Посещений: 
БОЛЕЗНЬ ГЕНТИНГТОНа. ПЕРСОНАЛИЗОВАННАЯ МЕДИЦИНА
Терапевтическое замалчивание генов
|
|
Personalized gene silencing therapeutics for Huntington disease C. Kay, N.H. Skotte, A.L. Southwell and M.R. Hayden
 Clinical Genetics Volume 86, Issue 1, pages 29–36, July 2014
|
Gene silencing offers a novel therapeutic strategy for dominant genetic disorders. In specific diseases, selective silencing of only one copy of a gene may be advantageous over non-selective silencing of both copies. Huntington disease (HD) is an autosomal dominant disorder caused by an expanded CAG trinucleotide repeat in the Huntingtin gene (HTT). Silencing both expanded and normal copies ofHTT may be therapeutically beneficial, but preservation of normal HTT expression is preferred. Allele-specific methods can selectively silence the mutant HTT transcript by targeting either the expanded CAG repeat or single nucleotide polymorphisms (SNPs) in linkage disequilibrium with the expansion. Both approaches require personalized treatment strategies based on patient genotypes. We compare the prospect of safe treatment of HD by CAG- and SNP-specific silencing approaches and review HD population genetics used to guide target identification in the patient population. Clinical implementation of allele-specific HTT silencing faces challenges common to personalized genetic medicine, requiring novel solutions from clinical scientists and regulatory authorities
|
Последняя декада характеризуется разработкой огромного количества подходов к молчанию генов для клинического использования. Кстати, одобрены соединения для выяснения молчания двух генов, Fomivirsen (Vitravene) для цитомегаловирусного ретинита и Mipomersen (Kynamro) для семейной гиперхолестеролемии, при этом
, по крайней мере, два десятка дополнительных молекул находятся в фазе II или III клинических испытаний [1]. Большинство терапий молчания генов нацелены на РНК, кодируемые специфическими генами, на блокирование их трансляции или деградации РНК мишени с помощью эндогенных механизмов. Податливые болезни д. предлагать специфические генетические мишени, или ответственные за болезнь или кодирование супрессора защитных путей, которые могли бы ослабить проявление болезни, ели их экспрессия снижена [2].
Усилия по замалчиванию генов на продвинутых клинических стадиях отличаются для индивидуальных аллелей гена. Эти подходы, предполагают, что одинаковое снижение активности обеих копий гена мишени не должно приводить к вредным последствиям, или что специфический промежуток снижения экспрессии м.б. допустимым промежутком времени одновременного улучшения исхода болезни. Имеются, однако, специфические доминантные генетические нарушения, при которых предпочтительны разные подходы, нацеленные на замалчивание только мутантной копии гена.
Современные методы замалчивания генов используют путь RNAi, а также antisense oligonucleotides (ASOs), которые запускают RNase H-обусловленное расщепление комплементарной РНК мишени (Fig. 1). В методах, базирующихся на РНК, синтетические microRNA (miRNA) и small hairpin RNA (shRNA), кодируемые вирусными векторами, транскрибируются и преобразуются в цитоплазматические small interfering RNA (siRNA), при этом они запускают RNA-induced silencing complex (RISC)-обусловленную деградацию или репрессию трансляции РНК мишени [3]. Кроме того, siRNA и химически модифицированная single-stranded siRNA (ss-siRNA) могут непосредственно воздействовать на клетки мишени и вносить путь miRNA значительно ниже [4]. ASOs не зависят от средств доставки и могут свободно отлавливаться клетками мишенями, чтобы вызывать деградацию РНК без риска насыщения пути miRNA [5].
Figure 1. Gene silencing approaches. Endogenous microRNA (miRNA) and RNase H pathways may be used to promote therapeutic gene silencing. Primary miRNAs (Pri-miRNAs) are transcribed from miRNA genes and cleaved by Drosha into hairpin precursors (pre-miRNAs). Pre-miRNAs transported to the cytoplasm are then cleaved by Dicer to form miRNAs, which induce RNA degradation or translational arrest in association with RNA-induced silencing complex (RISC). Vector-mediated synthetic miRNA (smiRNA) and short hairpin (shRNA) require entry into the nucleus, where they express upstream in the miRNA pathway to repress specific RNA targets. Small interfering RNA (siRNA) and single-stranded siRNA (ss-miRNA) act further downstream, but similarly use RISC to downregulate target RNA. Antisense oligonucleotides (ASOs) complementary to nuclear pre-mRNA or cytoplasmic mRNA trigger RNase H-mediated degradation of a target transcript.
Therapeutic challenges of gene silencing in Huntington disease
Huntington disease (HD) это нарушение, при котором молчание только одного аллеля гена может быть предпочтительнее молчания обеих копий. HD вызывается экспансией повторяющихся тринуклеотидов CAG в экзоне 1 гена huntingtin (HTT), кодирующего патогенную экспансию глютамина (polyQ) [6]. HD обычно проявляется у взрослых с прогрессирующими двигательными и психиатрическими симптомами [7], и нейрологически характеризуется избирательной дегенерацией caudate и putamen с кортикальной атрофией на запущенной стадии [8]. За исключением редких гомозигот, все пациенты с HD имеют более 35 CAG повторов на одной копии HTT, норму (менее 26) или промежуточное количество повторов (27-35) на др. хромосоме [9]. Исследования трансгенных животных установили, что трансляция патогенной экспансии повторов необходима для возникновения HD [10], при этом уровни трансгенных увеличенных polyQ белка коррелируют с невропатологией [11], и что условная деактивация только мутантного трансгена достаточно для устранения болезненного фенотипа [12]. Тяжесть болезни может также модулироваться с помощью CUG-удлиненных транскриптов в дополнение к токсическому белку [13], вносящего вклад в общую картину патогенетических эффектов избыточности функции. На основании этих наблюдений, снижение или элиминация мутантного HTT (muHTT) транскрипта с помощью молчания гена возникает как главная цель терапевтических исследований HD.
Множественные линии доказательств подтверждают, что общая супрессия как мутантного muHTT, так и дикого типа HTT (wtHTT) аллеля может не быть оптимальным терапевтическим подходом. HTT является крупным, высоко консервативным белком, не имеющим гомологов [14], он взаимодействует с большим количеством партнеров [15]. HTT выполняет разные роли в регуляции транскрипции, митохондриальной активности, синаптической функции и др. клеточных процессах [16]. Констуитивный нокаут мышиного huntingtin (Hdh) вызывает гибель эмбрионов [17-19], а низкие уровни экспрессии приводят к аномальному развитию [20]. Индуцибельный нокдаун Hdh у молодых взрослых мышей приводит к неврологическим дефицитам и преждевременной гибели [21]. Мыши, постоянно гемизиготные по Hdh развиваются до взрослой стадии, но также обнаруживают неврологические отклонения [17]. Главной целью терапевтического замалчивания гена HD является, следовательно, снижение экспрессии muHTT при сохранении экспрессии копии дикого типа.
Кроме того, роль в развитии и в неврологической функции взрослых, связанная с защитными эффектами белка wtHTT, продемонстрирована на моделях HD. В целом, эти исследования показали, что низкие уровни wtHTT относительно мутантного muHTT приводят к более тяжелым фенотипам HD [22-25]. Уровни wtHTT т.о., по-видимому, модулируют аспекты токсичности polyQ. Абсолютные уровни muHTT по сравнению с wtHTT могут также играть роль в токсичности, при этом эффект от легкой потери функции добавляется к или оказывается кумулятивным по отношению к первичным токсическим эффектам белка polyQ. Униформное снижение muHTT и wtHTT у людей может иметь непредсказуемые последствия. Поэтому аллель-специфическое замалчивание HTT д. быть предпочтительной стратегией для минимизации вредных эффектов.
Аллель-специфическое замалчивание с использованием антисмысловой РНК или ДНК разработано для избирательного связывания и подавления комплементарной РНК, несущей специфический генетический вариант. Аллель-специфическое замалчивание, следовательно, зависит от присутствия определенного полиморфизма в транскриптах мишенях, обычно кодируемых с одной копии гена, но не с другой. При HD, полиморфизмы мишеней включают удлиненные повторы CAG и single nucleotide polymorphisms (SNPs), связанные с нарушениями равновесия сцепления (linkage disequilibrium) из-за экспансии (Fig. 2).
Figure 2. Selective gene silencing approaches in Huntington disease. Antisense oligonucleotides targeted to the expanded CAG repeat result in steric blocking of translation by association with RNA-induced silencing complex (RISC). Antisense oligonucleotides (ASOs) complementary to expansion-linked SNPs instead trigger RNase H-mediated cleavage of transcript containing the target allele.
Targeting expanded CAG
Почти все HD пациенты являются гетерозиготами по собственно CAG повтору, который длиннее 35 повторений в патогенетическом аллеле, но редко превышает это количество на др. копии. Нахождение удлиненного CAG повтора, следовательно, является привлекательным методом для селективного замалчивания muHTT. Нацеленные на CAG повторы реагенты недавно достигли успехов в избирательности, особенно при использовании CAG-комплементарных ss-siRNA, несовместимых по одной или более позициям [26-28]. Более, чем 30-кратная избирательность к muHTT была продемонстрирована на линии молодых гранулоцитов с 69/17 CAG, хотя уровни wtHTT не избирательно снижались ~50% в линии клеток 44/15 с более низкими различиями в размерах CAG [26]. Self-duplexing siRNAs несовпадающие с CAG повторами обнаруживают сравнимый потенциал и избирательность для muHTT в 69/17 фибробластах, и сходный результат в ~50% редукции вне мишени белка дикого типа в 44/21 и 47/18 клетках [28]. Избирательное уменьшение muHTT наблюдалось также при использовании CAG-комплементарных ASOs в сходных линиях клеток, и оно могло модулироваться с помощью специфических модификаций нуклеотидов [29]. Эти находки подтверждают, что успехи в CAG-нацеленной избирательности могут быть возможны с развитием новой химии нуклеиновых кислот. Как минимум, CAG-нацеленное молчание может представлять ключевую терапию для пациентов с ювенильной HD, у которых патогенные CAG повторы имеют чрезвычайные длины более 60 CAG. Для большинства пациентов с HD, однако, современные данные подтверждают, что SNP-направляемое молчание может предоставить собой более селективную альтернативу.
Advantages
Размеры повторов CAG, определяются у пациентов с HD и пре-симптоматических носителей во время рутинного диагностического и прогностического тестирования. После чего не требуется дополнительное генотипирование пациентов перед зачислением на испытания для поиска CAG-нацеленных соединений замалчивания.
CAG-нацеленные лекарства кандидаты, используемые для лечения HD, д. быть теоретически пригодными для лечения др. нарушений экспансии CAG тринуклеотидных повторов. По крайней мере, 8 др. нейродегенеративных болезней вызываются удлинением CAG повторов на одном из мутантных транскриптов, но не на соотв. копии дикого типа [30].
Disadvantages
Избирательность реагентов для CAG-нацеленного замалчивания снижается, когда аллели с большими и меньшими количествами CAG имеют др. размер [26, 28]. HD мутации, обнаруживаются в пределах размеров патогенетического аллеля от 36 повторов и выше и аллеля дикого типа, также полиморфного в генеральной популяции [31]. Некоторые пациенты могут нести короткий повтор HD (напр. 38-40) одновременно с длинным повтором дикого типа (напр., 28-30), это возможно устраняет различие между аллелями на базе длины повторов CAG. Такие индивиды могут не получать пользы от CAG-нацеленного подхода.
Off-target замалчивание является рискованным для CAG-нацеленных антисмысловых реагентов, принимая во внимание, что CAG повторы появляются в количестве не меньшем, чем 66 в белок кодирующих транскриптах и в неизвестном количестве не кодирующих последовательностей [32]. Экспрессия транскриптов, содержащих CAG повторы, не должна вредно сказываться при снижении с помощью CAG-нацеленных реагентов замалчивания, предназначенных для HTT. В самом деле способность таких методов одновременно воздействовать на CAG повторы ATXN3, патогенетически увеличенных при SCA3, была предположена как преимущество в разработке этих соединений [33]. Хотя экспрессия 5 генов, содержащих CAG или смешанные повторы CAG/CAA не снижалась в клетках, обработанных с помощью ss-siRNA, нацеленных на CAG-expanded HTT мРНК [26], полный спектр CAG-кодирующих транскриптов, включая дикого типа ATXN3, ещё предстоит исследовать. Учитывая широкую видовую дивергенцию длин повторов тринуклеотидов даже по сравнению с близкими родственниками приматов [34], вредные off-target эффекты CAG-нацеленных реагентов могут оставаться неизвестными вплоть клинических испытаний у людей.
Targeting SNPs linked to the CAG expansion
SNP-вызываемое аллель-специфическое молчание muHTT впервые было продемонстрировано в эндогенном клеточном контексте с использованием человеческих HD фибробластов, гетерозиготных по rs363125 в экзоне 39 в HTT [35]. В клетках, трансфицированных siRNA, комплементарной сцепленному с экспансией аллелю цитозина, уровни мишени транскрипта HTT были снижены приблизительно на 80%, тогда как транскрипт, содержащий off-target аллель аденина оставался неизменным. Дальнейшие исследования с не полностью совпадающими siRNA [36] и с химически модифицированными ASOs [37, 38] расширили репертуар создаваемых олигонуклеотидов, способных вызывать мощное и избирательное молчание muHTT транскрипта, несущего специфическую SNP мишень. В случае ASOs, модификации, нацеленные на блокирование мест расщепления вторичной RNase H, теперь оказались способны к почти полному замалчиванию muHTT в широком промежутке доз без достоверной супрессии wtHTT [38].
siRNA реагенты могут быть получены только против SNPs, присутствующих в зрелой мРНК, что ограничивает доступные мишени для разработки. ASOs запускают активность RNase H против как цитоплазматической мРНК, так и ядерной пре-мРНК [2], и поэтому могут быть получены против полиморфизмов, присутствующих где-либо в транскрибируемой геномной последовательности, включая интроны и не транслируемые регионы (UTRs). Т.к. огромное большинство полиморфизмов в транскриптах HTT обнаруживается внутри интронов [39], ASOs делают возможным более широкий выбор мишеней.
Advantages
Современная химия ASO делает возможным мощное замалчивание muHTT при незначительной редукции wtHTT транскриптов в промежутке 100-кратных доз [38]. Вероятность селективного замалчивания muHTT без необходимости тщательного мониторинга присутствующих wtHTT выявляет преимущества при клинических испытаниях, когда дозирование в тканях головного мозга, скорее всего, сильно варьирует [40]. В случае доставки в спинномозговую жидкость сила удара, достаточная для вызова молчание HTT, скорее всего, возникнет в наружных частях коры. При современных препятствиях избирательности избыток дозы CAG-нацеленных антисмысловых реагентов может вызывать супрессию wtHTT транскриптов при попытке достичь терапевтических концентраций в более глубоких структурах, таких как caudate и putamen. SNP-нацеленные ASOs, по-видимому, довольно резистентны к этому эффекту.
Подобно нацеленным на CAG подходам, SNP-нацеленные реагенты могут приводить к вредным off-target эффектам путем связывания комплементарных последовательностей где-либо в транскриптоме. Однако олигонуклеотидные последовательности, обладающие SNP мишенями, могут быть предметом строгого скрининга против человеческого транскриптома, снижая потенциал побочного замалчивания выше дорогой преклинической разработки.
Disadvantages
SNP-специфическое замалчивание HTT сильно зависит от надежности полиморфизмов, присутствующих на мутантном транскрипте, но отсутствующих на транскрипте дикого типа. Кроме того, высокое неравновесное сцепление с экспансией CAG, мишень SNP также должна быть относительно редкой в нормальном CAG аллеле, и тем самым обеспечивать высокую специфичность для мутантного транскрипта. Гетерозиготность SNP захватывает оба измерения и может помочь определить долю HD пациентов, которые могут быть излечены с помощью антисмысловых лекарств, нацеленных на специфический аллель.
Хотя обнаружены многие SNPs гетерозиготы у HD пациентов, отсутствует одиночная мишень SNP, которая бы позволила лечить всех HD пациентов. Наивысшая величина гетерозиготности для SNPs в когорте HD пациентов в среднем 50%, при этом дополнительные SNPs обеспечивают более незначительное кумулятивное увеличение у всех охваченных пациентов [36, 41, 42]. Соотв. образом отобранные так, чтобы избежать избыточности мишеней, SNP-специфические подходы д. требовать минимум трех разных SNPs, каждый обнаруживаемый разным антисмысловым соединением, чтобы достичь селективного молчания у более 80% HD пациентов [42]. Перед началом испытаний на человеке необходимо дополнительное генотипирование пациентов кандидатов для лечения данным лекарством.
Population considerations of allele-specific silencing in HD
Expanded CAG repeat silencing
Общая пригодная для лечения часть популяции пациентов HD будет зависеть от способности методов, нацеленных на CAG повторы, чтобы различать между мутантной экспансией и нормальным аллелем специфических различий в размерах. Мы подсчитали, что мощное и избирательное отличие CAG повторов д. отличаться не более чем в 25 CAG, чтобы лечить, по крайней мере, 50% популяции пациентов (Fig. 3). Минимальный надежный порог может быть учтен при клиническом испытании и супрессия wtHTT у пациентов вблизи этого порога может потребовать тщательного мониторинга. Вариабельность размера комбинаций локуса CAG повторов может проектирование испытания, т.к. каждый индивид может обладать разной реакцией на лечение специфичной для их комбинации CAG аллелей. Хотя CAG-нацеленные методы быстро улучшаются в последние годы и это может продолжаться, то становится мало вероятным, что молчание, нацеленное на CAG повторы сможет стать достаточным или надежным для всех HD пациентов.
Figure 3. Percent of Huntington disease (HD) patients treatable with CAG-specific silencing. The portion of the HD patient population that may be treated by CAG-specific silencing of the HD mutation depends on the minimum difference in CAG lengths that can be selectively discriminated. The difference in CAG length between the upper and lower alleles (?CAG) is shown for 1638 HD patients from the UBC BioBank, resembling a normal distribution (inset). The treatable percent of this population is calculated as a function of the minimum ?CAG that can be discriminated by allele-specific CAG-targeting reagents. Treatment of 50% of the HD patient population requires a minimum CAG-specific discrimination of 25 repeats, such as 42/17 CAG repeats.
SNP-specific silencing
Точная популяционная генетика, описывающая полиморфизмы HTT, сцепленные с увеличенными повторами CAG, необходима для выбора разработки соотв. терапевтических мишеней. Исследования популяционной генетики отстают от антисмысловой фармакологии и полная степень гетерозиготных вариантов у HD пациентов остается неясной.
Десятки полиморфизмов были оценены на гетерозиготность в HD когортах, чтобы привести к идентификации аллель-специфических мишеней. Напр., секвенирование 26 сайтов SNP, расположенных в экзонах или 3' UTR e 332 итальянских HD пациентов выявило, что rs362331 был гетерозиготным у 47.6% пациентов [41]. Сходный список из 24 экзонных и 3' UTR SNPs был секвенирован в US или German когорте, где rs362331 был гетерозиготным только у 39.4% пациентов, но rs362307 был гетерозиготным у 48.6% [36]. Интересно, что rs362307 был гетерозиготным только у 36.0% итальянских пациентов, это указывает на мелкомасштабные генетические отличия между этими двумя выборками (Fig. 4a). В серии из 65 канадских HD трио, phased генотипы по rs362307 были обнаружены как метка для наиболее распространенного локального гаплотипа мутации HD, обозначенной A1, присутствующего в 55% HD хромосом, но только у 9% контроля [42]. Эти исследования доказывают, что специфические мишени SNPs, сцепленные с HD мутацией, сходны в популяциях белых пациентов и что половина любой данной когорты пригодна для лечения по одиночной мишени. Однако оптимальная мишень SNP в данной выборке или субпопуляции не обязательно та же самая во всех популяциях.
Figure 4. Huntington disease (HD) patients treatable with specific single nucleotide polymorphism (SNP) targets in different populations. (a) rs362307 and rs362331 are highly heterozygous SNPs in three different HD patient cohorts of European ancestry. A portion of HD patients are heterozygous for both SNPs. (b) Antisense oligonucleotides (ASOs) targeted to rs362307 (ASO 1) and rs362331 (ASO 2) would treat at least two thirds of the HD patient population in three different cohorts of European ancestry. rs362307 tags the most common HD haplotype, A1. NT denotes patients homozygous at both SNPs and therefore not selectively treatable with either ASO 1 or ASO 2.
Индивидуальные SNP мишени часто указывают на гаплотипы сцепленных полиморфизмов, а экспансия CAG, как известно, преимущественно возникает на специфических гаплотипах гена HTT у пациентов Европейского происхождения [42, 43]. Различия в гетерозиготности SNP между субпопуляциями белых могут указывать на локальные различия в распределении гаплотипов контрольных хромосом, хромосом с увеличенными CAG или обеих. Эти локальные различия в гаплотипах могут эффективно информировать о SNP, предназначенных для замалчивания в мутантных HD транскриптах.
Поскольку SNPs организованы в устойчивые гаплотипы, то множественные варианты с высокой гетерозиготностью у HD пациентов могут не обязательно достигать высокого процента пациентов в комбинации. Напр., хотя 46.2% итальянских пациентов были гетерозиготными по rs362331 и 36.0% по rs362307, доля пациентов, поддающихся излечению по любой из мишеней, включая те, что способны к излечению по обеим, составляли 65.1% (Fig. 4b). Это возможно из-за того, что широко распространены гаплотипы, при которых возникают полиморфизмы по обеим мишеням. Исследования по генотипированию белых пациентов с HD определили комбинацию специфических SNPs, способных к наиболее высокому избирательному охвату лечением внутри каждой из исследуемых когорт, приближенно соответствующую величине гетерозиготности. Среди этих исследований две трети HD пациентов определены как способные к излечению только с двумя SNP мишенями, достигая 75-80% у пациентов с тремя мишенями.
Дальнейшие рассуждения о подходах к SNP-специфическому замалчиванию связаны с генетическим разнообразием в популяциях белых, где HD присутствует с низкими показателями и, как известно, возникает на определенных гаплотипах. A1 гаплотип, представленный rs362307, отсутствует в выборках HD в восточной части Азии и в черной Африке, как и в соотв. генеральных контрольных популяциях [44, 45]. Это указывает на то, что оптимальные SNP-специфические мишени у белых не могут быть использованы у HD пациентов разного этнического происхождения. Однако, HD Европейского происхождения составляет основную пропорцию случаев во всем мире, а HD в Южной Азии могут возникать на сходных гаплотипах со сравнимой распространенностью [46]. HD у белых с примесью, таких как испанские пациенты, также имеется общее с белыми генетическое происхождение и, скорее всего, обладает такими же SNP мишени, пригодные для терапевтического использования.
ASOs обнаруживают высокий потенциал, избирательность и распределение in vivo среди SNP-специфических методов замалчивания HTT [38]. Эффективность испытаний in vivo у полностью humanized Hu97/18 мышей [47], которые имеют соотв. гетерозиготность по SNP, необходима для проверки терапевтического потенциала ASOs, нацеленного на специфические ассоциированные с HD
SNPs. Эти испытания д. приводить поразительным изменениям в фенотипе болезни, а популяционные ограничения SNP-специфического молчания могут быть приняты ради выявления многообещающих лекарственных кандидатов для использования у человека.
Clinical implementation of personalized HTT silencing
The Food and Drug Administration (FDA) и сходные органы государственного регулирования обычно требуют использования investigational new drug (IND) для выбора одиночной молекулы для клинических испытаний. Некоторые исследовательские IND подходы также дозволяют исследования серии родственных молекул. В контексте персонализованного замалчивания HTT и особенно для направленных на SNP подходов, панель молекул, направленных на разные места, может быть необходима для адекватного лечения из популяции пациентов. Трудно предвидеть, как современная практика государственного регулирования, сможет позволить одновременное тестирование антисмысловых реагентов, нацеленных на множественные полиморфные сайты, а ступенчато-образный подход к испытаниям основного сайта кандидата д. сопровождаться исследованием вторичных и третичных сайтов кандидатов. Затраты на множественные клинические испытания для разработки терапии, которая не может лечить всех пациентов, высокие. CAG-нацеленное аллель-специфическое замалчивание может предоставлять преимущества при современных ограничениях государственного регулирования, там, где CAG-нацеленные соединения со сравнимыми избирательностью и потенциалом может быть тестированы в HD испытательной когорте, отобранной для специфических различий в размерах CAG.
Испытания по терапевтическому пропуску экзонов при Duchenne muscular dystrophy (DMD) недавно были проведены, несмотря на то, что только 13% популяции было DMD пациентами [48]. Для сравнения, популяционная генетика HD подтверждает. что первостепенная SNP мишень д. составлять приблизительно 50% популяции белых пациентов с HD, при этом вторичная мишень покрывает почти на 20% больше. Планировка испытаний для дополнительных нацеленных на SNP антисмысловых молекул может быть хорошо отлаженной с помощью инициальных исследований, разработанных в кооперации с регуляторными агентствами, увеличивая скорость согласования для последующих мишеней после инициального лекарства. Необходимо удостовериться, что возможны SNP-избирательные ASOs, обладающие терапевтическими преимуществами, быстрой разработкой и клинической доступностью ASOs для избирательного лечения 85% популяции HD. Благодаря успехам персонализованной терапии в других разделах медицины, дееспособность испытаний со множественными молекулами, нацеленными на эквивалентные, генетически сцепленные SNP сайты, может быть разрешена, в порядке выявления наилучшей молекулы кандидата для данного блока пациентов.
Помимо разработки клинических испытаний для аллель-специфического молчания, рутинное клиническое использование персонализованных антисмысловых реагентов необходимо для парадигмы нового лечения (Fig. 5). Индивиды из популяции HD пациентов могут быть генотипированы в отношении доступности полиморфных мишеней в параллельных диагностических или прогностических тестах. Наиболее подходящее лекарство для индивидуального генотипа пациента может быть затем отобрано из существующей панели. CAG-нацеленное замалчивание может работать в сочетании с SNP-специфическими мутациями, предлагая терапевтическую альтернативу у пациентов, которые являются гомозиготными по всем доступным SNP мишеням или у тех, которые обладают особенно большими CAG повторами. Для незначительного меньшинства пациентов, которые как гомозиготные по SNP-специфическим мишеням, так и несут вторичный CAG повторяющийся аллель вблизи диапазона HD, может быть использованы неизбирательное замалчивание HTT или подходя с малыми молекулами.
Figure 5. A personalized treatment paradigm for Huntington disease (HD). Patients can be genetically screened for allele-selective silencing treatment with one or more antisense oligonucleotides (ASOs) specific to single nucleotide polymorphisms (SNPs) in linkage disequilibrium with the CAG repeat expansion. With appropriately selected SNPs, only a small minority of HD patients will be homozygous at all targets. Широкое разнообразие неизбирательных и избирательных терапий по замалчиванию генов находится в разработке, вселяя надежду на лечение HD. Хотя ничего неизвестно относительно супрессии wtHTT, off-target молчание и доля обследованной совокупности пациентов остаются, комбинация одной или более стратегий обещает прорыв в терапии для разрушительного, непокорного нарушения.
|