Les fosfolípids poden reforçar significativament l'interacció entre els LNP i la membrana endosòmica

El grup d'investigació va utilitzar el mètode de detecció de transferència d'energia de ressonància de Förster (FRET) per avaluar l'impacte del contingut de fosfolípids en l'interacció entre els LNP i la membrana endosòmica. Els resultats van mostrar que l'afegiment de fosfolípids reforçava de manera dependent de la formulació la fusió amb la membrana endosòmica.

Les fosfolípids poden millorar l'eficiència de transfecció cel·lular in vitro dels LNP

El grup d'investigació va transfectar mRNA de luciferasa a les cèl·lules HEK293 i Hela utilitzant LNP amb diferents nivells de fosfolípids. Mitjançant la mesura de l'intensitat mitjana de llum, es va determinar l'activitat de la luciferasa, permetent quantificar l'escapada endosòmica i l'expressió del mRNA en les cèl·lules. Els resultats van revelar que els LNP amb un 0% de fosfolípids presentaven una eficiència de transfecció baixa, mentre que, a mesura que augmentava el contingut de fosfolípids, l'eficiència de transfecció augmentava de forma significativa.

Gràfic 3 Comparació de l'eficiència de transfecció dels LNP amb diferents nivells de fosfolípids en cèl·lules Hela[1]

Les fosfolípids poden augmentar l'eficiència de distribució de mRNA in vivo dels SORT LNP

El grup d'investigació va injectar LNP amb mRNA d'eritropoietina humana i diferents nivells de fosfolípids en ratolins C57BL/6 de 6 a 8 setmanes d'edat, evaluant la quantificació de la proteïna secretada per les cèl·lules transfectades. Els resultats van demostrar que l'augment del contingut de fosfolípids en els LNP millorava l'eficiència de transfecció. Cal destacar que la proporció òptima d'afegiment de fosfolípids depenia de la formulació.

Gràfic 4 Comparació de l'expressió de mRNA transfectat in vivo per LNP amb diferents nivells de fosfolípids[1]

El contingut de fosfolípids afecta la morfologia dels LNP

El grup d'investigació va utilitzar la microscopia electrònica criogènica per revelar de manera visual com els fosfolípids remodelen la nanoestructura dels LNP.

Gràfic 5 Imatge de microscopia electrònica criogènica de LNP amb diferents nivells de fosfolípids[1]

En els SORT LNP del fetge, l'enriquiment en fosfolípids va induir la formació d'un nucli lipídico semiordre, una estructura que sobresurt cap a l'exterior i que pot indicar una elevada activitat de fusió dels LNP.

En els SORT LNP del pulmó, l'augment del contingut de fosfolípids va provocar el pas d'una capa simple desordenada a una estructura de vesícules multicapa, cosa que pot haver influenciat la exposició dels lípids SORT a la superfície de les partícules.

En els SORT LNP del banyu, quan el contingut de fosfolípids era del 0%, els marges de les partícules eren nits i irregulars; però, amb l'afegiment de fosfolípids, la morfologia es va tornar més regular i esfèrica, reforçant la estabilitat de la membrana.

Conclusió

Aquest estudi ha canviat la comprensió de la indústria sobre el paper dels fosfolípids en els sistemes avançats de distribució dels LNP. Els fosfolípids no són només "lípids auxiliars" que mantenen la estabilitat estructural, sinó també "timons moleculars" multifuncionals que regulen la cinètica de fusió de la membrana dels LNP, l'eficiència de l'escapada endosòmica, la captació cel·lular, la morfologia de la nanoestructura i, finalment, la especificitat de direcció als òrgans. Aquesta investigació ens indica que, en el disseny de la pròxima generació de LNP, cal considerar els fosfolípids com un paràmetre clau de disseny funcional, i no com un component estructural passiu. Amb una comprensió més profunda de les interaccions entre lípids, les teràpies de LNP específiques per òrgan, "personalitzades segons les necessitats", passaran de ser una visió a una realitat cada cop més propera.

Bibliografia:

[1]Guerrero, Erick D et al. “Investigació sobre les contribucions funcionals dels fosfolípids en nanopartícules lipídiques amb direcció selectiva a òrgans.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical es dedica a proporcionar suport integral, des de excipients madurs fins a materials candidats innovadors, per a la recerca i desenvolupament de preparacions farmacèutiques de emulsions grases, LNP i liposomes a escala mundial, ajudant a impulsar els avenços tecnològics i el desenvolupament de la indústria biomedicina!

Taula 1 Llista parcial de productes lipídics per administració per via injectable de la companyia