In uno studio pubblicato su Clinical and Translational Medicine , un gruppo di ricerca dell'Università di Nanchino ha valutato gli effetti sul bersaglio e fuori bersaglio del sistema di rilascio di siRNA autoassemblato.
La terapia con interferenza dell'RNA (RNAi) prevede il rilascio di piccoli RNA interferenti (siRNA) alle cellule bersaglio per ottenere effetti terapeutici. Sebbene il siRNA presenti un legame specifico con il gene bersaglio per effetti sul bersaglio, può anche interagire con geni non bersaglio, determinando effetti fuori bersaglio. Pertanto, una delle sfide principali della terapia RNAi risiede nel raggiungimento di un equilibrio tra effetti sul bersaglio e fuori bersaglio per migliorare l'impatto sul bersaglio desiderato riducendo al minimo il rischio fuori bersaglio associato.
Il gruppo di ricerca dell’Università di Nanchino, composto da Chen-Yu Zhang e Xi Chen, ha sviluppato un approccio unico di rilascio di siRNA riprogrammando il fegato ospite per sintetizzare siRNA autoassemblanti incapsulati all’interno di piccole vescicole extracellulari (sEV) per la consegna a tessuti specifici per trattare varie malattie.
In questo studio, gli autori hanno ulteriormente studiato gli effetti dentro e fuori bersaglio del sistema di rilascio di siRNA autoassemblato, affrontando le sfide della consegna di siRNA in vivo ed evidenziandone il potenziale terapeutico e la biosicurezza. Hanno sottolineato la potenza superiore dei siRNA autoassemblati nel silenziare bersagli specifici rispetto ai siRNA sintetici.
L'analisi trascrittomica ha inoltre confermato effetti minimi fuori bersaglio nei tessuti normali e significativi effetti anti-EGFR nelle cellule tumorali in vivo. Nel complesso, lo studio fornisce approfondimenti promettenti sull'efficacia terapeutica e sugli effetti collaterali del sistema di rilascio di siRNA autoassemblato in vivo.
Questo studio ha svelato l'impressionante efficacia del siRNA incapsulato con sEV autoassemblato, che ha mostrato una potente interferenza sulla proteina EGFR con solo 1/2.000.000 della quantità di trasfezione sintetica. Questa rivelazione indica che i siRNA incapsulati con sEV elaborati endogenamente funzionano perfettamente all'interno delle cellule riceventi a livelli fisiologici, mentre l'accumulo di livelli soprafisiologici di siRNA sintetici nelle cellule normali può causare citotossicità.
Pertanto, la strategia di somministrazione di siRNA autoassemblati in vivo non solo è efficace con una concentrazione di siRNA piuttosto bassa nelle cellule tumorali, ma mostra anche una migliore biosicurezza per le cellule somatiche rispetto ai siRNA sintetici.
L'attività fuori bersaglio dei siRNA può portare a fenotipi imprevisti e compromettere i vantaggi terapeutici dei siRNA. Questo studio ha valutato meticolosamente i rischi fuori bersaglio dei siRNA EGFR autoassemblati in vivo attraverso il sequenziamento trascrittomico.
Nei tessuti normali non è stato osservato alcun arricchimento statisticamente significativo per corrispondenze perfette tra la regione del seme di siRNA dell'EGFR e i 3'-UTR delle trascrizioni sottoregolate. Nel tessuto tumorale, l'analisi dell'arricchimento dell'ontologia genetica (GO) ha rivelato che la maggior parte dei termini GO principali erano strettamente associati alla segnalazione dell'EGFR. I dati indicano che gli effetti fuori bersaglio nei tessuti normali sono minimi rispetto agli effetti sul bersaglio osservati nelle cellule tumorali.
Per quanto riguarda i potenziali rischi associati alla saturazione del meccanismo dei miRNA endogeni da parte di siRNA esogeni, l'analisi dei geni bersaglio del miR-122 dopo il trattamento con siRNA autoassemblato in vivo ha rivelato solo 13 cambiamenti significativi tra 1.566 potenziali bersagli.
La maggior parte dei target miR-122 mostrava modelli di espressione simili rispetto al gruppo non trattato. Questi dati indicano che i siRNA EGFR autoassemblati in vivo sono presenti a livelli fisiologici appropriati e hanno poche possibilità di causare epatotossicità attraverso perturbazioni nelle vie intrinseche dei miRNA.
Nel complesso, questo studio indica una nuova direzione per la terapia con RNAi, con implicazioni significative per l'adozione clinica del sistema di rilascio di siRNA autoassemblanti in vivo.
A differenza della terapia genica convenzionale, questo metodo dimostra un’elevata specificità con rischi minimi fuori bersaglio e senza effetti collaterali tossici. Inoltre, lo studio offre nuove informazioni per valutare gli effetti collaterali accertati e non accertati nello sviluppo della terapia con siRNA in vivo per diversi geni.
Ulteriori informazioni: Hongyuan Guo et al, Valutazione degli effetti on- e off-target del piccolo sistema di rilascio di RNA interferente autoassemblato del recettore del fattore di crescita epidermico, Medicina clinica e traslazionale (2024). DOI:10.1002/ctm2.1579
Fornito dalla Scuola di scienze della vita dell'Università di Nanchino
