Recombinant adeno-geassocieerd virus (rAAV) vormt een veelbelovend platform voor systemische gentherapie, met momenteel drie primaire toedieningsroutes die worden onderzocht: intraveneuze injectie1, intraperitoneale injectie2 en orale toediening3. Hoewel routes van intraveneuze en intraperitoneale injecties uitgebreid zijn bestudeerd, blijft orale toediening, een niet-invasieve benadering, relatief onderbelicht. De haalbaarheid van orale rAAV-toediening werd voor het eerst aangetoond door Xin et al.4, die succesvolle transductie van intestinale mucosa en het inducteren van een anti-HIV-immuunrespons rapporteerden na orale toediening van rAAV2. Evenzo toonden Hara et al.3,5 aan dat orale rAAV/Aβ gastro-intestinaal slijmvlies kan transduceren en hersenamyloïdepositie kan verminderen, terwijl Steel et al.6 vonden dat orale vaccinatie een superieure overleving en antitumorimmuniteit vertoonde vergeleken met intramusculaire injectie. Dezelfde studie rapporteerde dat rAAV6 een sterkere intestinale tropisme vertoonde dan rAAV5. Naast vaccintoepassingen is therapeutisch potentieel bereikt in andere ziektemodellen. Ma et al.7 en Hao et al.8 bewezen dat orale rAAV leidde tot tumorsuppressie en anti-fibrotische therapie in respectievelijk de lever en maag, na gastro-intestinale transductie. Huang et al.9 identificeerden het gemodificeerde serotype Rec2 als selectief transducerend bruin vetweefsel na orale toediening, in tegenstelling tot het overheersende levertropisme dat werd waargenomen bij intraveneuze levering10. Ondanks deze baanbrekende bevindingen blijft het onderzoek naar orale rAAV-afgifte beperkt, deels vanwege het ontbreken van in vitro screeningssystemen voor grootschalige evaluatie.
Het model van de omgekeerde darmzak, ontwikkeld door Wilson en Wiseman in 1954, blijft een waardevol in vitro platform voor het onderzoeken van intestinale geneesmiddelenabsorptiemechanismen. In tegenstelling tot andere absorptiesimulatorapparaten houdt dit systeem uniek rekening met meerdere fysiologische processen buiten eenvoudige passieve diffusie12. Deze eigenschap maakt het bijzonder voordelig voor het bestuderen van TCM13. Met dit systeem is gedocumenteerd dat TCM-verbindingen vaak segmentafhankelijke intestinale absorptiepatronen vertonen in het hele maag-darmkanaal. Zo toonde een studie aan dat meerdere alkaloïden van Wuwei Qingzhuo San selectief worden opgenomen in verschillende darmsegmenten, waarbij het jejunum en ileum de meest actieve opname14 vertonen. Daarnaast kan co-toediening van TCM-bestanddelen de intestinale opname moduleren. Liao et al.15 rapporteerden dat co-toediening met Radix Angelicae dahuricae-extract de intestinale opname van puerarin significant verhoogde, wat de invloed van TCM-interacties op segmentale opname benadrukt. Daarom dient het everted gut sac-model als een ideaal instrument om de complexe absorptiegedragingen en synergetische interacties inherent aan TCM-formuleringen en andere geneesmiddelen te verduidelijken.
Het selecteren van een geschikt model voor rAAV-absorptieonderzoek vereist een genuanceerd begrip van de afwegingen tussen fysiologische nauwkeurigheid, technische complexiteit en doorvoer. De onderstaande tabel vat de primaire experimentele modellen samen die worden gebruikt om intestinale absorptie te bestuderen.
Deze studie levert het bewijs dat het everted darmzakmodel kan worden gebruikt om de intestinale absorptie van recombinante adeno-geassocieerde virus (rAAV) vectoren te onderzoeken. Het biedt waardevolle inzichten in hoe co-toediening van TCM de intestinale absorptie van rAAV-vectoren beïnvloedt, wat de noodzaak onderstreept van verdere karakterisering van hun mechanistische interacties onder fysiologisch relevante omstandigheden. Het optimaliseren van TCM-verbeterde orale toedieningsstrategieën via deze aanpak kan de ontwikkeling van niet-invasieve rAAV-therapieën bevorderen, waardoor patiënttherapietrouw en behandelingstoegankelijkheid verbeteren.
Onderzoekers dienen het everted darmzakmodel te evalueren op basis van de volgende criteria om te waarborgen dat het aansluit bij hun experimentele doelstellingen. Geschikte toepassingen zijn snelle screening van serotypen, evaluatie van adjuvans/versterkers en regionale kinetiek, terwijl ongeschikte toepassingen en beperkingen langlopende expressiestudies (>48 h) en systemische farmacologie omvatten.