Улучшенные липидно-полимерные наночастицы для ингаляционных мРНК-препаратов

Исследователи разработали стабильные липидно-полимерные наночастицы для доставки ингаляционных лекарств и вакцин на основе матричной РНК (мРНК). Результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Проблема доставки мРНК в легкие

мРНК-препараты кодируют белки для лечения или профилактики заболеваний, включая болезни легких. Однако для доставки хрупкой мРНК внутрь клеток требуются липидные наночастицы. Ранние версии таких частиц не подходили для ингаляций, так как слипались или увеличивались в размере при распылении.

Новое решение

Группа Дэниела Андерсона, Аллена Цзяна, Сушила Латхвала и коллег предположила, что стабильность при небулизации (превращении жидкости в аэрозоль) обеспечат цвиттер-ионные полимеры — полимеры с повторяющимися положительно и отрицательно заряженными компонентами.

Исследователи синтезировали ряд липидных наночастиц из четырех компонентов:

  • Фосфолипид
  • Холестерин
  • Ионизируемый липид
  • Липиды разной длины, присоединенные к цвиттер-ионным полимерам различной длины

Результаты испытаний

  • Многие полученные наночастицы эффективно удерживали мРНК и не меняли размер при распылении.
  • В испытаниях на животных оптимальной для аэрозольной доставки оказалась формула с пониженным содержанием холестерина и цвиттер-ионными полимерами.
  • Наночастицы, доставлявшие мРНК, кодирующую люминесцентный белок, показали наивысшую люминесценцию в легких мышей и равномерную экспрессию белка в тканях.
  • Три ингаляционные дозы оптимальной наночастицы в течение двух недель обеспечивали стабильную выработку белка без измеримого воспаления в легких.
  • Метод сработал даже у мышей с утолщенным слоем слизи в дыхательных путях, что моделирует легкие людей с муковисцидозом.

Перспективы

Результаты демонстрируют успешную аэрозольную доставку мРНК с помощью цвиттер-ионных полимеров в составе липидных наночастиц. Следующим шагом станут испытания на более крупных животных.

Авторы подали патент на эту технологию. Некоторые из них являются основателями биотехнологических компаний oRNA Therapeutics и Moderna, производящих РНК- и мРНК-препараты соответственно.