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Su Hearing Research una review analizza i progressi preclinici nel campo delle terapie geniche basate sull'utilizzo di ASO per i disturbi ereditari della perdita dell'udito.

L'orecchio interno ospita gli organi sensoriali sia per l'udito che per l'equilibrio e costituisce un bersaglio accessibile per vari approcci terapeutici.

Attualmente, 13 terapie con oligonucleotidi antisenso (ASO) sono state approvate negli Usa, in Europa e in Giappone per il trattamento di un'ampia gamma di condizioni. I recenti progressi nella progettazione degli oligonucleotidi ne hanno migliorato la sicurezza e l'efficacia in tali applicazioni cliniche e le innovazioni nelle strategie di sequenziamento hanno rivelato nuovi bersagli terapeutici per la tecnologia antisenso.

Gli ASO sono brevi sequenze di acidi nucleici che hanno come target l'RNA e sono, quindi, in grado di alterare l'espressione genica e potenzialmente agire come agenti terapeutici nelle diverse forme di sordità ereditaria che, al momento, non sono invece curabili con approcci tradizionali.

Una recente review pubblicata su Hearing Research analizza i progressi preclinici nel campo delle terapie geniche basate sull'utilizzo di ASO per i disturbi ereditari della perdita dell'udito. 

Trattamento della perdita dell'udito con oligonucleotidi antisenso: le applicazioni

La perdita dell'udito congenita richiede un intervento terapeutico precoce durante il secondo trimestre di gravidanza, prima che la differenziazione delle cellule ciliate abbia inizio (da 12 a 14 settimane di età gestazionale). 

In diversi studi condotti su modelli murini è stato dimostrato che le terapie ASO fetali sono sicure ed efficaci per condizioni come la sordità e la mancanza di equilibrio associate alla sindrome di Usher.

In particolare, la sindrome di Usher di tipo 1c (USH1) è causata da mutazioni nel gene USH1c, che codifica per la proteina armonina, fondamentale per lo sviluppo delle stereociglia e per la funzione delle cellule ciliate nella coclea. In questo caso, per esempio, è stato progettato un ASO (ASO-29) specifico per legare la mutazione 216A e reindirizzare lo splicing, ripristinando così le trascrizioni USH1c a lunghezza intera.

Studi preclinici, inoltre, hanno già dimostrato benefici terapeutici nella coclea matura, suggerendo una reattività post mitotica all'intervento farmacologico.

Tempi di trattamento della terapia a base di ASO e delivery all’orecchio interno

La perdita dell'udito causata da mutazioni nei geni che contribuiscono allo sviluppo uditivo si presenta tipicamente alla nascita e, come detto, richiede che l'intervento avvenga sul feto, mentre le mutazioni associate alla perdita dell'udito post-linguale o dell'età adulta possono avere una finestra terapeutica più ampia. 

Per questi ultimi pazienti, il delivery locale è probabilmente quello più adatto. Gli approcci sistemici, che possono essere di tipo endovenoso, intramuscolare e orale, sono tecniche minimamente invasive, ma richiedono dosaggi più elevati e aumentano il rischio di tossicità sistemica e di effetti off-target. Il delivery locale invece, include la modalità intratimpanica, intracocleare e intralabirintica e può essere effettuato con dosaggi, e quindi rischi, minori.

Sicurezza ed efficacia preclinica: ampio margine di miglioramento

Le considerazioni sulla sicurezza per la terapia ASO sono classificate come dipendenti dall'ibridazione o indipendenti dall'ibridazione.

La tossicità dipendente dall'ibridazione coinvolge principalmente il legame off-target, che può essere ridotto utilizzando sequenze più brevi, disallineamenti strategicamente posizionati e ASO sempre più specifici. Le tossicità indipendenti dall'ibridazione rientrano, invece, in tre sottocategorie che includono: gli effetti da accumulo di ASO, gli effetti da modifica chimica e gli effetti da legame aptamerico. Gli effetti di accumulo sono i più comuni e generalmente coinvolgono fegato, reni e linfonodi. Il rischio di questo effetto avverso può essere ridotto alterando la sequenza di ASO o abbassando la dose.

Per quanto riguarda la stabilità e l'efficacia degli ASO, è evidente che questi parametri continuano a migliorare grazie ai progressi nelle modificazioni chimiche, nel targeting dei tessuti, nell'assorbimento cellulare e nel traffico intracellulare. L'assorbimento cellulare degli ASO è stato, per esempio, facilitato coniugandoli a proteine plasmatiche, anticorpi o ligandi specifici delle cellule, nonché tramite la complessazione con lipidi e il packaging in esosomi o vettori virali. Inoltre, è possibile ottenere una maggiore disponibilità di ASO attraverso la coniugazione diretta al PEG, che ne aumenta le dimensioni molecolari e ne impedisce la clearance da parte dei reni o del sistema reticoloendoteliale. Il rilascio tessuto-specifico è possibile attraverso la coniugazione con anticorpi; tuttavia, ci sono diverse incognite che devono essere affrontate prima che questa tecnologia possa essere applicata all'orecchio interno. 

Conclusioni

Studi futuri dovranno sviluppare modelli animali più complessi di malattia uditiva per confermare la sicurezza e l'efficacia delle terapie ASO prima degli studi clinici sui pazienti. Inoltre, è necessario ulteriore lavoro per indirizzare il delivery di ASO alle cellule disfunzionali all'interno della stria vascolare, che rimane un obiettivo difficile da raggiungere. 

Reference

Robillard KN, de Vrieze E, van Wijk E, Lentz JJ. Altering gene expression using antisense oligonucleotide therapy for hearing loss [published online ahead of print, 2022 May 16]. Hear Res. 2022;108523. doi:10.1016/j.heares.2022.108523

02 Marzo 2023
Autore: 4061