Fosfolipiidid suurendavad märkimisväärselt LNPs-de ja endosoomide membraanide koostoimet

Uurimisrühm kasutas Fosteri resonantsenergia ülekande (FRET) meetodit, et hinnata fosfolipiidide sisalduse mõju LNPs-de ja endosoomide membraanide koostoimele. Tulemuste kohaselt suurendas fosfolipiidide lisamine retseptorite sõltuval viisil oluliselt membraanide fusionit.

Fosfolipiidid parandavad LNPs-de in vitro raku transfecteerimise efektiivsust

Uurimisrühm transfecteeris HEK293 ja Hela rakkudega erineva fosfolipiidide sisaldusega LNPs-e, mis sisaldasid luciferase mRNA-d. Luciferase aktiivsust mõõdeti keskmise valgustugevuse järgi, mis võimaldas kvantitatiivselt hinnata endosoomist väljumist ja mRNA transfecteerimise ekspressiooni rakkudes. Tulemuste kohaselt oli fosfolipiidide sisaldus 0% juures transfecteerimise efektiivsus madal, kuid fosfolipiidide sisalduse suurenemisel tõusis transfecteerimise efektiivsus märkimisväärselt.

Joonis 3: Erineva fosfolipiidide sisaldusega LNPs-de transfecteerimise efektiivsuse võrdlus Hela rakkudega[1]

Fosfolipiidid suurendavad SORT LNPs-de mRNA transportimise efektiivsust organismis

Uurimisrühm süstis 6–8 nädala vanustele C57BL/6 hiirtele inimese erütropoetiini mRNA-d sisaldavaid gradueeritud fosfolipiidide sisaldusega LNPs-e ning hindas transfecteeritud rakkude poolt toodetud valgu sekretsiooni kogust kvantitatiivselt. Tulemuste kohaselt suurenes fosfolipiidide sisalduse suurenemisel transfecteerimise efektiivsus. Tähelepanu väärib, et optimaalne fosfolipiidide lisamise proportsioon on retseptorite sõltuv.

Joonis 4: Erineva fosfolipiidide sisaldusega LNPs-de mRNA transfecteerimise ekspressiooni võrdlus organismis[1]

Fosfolipiidide sisaldus mõjutab LNPs-de morfoloogiat

Uurimisrühm kasutas külmemikroskoopia tehnoloogiat, et visualiseerida, kuidas fosfolipiidid ümberehitavad LNPs-de nanostruktuuri.

Joonis 5: Erineva fosfolipiidide sisaldusega LNP-de külmemikroskoopia pildid[1]

Maksa SORT LNPs-de puhul kutsus fosfolipiidide rikastumine esile poolkorrapärase lipiidikese struktuuri; see väljaulatuv struktuur võib näidata, et LNP-l on kõrge fusioniaktiivsus.

Kopsude SORT LNPs-de puhul viis fosfolipiidide sisalduse suurenemine üleminekust korrapäratust monokihilisest mitmekihiliseks kapsli struktuuriks, mis võib mõjutada SORT lipiidide eksponeeritust osakeste pinnal.

Põrna SORT LNPs-de puhul oli fosfolipiidide sisaldus 0% juures osakeste servad teravad ja ebakorrapärased, kuid fosfolipiidide lisamisel muutus nende morfoloogia korrapärasemaks ja sfäärilisemaks, tugevdades membraani stabiilsust.

Kokkuvõte

See uuring muutis tööstuse arusaama fosfolipiidide rollist arenenud LNPs-de transportisüsteemides. Fosfolipiidid ei ole mitte ainult struktuuri stabiilsust tagavad „abiliipiidid“, vaid ka multifunktsionaalsed „molekulijuhid“, kes reguleerivad LNPs-de membraani fusioni dünaamikat, endosoomist väljumise efektiivsust, rakku imendumist, nanostruktuuri morfoloogiat ning lõpuks organispetsiifilist sihtimist. See uuring annab märku, et järgmise põlvkonna LNPs-de disainimisel tuleb fosfolipiidid käsitleda kui võtmetähtsusega funktsionaalse disainiparameetri, mitte passiivse struktuurikomponendi. Lipiidide omavaheliste koostoimete sügavamal mõistmisel hakkab „nõudmisel kohandatud“ organispetsiifiline LNPs-teraapia kiiremini reaalsuseks muutuma.

Tsiteeritavad allikad:

[1]Guerrero, Erick D jt. „Fosfolipiidide funktsionaalsete panuste uurimine selektiivses organispetsiifilises lipiidnanopartiklite sihtimises.“ Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Lisalugemine

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical on pühendunud globaalsele rasvaluspõhiste emulsioonide, LNP-de ja liposoomide ravimpreparaatide arendamisele, pakkudes täielikku toetusahelat alates küpsetest abiainetest kuni innovatiivsete kandidaatmaterjalideni, aidates edendada biomeditsiini valdkonna tehnoloogilisi läbimurreid ja tööstuse arengut!

Tabel 1: Ettevõtte osade süstitavate lipiidtoodete loend