Phospholipidele pot crește semnificativ interacțiunea dintre LNPs și membrana endosomelor

Echipa de cercetare a folosit metoda de detectare prin transferul rezonant al energiei Foster (FRET) pentru a evalua impactul cantității de phospholipide asupra interacțiunii dintre LNPs și membrana endosomelor. Rezultatele au arătat că adăugarea de phospholipide a sporit semnificativ fuziunea cu membrana endosomelor, în funcție de formulă.

Phospholipidele îmbunătățesc eficiența transfectării celulare in vitro a LNPs-urilor

Echipa de cercetare a transfectat celulele HEK293 și Hela cu mRNA de luciferază folosind LNPs cu diferite conținuturi de phospholipide; activitatea luciferazei a fost măsurată prin detectarea intensității medii a luminozității, oferind o măsură numerică a evadării din endosomi și a expresiei mRNA în celule. Rezultatele au arătat că LNPs cu 0% conținut de phospholipide au prezentat o eficiență redusă a transfectării, în timp ce cu creșterea conținutului de phospholipide, eficiența transfectării s-a îmbunătățit semnificativ.

Figura 3 Comparare a eficienței transfectării celulelor Hela cu LNPs cu diferite conținuturi de phospholipide [1]

Phospholipidele pot îmbunătăți eficiența livrării mRNA în organism a SORT LNPs-urilor

Echipa de cercetare a injectat la șoareci C57BL/6, vârstă 6–8 săptămâni, LNPs cu gradat conținut de phospholipide care conțineau mRNA pentru eritropoietina umană, evaluând eficiența prin măsurarea cantității de proteine produse de celulele transfectate. Rezultatele au arătat că cu creșterea conținutului de phospholipide în LNPs, eficiența transfectării s-a îmbunătățit. Este important să se menționeze că raportul optim de adăugare a phospholipidelor depinde de formulă.

Figura 4 Comparare a expresiei mRNA în organism a LNPs cu diferite conținuturi de phospholipide [1]

Conținutul de phospholipide influențează morfologia LNPs-urilor

Echipa de cercetare a utilizat microscopia electronică criogenică pentru a dezvălui vizual cum restructurează phospholipidele nanostructura LNP-urilor.

Figura 5 Imagine cu microscopie electronică criogenică a LNP-urilor cu diferite conținuturi de phospholipide [1]

În cazul SORT LNPs-urilor hepatice, îmbogățirea cu phospholipide a dus la formarea unui nucleu lipidic semi-ordonat; această structură proeminentă spre exterior ar putea indica o mai mare activitate de fuziune a LNP-urilor.

În cazul SORT LNPs-urilor pulmonare, creșterea conținutului de phospholipide a determinat trecerea de la o stratificare neordonată la o structură de vezicule multicuță, ceea ce ar putea afecta expunerea lipizilor SORT la suprafața particulelor.

În cazul SORT LNPs-urilor splenare, atunci când conținutul de phospholipide era 0%, marginile particulelor erau ascuțite și neregulate, în timp ce adăugarea de phospholipide a conferit particulelor o formă mai regulată și sferică, întărind stabilitatea membranei.

Concluzii

Cercetarea a schimbat percepția industriei despre rolul phospholipidelor în sistemele avansate de livrare a LNPs-urilor. Phospholipidele nu sunt doar „lipizi auxiliari” care mențin stabilitatea structurii, ci și „timoni moleculari” multifuncționali care reglează cinetica fuziunii membranei LNP-urilor, eficiența evadării din endosomi, captarea celulară, morfologia nanostructurii și, în final, specificitatea direcționării către organe. Această cercetare sugerează că, la conceperea următoarelor generații de LNPs, phospholipidele trebuie considerate un parametru cheie de design funcțional, nu doar un component structural pasiv. Cu înțelegerea profundă a interacțiunilor dintre lipizi, terapiile cu LNPs specifice organelor, create „la cerere”, vor trece rapid de la idee la realitate.

Bibliografie:

[1]Guerrero, Erick D et al. „Investigarea contribuțiilor funcionale ale phospholipidelor la nanoparticulele lipidice selectiv direcționate către organe.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Citiri suplimentare:

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical se angajează să ofere suport pe toată luna lanțului de producție, de la excipientele mature până la candidații inovatori, pentru dezvoltarea preparatelor farmaceutice bazate pe emulsii lipidice, LNP-uri și liposome, susținând astfel avansurile tehnologice și dezvoltarea sectorului biomedicinal!

Tabel 1 Listă parțială a produselor lipidice injectabile ale companiei