Uusi geeniterapia-alusta kiertää veri-aivoesteen aivojen glymfaattisen järjestelmän avulla

Kaksi keskeistä innovaatiota yhdistettynä

1. Kapsidien in vivo -valinta ihmisen gliasoluja sisältävissä hiirissä — Kapsidimuunneltujen AAV5-vektorien kirjasto seulottiin hiirissä, joihin oli istutettu ihmisen gliasolujen esiasteita (hGPC). PCR-pohjaisen seurannan avulla, joka suodatettiin suhteessa sisäelimiin, tunnistettiin variantteja, jotka tarttuvat ensisijaisesti ihmisen GPC-soluihin, astrosyytteihin ja oligodendrosyytteihin biologisesti merkityksellisessä aivoympäristössä .

2. Glymfaattinen annostelu cisterna magna -injektion ja hypertonisen käsittelyn avulla — Intrasisternaalinen annostelu yhdistettynä systeemiseen hypertonisuuteen hyödyntää glymfaattisen järjestelmän nesteen virtausta levittääkseen vektoreita aivojen laajuisesti samalla, kun se välttää veri-aivoesteen ja vähentää ei-toivottua systeemistä transduktiota .

Tämä kaksoisratkaisu ratkaisee kaksi pitkäaikaista ongelmaa samanaikaisesti: veri-aivoesteen läpäisemisen ja gliasolujen valikoivan kohdentamisen hermosolujen sijaan.

Kohdennetut terapeuttiset sovellukset

Alusta on suunniteltu sairauksiin, joihin liittyy gliasolujen toimintahäiriö ja valkean aineen menetys :

• Multippeliskleroosi
• Huntingtonin tauti
• Ikään liittyvä valkean aineen menetys
• Harvinaiset lasten neurologiset tilat (lasten valkean aineen sairaudet)

Näille tiloille on yhteistä gliasolujen ja niiden tukemien valkean aineen ratojen vaurioituminen. Annostelemalla terapeuttisia geenejä suoraan gliasolujen esiasteisiin alusta pyrkii korjaamaan tai korvaamaan toimintahäiriöisiä soluja niiden lähteellä.

Jäljellä olevat esteet ennen siirtymistä ihmiskokeisiin

Vaikka lähestymistapa on merkittävä prekliininen edistysaskel, useita esteitä on voitettava ennen kuin se saavuttaa potilaat. URMC:n tiedote ja julkaistu esipainos eivät määrittele yksityiskohtaista listaa jäljellä olevista esteistä, mutta seuraavat aukot ja yleiset AAV-geeniterapian haasteet ovat ilmeisiä laajemmasta kirjallisuudesta:

• Turvallisuus ja immunogeenisyys — AAV-vektorit voivat laukaista immuunivasteita. Keskushermostoon annostellun AAV5:n, joka kantaa ei-itsetunnistettavia proteiineja, on osoitettu aiheuttavan täyden immuunireaktion aivokudoksessa , ja 255 kliinisessä tutkimuksessa on raportoitu vakavia haittatapahtumia, kuten maksatoksisuutta ja neurotoksisuutta .

• Annosriippuvainen toksisuusriski — Systeemiset AAV-annokset, jotka ylittävät noin 1 × 10¹⁴ virusgenomia painokiloa kohti, liittyvät akuuttiin ja viivästyneeseen toksisuuteen, kuten trombooppiseen mikroangiopatiaan ja maksavaurioon . Glymfaattinen lähestymistapa pyrkii vähentämään tarvittavia annoksia, mutta annos-toksisuuskynnyksiä ihmisillä ei ole vielä vahvistettu.

• Ihmisen gliasoluja sisältävistä hiiristä ihmisiin siirtyminen — Kapsidit on kehitetty hiirimallissa, jossa on ihmisen gliasoluja. Suorituskyky, tropismi ja turvallisuus voivat poiketa ehjässä ihmisaivossa.

• Kestävyys ja pitkäaikainen ilmentyminen — Kuinka kauan transgeenin ilmentyminen kestää ja onko toistuva annostelu tarpeen tai mahdollista glymfaattisen reitin kautta, ei vielä tiedetä.

• Valmistus ja skaalautuvuus — Muunneltujen AAV5-kapsidien tuottamista kliinisessä mittakaavassa aivoannostelua varten ei ole käsitelty.

• Sääntely- ja kliininen tutkimuspolku — Yhtään kliinistä tutkimusta ei ole ilmoitettu; tutkimus on edelleen prekliinisessä konseptin todistusvaiheessa.

Yhteenveto: Alusta on merkittävä prekliininen edistysaskel, joka ratkaisee kaksi pitkäaikaista ongelmaa — veri-aivoesteen läpäisyn ja gliasolujen kohdentamisen — samanaikaisesti. Se ei kuitenkaan ole vielä edennyt ihmiskokeisiin, ja tavanomaiset AAV:n turvallisuuteen, immunogeenisyyteen, annosteluun ja valmistukseen liittyvät kysymykset ovat edelleen avoimia.