يوفر العلاج الجيني إمكانية علاج الأمراض الوراثية عن طريق توصيل المادة الوراثية العلاجية إلى الخلايا المستهدفة. ومع ذلك، يجب أن يتغلب التوصيل الجيني الفعال على العديد من الحواجز البيولوجية، بما في ذلك التعرف على المناعة، والامتصاص الخلوي، والاتجار داخل الخلايا، والتعبير الفعال عن الحمولة العلاجية. لذلك تم تطوير النواقل الفيروسية وغير الفيروسية- لمواجهة هذه التحديات.
من بين النواقل الفيروسية، أصبح الفيروس المرتبط-Adeno (AAV) بمثابة منصة مهمة لتوصيل الجينات داخل الجسم الحي. يمكن أن تنقل نواقل AAV كلاً من الخلايا المنقسمة وغير المنقسمة-وتدعم التعبير المستمر للجينات. تُظهِر كبسولات AAV المختلفة أيضًا انتحاءًا نسيجيًا متميزًا، مما يوفر فرصًا لتطوير نواقل لأعضاء وأنواع خلايا معينة.
ومع ذلك، فإن الأساليب المستندة إلى AAV- لها قيود مهمة. يتضمن ذلك سعة التغليف الصغيرة نسبيًا لـ AAV،-المناعة الموجودة مسبقًا لبعض الكبسولات، والاستجابات المناعية بعد تناوله، والتحديات المرتبطة بتحقيق توصيل فعال ومحدد بدرجة كافية إلى أنسجة معينة. وقد دفعت هذه القيود الجهود المتواصلة لتحسين تصميم وأداء ناقلات AAV.
لماذا تعد NHPs مهمة في أبحاث AAV؟
يمكن أن توفر الرئيسيات غير البشرية (NHPs) معلومات ترجمة قيمة أثناء تطوير العلاجات المستندة إلى AAV- نظرًا لتشابهها مع البشر في علم التشريح، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم الوراثة، وعلم الأحياء المناعي. يمكن استخدام دراسات NHP لتقييم التوزيع الحيوي للناقلات، ونقل الأنسجة، وتعبير الجينات المحورة، والنشاط الدوائي، والاستجابات المناعية في الجسم الحي.
الأهم من ذلك، يمكن أن يختلف أداء القفيصة AAV بشكل كبير بين الأنواع. قد لا يُظهر المتجه الذي يُظهر انتحاءً قويًا في القوارض نفس التوزيع أو ملف تعريف التنبيغ في الرئيسيات. وبالتالي يمكن لدراسات NHP أن توفر معلومات إضافية عند تقييم ما إذا كان ناقل AAV له خصائص مناسبة لمزيد من التطوير.
تطوير رواية AAV Capsids
أحد المجالات الرئيسية لأبحاث AAV هو تطوير الكبسولات مع انتحاء الأنسجة المحسنة وكفاءة النقل. استخدم الباحثون أساليب مثل التطور الموجه، والتصميم العقلاني، وعرض الببتيد لإنشاء متغيرات AAV ذات خصائص بيولوجية متغيرة.
تهدف هذه الأساليب إلى تحسين التوصيل إلى أنسجة معينة، بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي والكبد والقلب وشبكية العين، مع احتمال تقليل توزيع الأنسجة غير المرغوب فيها أو التعرف على المناعة. يمكن أن تساعد دراسات NHP في تحديد ما إذا كانت الخصائص التي تمت ملاحظتها خلال -مرحلة الفحص السابقة يمكن ترجمتها إلى نموذج حيواني أكبر له صلة فسيولوجية أكبر بالبشر.
الأنسجة-التعبير الجيني المحدد والمنظم
لا يعتمد أداء الناقل على اختيار القفيصة فحسب، بل يعتمد أيضًا على كيفية التعبير عن الجين العلاجي بعد الولادة. يمكن تصميم العناصر المروجة والتنظيمية للتأثير على المستوى والخصوصية الخلوية للتعبير عن الجينات.
يمكن لمحفزات الأنسجة- أو الخلايا- المحددة أن تساعد في تقييد التعبير على الخلايا المستهدفة المقصودة، بينما يمكن للأنظمة التنظيمية المحفزة أن توفر تحكمًا إضافيًا في توقيت أو مستوى التعبير. قد تعمل هذه الاستراتيجيات على تحسين النافذة العلاجية عن طريق الحد من التعبير في الأنسجة غير -المستهدفة.
يمكن أن تكون دراسات NHP مفيدة لتقييم توزيع وخصوصية تعبير الجينات المحورة في الجسم الحي، خاصة عندما يختلف نشاط المروج وبيولوجيا الأنسجة بين الأنواع.
AAV وCRISPR-Cas9 لتحرير الجينوم
يمكن أيضًا استخدام ناقلات AAV لتوصيل مكونات أنظمة تحرير الجينوم-مثل CRISPR-Cas9. بدلاً من مجرد توفير جين وظيفي، يهدف تحرير الجينوم المعتمد على AAV- إلى تعديل تسلسل جينومي محدد داخل الخلايا المستهدفة.
لقد بحثت الدراسات قبل السريرية في AAV-قدمت طرقًا لتحرير الجينوم-لأمراض تشمل الحثل العضلي الدوشيني، والهيموفيليا، والمرض الكيسيتليف، واضطرابات الشبكية الموروثة. يمكن أن توفر دراسات NHP معلومات مهمة حول كفاءة التسليم، ونشاط التحرير، وتوزيع الأنسجة، والاستجابات المناعية قبل الترجمة السريرية.
ومع ذلك، تواجه أساليب CRISPR-المعتمدة على AAV تحديات إضافية، بما في ذلك القيود المفروضة على التعبئة لمتجهات AAV، والتحرير المحتمل-بعيدًا عن الهدف، والاستجابات المناعية ضد مكونات المتجهات أو بروتينات التحرير، والحاجة إلى تحقيق كفاءة تحرير كافية في الخلايا المستهدفة ذات الصلة.
دور أبحاث NHP في تطوير AAV
يتطلب تطوير ناقلات AAV بشكل متزايد إجراء تقييم متكامل لبيولوجيا القفيصة، وتوزيع الأنسجة، والتعبير عن الجينات، والنشاط الدوائي، والمناعة. يمكن لنماذج NHP أن تكمل الدراسات المختبرية والقوارض من خلال توفير معلومات متعدية قد يكون من الصعب الحصول عليها من نماذج أخرى.
يجب تحديد أنواع NHP المناسبة وطريق الإدارة والجرعة واستراتيجية أخذ العينات ونقاط النهاية وفقًا للناقل والأنسجة المستهدفة والآلية العلاجية ومرحلة التطوير. ولذلك فإن أبحاث NHP تكون مفيدة للغاية عندما يتم دمجها في استراتيجية ما قبل السريرية الأوسع المصممة لمعالجة أسئلة تطوير محددة.
مع استمرار تطور تقنيات AAV، قد يؤدي التقدم في هندسة القفيصة والعناصر التنظيمية وأنظمة تحرير الجينوم- إلى توسيع التطبيقات المحتملة للعلاج الجيني. يمكن لدراسات NHP جيدة التصميم- أن تساعد في وصف هذه التقنيات وتوفير بيانات ترجمة مهمة لدعم تطويرها الإضافي.
اتصل بشركة بريسيس للتكنولوجيا الحيوية
