Fosfolipidi mogu značajno povećati interakciju LNP-a s membranom endozoma

Istraživački tim je koristio metodu FRET (Försterova rezonantna energetska prenos) kako bi procijenio utjecaj sadržaja fosfolipida na interakciju između LNP-a i membrane endozoma. Rezultati su pokazali da dodavanje fosfolipida, ovisno o formulaciji, značajno pojačava fuziju s membranom endozoma.

Fosfolipidi mogu povećati efikasnost in vitro transfekcije ćelija LNP-ovima

Istraživački tim je transfectirao HEK293 i Hela ćelije mRNK luciferaze pomoću LNP-ova sa različitim sadržajima fosfolipida. Aktivnost luciferaze je mjerenjem prosječne intenziteta svjetlosti kvantitativno odražavala unutrašnju escapu iz endozoma i ekspresiju mRNK nakon transfekcije. Rezultati su pokazali da je efikasnost transfekcije bila niska kod LNP-ova bez fosfolipida, dok se s povećanjem sadržaja fosfolipida efikasnost značajno povećala.

Slika 3: Usporedba efikasnosti transfekcije Hela ćelija LNP-ovima s različitim sadržajima fosfolipida [1]

Fosfolipidi mogu poboljšati efikasnost unutarorganizamske transfekcije mRNK SORT LNP-ovima

Istraživački tim je injekcijom LNP-ova sa gradijentnim sadržajem fosfolipida koji sadrže mRNK ljudskog eritropoietina u C57BL/6 miševe starosti 6–8 nedjelja procijenio efikasnost transfekcije količinom sekrecije proteina proizvedenih transfectiranim ćelijama. Rezultati su pokazali da povećanje sadržaja fosfolipida u LNP-ovima dovodi do povećanja efikasnosti transfekcije. Važno je napomenuti da optimalni omjer dodavanja fosfolipida ovisi o formulaciji.

Slika 4: Usporedba ekspresije mRNK nakon transfekcije LNP-ova s različitim sadržajima fosfolipida u organizmu [1]

Sadržaj fosfolipida utiče na oblik LNP-ova

Istraživački tim je pomoću krioelektronske mikroskopije vizualno prikazao kako fosfolipidi remodeliraju nanostrukturu LNP-a.

Slika 5: Krioelektronska slika LNP-ova s različitim sadržajima fosfolipida [1]

U SORT LNP-ovima za jetru, obogaćivanje fosfolipidima indukuje formiranje poluuređene lipidne jezgre; ta izbočena struktura možda predstavlja veću aktivnost fuzije LNP-a.

U SORT LNP-ovima za pluća, povećanje sadržaja fosfolipida dovodi do transformacije iz neuređenog jednoslojnog u višeslojni vezikularni struktur, što možda utiče na izlaganje SORT lipida na površini čestica.

U SORT LNP-ovima za slezinu, kada je sadržaj fosfolipida nula, rubovi čestica su oštri i nepravilni, dok dodavanje fosfolipida čini njihov oblik pravilnijim i sferičnijim, što povećava stabilnost membrane.

Zaključak

Ovo istraživanje promijenilo je shvatanje industrije o ulozi fosfolipida u naprednim sistemima za isporuku LNP-a. Fosfolipidi nisu samo „pomoćni lipidi“ koji održavaju stabilnost strukture, već i multifunkcionalni „molekularni kormilar“ koji regulira dinamiku fuzije membrane LNP-a, efikasnost escapu iz endozoma, unos ćelijama, oblik nanostrukture i konačnu specifičnost ciljanja organa. Ovo istraživanje sugerira da prilikom dizajniranja sljedeće generacije LNP-ova fosfolipide treba smatrati ključnim funkcionalnim parametrom, a ne pasivnom komponentom strukture. S dubljim razumijevanjem međusobnih interakcija lipida, terapije sa organ-specifičnim LNP-ovima prilagođenim potrebama, ubrzano će preći iz vizije u stvarnost.

Reference:

[1]Guerrero, Erick D et al. “Istraživanje funkcionalnih doprinosa fosfolipida u lipidnim nanotehnologijama za selektivno ciljanje organa.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Dalje čitanje

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical posvećena je pružanju cjelokupne podrške od održanih aditiva do inovativnih kandidata za razvoj fat emulzija, LNP-a i liposomskih farmaceutskih preparata širom svijeta, pomažući tehnološkim preorijentacijama i razvoju industrije biomedicine!

Tablica 1: Popis nekih proizvoda za injekcije na osnovu lipida koje nudi kompanija