการMRI-การพาความร้อนตามแนวทาง-การนำส่งขั้นสูงการกำหนดเป้าหมายแบบสามมิติ และการออกแบบแคนนูล่าที่ต้านทานกรดไหลย้อน-สามารถปรับปรุงการจัดการเวกเตอร์ AAV ในสมองไพรเมตได้ บทความนี้เกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับบริษัทชีวเภสัชภัณฑ์ที่กำลังพัฒนาการบำบัดด้วยยีนในระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งต้องการข้อมูลการแปลไพรเมตที่ไม่ใช่{2}}ของมนุษย์ที่เชื่อถือได้
การวิเคราะห์วรรณกรรมหลัก
การจัดตั้งแบบจำลอง
บทความนี้อธิบายถึงแพลตฟอร์มการนำส่ง NHP CNS โดยใช้เวกเตอร์ AAV โดยเฉพาะ AAV2 ที่ดูแลผ่านการพาความร้อน-การนำส่งแบบปรับปรุง. CED ใช้การไล่ระดับความดันจากปลาย cannula เพื่อกระจายโมเลกุลขนาดใหญ่ผ่านช่องว่างระหว่างหน้าของสมอง ทำให้สามารถครอบคลุมเนื้อเยื่อได้กว้างกว่าการแพร่กระจายเพียงอย่างเดียว
ความก้าวหน้าทางระเบียบวิธีที่สำคัญคือการ-ฉีด AAV2 ร่วมกับ Gadoteridol ซึ่งเป็นเครื่องติดตามที่มองเห็นด้วย MRI- ผู้เขียนรายงานว่าการกระจายสัญญาณ MRI แบบเรียลไทม์-มีความสัมพันธ์กับการแสดงออกของยีนที่ตามมาในสมอง NHP ซึ่งสนับสนุน Gadoteridol ในฐานะเครื่องหมายตัวแทนสำหรับการกระจายเวกเตอร์ในระหว่างการฉีดยา
แพลตฟอร์มที่ได้รับการตรวจสอบยังรวม-อุปกรณ์เล็งแบบติดตั้งบนกะโหลกศีรษะ ซอฟต์แวร์การวางแผนแบบ MRI- และ cannula CED ที่ต้านทานกรดไหลย้อน- ในการศึกษาการตรวจสอบความถูกต้องของ NHP ระบบสนับสนุนการนำส่งไปยังหาง พุทาเมน ฐานดอก ซับสแตนเทียไนกรา นิวเคลียสใต้ทาลามิก และฮิบโปแคมปัส โดยมีการรายงานตำแหน่งปลายแคนนูล่าภายใน <1 mm of the visually identified target site.
จุดสิ้นสุดที่สำคัญ
บทความนี้เน้นย้ำจุดยุติหลายจุดที่มีความเกี่ยวข้องสูงสำหรับการศึกษา CNS พรีคลินิกของ NHP
ประการแรก ความแม่นยำในการกำหนดเป้าหมายทางกายวิภาคถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากข้อผิดพลาดของตำแหน่งเล็กน้อยอาจนำไปสู่การรั่วไหล - การกระจายเป้าหมาย หรือการครอบคลุมเนื้อเยื่อที่ไม่สมบูรณ์ ในพัตเมน การวางแคนนูลาภายในระยะ 3 มม. หรือน้อยกว่าของโครงสร้างใกล้เคียงบางส่วนสัมพันธ์กับการกักกันที่ไม่ดี ในขณะที่โซนการจัดวางที่ได้รับการปรับปรุงจะช่วยปรับปรุงการกระจายเป้าหมาย-เฉพาะเจาะจง
ประการที่สอง การตรวจสอบด้วยเครื่อง MRI แบบเรียลไทม์-ทำให้ผู้ตรวจสอบสามารถสังเกตการกระจายของสารที่ไหลเข้าในระหว่างขั้นตอน แทนที่จะอาศัยเพียงการวิเคราะห์หลัง-การชันสูตรพลิกศพเท่านั้น ซึ่งสามารถช่วยระบุภาวะกรดไหลย้อน การรั่วไหลของกระเป๋าหน้าท้อง และการครอบคลุมที่ไม่เพียงพอได้ตั้งแต่เนิ่นๆ
ประการที่สาม อัตราการให้สารเป็นตัวแปรขั้นตอนที่สำคัญ การศึกษายีนบำบัดโดยใช้ CED ในระยะเริ่มแรกใช้อัตราการให้สาร <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.
การค้นพบที่สำคัญ
การค้นพบที่สำคัญอย่างหนึ่งก็คือMRI-CED แบบมีไกด์สามารถให้ข้อเสนอแนะภายใน-การผ่าตัดในระหว่างการฉีด AAV ปรับปรุงการควบคุมขั้นตอน และลดความไม่แน่นอนในการศึกษาการนำส่งของระบบประสาทส่วนกลาง
บทความนี้ยังอธิบายถึงการนำส่งธาลามิกเป็นกลยุทธ์สำหรับการแสดงออกของยีนในเยื่อหุ้มสมองในวงกว้าง ฐานดอกประกอบด้วยนิวเคลียส 50–60 นิวเคลียส และในตัวอย่าง NHP หนึ่งตัวอย่าง AAV2-hGDNF/ตัวติดตาม 300 μL ถูกฉีดเข้าไปในฐานดอกด้านซ้ายและขวาโดยไม่มีรายงานการรั่วไหล กรดไหลย้อน หรือผลกระทบด้านพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ ต่อมาพบการกระจายตัวของทาลามัสที่กว้างขวางและการแสดงออกของยีนในเยื่อหุ้มสมองที่แข็งแกร่ง
สำหรับการจัดส่งปมประสาทฐาน ผู้เขียนเน้นว่าการขนส่ง AAV2-GDNF ปรากฏเป็น anterograde เป็นส่วนใหญ่มากกว่าการถอยหลังเข้าคลอง สิ่งนี้สนับสนุนการจัดส่งแบบ striatal มากกว่าแบบ nigral สำหรับกลยุทธ์การบำบัดด้วยยีนของโรคพาร์กินสัน และเน้นย้ำถึงความสำคัญของการเลือกเป้าหมายการจัดส่งตามวงจรประสาท ไม่เพียงแต่การเข้าถึงการผ่าตัดเท่านั้น
ข้อ จำกัด ด้านระเบียบวิธีและการเสริมการปฏิบัติของ Prisys
แม้ว่าการทบทวนนี้จะให้คำแนะนำที่มีคุณค่า แต่ควรพิจารณาข้อจำกัดหลายประการในการพัฒนายาแผนปัจจุบัน ประการแรก เป็นบทความทบทวนมากกว่าการศึกษาประสิทธิภาพที่มีการควบคุมเพียงครั้งเดียว ดังนั้นจึงควรใช้ข้อสรุปเพื่อแจ้งการออกแบบการศึกษาแทนการใช้เป็นเกณฑ์มาตรฐานประสิทธิภาพโดยตรง ประการที่สอง บทความนี้เน้นที่ AAV2 เป็นหลัก ในขณะที่ไปป์ไลน์ของ CNS ในปัจจุบันมักใช้แคปซิดที่ออกแบบทางวิศวกรรม ซีโรไทป์ทางเลือก และระบบนิพจน์ที่ดัดแปลง เวกเตอร์แต่ละตัวอาจแตกต่างกันในเขตร้อน จลนพลศาสตร์ของการแสดงออก การกระจายตัวทางชีวภาพ และโปรไฟล์ของภูมิคุ้มกัน
นอกจากนี้ การกระจายตัวติดตามที่มองเห็นด้วย MRI- ยังคงเป็นการอ่านค่าตัวแทน สำหรับการตีความการแปลที่มีประสิทธิภาพ ผู้ให้การสนับสนุนควรรวมการถ่ายภาพเข้ากับการกระจายตัวทางชีวภาพของจีโนมเวกเตอร์ การแสดงออกของยีน จุลพยาธิวิทยา การติดตามพฤติกรรมของระบบประสาท และจุดสิ้นสุดทางเภสัชพลศาสตร์
ที่ Prisys Biotech ของเราแพลตฟอร์มเภสัชวิทยาของ NHP CNSสนับสนุนการออกแบบการศึกษาการนำส่งระบบประสาทส่วนกลางของไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์-ที่กำหนดเอง และการประเมินทางกายวิภาคโดยใช้ MRI- แบบบูรณาการพร้อมจุดสิ้นสุดประสิทธิภาพการแปล ความสามารถเหล่านี้ช่วยให้ผู้สนับสนุนเชื่อมโยงความแม่นยำในการจัดส่งเข้ากับผลลัพธ์ทางชีวภาพ รวมถึงการกระจายตัวทางชีวภาพของเวกเตอร์ การมีส่วนร่วมของเป้าหมาย การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม และการสังเกตด้านความปลอดภัย
ผลกระทบเชิงปฏิบัติต่อการพัฒนายา
บทความนี้ตอกย้ำหลักการสำคัญในการบำบัดด้วยยีนของระบบประสาทส่วนกลาง: กลยุทธ์การนำส่งเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ผลิตภัณฑ์เพื่อการรักษาโรค การออกแบบเวกเตอร์ การเลือกเป้าหมายทางกายวิภาค การวางท่อแคนนูลา ปริมาตรของการให้สาร อัตราการให้สาร และการตรวจสอบตามเวลาจริง- ล้วนมีอิทธิพลต่อว่าการบำบัดไปถึงเนื้อเยื่อที่ต้องการหรือไม่ และก่อให้เกิดข้อมูลประสิทธิภาพที่ตีความได้
สำหรับบริษัทชีวเภสัชภัณฑ์โมเดล NHPมีคุณค่าอย่างยิ่งเมื่อประสิทธิภาพการรักษาขึ้นอยู่กับ-กายวิภาคของสมองที่เกี่ยวข้องกับไพรเมตและการเชื่อมต่อของระบบประสาท การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ฟันแทะอาจสนับสนุนการพิสูจน์-แนวคิด-ตั้งแต่เนิ่นๆ แต่ไม่สามารถสร้างขนาดและความซับซ้อนเชิงโครงสร้างของเป้าหมายระบบประสาทส่วนกลางของไพรเมตได้อย่างเต็มที่ เช่น ปูตาเมน ทาลามัส ซับสแตนเทียไนกรา และระบบฉายภาพเยื่อหุ้มสมอง
Prisys Biotech ช่วยให้ผู้สนับสนุนทั่วโลกแปลหลักการเหล่านี้เป็นโปรแกรมพรีคลินิกของ NHP ที่ปฏิบัติการได้ รวมถึงการประเมินความเป็นไปได้ การวางแผนการจัดส่งแบบ Stereotactic การติดตามตามระยะยาว กลยุทธ์การเก็บตัวอย่าง และการตีความประสิทธิภาพแบบบูรณาการ
หากต้องการหารือเกี่ยวกับวิธีที่บริการประเมินผลพรีคลินิกการบำบัดด้วยยีน NHP CNS ของเราสามารถรองรับ AAV หรือไปป์ไลน์ทางชีววิทยาของคุณ โปรดติดต่อ Prisys Biotech เพื่อขอคำปรึกษาด้านการออกแบบการศึกษาแบบกำหนดเอง
อ้างอิง
- ซาเลจิโอ อีเอ, ซามารันช์ แอล, เคลส์ เอพี, ฟอร์ซาเอธ เจ, บันคีวิซ KS. การนำส่งพาหะของไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน-ไปยังสมองไพรเมต บทวิจารณ์การนำส่งยาขั้นสูง. 2012;64(7):598–604 ดอย: 10.1016/j.addr.2011.10.005.
- Bobo R, Laske D, Akbasak A, Morrison P, Dedrick R, Oldfield E. Convection-เพิ่มการส่งโมเลกุลขนาดใหญ่ในสมอง PNAS. 1994;91:2076–2080 ดอย: 10.1073/pnas.91.6.2076.
- ซู เอ็กซ์, เคลส์ เอพี, อากีลาร์ ซาเลจิโอ อีเอ, ริชาร์ดสัน อาร์เอ็ม, ฮาดาคเซค พี, เบเยอร์ เจ, บริงกัส เจ, ปิวิร็อตโต พี, ฟอร์ซาเอธ เจ, บังคีวิช KS การถ่ายภาพ MR แบบเรียลไทม์-ด้วย Gadoteridol คาดการณ์การกระจายตัวของยีนหลังจากการพาพาเวกเตอร์ AAV2 เพิ่มขึ้น- การบำบัดด้วยโมเลกุล. 2010;18:1490–1495 ดอย: 10.1038/mt.2010.114.
- ริชาร์ดสัน อาร์เอ็ม, เคลส์ เอพี, มาร์ติน เอเจ, ลาร์สัน พีเอส, สตาร์ พีเอ, ปิเฟรี พีจี, เบตส์ จี, แทนซีย์ แอล, โรเซนบลูธ KH, บริงกัส เจอาร์, เบอร์เกอร์ เอ็มเอส, แบงค์กี้วิซ KS แพลตฟอร์มใหม่สำหรับ-การพาความร้อนแบบมีการนำทาง-ด้วยเครื่อง MRI ช่วยเพิ่มการส่งมอบการรักษา: การตรวจสอบก่อนคลินิกในสมองไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ ศัลยกรรมประสาท Stereotactic และ Functional Neurosurgery. 2011;89:141–151 ดอย: 10.1159/000323544.
