Fosfolipidy znacznie zwiększają interakcję między LNP a błoną endosomalną

Zespół badawczy wykorzystał metodę transferu energii rezonansowego Föstera (FRET) do oceny wpływu zawartości fosfolipidów na interakcje między LNP a błoną endosomalną. Wyniki pokazały, że dodanie fosfolipidów w sposób zależny od formuły znacznie zwiększało ich fuzję z błoną endosomalną.

Fosfolipidy podnoszą efektywność transfery mRNA przez LNP w warunkach in vitro

Zespół przeprowadził transfery mRNA z lucyferazy do komórek HEK293 i Hela przy użyciu LNP o różnej zawartości fosfolipidów. Aktywność lucyferazy określano poprzez pomiar średniej intensywności luminescencji, co pozwoliło na ilościową ocenę ucieczki z endosomów oraz ekspresji mRNA w komórkach. Okazało się, że LNP bez żadnych fosfolipidów charakteryzowały się niską efektywnością transfe­ru, natomiast wraz ze wzrostem zawartości fosfolipidów efektywność znacznie wzrastała.

Rysunek 3. Porównanie efektywności transfe­ru LNP o różnej zawartości fosfolipidów do komórek Hela [1]

Fosfolipidy zwiększają efektywność dostarczania mRNA przez SORT LNP in vivo

Zespół wstrzyknął LNP zawierające mRNA ludzkiego erytropoetyny o stopniowo zmieniającej się zawartości fosfolipidów myszom C57BL/6 w wieku 6–8 tygodni. Efektywność transfe­ru oceniano poprzez ilościowy pomiar ilości białka wydzielanego przez transferyowane komórki. Wyniki wykazały, że zwiększenie zawartości fosfolipidów w LNP prowadziło do lepszej efektywności transfe­ru. Należy zaznaczyć, że optymalna proporcja dodatku fosfolipidów jest zależna od formuły preparatu.

Rysunek 4. Porównanie ekspresji mRNA po transfe­rze LNP o różnej zawartości fosfolipidów in vivo [1]

Zawartość fosfolipidów wpływa na morfologię LNP

Zespół wykorzystał technikę mikroskopii elektronowej kryogenicznej, aby直观owo ukazać, jak fosfolipidy przekształcają nanoostrukтурę LNP.

Rysunek 5. Mikroskopia elektronowa kryogeniczna LNP o różnej zawartości fosfolipidów [1]

W przypadku SORT LNP w wątrobie, obfitość fosfolipidów prowadziła do powstania półuporządkowanego jądra lipidowego; ta wystająca na zewnątrz struktura może świadczyć o wysokiej aktywności fuzji LNP.

W przypadku SORT LNP w płucach, zwiększenie zawartości fosfolipidów spowodowało przejście od nieuporządkowanej jednowarstwowej struktury do wielowarstwowych pęcherzyków, co prawdopodobnie wpłynęło na ekspozycję lipidów SORT na powierzchni cząsteczek.

W przypadku SORT LNP w śledzionie, gdy zawartość fosfolipidów wynosiła 0%, brzegi cząsteczek były ostre i nieregularne; natomiast po dodaniu fosfolipidów ich kształt stał się bardziej regularny i kulisty, co zwiększyło stabilność błony.

Podsumowanie

Badanie to zmieniło dotychczasowe rozumienie roli fosfolipidów w zaawansowanych systemach dostarczania LNP. Fosfolipidy są nie tylko „lipidami pomocniczymi” utrzymującymi stabilność struktury, ale także wszechstronnym „molekularnym sterem”, który reguluje kinetykę fuzji błon LNP, efektywność ucieczki z endosomów, wchłanianie przez komórki, morfologię nanoostruktu­ry oraz ostateczną specyfikację celu organowego. Badanie to sugeruje, że przy projektowaniu kolejnych generacji LNP należy traktować fosfolipidy jako kluczowy parametr funkcjonalny, a nie jako bierny składnik strukturalny. Wraz z głębszym zrozumieniem interakcji między lipidami terapia LNP specyficzna dla poszczególnych organów, „dostosowana na zamówienie”, będzie coraz szybciej przechodzić z planów w rzeczywistość.

Przypisy:

[1]Guerrero, Erick D i in. “Badanie funkcjonalnych wkładów fosfolipidów w selektywną organizacyjną celowość lipidowych nanocząsteczek.” Biomaterials, tom 326 (2026): 123671.

Dalsze czytanie:

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical dedykowany jest zapewnianiu kompleksowego wsparcia — od sprawdzonych substancji pomocniczych po innowacyjne materiały kandydatów — dla globalnego rozwoju farmaceutyków na bazie emulsji lipidowych, LNP i liposomów, wspierając postęp technologiczny i rozwój branży biomedycznej!

Tabela 1. Wybrany zestaw produktów lipidowych do iniekcji firmy