הפוספוליפידים יכולים להגביר באופן משמעותי את האינטראקציה בין LNPs לממברנת האנדוסום

הצוות המחקרי השתמש בשיטת זיהוי העברת אנרגיה בрезוננס פורסטר (FRET) כדי להעריך את השפעת תכולת הפוספוליפידים על האינטראקציה בין LNPs לממברנת האנדוסום. התוצאות הראו כי הוספת פוספוליפידים הגבירה באופן משמעותי את המיזוג עם ממברנת האנדוסום, באופן תלוי במתכון.

הפוספוליפידים יכולים לשפר את יעילות ההעברה התאית של LNPs בחוץ-מעבדה

הצוות העביר mRNA של לפטין לתאים HEK293 ו-Hela באמצעות LNPs בעלי תכולת פוספוליפידים משתנה, ומדדו את פעילות הלפטין על ידי בדיקת עוצמת הזוהר הממוצעת, מה שמאפשר לכמת את בריחת האנדוסום לתא ואת הביטוי של mRNA לאחר ההעברה. התוצאות הראו ש-LNPs ללא פוספוליפידים הפגינו יעילות העברה נמוכה, ואילו ככל שתכולת הפוספוליפידים גדלה, יעילות ההעברה עלתה באופן משמעותי.

איור 3: השוואה בין יעילות ההעברה של LNPs בעלי תכולת פוספוליפידים שונים בתאים Hela [1]

הפוספוליפידים יכולים להגביר את יעילות העברת mRNA体内内的 SORT LNPs

הצוות הזריק LNPs המכילים mRNA של איריתרופואטין אנושי, עם רמות פוספוליפידים משתנות, לעכברים מסוג C57BL/6 בני 6–8 שבועות, והעריך את היעילות על ידי מדידה כמותית של הפרשת החלבונים שנוצרו בתאים המועברים. התוצאות הראו כי עם עליית תכולת הפוספוליפידים ב-LNPs, עולה גם יעילות ההעברה. חשוב לציין שיחס התוספת האופטימלי של הפוספוליפידים תלוי במתכון.

איור 4: השוואה בין ביטוי mRNA בתוך הגוף לאחר העברת LNPs בעלי תכולת פוספוליפידים שונות [1]

תכולת הפוספוליפידים משפיעה על צורתם של LNPs

הצוות השתמש בטכנולוגיית מיקרוסקופיה אלקטרונית קפואה כדי לחשוף באופן חזותי כיצד הפוספוליפידים מעצבים מחדש את המבנה הננומטרי של LNPs.

איור 5: תמונות מיקרוסקופיה אלקטרונית קפואה של LNPs בעלי תכולת פוספוליפידים שונים [1]

ב-LNPs של הכבד מסוג SORT, העשירה בפוספוליפידים, נוצר גרעין ליפידי חצי מסודר; מבנה זה, המבלט כלפי חוץ, עשוי להצביע על פעילות מיזוג גבוהה יותר של ה-LNP.

ב-LNPs של הריאות מסוג SORT, עליית תכולת הפוספוליפידים גרמה למעבר ממבנה חד-שכבתי לאסימטרי למבנה של בועות מרובות שכבות, דבר שעשוי להשפיע על חשיפת הליפידים של SORT על פני הגרעין.

ב-LNPs של הטחול מסוג SORT, כאשר תכולת הפוספוליפידים היא 0%, קצוות הגרעין הם חדים ולא סדירים, אך עם הוספת הפוספוליפידים, הצורה הופכת ליותר סדירה וכדורית, תוך הגברת יציבות הממברנה.

סיכום

מחקר זה שינה את תפיסת הענף לגבי תפקיד הפוספוליפידים במערכות העברת LNPs מתקדמות. הפוספוליפידים אינם רק "ליפידים תומכים" המשמרים את היציבות המבנית, אלא גם "רב-תפקודיים" המנתחים את דינמיקת המיזוג של ממברנת LNPs, את יעילות הבריחה מהאנדוסום, את הספיגה התאית, את המבנה הננומטרי וכן את היערכות האיברים הסופית. מחקר זה מלמד שעיצוב הדור הבא של LNPs חייב להתייחס לפוספוליפידים כאל פרמטר עיצובי פונקציונלי מרכזי, ולא כאל מרכיב מבני פאסיבי. עם ההבנה העמוקה יותר של יחסי הגומלין בין הליפידים, טיפולי LNPs ספציפיים לאיברים, המותאמים לפי דרישה, יעברו במהירות מחלום למציאות.

מקורות:

[1] Guerrero, Erick D ושות'. "חקירת התרומות הפונקציונליות של פוספוליפידים בחלקיקים ליפידיים בעלי יעד איברי סלקטיבי." ביומטריאלס, כרך 326 (2026): 123671.

קריאה נוספת

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical מתחייבת לספק תמיכה בכל השרשרת, החל מחומרי עזר בשלנים ועד לחומרים מועמדים חדשניים, עבור פיתוח תכניות תרופתיות מבוססות חלבונים שומניים, LNPs וลิปโซומים, ובכך לסייע בהתקדמות הטכנולוגית והתעשייה בתחום הביוטכנולוגיה!

טבלה 1: רשימת חלק ממוצרי הליפידים להזרקה של החברה