Le Groupe thématique Liu shuai de l'Université du Zhejiang développe un vecteur de distribution d'ARNm lipidique cationique monocomposant ciblant les cellules T de la rate après administration intraveineuse

Nanoparticules lipidiques à quatre composants(LNPs)Ils ont été largement utilisés dans les essais cliniques de la commercialisation du vaccin à 9 ARNm covid - 1 et d’un grand nombre de thérapies à ARNm, démontrant leur efficacité dans la transmission de l’arnm au foie et aux muscles. La distribution ciblée extrahépatique des médicaments ARNm a d'énormes implications pour le traitement de nombreuses maladies affectant les organes non hépatiques, en particulier la distribution spécifique d'ARNm ciblant la rate et les cellules T offre une option convaincante pour l'immunothérapie du cancer et l'induction d'une réponse immunitaire antivirale.

Néanmoins, la livraison ciblée de l'ARNm aux tissus extrahépatiques reste en grande partie un défi important pour limiter le développement de ses applications. Les techniques actuelles de ciblage de la rate ont tendance à se faire au détriment d'une efficacité de transfection ou d'une efficacité réduite, conduisant à une expression globale de l'ARNm encore plus faible dans la rate que dans le foie lors de l'utilisation de nouveaux vecteurs de livraison.

Le 18 avril 2024, à partir deLiu Shuai Subject Group à la faculté de pharmacie de l'Université du ZhejiangDansÉdition internationale Angewandte ChemiePublié sous le titreLipides cationiques à un seul composant pour la livraison systémique d'ARNm aux cellules T spleniquesDocuments de recherche. Cette étude propose,Lipides cationiques riches en amines secondairesPeut être indépendantVéhicule à composant uniqueDélivrer efficacement l'ARNm in vitro et in vivo.En outre, ces vecteurs aident à délivrer efficacement l'ARNm à la Sous - population de cellules T spléniques après administration intraveineuse, montrant un potentiel énorme pour les applications immunothérapeutiques. Cette stratégie simple étend l'utilité des liposomes dans la distribution d'ARNm extrahépatique, fournissant de nouvelles perspectives pour le développement de vecteurs au - delà de la LNP pour faire progresser le domaine de la thérapie ARNm de précision.

En tant que composant essentiel de la plupart des vecteurs LNP à quatre composants, de nombreuses études ont été menées pour concevoir une variété de lipides cationiques contenant des Amines tertiaires.(Un-R-T), généralement synthétisés par des analogues aminés et époxy ou par des esters acryliques. Un contrôle attentif de la température de réaction et du rapport molaire des matières premières d'époxy - ouverture et d'addition de Michael permet d'obtenir des lipides cationiques riches en groupes Amines secondaires(An-R-S) (figures 1B et 1C)Et l'utilisation de cette conception de lipides cationiques ionisables comme mono - composant porteur pour la préparation de lipides cationiques / nanoparticules d'ARNm(CLN)- Oui.

Figure 1. Synthèse par conception de vecteurs lipidiques cationiques monocomposants

Des expériences de dépistage in vitro ont montré,Lipides cationiques électroioniques riches en amines secondaires(ANEP - S et an - AC - S)Médiation de l'expression puissante de l'ARNm et de la Cytotoxicité minimale, les meilleurs candidats présentent des lipides aminés plus tertiaires(AN - EP - t et an - AC - t)Efficacité de livraison élevée de 4 ordres de grandeur.Par rapport aux LNP alc - 0315, les CLN te - ep10 - S avec une efficacité Z ui optimale ont montré une amélioration de 43 fois.

Sur la liaison / encapsulation de l'ARNm, les liposomes d'amines tertiaires n'ont montré qu'un faible taux de liaison à l'ARNm inférieur à 60%, tandis que le taux de liaison à l'ARNm des liposomes d'amines secondaires simples a atteint 95%.(figure 2d). La taille du CLN de préparation de pipette est relativement grande, en s'appuyant sur l'équipement microfluidique peut réduire efficacement la taille des particules,La taille optimale est maintenue dansà 100 nm左右. l'action électrostatique sur l'ARNm et l'action hydrophobe garantissent la stabilité des NCL, même à 10% de sérum de veau foetal à 4°C, grâce aux lipides an - R - S riches en groupes Amines secondaires et en queue hydrophobe.(FBS)Après 7 jours d'incubation dans le sérum, les clns sous cette conception restent stables(figure 2e)- Oui.

Détermination de l'hémolyse par rupture des globules rouges et du transfert d'énergie par résonance fluorescente(FRET)Analyse de fusion lipidique de l'analyse, montrantAucune différence significative dans l'échappement endosomal entre les deux lipides riches en amine(figure 2g). L'imagerie de fluorescence confocale confirme l'échappement efficace des clns d'amine secondaire optimisés des endosomes(figure 2H). inversement, les vecteurs correspondants d'amine tertiaire ont médié une évacuation endosomale limitée en raison d'une absorption cellulaire plus faible. Ces résultats mettent en évidence les percées réalisées par les lipides cationiques ionisables monocomposants pour surmonter de multiples obstacles à la délivrance. De plus, les CLN à base d'amines secondaires sont supérieures aux Amines tertiaires en raison de la fixation accrue de l'ARNm et de l'absorption cellulaire.

Figure 2: analyse des propriétés structurales et physicochimiques des lipides cationiques monocomposantes CLN

Etude chez la souris C57BL / 6, le ciblage organique des NCL a été encore évalué par l'administration intraveineuse d'une dose de 0,25 mg / kg(Figure 3A)Contrairement aux LNP qui ciblent principalement le foie, les lipides cationiques ionisables monocomposants interviennent principalement dans l'expression de l'ARNm qui cible la rate.

Le te - ep8 - S possèdeDeux queues hydrophobesetCinq groupes Amines secondaires, les clns résultants ont obtenu la plus haute expression d'ARNm dans la rate(figure 3b). son expression médiée de luciférase est supérieure de plusieurs ordres de grandeur dans la rate et augmente dose - dépendante.

Figure 3. Distribution d'ARNm in vivo de clns monocomposantes

Un modèle de souris ai9 introduit dans le système Recombinant loxp - cre peut induire l'expression de tdtomato en présence de la protéine recombinante cre pour supprimer la cassette de signalisation de terminaison de transcription(arrêter les cassettes)Des expériences ont montré que les clns te - ep8 - S chargés d'ARNm cre favorisent efficacement l'expression des protéines dans la rate, avec près de 6% des cellules T transfectées après administration intraveineuse.(figure 4b, c)- Oui.

Figure 4. Te - ep8 - scln médiation de la traduction de l'ARNm des cellules T de la rate

Les lipides cationiques monocomposants proposés dans cette étude sont directement utilisés dans la construction de vecteurs, pourMédicaments ARNmUne autre option de livraison est offerte et il existe un potentiel pour livrer l'ARNm aux tissus extrahépatiques. La méthode de vecteur monocomposant à base d'amines secondaires proposée ici peut être étendue à un large éventail de vecteurs lipidiques et polymères cationiques, ouvrant de nouvelles directions de recherche pour le développement ultérieur des technologies et des applications de transfert d'ARNm.