《Nature Biotechnology》RNA碱基编辑概念的临床前证明

　　

Wave Life Sciences的研究人员发表了积极的临床前概念验证数据，显示该公司的腺苷脱氨酶作用于RNA (ADAR)介导的RNA碱基编辑技术，在非人类灵长类动物(NHPs)中提供有效、持久和特定的编辑，以及在肝脏治疗应用方面的更广泛潜力。

该出版物标志着研究人员的报告，这是首次通过一种简化的寡核苷酸方法实现了nps中的RNA碱基编辑。

在结果发表在《Nature Biotechnology》。

Wave研究人员报告称，该公司的GalNAc结合腺嘌呤（A）-肌苷（I）RNA碱基编辑寡核苷酸或称“AIMers”能够编辑NHPs肝脏中多达50%的ACTB（β-肌动蛋白）转录本，编辑水平在一个多月内保持高达40%。

AIMers旨在通过纠正RNA转录中的单碱基突变，避免DNA靶向方法对基因组造成的永久性改变。AIMers没有使用外源性编辑酶，而是使用ADAR酶，这是一种存在于体内的蛋白质，具有将A变成I的自然能力，细胞将其解读为鸟嘌呤(G)。

Wave声称，这种方法避免了DNA靶向方法产生不可逆脱靶效应的风险，并简化了交付过程。

由于I被解读为G翻译机制，波的原因，用ADAR进行序列定向编辑有可能逆转导致遗传疾病的单个G-A点突变的转录本。

据估计，有超过32,000个致病的单核苷酸多态性，其中约50%的多态性可能是ADAR。此外，A-to-I(G)编辑可能通过调节翻译后修饰或蛋白质-蛋白质相互作用来解决非遗传疾病，该公司补充说。

AIMers很短，完全经过化学修饰，并且使用新颖的化学方法，包括专有的PN主链修饰和手性控制，这使得它们有别于其他ADAR介导的编辑方法。根据研究人员的说法，AIMers可以在体外gymnotic条件下被几种具有高编辑效率的细胞类型所吸收，并可与GalNAc结合，这是一种临床交付给肝脏的有效配体。

Wave研究人员补充说，细胞中存在足够的ADAR活性，以支持治疗使用，而不破坏体内ADAR酶的自然功能。

“重要一步”

“高效的体内DNA或RNA碱基编辑一直依赖于工程外源酶(如CRISPR/Cas9)与脂质纳米粒或病毒载体的共同使用，这使得传递和特异性变得复杂。我们的方法没有，因此这一出版物代表了基因药物领域向前迈出的重要一步.”

本文还总结了基本的设计原则，使Wave能够通过简短的化学修饰寡核苷酸，简化传递，实现高效、持久、高特异性的编辑和曝光。

“自这些数据生成以来，我们一直在继续发展我们的AIMer设计，使我们能够进一步优化多个目标、细胞类型和组织的编辑效率，并建立多功能的治疗平台技术。”

基于全转录组分析，研究人员还显示，AIMers在体外和体内都具有高度特异性。在NHPs的体内研究中，在给药后2天，当肝脏中AIMer水平较高时，未发现肝毒性迹象。所有动物ALT和AST水平均在历史数据范围内或以下。

早期AIMers旨在纠正SERPINA1转录，alpha-1抗胰蛋白酶缺乏(AATD)最常见的原因，的Z突变，支持高水平的RNA编辑，这增加了体外原代肝细胞分泌的功能性α -1抗胰蛋白酶(AAT)蛋白的数量。

Wave的总裁兼首席执行官Paul Bolno博士在一份声明中说:“我们正在迅速地为AATD选择我们的首个AIMer开发候选药物，计划在今年第三季度启动IND支持的毒理学研究。我们也在扩大中枢神经系统和肝脏的发现工作，我们希望AIMers在未来成为我们管道的重要组成部分。”

Bolno补充说:“独特的化学修饰和Wave科学家的创造性使AIMers的治疗应用具有巨大的潜力，这些令人信服的概念证明数据强调了我们对这种新的治疗方式感到兴奋的许多原因。”

Wave已经单独分享了其AATD项目的体内数据，其中，在转基因小鼠模型中，AIMer治疗导致大约60%的SERPINA1转录物编辑，在19周时，循环AAT血清水平(18.5 uM)大约是PBS处理对照组的5倍。Wave还分享了一项组织学分析，表明在使用AIMer治疗19周的转基因小鼠模型中，肝脏聚集物减少。

指导原则

在他们的论文中，Wave的研究人员通过分析化学修饰和编辑活动之间的关系，分享了一套设计AIMers的指导原则。他们说，控制主链立体化学和明智地使用PN主链修饰可以提高编辑活性。

PRISM旨在通过多种治疗方式，包括沉默、剪接和编辑，利用立体纯寡核苷酸对遗传性疾病进行靶向治疗。PRISM结合了公司构建立体纯寡核苷酸的能力，以及对寡核苷酸序列、化学和骨架立体化学如何影响关键药理特性的洞察力。

在早期的临床前研究中，Wave研究人员表明，AIMers不需要复杂的传递载体，如病毒载体或脂质纳米颗粒，就可以在肝脏、中枢神经系统(CNS)和其他组织中实现持久的编辑。

除了针对转录组来纠正点突变外，Wave说他们还在探索利用AIMers通过调节蛋白质相互作用来治疗非遗传疾病。该公司最近在Deaminet 2022年会议上提供了体外概念验证。

RNA碱基编辑代表着精准医学的下一个前沿，而我们才刚刚开始认识到它的潜力。随着我们继续推动这一科学，我们期待在未来看到更多论文。