A foszfolipidek jelentősen fokozzák az LNPs és az endoszómamembrán közötti kölcsönhatást

A kutatócsoport a Foster-resonancia-energiaátadás (FRET) vizsgálati módszerét alkalmazta a foszfolipid-tartalom hatásának felmérésére az LNPs és az endoszómamembrán közötti kölcsönhatásra. Az eredmények szerint a foszfolipidek hozzáadása receptúrához kötődően jelentősen növelte az endoszómamembránhoz való fúziót.

A foszfolipidek javítják az LNPs in vitro sejtfelvételi hatékonyságát

A kutatócsoport különböző foszfolipid-tartalmú LNPs-okkal transzformálta a HEK293 és Hela sejteket luciferáz-mRNS-sel, majd a átlagos fényerő mérése alapján meghatározta a luciferáz aktivitását, ami számszerűen tükrözte az endoszómából történő kijutást és az mRNS transzformációját. Az eredmények szerint az 0% foszfolipid-tartalmú LNPs-ok alacsonyabb transzformációs hatékonyságot mutattak, míg a foszfolipid-tartalom növekedésével a hatékonyság jelentősen emelkedett.

3. ábra: Különböző foszfolipid-tartalmú LNPs-ok transzformációs hatékonyságának összehasonlítása Hela sejtekben[1]

A foszfolipidek fokozzák a SORT LNPs-ok in vivo mRNS-szállítási hatékonyságát

A kutatócsoport emberi eritropoietin-mRNS-t tartalmazó, fokozatosan foszfolipid-tartalmú LNPs-okat injektált 6–8 hetes C57BL/6 egerekbe, majd a transzformált sejtek által termelt fehérje-kiválasztás mennyiségének mérésével értékelte a hatékonyságot. Az eredmények szerint a foszfolipid-tartalom növekedése növelte a transzformációs hatékonyságot. Érdemes megjegyezni, hogy a legoptimálisabb foszfolipid-hozzáadási arány receptúrához kötődik.

4. ábra: Különböző foszfolipid-tartalmú LNPs-ok in vivo mRNS-transzformációs expressziójának összehasonlítása[1]

A foszfolipid-tartalom befolyásolja az LNPs alakját

A kutatócsoport a krioelektronmikroszkópia technikáját használta, hogy szemléletesen bemutassa, hogyan alakítja át a foszfolipidek az LNPs nanoszerkezetét.

5. ábra: Különböző foszfolipid-tartalmú LNPs-ok krioelektronmikroszkópos képe[1]

A májban található SORT LNPs-ok esetében a foszfolipidek felhalmozódása félrendszertartalmú lipidszürke magot eredményez, amely kifelé domborodó struktúrát képezhet, ez pedig jelezheti az LNPs magasabb fúziós aktivitását.

A tüdőben található SORT LNPs-ok esetében a foszfolipid-tartalom növekedése rendszeres rétegekből álló buborékstruktúrává alakította a korábban rendezetlen egyrétegű burkot, ami befolyásolhatja a SORT-lipidek felületen való kiexponálódását.

A lépben található SORT LNPs-ok esetében 0% foszfolipid-tartalommal a részek élesek és szabálytalanok, míg a foszfolipidek hozzáadása egyenesebbé és gömbölyűbbé teszi az alakot, ezzel növelve a membrán stabilitását.

Összefoglalás

Ez a tanulmány megváltoztatta a szakma eddigi elképzelését a foszfolipidek szerepéről a fejlett LNPs-szállítási rendszerekben. A foszfolipidek nem csupán a szerkezet stabilizálásában segédkező „segédlipidek”, hanem az LNPs membrán-fúziós dinamikáját, az endoszómából való kijutás hatékonyságát, a sejtfelvételt, a nanoszerkezet alakját, valamint a végső szerv-célzott specifikusságot irányító sokoldalú „molekuláris kormányosok” is. Ez a kutatás arra ösztönöz, hogy a következő generációs LNPs-ok tervezésekor a foszfolipideket ne passzív szerkezeti komponensként, hanem kulcsfontosságú funkcionális tervezési paraméterként kezeljük. A lipidek közötti kölcsönhatások mélyebb megértésével a szerv-specifikus LNPs-terápiák „igény szerinti testreszabása” hamarosan a jövőbeli lehetőségekből valósággá válik.

Hivatkozások:

[1]Guerrero, Erick D és társai. „A foszfolipidek funkcionális hozzájárulásának vizsgálata a szelektív szerv-célzott lipidnanopartikulákban.” Biomaterials, 326. kötet (2026): 123671.

További olvasnivalók

A Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Gyógyszeripari Vállalat elkötelezett amellett, hogy a globális zsír-emulziós, LNP és liposzómás gyógyszerkészítmények fejlesztéséhez teljeskörű támogatást nyújtson a bevált segédanyagoktól az innovatív jelölőanyagokig, így segítve a biotechnológiai terület technológiai áttöréseit és ipari fejlődését!

1. táblázat: A cég néhány injekcióba adható lipidos termékének listája