Alnylam Pharmaceuticals, Inc. gab bekannt, dass Daten aus seiner präklinischen Forschung über die Verabreichung von lipophilen Konjugaten von kurz interferierender RNA (siRNA) an Gewebe außerhalb der Leber, einschließlich des zentralen Nervensystems (ZNS), online in Nature Biotechnology veröffentlicht wurden. Die veröffentlichten Daten liefern erste Hinweise auf eine mögliche Rolle von 2'-O-Hexadecyl (C16)-konjugierten siRNAs bei der Behandlung von Erkrankungen des ZNS, der Augen und der Lunge. Der Rahmen für die Entwicklung von siRNAs für extrahepatische Anwendungen nutzt die jahrzehntelangen Investitionen von Alnylam in die siRNA-Transportplattform.

Das vollständige Manuskript mit dem Titel “Expanding RNAi therapeutics to extrahepatic tissues with lipophilic conjugates” wird in der Juni-Ausgabe von Nature Biotechnology erscheinen. Die veröffentlichten Daten zeigen, dass die Konjugation von C16 mit stoffwechselstabilen siRNAs ein robustes und lang anhaltendes Gen-Silencing im ZNS, im Auge und in der Lunge von Nagetieren und nicht-menschlichen Primaten (NHPs) mit breiter Zelltypspezifität und einem günstigen nicht-klinischen Sicherheitsprofil ermöglicht. Das Manuskript enthält auch Belege dafür, dass das durch C16-siRNA vermittelte Gen-Silencing in einem In-vivo-Mausmodell für neurodegenerative Erkrankungen wirksam ist.

Die veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass eine einmalige intrathekale (IT) Verabreichung von mit C16 konjugierter siRNA, die auf SOD1 abzielt, bei Nagetieren zu einer weit verbreiteten Aufnahme des Konjugats in Neuronen, Astrozyten und Mikrogliazellen und zu einem dosisabhängigen SOD1-Knockdown führte, der bei der höchsten Dosis von 0,9 mg mehr als 75% betrug. Diese Ergebnisse wurden bei NHPs, die mit C16-konjugierter siRNA behandelt wurden, die auf das Amyloid-Beta-Vorläuferprotein (APP) abzielt, rekapituliert, wobei drei Monate nach einer einmaligen IT-Dosis von 60 mg ein Rückgang von bis zu 70 bzw. 80 % im Rückenmark und im Gehirn erreicht wurde. Diese Verringerungen hielten auch nach drei Monaten an, wie Messungen von Biomarkern in der Zerebrospinalflüssigkeit zeigten.

Die APP-siRNAs waren bei NHPs gut verträglich und es gab keine testpunktbezogenen mikroskopischen Befunde in den untersuchten Gehirn-, Rückenmark- und Spinalganglienschnitten. Die veröffentlichten Daten liefern auch einen präklinischen Konzeptnachweis, wonach die Verabreichung einer C16-siRNA, die sowohl auf intrazelluläres als auch auf extrazelluläres APP abzielt, in einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit zu einem ausreichend starken und dauerhaften Knockdown im ZNS führte, um sowohl die physiologischen Defizite in den erkrankten Mäusen, wie Aß-Ablagerungen und Entzündungen, zu verändern als auch Verhaltensdefizite zu normalisieren, die durch einen offenen Feldtest gemessen wurden. Die Verringerung der APP-Expression korrelierte mit einer verringerten Expression von Iba1, einem Marker, der bei menschlichen Erkrankungen normalerweise hochreguliert wird, und mit erhöhten Glutamatspiegeln, einem Metaboliten, der mit verbesserter Kognition in Verbindung gebracht wird.

Die Sicherheit und Wirksamkeit von ALN-APP, einem RNAi-Therapeutikum, das an C16 konjugiert ist und auf APP abzielt, wird derzeit in einer klinischen Phase-1-Studie zur Behandlung der früh einsetzenden Alzheimer-Krankheit untersucht. Die Konjugation von C16 ermöglicht auch die intravitreale Verabreichung in die Augen von NHP, wobei mit 100 µg konjugierter siRNA, die auf Transthyretin (TTR) abzielt, ein Knockdown von mehr als 95% im retinalen pigmentierten Epithel festgestellt wurde. In ähnlicher Weise führte die intranasale Verabreichung von mit C16-Lipophilen konjugierter siRNA, die auf SOD1 der Maus abzielt, zu einer breiten Aufnahme des Konjugats in das Lungengewebe der Maus, einschließlich der Bronchiolen und Alveolen, und zu einem 57%igen Knockdown der SOD1-mRNA, der zwei Monate lang nach einer Dosis von 10 mg/kg anhielt.