Fosfolipider kan betydelig forsterke samspillet mellom LNPs og endosommembranen

Forskningsgruppen brukte Foster-resonansenergitransfer (FRET) til å evaluere hvordan fosfolipidinnholdet påvirker interaksjonen mellom LNPs og endosommembranen. Resultatene viste at tilførsel av fosfolipider, på en reseptoravhengig måte, betydelig økte fusjonen med endosommembranen.

Fosfolipider kan forbedre in vitro-celletransfeksjons-effektiviteten til LNPs

Forskningsgruppen transfecterte HEK293- og Hela-cellene med luciferase-mRNA ved hjelp av LNPs med ulikt fosfolipidinnhold. Ved å måle den gjennomsnittlige lysstyrken ble luciferaseaktiviteten bestemt, noe som kvantifiserte cellenes innvendige endosomflukt og mRNA-transfeksjonsuttrykk. Resultatene viste at LNPs med 0 % fosfolipidinnhold hadde lavere transfeksjons-effektivitet, mens effektiviteten steg markant med økende fosfolipidinnhold.

Figur 3: Sammenligning av transfeksjons-effektiviteten til Hela-cellene med LNPs med ulikt fosfolipidinnhold [1]

Fosfolipider kan forsterke SORT LNPs’ mRNA-leveranseeffektivitet i vivo

Forskningsgruppen injiserte LNPs med gradert fosfolipidinnhold og human erytropoietin-mRNA i C57BL/6-mus på 6–8 uker. Effektiviteten ble evaluert ved å kvantifisere proteinsekresjonen fra de transfecterte cellene. Resultatene viste at økning av fosfolipidinnholdet i LNPs førte til bedre transfeksjons-effektivitet. Det er verdt å merke seg at det optimale fosfolipidtillegget var reseptoravhengig.

Figur 4: Sammenligning av in vivo mRNA-transfeksjonsuttrykk for LNPs med ulikt fosfolipidinnhold [1]

Fosfolipidinnholdet påvirker LNPs’ morfologi

Forskningsgruppen benyttet kryo-elektronmikroskopi for å tydelig illustrere hvordan fosfolipider omformer LNPs’ nanoskopiske struktur.

Figur 5: Kryo-elektronmikroskopiske bilder av LNPs med ulikt fosfolipidinnhold [1]

I leveren, der SORT LNPs fungerer, førte fosfolipidrikdom til danning av en semi-ordnet lipidkjerne; denne utstående strukturen kan indikere at LNPs har høyere fusjonsaktivitet.

I lungene, hvor SORT LNPs virker, førte økt fosfolipidinnhold til overgang fra en uordnet enkeltlagstruktur til en flerlags vesikelstruktur, noe som muligens påvirket eksponeringen av SORT-lipider på partikkels overflate.

I miltens SORT LNPs var partikkelen skarp og uregelmessig når fosfolipidinnholdet var 0 %, mens tilførsel av fosfolipider gjorde formen mer regelmessig og kuleformet, og forsterket membranstabiliteten.

Oppsummering

Dette studiet har endret bransjens oppfatning av fosfolipiders rolle i avanserte LNPs-leveringssystemer. Fosfolipider er ikke bare “assistente lipider” som opprettholder strukturell stabilitet, men også multifunksjonelle “molekylære roder” som regulerer fusjonskinetikk, endosomflukt-effektivitet, cellesugning, nanoskopisk morfologi og til slutt organ-spesifikke målrettethetsforhold. Studien viser at ved design av neste generasjon LNPs bør fosfolipider betraktes som en nøkkelfunksjonell designparameter, snarere enn en passiv strukturell komponent. Etter hvert som vår forståelse av lipideres interaksjoner blir mer grundig, vil “skreddersydde” organ-spesifikke LNPs-terapier raskere gå fra ambisjon til realitet.

Bibliografi:

[1]Guerrero, Erick D m.fl. “Undersøking av fosfolipiders funksjonelle bidrag i selektivt organspesifikt lipidnanopartikler.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

Utviklingslitteratur:

Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical er dedikert til å tilby helhetlig støtte – fra etablerte hjelpsstoffer til innovative kandidatmaterialer – for forskning og utvikling av fettbaserte emulsjoner, LNP-er og liposomale legemiddelformuleringer globalt, og bidrar til teknologiske gjennombrudd og industriell utvikling innen biomedisin!

Tabell 1: Delvis liste over selskapets injiserbare lipidprodukter