Di Prisys Biotechnology, kami menyadari meningkatnya minat terhadap obat-obatan berbasis oligonukleotida, khususnya terapi small interfering RNA (siRNA). siRNA merupakan generasi ketiga obat terapeutik setelah obat molekul kecil dan terapi berbasis antibodi, dan telah menunjukkan potensi besar dalam merevolusi bidang pengembangan obat.
Mekanisme Kerja siRNA:
siRNA adalah urutan nukleotida pendek yang terdiri dari sekitar 20 basa yang memanfaatkan prinsip pasangan basa Watson-Crick untuk mengikat untai mRNA komplementer, sehingga memengaruhi proses transkripsi dan translasi. Berdasarkan variasi struktural dan mekanistiknya, siRNA diklasifikasikan sebagai antisense oligonucleotides (ASO), small interfering RNA (siRNA), small activating RNA (saRNA), microRNA (miRNA), dan aptamer. Di antara semuanya, siRNA telah mendapatkan perhatian yang signifikan karena kemanjuran terapeutiknya yang menjanjikan dan kemajuan teknologi.
Pentingnya Modifikasi Kimia dan Sistem Pengiriman:
SiRNA yang tidak dimodifikasi memiliki waktu paruh yang pendek dan menimbulkan risiko toksisitas yang tidak sesuai target. Modifikasi kimia dan sistem penghantaran yang sesuai memainkan peran penting dalam mencapai efek terapeutik. Enam obat siRNA yang disetujui yang disebutkan sebelumnya telah mengalami modifikasi kimia, seperti modifikasi tulang punggung fosforothioate dan modifikasi ribosa seperti 2'-O-Metil (2-OMe), 2'-O-Methoxyethyl (2-MOE), dan 2'-Fluoro (2-F). Lebih jauh lagi, efisiensi penghantaran siRNA bergantung pada sistem penghantaran canggih seperti konjugat LNP dan GalNAc, yang keduanya telah menunjukkan kemampuan menargetkan hati.
Evaluasi Keamanan Praklinis dan Pemilihan Spesies Hewan:
Evaluasi keamanan praklinis obat siRNA melibatkan penilaian toksisitas spesifik target dan toksisitas tidak spesifik target pada model hewan. Pemilihan spesies hewan, termasuk hewan pengerat dan primata nonmanusia (NHP), bergantung pada karakteristik spesifik obat siRNA. Misalnya, spesies primata menunjukkan homologi tinggi dengan manusia dalam hal urutan mRNA target dan memberikan penilaian farmakokinetik dan farmakodinamik siRNA yang lebih baik. Memanfaatkan primata nonmanusia untuk evaluasi keamanan telah menjadi praktik umum, terutama untuk obat siRNA yang menargetkan hati.
Toksisitas Hati dan Respons Imun:
Hati merupakan organ utama yang perlu diperhatikan dalam terapi siRNA. Obat siRNA yang disetujui telah menunjukkan berbagai karakteristik yang terkait dengan pengiriman spesifik hati, penyerapan hepatosit, dan potensi hepatotoksisitas. Studi histopatologi telah mengungkapkan vakuolisasi hepatoseluler, infiltrasi inflamasi, dan peningkatan ringan pada enzim hati seperti alanine transaminase (ALT) dan aspartate transaminase (AST). Respons imun, termasuk antibodi anti-obat (ADA), pelepasan sitokin, aktivasi komplemen, dan fenotipe imun, juga telah dievaluasi dan dipantau.
Pembungkaman gen yang dimediasi siRNA menawarkan potensi terapeutik yang sangat besar. Akan tetapi, mencapai pembungkaman yang akurat dapat menjadi tantangan. Efek yang tidak sesuai target, di mana siRNA secara tidak sengaja menekan gen yang tidak diinginkan, dapat menyebabkan konsekuensi yang tidak terduga. Badan Pengawas Obat dan Alat Kesehatan Jepang (PMDA) mengakui hal ini dalam "Pedoman untuk Evaluasi Keamanan Non-klinis Produk Terapi Oligonukleotida," yang mengkategorikan toksisitas siRNA menjadi jenis yang sesuai target dan tidak sesuai target.
Hati: Sasaran Utama, Perhatian Utama
Hati merupakan organ utama yang perlu diperhatikan untuk obat siRNA. Untuk mempelajari lebih dalam, kami menganalisis enam obat siRNA yang dipasarkan, dengan fokus pada karakteristik obat, farmakokinetik, dan patologi yang diamati. Khususnya, keenam obat tersebut menargetkan gen yang berhubungan dengan hati baik untuk sintesis maupun ekspresi. Selain itu, obat-obatan tersebut dimodifikasi secara kimia, seperti tiofosfat, yang dapat menyebabkan hepatotoksisitas melalui pengikatan protein yang tinggi. Konjugasi nanopartikel lipid (LNP) dan N-asetilgalaktosamin (GalNAc) memfasilitasi penargetan hati. Misalnya, 80-90% LNP dalam Patisiran, obat LNP-siRNA, terakumulasi di hati setelah pemberian intravena. GalNAc-siRNA memanfaatkan endositosis yang dimediasi ASGPR untuk penyerapan intraseluler, dengan ASGPR yang diekspresikan secara tinggi dalam hepatosit.
Profil Toksisitas Hati: Dari Akumulasi hingga Peradangan
Analisis distribusi jaringan secara konsisten mengungkapkan konsentrasi siRNA tertinggi di hati. Lumasiran, misalnya, menunjukkan AUC sebesar 76.700 h*ug/mL dan waktu paruh 409 jam pada monyet pada 10 mg/kg. Khususnya, studi toksisitas monyet jangka panjang mengungkapkan perubahan histopatologis hati yang bergantung pada dosis:
1. Granula basofilik hepatosit/sel Kupffer: Ini mungkin mewakili obat, metabolitnya, atau adaptasi seluler terhadap oligonukleotida.
2. Vakuolisasi hepatosit: Potensial merupakan efek sekunder akibat akumulasi granula basofilik sitoplasma.
3. Infiltrasi inflamasi: Konsentrasi obat yang tinggi dapat mengaktifkan jalur pro-inflamasi.
4. Nekrosis sel tunggal hepatosit: Kerusakan patologis yang parah terjadi pada dosis tinggi dengan akumulasi granula basofilik yang luas.
Penanda biokimia darah yang meningkat seperti ALT dan AST sering menyertai perubahan ini. Namun, mengevaluasi kerusakan jaringan, perubahan indeks terkait, reversibilitas, dan temuan serupa pada obat siRNA lain secara komprehensif sangat penting untuk menentukan bahaya sebenarnya dari perubahan ini.
Di Luar Hati: Toksisitas yang Tidak Tepat Sasaran dan Stimulasi Imun
Toksisitas di luar target yang tidak bergantung pada komplementaritas urutan juga perlu diperhatikan. Reaksi stimulasi imun, yang sebagian besar bergantung pada desain urutan nukleotida dan modifikasi kimia, merupakan salah satu konsekuensinya. Obat siRNA dapat mengaktifkan sistem imun bawaan, yang menyebabkan reaksi di tempat suntikan (Patiiran, Inclisiran) dan penurunan trombosit (PLT) (Patisiran, Givosiran). Mengevaluasi stimulasi imun melibatkan analisis in vivo penanda yang relevan dan penilaian in vitro menggunakan sel mononuklear darah tepi yang diisolasi atau darah lengkap untuk memprediksi pelepasan sitokin.
Efek samping yang tidak terkait dengan hibridisasi, seperti perubahan fungsi koagulasi, juga dapat terjadi. Obat siRNA tertentu secara selektif menghambat Faktor IXa dan kofaktor VIIIa dalam kaskade koagulasi, mengubah waktu kerja trombin dan secara tidak langsung menghambat koagulasi (misalnya, Patisiran, Lumasiran, APTT yang sedikit meningkat). Selain itu, obat siRNA dapat mengikat inhibitor H, mengaktifkan jalur bypass komplemen. Aktivasi komplemen yang berlebihan dapat mengganggu fungsinya, yang menyebabkan peradangan sekunder dan vaskulitis (misalnya, peningkatan C3a yang diinduksi Patisiran, infiltrasi inflamasi hati, peradangan perivaskular di tempat infus).
Keracunan Sistem Pengiriman: Jangan Abaikan Pengangkut
Sistem penghantaran, yang sering kali berupa LNP, juga perlu mendapat perhatian. Eksipien baru atau rasio komponen yang berubah dalam LNP memerlukan investigasi menyeluruh. Meskipun pedoman LNP yang spesifik masih belum ada, pedoman yang ada seperti "Guidance for Industry: Lipiodol Product Chemistry, Manufacturing, and Controls; Human Pharmacokinetics and Bioavailability; And Labeling Documentation" dapat memberikan wawasan yang berharga. Investigasi LNP Patisiran juga dapat menjadi referensi. Khususnya, jika LNP termasuk dalam standar registrasi eksipien non-independen, mereka dapat diselidiki bersama siRNA dengan spesies hewan yang sama dengan evaluasi keamanan non-klinis siRNA, dengan mempertimbangkan persyaratan dua spesies untuk siRNA.
Kesimpulan:
Bidang terapi siRNA terus berkembang dengan fokus pada peningkatan sistem penghantaran, modifikasi kimia, meminimalkan efek samping, dan memperluas indikasi. Prisys Biotechnology tetap berkomitmen pada pengembangan terapi berbasis siRNA yang inovatif, memanfaatkan keahlian kami dalam penemuan obat dan sistem penghantaran. Kami berupaya menghadirkan perawatan transformatif yang mengatasi kebutuhan medis yang belum terpenuhi dan meningkatkan hasil pasien.
