(Cytiva)。LNP 货物是编码工程 AsCas12a 核酸酶和 gRNA 的 mRNA,重量比为 1:1。通过 RiboGreen 测定法(ThermoFisher Scientific)评估 LNP 的包封率大于 80%,多分散性指数 (PDI) <0.2,通过 Zetasizer 分析(Malvern Panalytical,型号 ZSU3205)评估平均直径大小 <105 nm。• 细胞培养处理:用指定浓度的包封 AsCas12a mRNA 的 LNP 处理细胞,并在转染后 72 小时分离 gDNA。原代人肝细胞 (PHH) 的转染包括重组人载脂蛋白 E。进行基于扩增子的下一代测序 (NGS) 以确定编辑百分比。 • 小鼠眼内体内编辑:通过前房内注射将 LNP 递送至每只 hMYOC Y437H(具有 Y437H 突变的人类肌动蛋白基因)敲入小鼠的一只眼中。注射后一周,解剖眼球,从前房分离 mRNA。采用基于转录本的 RT-ddPCR 检测来测量剩余 hMYOC mRNA 的程度。 • 小鼠肝脏内体内编辑:通过尾静脉静脉注射将 LNP 递送至 hMYOC Y437H 小鼠。注射后一周,解剖肝脏,分离 gDNA,并进行基于扩增子的 NGS 以确定编辑百分比。 • 体外结合亲和力测量:将标记的未修饰的向导与重组工程 AsCas12a 和浓度不断增加的修饰“测试”向导混合,在室温下孵育 3 小时,然后在硝酸纤维素印迹膜 (Cytiva) 和 Hybond N+ 膜 (Cytiva) 上进行双重过滤分离。在每个膜上定量荧光标记的未修饰向导,并计算结合的未修饰向导的百分比。标记的未修饰向导的结合百分比降低是由于来自修饰的“测试”向导的结合竞争。
摘要:神经系统疾病通常无法治愈而使人衰弱。当前大多数疗法都是姑息性的,而不是改善疾病。因此,非常需要新的治疗神经系统疾病的策略。基于mRNA的治疗药具有巨大的治疗这种神经系统疾病的潜力。但是,交付的挑战限制了其临床潜力。脂质纳米颗粒(LNP)是大脑的有前途的递送载体,因为它们的毒性更安全和效果更高。尽管如此,对于LNP介导的mRNA传递到大脑的信息知之甚少。在这里,我们采用了基于MC3的LNP,并成功地将CRE mRNA和CAS9 mRNA/AI9 SGRNA传递到成年AI9小鼠脑;在整个纹状体和海马中,大于一半以上的海马,通过直接的脑内注射MC3 LNP mRNA沿着罗斯特·尾轴穿透。MC3 LNP CRE mRNA成功转染了纹状体中的细胞(效率约为52%)和海马(约49%的效率)。此外,我们证明了MC3 LNP CAS9 mRNA/AI9 SGRNA编辑了纹状体中的细胞(效率约为7%)和海马(约3%效率)。进一步的分析表明,MC3 LNP介导mRNA递送到多种细胞类型,包括大脑中的神经元,星形胶质细胞和小胶质细胞。总体而言,基于LNP的mRNA递送在脑组织中有效,并显示出对治疗复杂神经系统疾病的巨大希望。
将化疗药物如阿霉素 (DOX) 封装在脂质纳米颗粒 (LNP) 中可以克服其急性全身毒性。然而,通过实施安全的刺激响应策略,在肿瘤微环境中精确释放药物以提高最大耐受剂量并减少副作用尚未得到很好的证实。本研究提出了一种集成纳米级穿孔来触发混合等离子体多层 LNP 中的 DOX 释放,该 LNP 由聚集在内部层界面的 5 nm 金 (Au) NP 组成。为了促进位点特异性 DOX 释放,开发了一种单脉冲辐射策略,利用纳秒脉冲激光辐射 (527 nm) 与混合纳米载体的等离子体模式之间的共振相互作用。与传统的 DOX 负载 LNP 相比,这种方法将靶细胞中的 DOX 量增加了 11 倍,导致癌细胞显著死亡。脉冲激光与混合纳米载体相互作用的模拟表明,释放机制由 AuNP 簇附近薄水层的爆炸性蒸发或过热脂质层的热机械分解介导。该模拟表明,由于温度分布高度集中在 AuNP 簇周围,因此在辐射后 DOX 的完整性完好无损,并突显出受控的光触发药物输送系统。
摘要:开发针对骨微环境的脂质纳米颗粒 (LNP) 配方对核酸治疗应用(包括骨再生、癌症和造血干细胞治疗)具有巨大潜力。然而,由于存在多种生物屏障,例如骨骼血流量低、血液-骨髓屏障以及药物与骨矿物质之间的亲和力低,导致骨微环境中的治疗剂量不利,因此向骨骼输送治疗药物仍然是一项重大挑战。在这里,我们构建了一系列对骨矿物质具有高亲和力的双膦酸盐 (BP) 脂质类材料,作为克服生物屏障的一种手段,将 mRNA 治疗药物有效地递送到体内骨微环境中。在体外筛选了配制成 LNP 的 BP 类脂质材料后,我们确定了一种领先的 BP-LNP 制剂 490BP-C14,与不含 BP 的 490-C14 LNP 相比,它在小鼠体内骨微环境中的 mRNA 表达和定位增强。此外,静脉注射后,BP-LNP 增强了 mRNA 的递送和治疗性骨形态发生蛋白 2 从骨微环境中的分泌。这些结果证明了 BP-LNP 递送到骨微环境的潜力,可能用于一系列 mRNA 治疗应用,包括再生医学、蛋白质替代和基因编辑疗法。
信息RNA(mRNA)技术的细胞内传递已在一个充满希望的时代迎来了冠状病毒病19(COVID-19)大流行的两种mRNA疫苗的授权。正在进行广泛的临床研究,并将在可预见的将来开始治疗和预防癌症。然而,治疗性mRNA的有效和无毒的传递是其在人类中广泛应用的关键有限步骤。mRNA输送系统迫切需要解决这一困难。最近的脂质纳米颗粒(LNP)车辆以功能强大的mRNA递送工具繁荣发展,通过癌症免疫疗法和基于CRISPR/CAS9的基因编辑技术实现了它们在恶性肿瘤中的潜在应用。本综述讨论了mRNA-LNP的配方组成部分,总结了mRNA癌症治疗的最新发现,突出了挑战,并为癌症患者提供了更有效的纳米疗法方向。
脂质纳米颗粒(LNP)最近几个月因其用作几种Messenger RNA(mRNA)的首选递送技术而受到了极大的关注,这些疫苗是为预防Covid-19的开发而开发的。脂质纳米颗粒封装了包括mRNA在内的遗传物质以及其他一系列生物活性剂的能力,可控制向靶细胞或器官部位的受控递送,现已在临床上在临床上得到证明,在近30年的商业用途中。临床性能的悠久历史,以及它们迅速发展并扩大到成品的能力,使LNP成为基于基因和细胞的疗法和其他纳米医学的事实上的标准。除了mRNA疫苗外,基于LNP的配方已成为开发许多复杂肠胃外产品的黄金标准,例如抗癌剂,抗生素,药物组合和个性化药物。
蛋白质替代疗法、基因组工程和基因重编程。[4,5] 值得注意的是,mRNA 疫苗已获批准用于应对 COVID-19 大流行,并且有助于显著降低由此产生的死亡率。[6,7] 尽管 mRNA 在进一步的药物应用方面具有巨大潜力,但由于其分子量大、多阴离子性质和固有的化学不稳定性,其细胞内递送仍然是一个挑战。脂质纳米颗粒 (LNP) 是可用于有效体内递送外源 mRNA 的最先进技术之一。它们通常由可电离脂质、胆固醇 (chol)、辅助脂质和聚乙二醇 (PEG) 脂质组成,它们负责抑制 mRNA 降解和穿过质膜进入细胞溶胶的运输。可电离脂质是大多数 LNP 的关键成分,因为它们可以通过静电相互作用封装 mRNA。在生理 pH 下,中性电荷可改善体内的药代动力学,而在酸性 pH 下,质子化脂质可促进与内体膜融合并将 mRNA 释放到细胞溶胶中。典型的可电离脂质的头部和尾部基团具有不同的作用。头部基团是带正电的部分,通常具有叔胺,叔胺有多种类型,例如烷基和环状胺。[8] 头部基团决定了 LNPs 的表观 pKa,从而调节其在体内的命运。相反,脂质尾部是疏水部分,负责颗粒的形成。不饱和尾部、[9] 可生物降解尾部、[10,11] 聚合物尾部、[12,13] 和支链尾部 [14,15]
摘要:通过细胞内递送核苷修饰的mRNA向免疫细胞进行免疫调节是一种有吸引力的体内免疫工程学方法,并在传染病,癌症免疫疗法及其他地区应用。脂质纳米颗粒(LNP)已成为一个有前途的核酸输送平台,但LNP设计标准的定义较差,从而使LNP发现筛选过程的限制限制步骤。在这项研究中,我们采用了基于分子条形码的体内LNP筛查中的高通量,以研究LNP组成对免疫tropismism的影响,并在疫苗和全身免疫疗法中应用。在两个肌内(I.M.)和静脉内(i.v.)注射,我们观察到了两种给药途径的免疫种群对LNP吸收的不同影响,从而了解了对体内免疫工程的LNP设计标准的见解。在验证研究中,I.M.的铅LNP公式 给药显示出比使用临床标准脂质Dlin-MC3-DMA(MC3)配制的LNP的脾脏和排水淋巴结的大量mRNA翻译。 i.v.的铅LNP配方 给药显示出在脾脏和外围血液中的有效免疫转染,其中一个铅LNP显示出脾树突状细胞的大量转染,另一种诱导了循环单核细胞的大量转染。在验证研究中,I.M.的铅LNP公式给药显示出比使用临床标准脂质Dlin-MC3-DMA(MC3)配制的LNP的脾脏和排水淋巴结的大量mRNA翻译。i.v.的铅LNP配方给药显示出在脾脏和外围血液中的有效免疫转染,其中一个铅LNP显示出脾树突状细胞的大量转染,另一种诱导了循环单核细胞的大量转染。总的来说,通过体内高通量筛查确定的免疫型LNP对本地和全身传递的mRNA都表现出显着的希望,并证实了从我们的筛选过程中收集的LNP设计标准的价值,该筛选过程
到编辑脂质纳米颗粒(LNP)已被广泛批准,并在全球范围内用于传递mRNA。lnps可以包装并传递mRNA编码的基因编辑器,包括腺嘌呤碱基编辑器,它们将T碱基对转换为无需双重DNA断裂或供体DNA的G C C碱基对(Gaudelli等,2017)。腺嘌呤基本编辑器是一种潜在的治疗方法,用于遗传性疾病营养不良的表皮溶液Bullosa(DEB)。deb是由COL7A1的致病变异引起的,导致功能障碍或不存在VII型胶原蛋白(C7),这是固定纤维的主要组成部分,它们粘附了皮肤E表皮连接,从而使皮肤稳定性(Bardhan等,2020)。目前无法治愈DEB;然而,W 90%的Col7a1变体是单核苷酸变体,c> t单核苷酸变体可用于W 60%的变体(Clinvar数据库; 2023年8月访问)。这些变体是由腺嘌呤碱基编辑器定位的;我们的小组和其他人已经证明了腺嘌呤基本编辑器在恢复病原变体和恢复C7表达方面的实用性(Osborn等,2020; Sheriff等,2022)。在这项研究中,我们首先探讨了新型LNP的使用,以mRNA格式传递ABE8E(Richter等,2020),其单一指定RNA(SGRNA)针对致病性C.5047 c> t col7aa1 col7a1 col7a1变体在患者锻造的纸张中
甘露糖基化的LNP,分别包含2%,4.85%或9.3%的甘露糖偶联的PA-PEG脂质),通过∆ΔCT方法计算得出,标准化为cramble载荷的LNP对照。数据通过Shapiro-Wilk测试正态分布。通过Tukey的多重比较测试通过单向方差分析进行统计分析。b)与9.3-MLNP相比,在5nm,5nm或100nm miR-146a的9.3-MLNP递送后,AM中的剂量依赖性miR-146a水平。数据通过Shapiro-Wilk测试正态分布。通过单向方差分析分析了Tukey的多重比较测试。c)在存在或不存在20 mM甘露糖的情况下,使用LNP或9.3-MLNP递送miR-146a后AM中的miR-146a水平。通过Kruskal-Wallis分析了Dunn的多重比较测试。统计差异表示为 *p <0.05,** p <0.005,*** p <0.001。数据以最大最小为单位表示。显示所有点,n =每组3井。进行了两次实验。
