L’utilizzo degli acidi nucleici in terapia è ancora in una fase iniziale, con pochi esempi di farmaci approvati per l’uso umano. Nonostante il loro grande potenziale terapeutico, una delle maggiori problematiche che ne rallenta la diffusione è la limitata possibilità di applicare le tecnologie tradizionali per studiare la farmacocinetica (PK), la farmacodinamica (PD) e la tossicologia di questi farmaci. Di conseguenza, per accelerare la loro applicazione terapeutica, la ricerca dovrebbe sviluppare strumenti adeguati alla valutazione della biodistribuzione, del metabolismo e dell’azione dei farmaci basati sulla tecnologia a RNA, permettendo una valutazione adeguata dei loro effetti benefici e indesiderati sull’organismo. Inoltre, considerando il loro potenziale immunogenico, tali sistemi devono essere integrati con metodologie in grado di predire i loro effetti immunotossicologici.
Lo Spoke 9 riunisce competenze e strutture laboratoriali adatte allo sviluppo di metodi innovativi per l’analisi della PK, PD e della tossicologia di questa classe emergente di farmaci. La generazione di tali metodi è subordinata allo sviluppo di nuove conoscenze tecnologiche, cruciali per l’accelerazione del processo che porta il farmaco a RNA dal bancone di laboratorio alla clinica, anche alla luce dell’attuale quadro normativo sui prodotti medicinali. Attualmente, il processo di sviluppo è adattato caso per caso, con complicazioni di diversa natura legate all’instabilità biologica dell’RNA, alla sua limitata capacità di attraversare le barriere biologiche e all’esistenza di molteplici tipologie di terapie basate su RNA.
Gli attuali metodi analitici utilizzati per i farmaci a piccole molecole di sintesi chimica, come la spettrometria di massa tandem abbinata alla cromatografia liquida (LC-MS/MS), insieme ai metodi applicati specificamente ai farmaci a RNA (Northern blot, real time PCR, ELISA e sonde fluorescenti), offrono informazioni limitate sui profili di assorbimento, distribuzione, metabolismo, escrezione e tossicità (ADMET) e sulla loro connessione con i parametri farmacodinamici; tali approcci devono essere implementati per garantire che la prossima generazione di prodotti medicinali rientri negli standard normativi.
Da queste premesse appare chiara l’importanza dell’obiettivo finale che lo Spoke 9 si prefigge: strutturare l’esperienza interdisciplinare e trans-settoriale dei gruppi di ricerca industriali e accademici che ad esso afferiscono, per creare un Centro di Competenza per i farmaci a RNA che generi nuovi protocolli in grado di accelerare lo sviluppo di questi farmaci, identificando al contempo parametri qualitativi accettabili dalle agenzie regolatorie. Al termine della sperimentazione portata avanti dallo Spoke 9, le aziende e i centri di ricerca coinvolti nello sviluppo di farmaci a RNA potranno avvantaggiarsi dall’introduzione dei nuovi protocolli standardizzati per lo sviluppo di questa nuova classe di farmaci.
L’ambizione dello Spoke 9 è dunque quella di mettere a sistema l’esperienza acquisita negli anni nel campo delle Biotecnologie Farmacologiche per organizzare il Centro di Competenza dove rilevanti personalità del mondo accademico di alcune tra le più prestigiose università e centri di ricerca d’Italia, come le Università degli Studi di Milano, Padova, Pavia, la Federico II di Napoli, La Sapienza di Roma, Hunimed e il Consiglio Nazionale delle Ricerche, collaborano sinergicamente con aziende farmaceutiche nazionali e internazionali, aziende diagnostiche e organizzazioni di ricerca a contratto (CRO). L’obiettivo è diventare un punto di riferimento dedicato all’avanzamento delle terapie basate sull’RNA.
Il 20 e 21 giugno 2024 lo Spoke 9 ha organizzato il congresso dal nome “La farmacologia dei farmaci a RNA: An Unmet Pharmacological Need Tackled by the National Centre of RNA Drugs”, ospitato dall'Università degli Studi di Milano. L'Abstract Book contenente tutti gli abstract è disponibile qui.
Lo Spoke 9 opera secondo obiettivi a breve e a lungo termine.
Tra gli obiettivi a breve termine, vi è quello di sfruttare le attuali competenze nelle scienze regolatorie, allineandole con quelle dell’Agenzia Europea dei Medicinali (EMA) e della Food and Drug Administration (FDA) americana, in ottemperanza alle linee guida sulla validazione dei metodi bio-analitici. Il programma di ricerca sviluppa e ottimizza tecniche analitiche standard, in particolare la cromatografia liquida con spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS), per quantificare i farmaci a RNA e definire la loro biodistribuzione nell’organismo. Tali obiettivi sono applicati negli studi di farmacocinetica clinica e preclinica. L’attività di questi farmaci verrà valutata anche grazie all’utilizzo di biomarcatori appropriati identificati in collaborazione con gli Spoke verticali.
Gli obiettivi a lungo termine comprendono la sperimentazione, l’ottimizzazione e la standardizzazione di metodologie basate su concetti innovativi per accelerare gli studi preclinici. Tra i concetti farmacologici innovativi perseguiti dallo Spoke 9, vi è lo sviluppo di metodologie che combinino gli attuali studi sul profilo ADMET, generando protocolli con un flusso razionale più rapido ed efficace. Il Centro di Competenza per la farmacologia dei farmaci a RNA intende integrare questi concetti innovativi nel programma di ricerca e promuovere i nuovi protocolli presso le agenzie regolatorie. Tali protocolli fanno uso di biomarcatori innovativi, combinati con sistemi reporter che permettono l’applicazione della diagnostica per immagini agli studi farmacologici. Essi mirano a consolidare gli studi di farmacocinetica e farmacodinamica in un’unica fase, migliorando significativamente la sensibilità, la riproducibilità e l’accuratezza dei risultati. Infine, grazie all’applicazione di queste metodologie si otterrà una sostanziale riduzione dell’utilizzo di animali nella sperimentazione preclinica, in linea con i principi di sostituzione, riduzione e perfezionamento (3R).
Tecnologie innovative applicate alla ricerca e sviluppo di nuovi farmaci a RNA
Lo Spoke 9 collabora strettamente con gli Spokes verticali 1, 2, 3, 4 e 5. Queste collaborazioni guidano lo sviluppo di protocolli necessari per gli studi di farmacocinetica (PK), farmacodinamica (PD) e tossicocinetica (Tox) da includere nel dossier preclinico. Attraverso questi studi, lo Spoke 9 partecipa attivamente allo sviluppo dei farmaci a RNA per gli agenti più promettenti identificati dal Centro Nazionale. Inoltre, lo Spoke 9 interagisce con gli Spoke orizzontali, collaborando alla valutazione dell’impatto sull’ADMET generato dalle modifiche chimiche introdotte dallo Spoke 6 e dall’utilizzo di sistemi di delivery sviluppati dallo Spoke 8. Come parte integrante dello sviluppo della propria attività, lo Spoke 7 segue e garantisce in ogni fase la corretta gestione dei dati e sviluppa nuovi protocolli di analisi dei dati basati sull’intelligenza artificiale (IA) per creare algoritmi predittivi dell’azione dei farmaci a RNA.
Il supporto delle aziende affiliate allo Spoke 9 è cruciale per la creazione di protocolli scalabili per l’uso industriale. Il loro contributo permetterà lo sviluppo di strumenti di imaging efficienti, la conduzione di valutazioni di qualità, l’avvio di studi in sedi che seguono i Principi delle Buone Pratiche di Laboratorio (GLP) e Buone Pratiche di Produzione (GMP), e la facilitazione della traduzione dei prodotti di ricerca in tecnologie standard e applicabili per lo sviluppo di farmaci a RNA.
Le partnership pubblico-private sono fondamentali per il successo dello Spoke 9, poiché la collaborazione con le aziende affiliate è indispensabile per raggiungere gli obiettivi di tutti i Work Packages. In particolare, la collaborazione con Dompé Farmaceutici si concentra sull’immunotossicologia dei vaccini a RNA per sviluppare nuovi metodi e modelli in vivo per valutazioni immunotossicologiche, così come studi tossicologici GLP. La collaborazione con Chiesi Group si focalizza sulla definizione di tecnologie per lo studio della distribuzione dei farmaci a RNA, con un’enfasi specifica sulla traduzione degli studi di dosaggio condotti negli animali da laboratorio in dosi per l’uso umano. Antares Vision contribuisce alla progettazione di metodologie di controllo qualità e fornisce dati intelligenti e strumenti per la digitalizzazione del processo. Durante il programma triennale, si prevede che lo Spoke 9 interagisca con la maggior parte delle aziende attualmente presenti nel Centro Nazionale, in particolare per stabilire operazioni di trasferimento tecnologico a livello nazionale e internazionale.