de.mpg.escidoc.pubman.appbase.FacesBean

Post

 
 Vis
  Locked nucleic acid antisense oligonucleotides in treatment of hypercholesterolemia
Item is

Ophav

 Ophav:
Fisker Nielsen, Niels1, Forfatter
Severin Hansen, Harald2, Vejleder
Rode Hansen, Bo3, Vejleder
Tilknytninger:
1Det Farmaceutiske Fakultet, Københavns Universitet, København, Danmark, diskurs:7016              
2Institut for Farmakologi og Farmakoterapi, Det Farmaceutiske Fakultet, Københavns Universitet, København, Danmark, diskurs:7018              
3Technology & Partnered discovery, Santaris Pharma A/S, [Hørsholm], diskurs:18              
skjul Ophav
Vis Ophav

Indhold

Ukontrollerede emneord: -
 Abstract: Antisense oligonucleotides (ASOs) are used to modulate disease related mRNA expression and are currently the leading platform in RNA medicine.
Over the past 20 years medicinal chemistry efforts have provided new designs and modified nucleotides to improve the biodistribution and potency of the ASO platform and today multiple ASOs are in clinical trials. One of the most advanced therapeutic areas in ASO development is within the treatment of hypercholesterolemia.
In the recent years ASOs addressing two of the most promising hypercholesterolemic mRNA targets, apoB and PCSK9, have shown significant therapeutic cholesterol lowering potential in both pre-clinical and clinical experiments.
This thesis describes the utilization and optimization of Locked Nucleic Acid (LNA)-ASOs targeting apoB and PCSK9. The work presented here comprise the results from two original papers showing parts of the development process of therapeutic relevant LNA-ASOs from in vitro screening experiments in cell culture assays to in vivo pharmacology and tolerability in both mice and non-human primates.
In the first paper a short 13mer LNA-ASO targeting PCSK9 is shown to potently reduce PCSK9 mRNA both in vitro and in vivo, leading to an approximately 3-fold increase in hepatic LDLR protein levels. This endpoint argues for a potential therapeutic benefit in promoting the clearance of circulating LDL. Additional results included in this thesis show part of the experimental work on selecting this LNAASO and evaluating appropriate mouse models.
The second paper describes how shortening of LNA-ASOs can result in increased in vivo potency and specificity. This work was conducted with a panel of apoB targeting LNA-ASOs stepwise reduced in length from 20- to 10mer. A 13mer LNAASO was furthermore used to show extraordinary in vivo potency in both mice and non-human primates. Here, significant reductions in circulating LDL levels were achieved with ASO doses far below what has previously been reported, which supports the conclusion that length as a parameter should be considered when designing new ASOs.
Overall, the ASO platform has shown promise for treatment of a large variety of diseases. The main advantages of the platform, in the ability to use rational designing and a rapid drug development process, provides an opportunity to develop specific, potent and safe drug candidates far more rapidly than what can be achieved by most other platforms. However, key challenges remains to be solved to expand the therapeutic potential of the platform. These include the current lack of oral bioavailability, agonistic mode-of-action and the limited biodistribution.
Despite these overall challenges for the platform, the results presented in this thesis demonstrate how LNA-ASOs can prove useful in treatment of hypercholesterolemia by lowering apoB or PCSK9 mRNA. If future clinical trials confirm the effect of this treatment, such drugs could add therapeutic benefit to patients responding poorly to the standard care.
 Abstract: Antisense oligonukleotider (ASO) anvendes til at reducere sygdomsrelaterede mRNA-udtryk og er i dag den førende teknologi inden for RNA-medicin.
Gennem de sidste 20 år har en medicinalkemisk indsats medført udvikling af nye designs og modificerede nukleotider til at forbedre biotilgængeligheden og effekten af ASOerne, og i dag er flere ASOer i klinisk udvikling. Et af de mest fremtrædende terapeutiske områder i ASO-udviklingen er inden for behandling af hypercholesterolæmi. I de seneste år har ASOer rettet mod to af de mest lovende hypercholesterolæmirelaterede mRNAer, apoB og PCSK9, vist betydelig terapeutisk potentiale både i præ-kliniske og kliniske forsøg. Både apoB og PCSK9 fremmer mængden af atherogenisk lipoprotein, og en reduktion i udtrykket af disse gener har vist at reducere mængden af LDL, også kaldet ”dårlig cholesterol”.
Denne afhandling beskriver anvendelsen og optimeringen af Locked Nucleic Acid (LNA)-ASOer mod apoB og PCSK9. Det arbejde, som præsenteres her, omfatter resultater fra to originale publikationer, der viser dele af udviklingsprocessen af terapeutisk relevante LNA-ASOer, fra in vitro cellekultur-eksperimenter til in vivo effekt og tolerance i både mus og aber.
I den første publikation anvendes en kort 13mer LNA-ASO til at reducere PCSK9 mRNA både in vitro og in vivo, førende til en trefolds forøgelse af lever LDLRniveauet.
En sådan forøgelse af receptoren vil reducere niveauet af LDL i blodet, hvilket argumenterer for et betydeligt terapeutisk potentiale. Supplerende resultater præsenteret i denne afhandling, viser desuden dele af det eksperimentelle arbejde, der har været i udvælgelsen af denne LNA-ASO, samt evalueringen af mulige dyremodeller.
Den anden publikation beskriver, hvordan en reduktion i længden af LNA-ASOer kan medføre en øget effekt og specificitet in vivo. Dette arbejde blev udført med et panel af LNA-ASOer, reduceret fra 20- til 12mer, rettet mod apoB mRNA. En 13mer LNA-ASO blev desuden anvendt til at vise den ekstraordinære effekt, som kan opnås med korte ASOer i både mus og aber. Disse forsøg viste, at en signifikant reduktion i LDL-niveauerne kunne opnås med ASO-doser langt under, hvad der tidligere er blevet beskrevet, hvilket underbygger konklusionen om, at længden af ASOer skal inkluderes som en parameter, når man designer nye ASOer.
Overordnet set har ASO-teknologien vist lovende resultater i behandling af en lang række sygdomme. Hovedfordelene i teknologien, der inkluderer muligheden for rationelt design og en hurtig lægemiddeludviklingsproces, gør det muligt at udvikle specifikke, effektfulde og sikre lægemiddelkandidater på langt kortere tid, end hvad der kan opnås med de fleste andre teknologier. Dog eksisterer der stadig en række udfordringer, som i øjeblikket forhindrer en mere bred anvendelse af ASOteknologien.
Dette inkluderer den manglende orale biotilgængelighed og agonistisk anvendelsesmulighed samt den begrænsede biodistribution.
På trods af disse overordnede udfordringer for teknologien viser resultaterne, som er præsenteret i denne afhandling, hvordan LNA-ASOer kan anvendes til mulig behandling af hypercholesterolæmi ved at reducere udtrykket af apoB eller PCSK9 mRNA. Hvis fremtidige kliniske forsøg med sådanne potentielle lægemiddelkandidater viser lige så lovende resultater, kan der være et terapeutisk behov, f. eks. i behandlingen af patienter, som ikke opnår de ønskede mål i reduktionen af LDL med den nuværende behandling.
skjul Indhold
Vis Indhold

Filer

Navn:
Niels_Fisker_phd.pdf (Hovedtekst)
Bemærkninger:
Webversion (artikler ekskluderet)
Tilgængelighed:
Offentlig
Mime-type / størrelse:
application/pdf / 4MB
Copyright dato:
2011
Copyright information:
De fulde rettigheder til dette materiale tilhører forfatteren.
skjul Filer
Vis Filer

Basal

Bogmærk denne post: https://diskurs.kb.dk/item/diskurs:12152:6
 Type: Ph.D.
skjul Basal
Vis Basal

Links

Vis Links

Detaljer

Sprog: English - eng
 Datoer: 2011-02
 Sider: 54 s.
 Publiceringsinfo: København : Københavns Universitet
 Indholdsfortegnelse: -
 Note: -
 Type: Ph.D.
skjul Detaljer
Vis Detaljer

Kilde

Vis Kilde