Fosfolipīdi ievērojami pastiprina LNPs mijiedarbību ar endosomu membrānu

Pētnieku komanda izmantoja Fosteras rezonanses enerģijas pārneses (FRET) metodi, lai novērtētu fosfolipīdu daudzuma ietekmi uz LNPs mijiedarbību ar endosomu membrānu. Rezultāti liecina, ka fosfolipīdu pievienošana formulējumam atkarīgā veidā būtiski pastiprināja fuziju ar endosomu membrānu.

Fosfolipīdi uzlabo LNPs in vitro šūnu transfekcijas efektivitāti

Pētnieki ar LNPs, kuru sastāvā ir dažāds fosfolipīdu daudzums, transfekcijā ievadīja HEK293 un Hela šūnas ar luciferāzes mRNS. Pēc vidējās luminiscences intensitātes noteikšanas tika izmērīta luciferāzes aktivitāte, kas kvantitatīvi atspoguļo endosomu evakuāciju šūnās un mRNS transfekcijas izpausmes. Rezultāti parādīja, ka LNPs ar 0% fosfolipīdu saturu bija zemāka transfekcijas efektivitāte, savukārt, palielinot fosfolipīdu daudzumu, transfekcijas efektivitāte būtiski palielinājās.

Attēls 3: LNPs ar dažādu fosfolipīdu saturu transfekcijas efektivitātes salīdzinājums Hela šūnām [1]

Fosfolipīdi pastiprina SORT LNPs mRNS piegādes efektivitāti organismā

Pētnieki injicēja C57BL/6 pelēm vecumā no 6 līdz 8 nedēļām LNPs, kas satur cilvēka eritropoētīna mRNS, ar pakāpeniski mainīgu fosfolipīdu saturu, un vērtēja to, izmērot transfeccionēto šūnu izdalīto proteīnu daudzumu. Rezultāti liecināja, ka, palielinot fosfolipīdu saturu LNPs, transfekcijas efektivitāte palielinās. Jāatzīmē, ka optimālais fosfolipīdu pievienošanas proporcija ir formulējumam atkarīga.

Attēls 4: LNPs ar dažādu fosfolipīdu saturu mRNS transfekcijas izpausmes organismā salīdzinājums [1]

Fosfolipīdu saturs ietekmē LNPs formu

Pētnieki, izmantojot aukstās elektronu mikroskopijas tehnoloģiju, vizuāli atklāja, kā fosfolipīdi pārveido LNPs nanostuktūru.

Attēls 5: LNPs ar dažādu fosfolipīdu saturu aukstās elektronu mikroskopijas attēli [1]

Aknu SORT LNPs gadījumā fosfolipīdu bagātināšanās izraisīja puskārtīgu lipīdu kodola veidošanos; šī uz āru izvirzītā struktūra varētu norādīt uz augstu LNPs fuzijas aktivitāti.

Plaušu SORT LNPs gadījumā fosfolipīdu palielināšanās noveda pie pārejas no nekārtīgas vienplāksnīgas līdz daudzslāņu vezikulu struktūrai, kas, iespējams, ietekmēja SORT lipīdu atklāšanu daļiņu virsmā.

Splīna SORT LNPs gadījumā, kad fosfolipīdu saturs bija 0%, daļiņu malas bija asas un neregulāras, bet, pievienojot fosfolipīdus, to forma kļuva gludāka un apaļāka, kas pastiprināja membrānas stabilitāti.

Noslēgums

Šis pētījums ir mainījis nozares priekšstatu par fosfolipīdu lomu progresīvos LNPs piegādes sistēmās. Fosfolipīdi nav tikai “palīglipīdi”, kas saglabā struktūras stabilitāti, bet gan daudzfunkcionāli “molekulārie stūrmaņi”, kas regulē LNPs membrānas fuzijas kinētiku, endosomu evakuācijas efektivitāti, šūnu uzņemšanu, nanostuktūru formu un galu galā orgānu mērķtiecīgumu. Šis pētījums mudina projektējot nākamo paaudzi LNPs, fosfolipīdus uzskatīt par būtisku funkcionālu dizaina parametru, nevis pasīvu struktūras sastāvdaļu. Līdz ar padziļinātu lipīdu mijiedarbības izpratni, “pielāgotā” orgānu specifiskās LNPs terapijas no ieceres paātrinās ceļā uz realitāti.

Bibliogrāfija:

[1]Guerrero, Erick D et al. “Pētot fosfolipīdu funkcionālos ieguldījumus selektīvās orgānu mērķēšanas lipīdu nanopartikulās.” Biomaterials, 326. sējums (2026): 123671.

Izvērstā lasīšana

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical ir apņēmusies sniegt visaptverošu atbalstu globālajai tauku emulsiju, LNPs un liposomu zāļu preparātu izstrādei — no nobriedušām palīgvielām līdz pat inovatīviem kandidātvielām, sekmējot biomedicīnas nozares tehnoloģisko progresu un nozares attīstību!

Tabula 1: Daļa uzņēmuma injicējamo lipīdu produktu saraksta