Kationos és ionizálható lipid nanorészecskék génterápiás és vakcina alkalmazásokhoz

Kationos és ionizálható lipid nanorészecskék génterápiás és vakcina alkalmazásokhoz

Szerző: Nima Tamaddoni, PhD

13th augusztus 2021

Kationos és ionizálható lipid nanorészecskék génterápiás és vakcina alkalmazásokhoz

Nima Tamaddoni, Ph.D.
T&T Scientific Corporation, Knoxville, TN 37918 USA

A lipid nanohordozók új generációi, beleértve a szilárd lipid nanorészecskéket, a kationos lipid-nukleinsav komplexeket és a nanostrukturált lipid hordozókat, fizikailag stabilabbak és összetettebbek, mint a korábbi nanorészecskék. Ezekkel a lipid nanorészecskékkel szabályozható a szállítási idő (Guevara et al., 2020). A COVID-19 vakcinák rövid időn belüli kifejlesztése nem lett volna lehetséges, ha nem töltöttünk volna évtizedeket a nanorészecskék kutatásával. A lipid nanorészecskéket korábban is használták a rák kezelésére, most pedig a COVID-19 elleni mRNS-oltások fő összetevői. A lipid nanorészecskék védik az mRNS-t, és segítik a célbajuttatást (Tenchoy et al., 2021).

A kutatók egy új amino-ionizálható lipidet használnak a Cas9mRNS és sgRNS szállítására a rák kezelésére. Körülbelül 70%-os génszerkesztést figyeltek meg in vivo CRISPR-LNP-k intracerebrális injekciója után a PLK1 megcélzására. 50%-os gátlást figyeltek meg a daganatok növekedésében. Ezenkívül egy EGFR-célzott sgPLK1 lipid nanorészecskéket tartalmazó intraperitoneális injekció 80%-os génszerkesztést eredményezett in vivo (Rosenblum et al., 2020). Az Onpattro volt az első kereskedelmi forgalomba hozott RNS-termék. A TKM-080301 egy új kereskedelmi termék a gyomor-bélrendszeri neuroendokrin daganatok kezelésére. LNP-kbe zárt siRNS-t tartalmaz, amely a PKL1-et célozza (Demeure et al., 2016).

Az FDA (Food and Drug Administration) először hagyta jóvá a Doxil®-t, és klinikailag nagyon hatékonynak bizonyult. Jelenleg 22 liposzómális gyógyszerbejuttató termék került jóváhagyásra, köztük az Abelcet®, Myocet®, AmBisome®, Depocyt®, Inflexal V® és DaunoXome®. Két különböző liposzóma van jóváhagyva érzéstelenítő alkalmazásokhoz a bupivakain kapszulázására és bejuttatására. Két jóváhagyott liposzómás készítmény áll rendelkezésre az amfotericin B. Marqibo® gombás fertőzések kezelésére történő bejuttatására (Shah et al., 2020; Thi és mtsai, 2021).

A közeljövőben egy új szállító molekulát, a DLin-MC3-DMA-t használnak genetikai gyógyszerszállításra. A linker optimalizálási folyamat módosítja. Tízszer erősebb, mint a korábban májgéncsendesítésre használt DlinKC2-DMA (Thi et al., 2021). A daganat neo-antigénjein alapuló rákellenes vakcinák új osztályai fejlesztés alatt állnak az mRNS lipid nanorészecskés vakcinák stratégiáján alapulva. Ezek az LPN vakcinák lehetővé teszik több antigén együttes felszabadulását egyszerre ugyanabból a molekulából (Guevara et al., 2020).

Más jóváhagyott liposzómák közé tartozik az Epaxal, a Mosquirix, az Inflexal V és a Shingrix. Ezeket a típusokat viroszomális influenza vakcinák, glikoprotein E-alapú vakcinák és S antigén alapú vakcinák beadására használják (Lu et al., 2021). A lipideknek van egy másik lényeges tulajdonságuk, hogy adjuvánsként működnek. A kationos lipidek, a dimetil-dioktadecil-ammónium-bromid (DDA) lehetővé teszik az antigén lerakódását a célhelyen, és fokozzák az internalizációt és az antigén asszociációt (Thi et al., 2021).

Összefoglalva, az LNP-k terén számos fejlesztés történik a stabilitás növelése és a gyógyszerszivárgás csökkentése érdekében. Az ionos attrakciókat arra használják, hogy bonyolultabbá tegyék őket. Az egyik példa a DOP-DEDA, amely ionizálható és alkalmasnak tekinthető gének kapszulázására. A koleszterint néha a gyógyszer szűkített csomagolására használják az LNP-kben. A PEG-et az LNP felületek módosítására használják, ami növeli azok stabilitását. A szelektív ligandumokat tartalmazó LNP-k még nem teljesen sikeresek, ami további kutatást igényel.

 

Referenciák:

  1. Demeure, MJ, Armaghany, T., Ejadi, S., Ramanathan, RK, Elfiky, A., Strosberg, JR, Smith, DC, Whitsett, T., Liang, WS, Sekar, S., Carpten, JD, Fredlund , P., Niforos, D., Dye, A., Gahir, S., Semple, SC és Kowalski, MM (2016). A TKM-080301, egy PLK1-re célzott RNSi I/II. fázisú vizsgálata mellékvesekéregrákban (ACC) szenvedő betegeknél. Journal of Clinical Oncology, 34(15_suppl), 2547–2547. https://doi.org/10.1200/JCO.2016.34.15_suppl.2547
  2. Guevara, ML, Persano, F. és Persano, S. (2020). A lipid nanorészecskék fejlődése az mRNS-alapú rák immunterápiában. Határok a kémiában, 0. https://doi.org/10.3389/fchem.2020.589959Lu, W., Yao, J., Zhu, X. és Qi, Y. (2021). Nanomedicina: A hagyományos orvoslás újradefiniálása. Biomedicina és gyógyszerterápia, 134, 111103. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.111103 
  3. Rosenblum, D., Gutkin, A., Kedmi, R., Ramishetti, S., Veiga, N., Jacobi, AM, Schubert, MS, Friedmann-Morvinski, D., Cohen, ZR, Behlke, MA, Lieberman, J. és Peer, D. (2020). CRISPR-Cas9 genomszerkesztés célzott lipid nanorészecskékkel a rákterápiában. Tudomány előlegek, 6(47), eabc9450. https://doi.org/10.1126/sciadv.abc9450 
  4. Shah, S., Dhawan, V., Holm, R., Nagarsenker, MS és Perrie, Y. (2020). Liposzómák: Fejlődések és innováció a gyártási folyamatban. Advanced Drug Delivery Reviews, 154-155, 102-122. https://doi.org/10.1016/j.addr.2020.07.002 
  5. Tenchov, R., Bird, R., Curtze, AE és Zhou, Q. (2021). Lipid nanorészecskék – a liposzómáktól az mRNS-oltóanyag-bejuttatásig, a kutatások sokszínűségének és előrehaladásának a tája. ACS Nano. https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04996 
  6. Thi, TTH, Suys, EJA, Lee, JS, Nguyen, DH, Park, KD és Truong, NP (2021). Lipidalapú nanorészecskék a klinikán és a klinikai vizsgálatokban: A rák nanomedicinától a covid-19 vakcinákig. A vakcinák, 9(4), 359. https://doi.org/10.3390/vaccines9040359

Kapcsolatfelvétel

Véleménye fontos számunkra!

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a megjegyzéseket megjelenésük előtt kontrolláljuk.