Fosfolipidy výrazne zvyšujú interakciu LNPs s membránou endozómov

Tím výskumníkov použil metódu FRET (Försterov rezonančný prenos energie) na hodnotenie vplyvu obsahu fosfolipidov na interakciu medzi LNPs a membránou endozómov. Výsledky ukázali, že pridaním fosfolipidov sa v receptúre závislej forme výrazne zvýšila fuzia s membránou endozómov.

Fosfolipidy zlepšujú in vitro efektivitu transfekcie buniek pomocou LNPs

Tím výskumníkov transfekoval mRNA lucifézy do buniek HEK293 a Hela pomocou LNPs s rôznym obsahom fosfolipidov. Aktivita lucifézy bola meraná detekciou priemerného svetelného signálu, čo umožnilo kvantitatívne vyhodnotiť únik z endozómov a expresiu mRNA v bunkách. Výsledky ukázali, že LNPs s nulovým obsahom fosfolipidov mali nižšiu efektivitu transfekcie, zatiaľ čo s rastúcim obsahom fosfolipidov sa efektivita výrazne zvýšila.

Obrázok 3 Porovnanie efektivity transfekcie Hela buniek pomocou LNPs s rôznym obsahom fosfolipidov[1]

Fosfolipidy zvyšujú efektivitu in vivo dodávky mRNA pomocou SORT LNPs

Tím výskumníkov injekčne podal LNPs obsahujúce mRNA ľudskej erytropoietíny s gradientným obsahom fosfolipidov myšiam C57BL/6 vo veku 6–8 týždňov a hodnotil ich efektivitu na základe kvantitatívneho merania produkcie proteínov v transfekovaných bunkách. Výsledky ukázali, že so zvyšovaním obsahu fosfolipidov sa zlepšila efektivita transfekcie. Treba poznamenať, že optimálny pomer pridania fosfolipidov je receptúrou závislý.

Obrázok 4 Porovnanie in vivo expresie mRNA po transfekcii pomocou LNPs s rôznym obsahom fosfolipidov[1]

Obsah fosfolipidov ovplyvňuje tvar LNPs

Tím výskumníkov pomocou kryogénnej elektrónovej mikroskopie vizuálne odhalil, ako fosfolipidy pretvárajú nanoštruktúru LNPs.

Obrázok 5 Kryogénna elektrónová mikroskopia LNPs s rôznym obsahom fosfolipidov[1]

V prípade hepatických SORT LNPs vedie bohatstvo fosfolipidov k vytvoreniu poloriadkového lipidového jadra; táto vonkajšie vyčnievajúca štruktúra môže signalizovať vyššiu fuznú aktivitu LNPs.

V prípade pulmonárnych SORT LNPs vedie zvýšený obsah fosfolipidov k prechodu od neusporiadanej jednovrstvovej štruktúry k viacvrstvovej váčkovej štruktúre, čo môže ovplyvniť expozíciu SORT lipidov na povrchu častíc.

V prípade splenických SORT LNPs s nulovým obsahom fosfolipidov sú okraje častíc ostré a nepravidelné, zatiaľ čo pridanie fosfolipidov spôsobuje, že ich tvar sa stáva pravidelnejší a guľatší, čím sa zvyšuje stabilita membrány.

Zhrnutie

Táto štúdia zmenila pohľad priemyslu na úlohu fosfolipidov v pokročilých systémoch dodávky LNPs. Fosfolipidy nie sú len „pomocnými lipídmi“ zabezpečujúcimi štruktúrnu stabilitu, ale aj multifunkčnými „molekulárnymi kormidlami“, ktoré riadia dynamiku fuzie membrán LNPs, efektivitu úniku z endozómov, bunkovú absorpciu, tvar nanoštruktúry a nakoniec aj orgánovú cieľovú špecificitu. Táto štúdia naznačuje, že pri navrhovaní nasledujúcej generácie LNPs treba považovať fosfolipidy za kľúčový funkčný dizajnový parameter, a nie pasívnu štrukturálnu zložku. S hlbším porozumením vzájomným interakciám medzi lipidmi sa terapia s orgánovo špecifickými LNPs „navrhnutými na mieru“ bude zo snov rýchlo stávať realitou.

Bibliografia:

[1]Guerrero, Erick D a kol. „Skúmanie funkčných príspevkov fosfolipidov v selektívne organicky cielených lipidových nanopartikulách.“ Biomaterials, ročník 326 (2026): 123671.

Ďalšie čítanie

Moderná farmaceutická spoločnosť Guangzhou Baiyunshan Hanfang sa zaviazala poskytovať celý reťazec podpory od osvedčených pomocných látok až po inovatívne kandidátske materiály pre vývoj tukových emulzií, LNP a liposomálnych liečivých preparátov na celom svete, čím napomáha technologickým prielomom a rozvoju biofarmaceutického sektora!

Tabuľka 1 Zoznam vybraných lipidových produktov spoločnosti určených na injekciu