Fosfolipidi mogu značajno ojačati interakciju između LNP-a i endozomne membrane

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

Fosfolipidi povećavaju učinkovitost in vitro transfekcije stanica LNP-ima

Istraživački tim je transfectirao HEK293 i Hela stanice mRNK luciferaze pomoću LNP-a s različitim sadržajem fosfolipida. Aktivnost luciferaze određena je mjerenjem prosječne intenziteta luminoznosti, što omogućuje kvantitativnu procjenu unutarstaničnog izbjegavanja endozoma i ekspresije transfectirane mRNK. Rezultati su pokazali da LNP-i s 0% fosfolipida imaju nisku učinkovitost transfekcije, dok se učinkovitost značajno povećava s povećanjem sadržaja fosfolipida.

Slika 3: Usporedba učinkovitosti transfekcije Hela stanica LNP-ovima s različitim sadržajem fosfolipida [1]

Fosfolipidi povećavaju učinkovitost prijenosa mRNK u tijelu za SORT LNP-e

Istraživački tim je injektirao LNP-e s mRNK ljudskog eritropoetina s različitim sadržajem fosfolipida miševima C57BL/6 starosti 6–8 tjedana te je procijenio učinkovitost transfekcije količinom sekretiranog proteina proizvedenog transfectiranim stanicama. Rezultati su pokazali da povećanje sadržaja fosfolipida u LNP-ima poboljšava učinkovitost transfekcije. Važno je napomenuti da optimalni omjer dodavanja fosfolipida ovisi o formulaciji.

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

Sadržaj fosfolipida utječe na oblik LNP-a

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

Slika 5: Krioelektronska slika LNP-a s različitim sadržajem fosfolipida [1]

U SORT LNP-ovima za jetru, obogaćivanje fosfolipidima induciralo je formiranje poluurednog lipidnog jezgra; ta izbočena struktura vjerojatno predstavlja LNP s visokom aktivnošću fuzije.

U SORT LNP-ovima za pluća, povećanje sadržaja fosfolipida dovelo je do prelaza iz neurednog jednoslojnog u višeslojni mehurićasti oblik, što može utjecati na izloženost SORT lipida na površini čestica.

U SORT LNP-ovima za slezinu, kada je sadržaj fosfolipida bio 0%, rubovi čestica bili su oštri i nepravilni, dok je dodatak fosfolipida učinio njihov oblik pravilnijim i sferičnijim, čime se povećala stabilnost膜ova.

Zaključak

Ovo istraživanje promijenilo je percepciju industrije o ulozi fosfolipida u naprednim sistemima prijenosa LNP-a. Fosfolipidi nisu samo „pomoćni lipidi“ koji održavaju stabilnost strukture, već i multifunkcionalni „molekularni kormilari“ koji reguliraju dinamiku fuzije membrana LNP-a, učinkovitost izbjegavanja endozoma, unos u stanice, oblik nanostrukture te konačnu specifičnost ciljanja organa. Ovo istraživanje sugerira da prilikom dizajniranja sljedeće generacije LNP-a fosfolipide treba smatrati ključnim funkcionalnim parametrom, a ne pasivnim građevinskim dijelom. S dubljim razumijevanjem međusobnih interakcija lipida, terapije s organski specifičnim LNP-ovima „po mjeri“ ubrzat će se od vizije do stvarnosti.

Reference:

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

Dopunska literatura

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical posvećena je pružanju cjelovite podrške od odraslih aditiva do inovativnih kandidata za razvoj fat emulzija, LNP-a i liposomskih farmaceutskih preparata širom svijeta, potičući tehnološke prekretnice i industrijski razvoj u području biomedicine!

Tablica 1: Popis nekih injekcijskih lipidnih proizvoda tvrtke