熱門核酸藥物種類- ASOsiRNA mRNA Aptamer
- 核酸藥物的優(yōu)勢核酸藥物基于堿基序列快速直觀的設(shè)計，利用簡單的制備原料和工藝，可負擔(dān)的生產(chǎn)成本，讓藥物研發(fā)的周期大幅縮短，讓藥物定制或個性化治療方案成為可能，使罕見病等困擾目前醫(yī)藥行業(yè)的棘手問題得以解決。
- 核酸藥物合成&修飾
合成
◆ 核苷酸單體合成
◆ 寡核苷酸合成
◆ 遞送系統(tǒng)合成
◆ 寡核苷酸偶聯(lián)物合成
修飾
◆ 糖修飾
◆ 堿基修飾
◆ 骨架修飾
◆ 遞送系統(tǒng)修飾
美迪西核苷酸藥物化學(xué)合成平臺可以一站式提供單體合成、修飾；寡核苷酸合成；遞送系統(tǒng)合成以及寡核苷酸偶聯(lián)物的合成。已經(jīng)建成的siRNA庫，不僅有豐富的單體庫存，而且擁有龐大的單體合成砌塊庫，可以快速完成各類修飾單體的合成。美迪西擁有專業(yè)的小核酸藥物的研發(fā)團隊可以提供高效快捷地研發(fā)服務(wù)；已有多個siRNA藥物FTE項目完成和進行中。
- 生物活性評價◆ siRNA-GALNAc與靶向肝細胞的結(jié)合評估（ELISA,SPR,FP,FACS,MSD,Confocal 顯微鏡）◆ 靶標mRNA/蛋白質(zhì)水平降低評估（RT/Q-PCR,Western blot)◆ 細胞表型和功能性干擾的評估（細胞增殖，遷移，蛋白質(zhì)修飾和互作）
◆ 脫靶效應(yīng)評估◆ 在數(shù)據(jù)庫尋找潛在的脫靶off-target mRNA和蛋白（數(shù)據(jù)庫如NCBI/nucleotide BLAST)◆總體分析脫靶現(xiàn)象(RNAseq or RNA Microarray)
- 核酸藥物CMC研究寡核苷酸藥物開發(fā)過程中藥學(xué)方面的挑戰(zhàn)主要是寡核苷酸大規(guī)模生產(chǎn)能力和分析與質(zhì)控能力要求高，大規(guī)模生產(chǎn)對單體原料，設(shè)備，合成工藝及純化方面都有很高要求。制劑方面的挑戰(zhàn)在于制備LNP（GalNac技術(shù)的小核酸除外）的難度高；分析方面挑戰(zhàn)在于寡核苷酸的有關(guān)物質(zhì)與活性成分本身的結(jié)構(gòu)相似性大，質(zhì)量研究與控制需要多原理不同手段的分析方法進行，除了一般注射劑研究外還要進行LNP的包封率測定等。美迪西在siRNA等寡核苷酸藥物方面的CMC服務(wù)項目已啟動。
- 核酸藥物工藝開發(fā)起始物料選擇：易采購、低毒性、質(zhì)量穩(wěn)定的原輔料和試劑選擇；核酸工藝開發(fā)：低成本、高安全性、質(zhì)量穩(wěn)定的綠色生產(chǎn)工藝；質(zhì)量控制：先進的質(zhì)量控制體系，完善的質(zhì)控技術(shù)標準；工藝放大：端到端深度對接，平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。
核酸藥物制劑服務(wù)- 脂質(zhì)及其衍生物憑借其低免疫原性、生物相容性及對寡核苷酸分子較高的包封率成為近年來備受關(guān)注的核酸藥物的新型遞送系統(tǒng)，系統(tǒng)中的脂質(zhì)可以在生理環(huán)境下帶有正電荷，通過靜電作用將帶有負電荷的核酸分子包裹起來，并幫助整個載體系統(tǒng)與靶細胞的細胞膜相結(jié)合，從而起到遞送作用。
圖片來源：Science China Life Sciences volume 62,pages333-348(2019)
- 常見脂質(zhì)遞送系統(tǒng)
- 美迪西常用納米粒子制備方法
- 成功RNA遞送系統(tǒng)的特征遞送系統(tǒng)的設(shè)計依靠化學(xué)修飾手段可以實現(xiàn)，合成途徑不復(fù)雜，便于生產(chǎn)；有靶向的遞送，遞送的靶向和脫靶比率要在可接受的范圍。靶向和脫靶遞送需要同時使用生物分布和功能化指標來衡量，因為95%的RNA可能被保留在內(nèi)體(endosome)中，生物分布并不見得能夠預(yù)測RNA的功能性遞送。產(chǎn)生療效的RNA劑量必須顯著低于可能產(chǎn)生毒性的劑量；藥物的活性應(yīng)該在不同批次之間保持一致;在大多數(shù)臨床環(huán)境下，重復(fù)給藥不會導(dǎo)致療效或安全性的喪失。
- 美迪西納米遞送系統(tǒng)研究體系
核酸-脂質(zhì)系統(tǒng)研究 ? 處方：藥脂比研究、溶劑篩選、水相：有機溶劑比例研究等；
? 工藝：制備方法；
? 穩(wěn)定性：溶液狀態(tài)初步穩(wěn)定性；
? 劑型篩選。
核酸藥物生物分析
藥代、毒代分析 ? 分子雜交-酶聯(lián)分析（H-ELISA) LC-MS/MS ；
? 分子雜交-電化學(xué)發(fā)光分析（H-ECL）；
? 反轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR（RT-qPCR）；
? 定量PCR(qPCR)；
? 數(shù)字微滴PCR(ddPCR)。
免疫原性分析 ? 總抗藥物抗體即ADA分析 ；
? MSD ；
? 中和抗體（Nab)分析：CLBA or Cell-based Assay。
PD或TOX相關(guān)細胞因子和生物標志物 Cytokine&Biomarker(細胞因子或生物標志物）
? Singleplex（基于各種LBA技術(shù)）；
? Multiplex(Luminex、MSD、FACS CBA技術(shù)）；
? FACS。
- 美迪西案例：Compound A –siRNA plasma quantification (20 μL plasma)
生物分析三大技術(shù)平臺- LC-MS/MS/HRMS技術(shù)平臺
高特異性靈敏度：可達ng級別優(yōu)勢：可監(jiān)測代謝產(chǎn)物 - Hybridization-EIA/ECL技術(shù)平臺
靈敏度：可達pM級優(yōu)勢：多變的標記策略、個性化的反應(yīng)策略 - qPCR/ddPCR技術(shù)平臺高特異性靈敏度：可達1個log級別內(nèi)的拷貝數(shù)優(yōu)勢：更靈敏
核酸藥物藥效學(xué)評價- 寡核苷酸藥物開發(fā)過程中藥效學(xué)方面的挑戰(zhàn)包括：靶向不足導(dǎo)致靶部位的寡核苷酸藥物濃度低導(dǎo)致給藥劑量不斷增高；寡核苷酸藥物與非靶 RNA 結(jié)合引發(fā)的脫靶毒性等。美迪西案例：核酸藥物藥效學(xué)評價◆ 不同用藥途徑的比較（如靜脈注射，瘤內(nèi)局部注射）◆ 體內(nèi)藥效與靶標mRNA/蛋白質(zhì)降解（PD）和寡核苷酸藥物的系統(tǒng)暴露量（PK）的相關(guān)性分析
? Animals: Female BALB/c Nude mice；
? Cells: MDA-MB-231, 5x106/mouse；
? Model Establishment: Right flank SC injection；
? Treatment: IV injection;
TIW (three times a week);
Group3, 4: mRNA (LNP)group.
? Animals: Female BALB/c Nude mice；
? Cells: MDA-MB-231, 5x106/mouse；
? Model Establishment: Right flank SC injection；
? Treatment: Intratumor in-jection;
TIW (three times aweek);
Group 7, 8: mRNA(LNP) group.
◆ 脂質(zhì)納米粒（Dendrimer LNP）◆ (遞送和NIR影像，Luc mRNA;Ⅳ and intra-tumoral)
◆ 外泌體（CNP-generated exosome)◆ （腦膠質(zhì)瘤導(dǎo)向外泌體Exo-T遞送PTEN mRNA,IV）
- 同源小鼠模型
Cancer Type Cell Lines Bladder Cancer MB49 Brain Cancer G261 Breast Cancer 4T1, EMT6, JC,EO771 Colon Cancer CT26.WT, MC-38, Colon26 Leukemia C1498, L1210, WEHI-3 Liver cancer H22, Hepa 1-6 Lung Cancer LLC1, KLN205 Lymphoma A20, EL4, L5178-R, E.G7-OVA Mastocytoma P815 Melanoma B16-F10, Clone-M3 Myeloma J558 Pancreas Cancer Panc 02 Renal Cancer RENCA Luciferase Cell Line G261-luc, 4T1-luc, Mc38-luc, H22-luc, B16-F10-luc, LLC1-luc - 人源化小鼠模型
Cancer Type Cell Lines in PBMC or HSC CD34+ Humanized Mice Brain Cancer U-87 MG Breast Cancer HCC1954, MDA-MB-231, JIMT-1 Colon Cancer HT29, LoVo, Ls174T, HT-15 Gastric Cancer NCI-N87, NUGC-4 Leukemia THP-1 Lung Cancer HCC827, NCI-H1975, NCI-H292, A549 Lymphoma Raji, TMD8, MOLM-13 Melanoma A375 Myeloma RPMI-8226, NCI-H929, MM.1S Ovarian Cancer OVCAR-3 Pancreatic Cancer Capan-2 Renal Cancer 786-O Skin Cancer A431
核酸藥物藥代動力學(xué)研究- 寡核苷酸藥物開發(fā)過程中藥代動力學(xué)PK方面的挑戰(zhàn)也是此類藥物較大的難題。未經(jīng)修飾的寡核苷酸類藥物成藥性不佳；PK特性差；穩(wěn)定性差；容易被核酸酶降解；分布特性差；和靶標的結(jié)合力不佳；生物分析方法開發(fā)難度大等。通過化學(xué)修飾和遞送系統(tǒng)可以解決這些問題。隨著技術(shù)突破，部分難題目前得到較好的解決辦法，其中化學(xué)修飾可以避免核酸類藥物被核酸酶降解并延長半衰期，高效安全的遞送系統(tǒng)可以使寡核苷酸類藥物精準的靶向器官，比如肝臟，并提高細胞攝取效率，使寡核苷酸類藥物發(fā)揮較好的治療功能。寡核苷酸藥物從轉(zhuǎn)錄后水平進行治療，能針對難以成藥的特殊蛋白靶點實現(xiàn)突破，有望攻克尚無藥物治療的疾病包括遺傳性疾病和其他難治性疾病。美迪西具備完善的寡核苷酸生物分析平臺、肝臟活體穿刺、肌肉活檢和鞘內(nèi)注射平臺用于PK和PK/PD研究。
美迪西食蟹猴B超引導(dǎo)下肝臟活體穿刺平臺能夠最大程度地避開大血管及膽囊，具有創(chuàng)傷小、穿刺操作安全簡便、定位準確、術(shù)后恢復(fù)較好等優(yōu)勢。B超引導(dǎo)下肝臟活體穿刺平臺可實時動態(tài)顯示活檢針進針取材的全過程，提高穿刺成功率和實驗結(jié)果的準確性，同時也促進了實驗動物福利的完善，已經(jīng)多次應(yīng)用于基因治療藥物的臨床前體內(nèi)PK和PK/PD評價項目，并在同一個體動物上不同時間點實現(xiàn)連續(xù)采集多份肝臟樣品。同時，食蟹猴肌肉活檢平臺同樣可實現(xiàn)在同一個體動物上連續(xù)采集多份肌肉樣品；對于神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物，局部鞘內(nèi)注射平臺實現(xiàn)局部治療，都能夠為基因療法和核酸藥物臨床前PK和PK/PD評價提供有力支持。2022年7月8日線上研討會《助力揚帆，核酸藥物新時代啟航》是你核酸藥物研發(fā)前行路上不可錯過的可靠向?qū)?。這是一場干貨滿滿的知識盛宴，是一場關(guān)乎核酸藥物未來的頭腦風(fēng)暴，更是一場值得每一位醫(yī)藥人士參與的驚喜約“會”，快來觀看視頻回放吧。2023年1月5日，美迪西藥代動力學(xué)及生物分析部主任蔣品博士做客美迪西云講堂直播間，根據(jù)美迪西 DMPK 部門的試驗經(jīng)驗，分享一些不同類型創(chuàng)新藥的DMPK研究案例，講解這些藥物在研發(fā)過程中的DMPK要點，希望對關(guān)注DMPK的各位研究者有所幫助。歡迎觀看視頻回放。
