Fosfolipid dapat meningkatkan secara ketara interaksi antara LNPs dengan membran endosom

Jajaran penyelidik menggunakan kaedah pengesanan pemindahan tenaga resonans Foster (FRET) untuk menilai kesan kandungan fosfolipid terhadap interaksi antara LNPs dengan membran endosom. Hasilnya menunjukkan bahawa penambahan fosfolipid secara bergantung kepada formula telah meningkatkan penggabungan dengan membran endosom secara ketara.

Fosfolipid dapat meningkatkan kecekapan transduksi sel in vitro oleh LNPs

Jajaran penyelidik telah menggunakan LNPs dengan pelbagai kandungan fosfolipid untuk mentransformasikan mRNA luciferase ke dalam sel HEK293 dan Hela. Aktiviti luciferase diukur melalui pemeriksaan keamatan pancaran rata, yang membolehkan penilaian kuantitatif tentang keberkesanan pelarian dari endosom serta ekspresi mRNA selepas transduksi. Hasilnya mendapati bahawa kecekapan transduksi bagi LNPs dengan kandungan fosfolipid sebanyak 0% adalah rendah, manakala apabila kandungan fosfolipid ditingkatkan, kecekapan transduksi meningkat dengan ketara.

Rajah 3: Perbandingan kecekapan transduksi Hela oleh LNPs dengan kandungan fosfolipid yang berbeza[1]

Fosfolipid dapat meningkatkan kecekapan penghantaran mRNA dalam badan oleh SORT LNPs

Jajaran penyelidik telah menyuntikkan LNPs yang mengandungi mRNA eritropoietin manusia dengan kandungan fosfolipid berperingkat ke dalam tikus C57BL/6 berumur 6–8 minggu, dan menilai kecekapan transduksi dengan mengukur jumlah protein yang dihasilkan oleh sel-sel yang telah ditransduksi secara kuantitatif. Hasilnya menunjukkan bahawa peningkatan kandungan fosfolipid dalam LNPs meningkatkan kecekapan transduksi. Perlu diperhatikan bahawa nisbah optimum penambahan fosfolipid bergantung kepada formula.

Rajah 4: Perbandingan ekspresi mRNA selepas transduksi dalam badan oleh LNPs dengan kandungan fosfolipid yang berbeza[1]

Kandungan fosfolipid mempengaruhi bentuk LNPs

Jajaran penyelidik menggunakan teknologi mikroskop elektron sejuk untuk mendedahkan secara visual bagaimana fosfolipid membentuk semula struktur nano LNPs.

Rajah 5: Gambar mikroskop elektron sejuk bagi LNP dengan kandungan fosfolipid yang berbeza[1]

Dalam SORT LNPs hati, pengumpulan fosfolipid mendorong pembentukan teras lipid yang separa tersusun; struktur yang menonjol keluar ini mungkin menunjukkan bahawa LNPs mempunyai aktiviti penggabungan yang tinggi.

Dalam SORT LNPs paru-paru, peningkatan kandungan fosfolipid menyebabkan perubahan daripada lapisan tunggal yang tidak tersusun kepada struktur vesikel berbilang lapisan, yang mungkin menjejaskan pendedahan lipid SORT pada permukaan zarah.

Dalam SORT LNPs limpa, apabila kandungan fosfolipid adalah 0%, pinggir zarah kelihatan tajam dan tidak sekata, manakala penambahan fosfolipid menjadikan bentuknya lebih teratur dan sfera, sekali gus meningkatkan kestabilan membran.

Ringkasan

Penyelidikan ini telah mengubah pemahaman industri mengenai peranan fosfolipid dalam sistem penghantaran LNPs canggih. Fosfolipid bukan sahaja merupakan “lipid pembantu” yang mengekalkan kestabilan struktur, malah turut berfungsi sebagai “pemandu molekul” pelbagai fungsi yang mengawal dinamika penggabungan membran LNPs, kecekapan pelarian dari endosom, penyerapan oleh sel, bentuk struktur nano, serta sifat spesifik organ sasaran pada akhirnya. Penyelidikan ini menyarankan agar dalam reka bentuk generasi seterusnya LNPs, fosfolipid hendaklah dipertimbangkan sebagai parameter reka bentuk fungsional yang penting, bukannya komponen struktur pasif. Dengan pemahaman yang semakin mendalam mengenai interaksi antara lipid, terapi LNPs spesifik organ yang “disesuaikan mengikut keperluan” akan beralih dari hanya suatu visi kepada realiti yang semakin pantas.

Rujukan:

[1]Guerrero, Erick D et al. “Menyiasat sumbangan fungsi fosfolipid dalam nanopartikel lipid yang memilih organ sasaran.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Bacaan lanjut

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical berkomited untuk menyediakan sokongan menyeluruh, daripada bahan tambahan matang hingga bahan calon inovatif, dalam penyelidikan dan pembangunan formulasi ubat emulsi lemak, LNP serta liposom di seluruh dunia, sekali gus memacu kemajuan teknologi dan perkembangan industri biomedikal!

Jadual 1: Senarai sebahagian produk lipid suntikan syarikat