Фосфолипидите значително засилват взаимодействието между ЛНП и мембраната на ендозомите

Изследователският екип използва метода за флуоресцентна резонансна енергийна пренос (FRET), за да оцени влиянието на съдържанието на фосфолипиди върху взаимодействието между ЛНП и мембраната на ендозомите. Резултатите показват, че добавянето на фосфолипиди по рецептурно зависим начин значително усилва сливането с мембраната на ендозомите.

Фосфолипидите повишават ефективността на инвитро клетъчното трансфектиране с ЛНП

Изследователският екип трансфектира HEK293 и Hela клетки с мРНК на луцифераза, използвайки ЛНП с различно съдържание на фосфолипиди. Чрез измерване на средната светлинна интензивност се определя активността на луциферазата, което позволява количествено отразяване на процеса на излизане от ендозомите и експресията на мРНК след трансфекция. Резултатите показват, че ЛНП с 0% съдържание на фосфолипиди имат ниска ефективност на трансфекция, докато с увеличаване на съдържанието на фосфолипиди ефективността значително се повишава.

Фигура 3 Сравнение на ефективността на трансфекцията на Hela клетки с ЛНП с различно съдържание на фосфолипиди[1]

Фосфолипидите засилват ефективността на транспортиране на мРНК в организма при SORT ЛНП

Изследователският екип инжектира ЛНП, съдържащи мРНК на човешки еритропоетин, с прогресивно съдържание на фосфолипиди в организми на C57BL/6 мишки на възраст 6–8 седмици. Оценката се извършва чрез количествено измерване на количеството протеин, секретиран от трансфектираните клетки. Резултатите показват, че увеличаването на съдържанието на фосфолипиди в ЛНП води до повишаване на ефективността на трансфекцията. Важно е да се отбележи, че оптималното съотношение на добавяне на фосфолипиди е зависими от конкретната рецептура.

Фигура 4 Сравнение на експресията на мРНК след трансфекция с ЛНП с различно съдържание на фосфолипиди в организма[1]

Съдържанието на фосфолипиди влияе на формата на ЛНП

Изследователският екип използва криоелектронна микроскопия, за да разкрие наглед как фосфолипидите преобразуват наноструктурата на ЛНП.

Фигура 5 Криоелектронна микроскопия на ЛНП с различно съдържание на фосфолипиди[1]

В ЛНП за черния дроб, обогатяването с фосфолипиди предизвиква образуването на полу-подредено липидно ядро; тази структура, изпъкнала навън, може да представлява висока активност на сливане на ЛНП.

В ЛНП за белите дробове, увеличаването на съдържанието на фосфолипиди води до промяна от неорганизиран слой към многопластова везикуларна структура, което може да повлияе на излагането на липидите на повърхността на частиците.

В ЛНП за далака, при 0% съдържание на фосфолипиди, ръбовете на частиците са остри и неравни, докато добавянето на фосфолипиди прави формата им по-регулярна и сферична, като подобрява стабилността на мембраната.

Обобщение

Това изследване променя представата на бранша за ролята на фосфолипидите в напредналите системи за доставка на ЛНП. Фосфолипидите са не само „спомагателни липиди“, поддържащи структурната стабилност, но и многофункционални „молекулни рули“, които регулират динамиката на сливане на мембраната на ЛНП, ефективността на излизане от ендозомите, клетъчното поглъщане, формата на наноструктурата и най-накрая специфичността на органната цел. Това изследване ни насочва към това, че при проектирането на следващото поколение ЛНП трябва да се приемат фосфолипидите като ключов функционален проектен параметър, а не като пасивен структурен компонент. Със задълбочаването на разбирането за взаимодействията между липидите, терапиите с ЛНП, специфични за отделни органи, създадени по поръчка, ще преминат от визия към реалност със значително ускорение.

Библиография:

[1]Гереро, Ерик Д и др. „Изследване на функционалните приноси на фосфолипидите в липидни наночастици със селективна органна цел“. Biomaterials, том 326 (2026): 123671.

Допълнително четене

Гуанджоу Байюньшан Ханфан Модерна Фармацевтична Индустрия се стреми да предоставя цялостна подкрепа — от утвърдени помощни вещества до иновативни кандидат материали — за разработката на препарати на базата на мастни емулсии, ЛНП и липидни везикули по целия свят, подпомагайки технологичните пробиви и развитието на биофармацевтичния сектор!

Таблица 1 Списък на част от продуктите на компанията за инжекционни липиди