A terapia genética oferece o potencial para tratar doenças genéticas, entregando material genético terapêutico às células-alvo. No entanto, a entrega eficaz de genes deve superar várias barreiras biológicas, incluindo o reconhecimento imunológico, a captação celular, o tráfego intracelular e a expressão eficiente da carga terapêutica. Portanto, vetores virais e não{2}}virais foram desenvolvidos para enfrentar esses desafios.
Entre os vetores virais, o vírus-adeno-associado (AAV) tornou-se uma plataforma importante para a entrega de genes in vivo. Os vetores AAV podem transduzir células em divisão e não em divisão e apoiar a expressão transgênica sustentada. Diferentes capsídeos de AAV também exibem tropismo tecidual distinto, proporcionando oportunidades para desenvolver vetores para órgãos e tipos de células específicos.
No entanto, as abordagens{0}}baseadas em AAV têm limitações importantes. Isso inclui a capacidade de empacotamento relativamente pequena do AAV, a imunidade pré-existente a alguns capsídeos, as respostas imunológicas após a administração e os desafios associados à obtenção de distribuição eficiente e suficientemente específica para determinados tecidos. Essas limitações impulsionaram esforços contínuos para melhorar o design e o desempenho dos vetores AAV.
Por que os NHPs são importantes na pesquisa de AAV?
Primatas não humanos (NHPs) podem fornecer informações translacionais valiosas durante o desenvolvimento de terapias baseadas em AAV-devido às suas semelhanças com humanos em anatomia, fisiologia, genética e biologia imunológica. Os estudos de NHP podem ser usados para avaliar a biodistribuição de vetores, transdução de tecidos, expressão de transgenes, atividade farmacológica e respostas imunes in vivo.
É importante ressaltar que o desempenho do capsídeo AAV pode variar substancialmente entre as espécies. Um vetor que apresenta forte tropismo em roedores pode não exibir a mesma distribuição ou perfil de transdução em primatas. Os estudos NHP podem, portanto, fornecer informações adicionais ao avaliar se um vetor de AAV possui características adequadas para desenvolvimento posterior.
Desenvolvimento de novos capsídeos AAV
Uma área importante de pesquisa de AAV é o desenvolvimento de capsídeos com melhor tropismo tecidual e eficiência de transdução. Os pesquisadores usaram abordagens como evolução dirigida, design racional e exibição de peptídeos para gerar variantes de AAV com propriedades biológicas alteradas.
Essas abordagens visam melhorar a entrega a tecidos específicos, incluindo o sistema nervoso central, fígado, coração e retina, ao mesmo tempo que reduzem potencialmente a distribuição indesejada de tecidos ou o reconhecimento imunológico. Os estudos de NHP podem ajudar a determinar se as propriedades observadas durante a triagem-do estágio anterior se traduzem em um modelo animal maior com maior relevância fisiológica para os seres humanos.
Expressão genética-específica e regulada de tecido
O desempenho do vetor depende não apenas da seleção do capsídeo, mas também de como o gene terapêutico é expresso após o parto. Elementos promotores e reguladores podem ser projetados para influenciar o nível e a especificidade celular da expressão do transgene.
Promotores específicos de- tecidos ou células-podem ajudar a restringir a expressão às células-alvo pretendidas, enquanto sistemas regulatórios indutíveis podem fornecer controle adicional sobre o tempo ou nível de expressão. Essas estratégias podem melhorar a janela terapêutica, limitando a expressão em tecidos não-alvo.
Os estudos de NHP podem ser úteis para avaliar a distribuição e especificidade da expressão de transgenes in vivo, particularmente quando a atividade do promotor e a biologia dos tecidos diferem entre as espécies.
Edição do genoma AAV e CRISPR-Cas9
Os vetores AAV também podem ser usados para fornecer componentes de sistemas de{0}edição de genoma, como CRISPR-Cas9. Em vez de simplesmente fornecer um gene funcional, a edição do genoma baseada em AAV visa modificar uma sequência genômica específica dentro das células-alvo.
Estudos pré-clínicos investigaram abordagens de edição de-genoma fornecido por AAV-para doenças como distrofia muscular de Duchenne, hemofilia,fibrosee distúrbios hereditários da retina. Os estudos de NHP podem fornecer informações importantes sobre eficiência de entrega, atividade de edição, distribuição de tecidos e respostas imunológicas antes da tradução clínica.
No entanto, as abordagens CRISPR-baseadas em AAV enfrentam desafios adicionais, incluindo as limitações de empacotamento de vetores AAV, possível edição fora do{1}alvo alvo, respostas imunológicas contra componentes de vetores ou proteínas de edição e a necessidade de alcançar eficiência de edição suficiente nas células-alvo relevantes.
O papel da pesquisa NHP no desenvolvimento de AAV
O desenvolvimento do vetor AAV requer cada vez mais uma avaliação integrada da biologia do capsídeo, distribuição tecidual, expressão transgênica, atividade farmacológica e imunogenicidade. Os modelos NHP podem complementar estudos in vitro e com roedores, fornecendo informações translacionais que podem ser difíceis de obter em outros modelos.
As espécies apropriadas de NHP, a via de administração, a dose, a estratégia de amostragem e os parâmetros finais devem ser determinados de acordo com o vetor, o tecido alvo, o mecanismo terapêutico e o estágio de desenvolvimento. A investigação do PNH é, portanto, mais informativa quando incorporada numa estratégia pré-clínica mais ampla, concebida para abordar questões específicas de desenvolvimento.
À medida que as tecnologias AAV continuam a evoluir, os avanços na engenharia do capsídeo, nos elementos regulatórios e nos sistemas de edição-do genoma podem expandir as aplicações potenciais da terapia genética. Estudos{2}}de NHP bem elaborados podem ajudar a caracterizar essas tecnologias e fornecer dados translacionais críticos para apoiar seu desenvolvimento futuro.
Entre em contato com a Prisys Biotech
