Prisys Biotechnology에서는 올리고뉴클레오타이드 기반 약물, 특히 siRNA(소간섭 RNA) 치료법에 대한 관심이 커지고 있음을 알고 있습니다. siRNA는 소분자 약물과 항체 기반 치료법에 이은 3세대 치료제로, 약물 개발 분야에 혁명을 일으키는 데 큰 잠재력을 보여주었습니다.
siRNA 작용 기전:
siRNA는 약 20개의 염기로 구성된 짧은 뉴클레오타이드 서열로, 왓슨-크릭 염기 쌍 원리를 사용하여 상보적 mRNA 가닥에 결합하여 전사 및 번역 과정에 영향을 미칩니다. 구조적 및 기계적 변형에 따라 siRNA는 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO), 소형 간섭 RNA(siRNA), 소형 활성화 RNA(saRNA), 마이크로RNA(miRNA), 앱타머로 분류됩니다. 이 중에서 siRNA는 유망한 치료 효능과 기술적 진보로 인해 상당한 주목을 받았습니다.
화학적 변형 및 전달 시스템의 중요성:
변형되지 않은 siRNA는 반감기가 짧고 오프타겟 독성의 위험이 있습니다. 화학적 변형과 적합한 전달 시스템은 치료 효과를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 앞서 언급한 6가지 승인된 siRNA 약물은 인산티오산 백본 변형 및 2'-O-메틸(2-OMe), 2'-O-메톡시에틸(2-MOE), 2'-플루오로(2-F)와 같은 리보스 변형과 같은 화학적 변형을 거쳤습니다. 또한 siRNA 전달의 효율성은 LNP 및 GalNAc 접합체와 같은 고급 전달 시스템에 의존하는데, 둘 다 간을 타겟팅하는 능력을 입증했습니다.
임상 전 안전성 평가 및 동물 종 선택:
siRNA 약물의 전임상 안전성 평가에는 동물 모델에서 표적 특이적 및 오프타겟 독성을 평가하는 것이 포함됩니다. 설치류 및 비인간 영장류(NHP)를 포함한 동물 종의 선택은 siRNA 약물의 특정 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 영장류 종은 표적 mRNA 서열 측면에서 인간과 높은 상동성을 보이며 siRNA 약동학 및 약력학을 더 잘 평가할 수 있습니다. 특히 간을 표적으로 하는 siRNA 약물의 경우 비인간 영장류를 안전성 평가에 활용하는 것이 일반적인 관행이었습니다.
간 독성 및 면역 반응:
간은 siRNA 치료제에서 우려되는 주요 기관입니다. 승인된 siRNA 약물은 간 특이적 전달, 간세포 흡수 및 잠재적 간독성과 관련된 다양한 특성을 보였습니다. 조직병리학 연구에서 간세포 공포화, 염증 침윤 및 알라닌 트랜스아미나제(ALT) 및 아스파르트 트랜스아미나제(AST)와 같은 간 효소의 경미한 상승이 나타났습니다. 항약물 항체(ADA), 사이토카인 방출, 보체 활성화 및 면역 표현형을 포함한 면역 반응도 평가 및 모니터링되었습니다.
siRNA 매개 유전자 침묵은 엄청난 치료적 잠재력을 제공합니다. 그러나 정확한 침묵을 달성하는 것은 어려울 수 있습니다. siRNA가 의도치 않게 의도치 않은 유전자를 억제하는 오프타겟 효과는 예상치 못한 결과를 초래할 수 있습니다. 일본 의약품 및 의료기기 관리국(PMDA)은 "올리고뉴클레오타이드 치료제의 비임상 안전성 평가 지침"에서 이를 인식하고 siRNA 독성을 표적 및 오프타겟 유형으로 분류합니다.
간: 주요 목표, 주요 관심사
간은 siRNA 약물의 주요 우려 기관입니다. 더 자세히 알아보기 위해 약물 특성, 약동학 및 관찰된 병리학에 초점을 맞춰 시판 중인 siRNA 약물 6종을 분석했습니다. 주목할 점은 6가지 모두 합성 또는 발현을 위해 간 관련 유전자를 표적으로 삼는다는 것입니다. 또한 티오인산염과 같이 화학적으로 변형되어 높은 단백질 결합을 통해 간독성에 기여할 수 있습니다. 지질 나노입자(LNP)와 N-아세틸갈락토사민(GalNAc) 접합은 모두 간 타겟팅을 용이하게 합니다. 예를 들어, LNP-siRNA 약물인 Patisiran의 LNP의 80-90%가 정맥 투여 시 간에 축적됩니다. GalNAc-siRNA는 세포 내 흡수를 위해 ASGPR 매개 내포작용을 활용하며 ASGPR은 간세포에서 높게 발현됩니다.
간 독성 프로필: 축적에서 염증까지
조직 분포 분석은 간에서 가장 높은 siRNA 농도를 지속적으로 보여줍니다. 예를 들어, 루마시란은 10mg/kg에서 원숭이에서 76700 h*ug/mL의 AUC와 409h의 반감기를 보였습니다. 특히, 장기 원숭이 독성 연구에서 용량 의존적 조직병리학적 간 변화가 나타났습니다.
1. 간세포/쿠퍼세포 호염기구성 과립: 이는 약물, 약물 대사산물 또는 올리고뉴클레오타이드에 대한 세포 적응을 나타낼 수 있습니다.
2. 간세포 공포화: 세포질 호염기구 과립 축적으로 인한 2차적 효과일 가능성이 있습니다.
3. 염증 침윤: 높은 약물 농도는 염증성 경로를 활성화할 수 있습니다.
4. 간세포 단세포 괴사: 고용량에서 광범위한 호염기구성 과립 축적으로 심각한 병리학적 손상이 발생합니다.
ALT 및 AST와 같은 혈액 생화학 마커의 상승은 종종 이러한 변화를 동반합니다. 그러나 다른 siRNA 약물에서 조직 손상, 관련 지수 변화, 가역성 및 유사한 결과를 종합적으로 평가하는 것은 이러한 변화의 진정한 유해성을 결정하는 데 중요합니다.
간 너머: 오프타겟 독성 및 면역 자극
서열 상보성 독립 오프타겟 독성도 주의가 필요합니다. 뉴클레오타이드 서열 설계와 화학적 변형에 크게 의존하는 면역 자극 반응은 그 결과 중 하나입니다. siRNA 약물은 선천 면역 체계를 활성화하여 주사 부위 반응(파티란, 인클리시란)과 혈소판(PLT) 감소(파티시란, 기보시란)를 유발할 수 있습니다. 면역 자극을 평가하려면 관련 마커의 생체 내 분석과 분리된 말초 혈액 단핵 세포 또는 전혈을 사용하여 사이토카인 방출을 예측하는 시험관 내 평가가 필요합니다.
응고 기능 변화와 같은 비혼성화 관련 오프타겟 효과도 발생할 수 있습니다. 특정 siRNA 약물은 응고 카스케이드에서 인자 IXa와 보조 인자 VIIIa를 선택적으로 억제하여 트롬빈 작용 시간을 변경하고 간접적으로 응고를 억제합니다(예: Patisiran, Lumasiran, 약간 상승된 APTT). 또한 siRNA 약물은 억제제 H에 결합하여 보체 우회 경로를 활성화할 수 있습니다. 보체의 과활성화는 보체의 기능을 방해하여 이차 염증 및 혈관염(예: Patisiran 유도 C3a 증가, 간 염증 침윤, 주입 부위의 혈관 주위 염증)을 유발할 수 있습니다.
배달 시스템 독성: 운반자를 간과하지 마십시오
전달 시스템(종종 LNP)도 주목할 만합니다. LNP의 새로운 부형제 또는 변경된 구성 요소 비율은 철저한 조사가 필요합니다. 구체적인 LNP 가이드라인은 없지만 "산업 지침: 리피오돌 제품 화학, 제조 및 관리; 인체 약동학 및 생체 이용률; 라벨링 문서"와 같은 기존 가이드라인은 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. Patisiran의 LNP 조사도 참고 자료로 사용할 수 있습니다. 특히, LNP가 비독립적 부형제 등록 표준에 해당하는 경우 siRNA의 비임상적 안전성 평가와 동일한 동물 종을 가진 siRNA와 함께 조사할 수 있으며, siRNA에 대한 두 종 요구 사항을 고려합니다.
결론:
siRNA 치료제 분야는 전달 시스템 개선, 화학적 변형, 오프타겟 효과 최소화, 적응증 확대에 중점을 두고 계속 발전하고 있습니다. Prisys Biotechnology는 약물 발견 및 전달 시스템 분야의 전문성을 활용하여 혁신적인 siRNA 기반 치료법 개발에 전념하고 있습니다. 우리는 충족되지 않은 의료적 요구를 해결하고 환자 결과를 개선하는 혁신적인 치료법을 내놓기 위해 노력합니다.
