فوسفاتیدها می‌توانند تعامل بین LNPها و غشای اندوسمی را به طور قابل توجهی تقویت کنند

گروه تحقیق با استفاده از روش اندازه‌گیری انتقال انرژی رزونانس فورست (FRET) تعامل بین محتوای فوسفاتید و غشای اندوسمی LNPها را ارزیابی کرد. نتایج نشان داد که افزودن فوسفاتید به شکلی وابسته به فرمولاسیون، ذوب شدن با غشای اندوسمی را به طور قابل توجهی تقویت می‌کند.

فوسفاتید می‌تواند عملکرد ترانسفکشن سلولی خارج از بدن LNPها را افزایش دهد

گروه تحقیق با استفاده از LNPهایی با محتوای مختلف فوسفاتید، mRNA لوزومی را به سلولهای HEK293 و Hela ترانسفکت کردند. فعالیت لوزومی با اندازه‌گیری شدت میانگین نورپذیری سنجیده شد، که به صورت کمی می‌تواند وضعیت فرار از اندوسمی و بیان mRNA در داخل سلول را نشان دهد. نتایج نشان داد که LNPهایی با محتوای 0% فوسفاتید عملکرد ترانسفکشن پایینی دارند، در حالی که با افزایش محتوای فوسفاتید، عملکرد ترانسفکشن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

شکل 3 مقایسه عملکرد ترانسفکشن Hela با LNPهایی با محتوای مختلف فوسفاتید[1]

فوسفاتید می‌تواند عملکرد انتقال mRNA در بدن LNPهای SORT را تقویت کند

گروه تحقیق LNPهایی حاوی mRNA انسانی برای تولید اریتروپوئتین را با محتوای فوسفاتید متغیر به موش‌های C57BL/6 6-8 هفته‌ای تزریق کردند و عملکرد ترانسفکشن را با اندازه‌گیری میزان ترشح پروتئین توسط سلولهای ترانسفکت شده ارزیابی کرد. نتایج نشان داد که با افزایش محتوای فوسفاتید در LNPها، عملکرد ترانسفکشن افزایش می‌یابد. ارزشمند است که بدانیم نسبت بهینه افزودن فوسفاتید وابسته به فرمولاسیون است.

شکل 4 مقایسه بیان mRNA در بدن با LNPهایی با محتوای مختلف فوسفاتید[1]

مقدار فوسفاتید بر شکل LNPها تأثیر می‌گذارد

گروه تحقیق با استفاده از میکروسکوپ الکترونی سرد، به صورت بصری نشان داد که فوسفاتید چگونه ساختار نانویی LNPها را بازسازی می‌کند.

شکل 5 تصویر میکروسکوپ الکترونی سرد LNPهایی با محتوای مختلف فوسفاتید[1]

در LNPهای SORT کبدی، غنی شدن فوسفاتید منجر به تشکیل یک هسته لیپیدی نیمه‌نظم می‌شود؛ این ساختار برجسته به سمت بیرون ممکن است نشان‌دهنده فعالیت بالای ذوب شدن LNPها باشد.

در LNPهای SORT ریوی، افزایش محتوای فوسفاتید منجر به تغییر از لایه‌های نامنظم به ساختار کیسه‌ای چندلایه می‌شود، که احتمالاً میزان آشکار شدن لیپیدهای SORT روی سطح ذرات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

در LNPهای SORT طحالی، وقتی محتوای فوسفاتید 0% است، لبه‌های ذرات تیز و نامنظم هستند، اما با افزودن فوسفاتید، شکل ذرات به صورت منظم‌تر و کروی‌تر می‌شود و ثبات غشا افزایش می‌یابد.

خلاصه

این تحقیق دیدگاه صنعت را درباره نقش فوسفاتید در سیستم‌های انتقال پیشرفته LNPها تغییر داد. فوسفاتید نه تنها «لیپید کمکی» برای حفظ ثبات ساختار است، بلکه یک «کارگردان مولکولی» چندمنظوره است که جنبه‌های مختلفی از جمله دینامیک ذوب شدن غشای LNPها، عملکرد فرار از اندوسمی، جذب سلولی، شکل ساختار نانویی و در نهایت هدف‌گیری عضوی را کنترل می‌کند. این تحقیق نشان می‌دهد که هنگام طراحی نسل بعدی LNPها، باید فوسفاتید را به عنوان یک پارامتر طراحی کلیدی و عملکردی در نظر گرفت، نه فقط یک جزء ساختاری غیرفعال. با شناخت عمیق‌تر از تعاملات بین لیپیدها، درمان‌های LNPهای هدف‌گیری عضوی «بر اساس نیاز» از چشم‌انداز به واقعیت تبدیل خواهند شد.

منابع:

[1] گویررو، اریک دی و همکاران. «بررسی مشارکت‌های عملکردی فوسفاتید در لیپید نانوذرات هدف‌گیری انتخابی عضوی». بیوماتریالز، مجلد 326 (2026): 123671.

مطالعه افزوده:

شرکت گوانگژو بایونشان هانفانگ مدرن داروسازی متعهد به ارائه حمایت تمام‌زنجیره‌ای از مواد کمکی رسیده تا مواد اصلی نوآورانه برای توسعه محصولات دارویی مربوط به لیپیدهای شیرینی، LNPها و لیپیدهای سازگار با سلول‌ها است، تا به پیشرفت فناوری و توسعه صنعت بیوتکنولوژی کمک کند!

جدول 1 لیست برخی از محصولات لیپیدی حقنی شرکت