REALIZAREA PROBĂRILOR DE CONCEPT

Modelul distinctiv AptamiR de cercetare și dezvoltare virtuală, externalizată și eficientă din punct de vedere al consumului de medicamente a dus la realizarea mai multor etape de dovadă a conceptului în câțiva ani în operațiuni:

aptamir

  • Screening in silico și selecția microARN-urilor care reglează metabolismul lipidelor, activitatea mitocondrială și termogeneza
  • Validarea in vitro a candidaților la microARN în culturi primare de adipocite umane (studiu clinic într-un vas)
  • Reducerea in vivo a creșterii în greutate și a masei grase prin tratamentul cu modulatori microRNA într-un model de șoarece de obezitate indusă de dietă cu îmbunătățirea parametrilor metabolici.
  • Depunerea mai multor cereri provizorii de brevet care acoperă utilizarea modulatorilor microARN pentru tratarea obezității și a afecțiunilor conexe
  • Prima cerere de reglementare pre-IND revizuită pozitiv de FDA, stabilind etapa pentru a doua generație de cerere completă antagomir IND care urmează să fie depusă pentru programul clinic timpuriu

ȚINUTĂ

Conducta noastră este axată pe dezvoltarea de terapii oligonucleotidice pe bază de microARN (ONT) pentru tratarea obezității umane, diabetului zaharat de tip 2 și NAFLD/NASH, patologii caracterizate prin acumularea de grăsimi, lipotoxicitate, rezistență la insulină și inflamație cronică.

REZULTATE ȘTIINȚIFICE

AptamiR a descoperit că inhibarea microARN-22-3p de către mai multe antagomiri monocatenare complementare administrate subcutanat a dus la creșterea oxidării lipidelor, a activității mitocondriale și a consumului de energie. Aceste efecte pot fi mediate prin activarea genelor țintă precum KDM3A, KDM6B, PPARA, PPARGC1B și SIRT1 implicate în catabolismul lipidic, termogeneză și homeostazie a glucozei. În modelul obezității induse de dietă la șoareci de diferite vârste, injecțiile subcutanate săptămânale ale diferitelor antagomire microARN-22-3p au produs o reducere semnificativă a masei grase, dar nici o modificare a apetitului și nici a temperaturii corpului. Sensibilitatea la insulină, precum și nivelul de glucoză și colesterol circulant au fost, de asemenea, îmbunătățite.

În rezultatele Silico

Predicția perechii conservate hsa-miR-22-3p la regiunea 3’UTR a KDM3A și a altor gene metabolice/termogene (predicția TargetScanHuman 7.2 a bazei de date de ținte microRNA).

Rezultate in vitro

Studiile in vitro de inhibare a miR-22-3p au fost efectuate în culturi primare de adipocite subcutanate umane, țintele finale pentru un medicament anti-obezitate („studiu clinic într-un vas”).

Secvențierea următoarei generații după o transfecție unică antagomir miR-22-3p a arătat că expresia următoarelor gene a fost semnificativ modificată (modificări ale pliurilor și/sau valori p) în prezența unui antagomir miR-22-3p: acestea sunt CEBPD, CREB1, EIF4EBP2, KDM3A, KDM6B, KLF11, KLF6, LAMC1, MFGE8, NAA20, NCOA1, PPARA, PPARGC1B, PRDX3, RUNX2, SIRT1, TRPM8 și UCP1. Potrivit resursei Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), se pare că calea de semnalizare PPAR este activată în adipocite umane în cultură în prezența antagomirului miR-22-3p:

Rezultate in Vivo

Profilul greutății corporale de șoareci masculi C57Bl/J6 adulți pe o dietă de 10% grăsime singură (soluție salină 10% grăsime, linie gri) sau pe o dietă bogată în grăsimi de 60% singură (soluție salină 60% grăsime, linie neagră) sau în prezența unui miR-22-3p inhibitor (miR-22 60% linie maro) pe parcursul a 8 săptămâni de tratament, începând cu vârsta de 14 săptămâni:

Imagini reprezentative ale șoarecilor adulți masculi C57Bl/J6 de 22 de săptămâni în dieta normală (imaginea din stânga), 60% dietă bogată în grăsimi singur (imaginea din dreapta) sau 60% dietă bogată în grăsimi pe inhibitorul miR-22-3p (imaginea din mijloc) la sfârșitul a 8 săptămâni de tratament. Greutatea corporală medie pe grup este reprezentată sub fiecare imagine corespunzătoare:

Colorarea H&E a diferitelor țesuturi adipoase de adult C57Bl/J6 în vârstă de 20 de săptămâni, cu o dietă bogată în grăsimi de 60% singur (soluție salină) sau în prezența antagomirului miR-22-3p APT-110 (APT-110) colectat la sfârșitul celor 6 săptămâni de tratament început la vârsta de 14 ani:

Pentru grăsimea brună subscapulară, dimensiunea mai mică a celulelor a împiedicat o măsurare precisă a perimetrului celular al acestora. În schimb, s-a calculat procentul de grăsime. A fost de 47 ± 3% în grupul salin față de 19 ± 1% în grupul miR-22 antagomir (p = 0,0004).

Am efectuat un studiu dedicat explorând efectele metabolice și energetice ale primului nostru candidat la medicament antagomir miR-22-3p (APT-110) în modelul obezității induse de dietă la șoarecii C57BL/6J. Injecțiile subcutanate săptămânale cu APT-110 timp de 12 săptămâni au produs o creștere susținută a cheltuielilor energetice încă din ziua 11 a tratamentului, o reducere semnificativă a masei grase, dar nici o modificare a apetitului și nici a temperaturii corpului. Sensibilitatea la insulină, precum și glucoza circulantă, colesterolul și leptina au fost, de asemenea, îmbunătățite. Testele orale de toleranță la glucoză au fost normalizate. A existat o reducere dramatică a steatozei hepatice la finalizarea studiului după 3 luni de tratament activ. Secvențierea ARN de către NGS a relevat o activare a căilor de metabolizare a lipidelor.

Tcheltuielile de energie otală măsurate pe parcursul a 24 de ore la diferite momente de timp la șoarecii care primesc injecții saline (coloane negre) sau antagomirul APT-110 miR-22-3p (coloane maronii). Măsurătorile în ziua 53 au fost făcute în prezența agonistului receptorului beta-3 CL316243;

Test de toleranță orală la glucoză (OGTT) în ultima săptămână a 12-a de tratament la șoareci care au primit injecții saline (linia neagră) sau inhibitorul APT-110 miR-22-3p (linia maro):

Evaluarea modelului homeostatic al rezistenței la insulină

(HOMA-IR) în timpul OGTT (punctul de timp -30 min) în ultima săptămână a 12-a de tratament la șoareci care primesc injecții saline (puncte negre) sau inhibitor APT-110 miR-22-3p (pătrate maronii):

Aspect histologic al ficatului (Colorare H&E) la sfârșitul a 12 săptămâni de tratament la șoareci care primesc injecții saline sau inhibitorul APT-110 miR-22-3p:

Un concept de ținte multiple pentru medicamente

Acest mecanism de acțiune al medicamentului este cel mai potrivit pentru bolile complexe și multifactoriale, cum ar fi diabetul și NAFLD/NASH.

miR-22-3p modulează mai multe gene țintă implicate în oxidarea lipidelor, funcțiile mitocondriale, termogeneza, metabolismul glucozei, diferențierea adipocitelor, inflamația și anti-oxidarea: