Oligonucleotidi potenziati si dimostrano promettenti per la distrofia muscolare di Duchenne / Supercharged Oligonucleotides Show Promise for Duchenne Muscular Dystrophy

 Oligonucleotidi potenziati si dimostrano promettenti per la distrofia muscolare di Duchenne / Supercharged Oligonucleotides Show Promise for Duchenne Muscular Dystrophy

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un oligonucleotide terapeutico potenziato ha mostrato, in studi preclinici, il potenziale per massimizzare i benefici di un trattamento genetico per la distrofia muscolare di Duchenne (DMD).

Lo studio, pubblicato su PNAS, stabilisce il valore di questi oligonucleotidi antisenso bifunzionali o bipartiti (ASO) – brevi analoghi sintetici di acidi nucleici a singolo filamento, costituiti da una porzione antisenso con una coda regolatrice che recluta i soppressori dello splicing – nelle terapie mirate all'RNA.

La distrofia muscolare di Duchenne (DMD) è una malattia muscolare progressiva recessiva legata al cromosoma X che di solito colpisce solo i maschi e causa debolezza e degenerazione muscolare a causa di mutazioni in un gene che codifica per la proteina distrofina.

Grazie alla loro tecnica avanzata ASO, i ricercatori sono stati in grado di saltare in modo efficiente gli esoni mutati nel gene DMD e ripristinare l'espressione della distrofina nei muscoli di modelli murini della malattia.

Il profilo di sicurezza è stato ritenuto favorevole nei modelli murini e nelle scimmie cynomolgus.

"Questi risultati indicano che la tecnologia ASO bipartita è una piattaforma efficace per le terapie di salto dell'esone", hanno riferito i ricercatori.

Gli ASO con salto di esone sono già stati approvati per il trattamento della distrofia muscolare di Duchenne, ma i modelli convenzionali spesso non possiedono la potenza necessaria per ottenere risultati terapeutici efficaci.

Il ricercatore principale Pengchao Feng, della Nanjing Antisense Biopharm, ed il suo gruppo hanno quindi sviluppato una tecnologia ASO bipartita utilizzando una breve sequenza decoy del sito di splicing 5' (5D) che promuove un efficiente salto dell'esone.

La tecnica 5D-ASO, semplice ma efficace, utilizza una breve sequenza di coda per potenziare la repressione dello splicing esercitata da una parte antisenso.

La coda viene trasportata dalla parte antisenso ad un esone di interesse da un pre-mRNA bersaglio. Qui, interferisce con il riconoscimento del sito di splicing 5' dell'esone e migliora notevolmente lo skipping dell'esone rispetto agli ASO privi di tale coda.

L'approccio 5D-ASO è stato in grado di saltare efficacemente gli esoni mutati nel gene DMD e ripristinare l'espressione della distrofina nei tessuti muscolari di un modello murino di distrofia muscolare.

In particolare, una coda di 8 nucleotidi attaccata all'estremità 5' delle sequenze antisenso che prendono di mira  l'esone 51 del gene DMD ha potenziato in modo significativo il suo salto nei muscoli scheletrici e cardiaci, con un efficiente ripristino della distrofina nei topi geneticamente modificati dopo somministrazione sistemica.

"Abbiamo confermato l'ampia applicabilità del 5D-ASO a diversi geni ed esoni", hanno riferito i ricercatori.

"Inoltre, prendendo   come esempio l'esone 51 del gene DMD, abbiamo dimostrato che questo metodo è estremamente efficace in vivo ."

Hanno aggiunto: "L'ASO principale ha mostrato un marcato salto dell'esone ed un profilo di sicurezza favorevole nelle scimmie cynomolgus, evidenziando questo approccio come un potente strumento nelle terapie antisenso."

ENGLISH

A supercharged oligonucleotide therapeutic has shown potential for maximizing the benefits of a genetic treatment for Duchenne muscular dystrophy (DMD) in preclinical studies.

The study, in PNAS, establishes the value of these bifunctional or bipartite antisense oligonucleotides (ASOs)—short, synthetic, single-stranded nucleic acid analogs comprising an antisense portion with a regulatory tail that recruits splicing suppressors—in RNA-targeted therapeutics.

DMD is an X-linked recessive progressive muscle condition that usually only affects boys and causes muscle weakness and degeneration due to mutations in a gene encoding the dystrophin protein.

Using their advanced ASO technique, the researchers were able to efficiently skip mutated exons in the DMD gene and restore dystrophin expression in muscles from mouse models of the disease.

The safety profile was deemed favorable in mouse and cynomolgus monkey models.

“These results indicate that the bipartite-ASO technology is an effective platform for exon-skipping therapeutics,” the researchers reported.

Exon-skipping ASOs have already been approved to treat DMD, but conventional designs often lack the potency needed for robust therapeutic outcomes.

Lead researcher Pengchao Feng, from Nanjing Antisense Biopharm, and team therefore developed a bipartite-ASO technology using a short 5’-splice site decoy (5D) sequence that promoted efficient exon skipping.

The simple but effective 5D-ASO technique uses a short tail sequence to enhance the splicing repression exerted by an antisense part.

The tail is carried by the antisense part to an exon of interested by a target pre-messenger RNA. Here, it interferes with recognition of the exon’s 5’-splice site and markedly improves exon skipping compared with ASOs without such tails.

The 5D-ASO approach was able to efficiently skip mutated exons in the DMD gene and restore dystrophin expression in the muscle tissues of a mouse model of the muscular dystrophy.

In particular, an 8-nt tail attached to the 5′ end of antisense sequences targeting DMD exon 51 robustly enhanced its skipping in skeletal and cardiac muscles, with efficient dystrophin restoration in genetically modified mice after systemic administration.

“We confirmed 5D-ASO’s wide applicability with diverse genes and exons,” the researchers reported.

“Moreover, using DMD exon 51 as an example, we demonstrated that this method is robustly effective in vivo.”

They added: “The lead ASO showed marked exon skipping and a favorable safety profile in cynomolgus monkeys, highlighting the approach as a powerful tool in antisense therapeutics.”

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/precision-medicine/supercharged-oligonucleotides-show-promise-for-duchenne-muscular-dystrophy/?_hsenc=p2ANqtz-_RClbb6IvlR00bf6pDPOzrxPUrsFr6uLSSCutPvc-0MXz_pfkNkW5NrqYsGhgE_BfpLoTK3YCJeVAGF7754M7cbzxD_dC0hpqQKgN_ZRRuV9i0sR0&_hsmi=432850964