Ssylka

Революция в доставке мрнк: фосфолипиды DOPE-Cx решают проблему эндосомального барьера

Исследователи из Университета Хоккайдо разработали новый класс цвиттер-ионных фосфолипидов, названный DOPE-Cx. Эти соединения, производные от фосфолипида DOPE (диолеоилфосфатидилэтаноламина), являются ключевыми компонентами клеточных мембран и используются для создания липидных наночастиц (ЛНЧ), предназначенных для целевой доставки лекарств. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Science.
Революция в доставке мрнк: фосфолипиды DOPE-Cx решают проблему эндосомального барьера
Изображение носит иллюстративный характер

Критическим препятствием для эффективности мРНК-терапии является доставка молекул мРНК внутрь клеток и их последующее высвобождение из эндосом – транспортных пузырьков, через которые ЛНЧ попадают в клетку. Этот процесс, известный как эндосомальный выход или ускользание из эндосом, часто имеет крайне низкую эффективность, порой не превышающую 10%, что значительно ограничивает терапевтический потенциал мРНК.

Новые фосфолипиды DOPE-Cx обладают уникальной способностью формировать особую неламеллярную структуру, известную как «кубическая фаза», при смешивании с фосфатидилхолином (ФХ), другим важным компонентом клеточных мембран. Эта структурная особенность напрямую связана с механизмом преодоления эндосомального барьера.

Формирование кубической фазы липидами DOPE-Cx, имеющими специфическую структуру гидрофобных цепей, способствует слиянию мембраны ЛНЧ с мембраной эндосомы. Именно этот механизм слияния мембран (membrane fusion) обеспечивает эффективный выход мРНК из эндосомы в цитоплазму клетки, где она может начать синтез целевого белка.

Сравнительные исследования показали, что ЛНЧ, созданные с использованием DOPE-Cx, обеспечивают значительно более высокий уровень экспрессии мРНК в клетках печени мышей по сравнению с ЛНЧ на основе традиционных фосфолипидов, таких как DSPC (дистеароилфосфатидилхолин) и сам исходный DOPE.

Особенно выдающиеся результаты продемонстрировал один из производных липидов – DOPE-C8. ЛНЧ с DOPE-C8 показали самую высокую эффективность доставки и экспрессии мРНК в печени. Было подтверждено, что DOPE-C8 значительно усиливает эндосомальный выход, а также защищает мРНК от деградации ферментами в кровотоке до момента доставки в клетку-мишень.

Важным аспектом является профиль безопасности новых липидов. Исследования на мышах показали, что фосфолипиды DOPE-Cx, в частности DOPE-C8, быстро выводятся из тканей печени. Это снижает опасения относительно их долгосрочного накопления и потенциальной токсичности, минимизируя риски для организма.

Ведущую роль в данном исследовании сыграли доцент Юсуке Сато (Yusuke Sato) и профессор Хидэёси Харасима (Hideyoshi Harashima) с факультета фармацевтических наук Университета Хоккайдо. Их работа вносит существенный вклад в развитие технологий доставки лекарств.

«Эндосомальный выход остается одной из самых серьезных проблем при доставке РНК, при этом эффективность часто не превышает 10%", – отмечает Юсуке Сато. «Наше исследование подчеркивает потенциал рационально спроектированных фосфолипидов, таких как DOPE-Cx, для преодоления этого ограничения и расширения терапевтических применений мРНК.»

Профессор Хидэёси Харасима добавляет: «Это исследование не только углубляет наше понимание липидных систем доставки, но и открывает новые пути для рационального дизайна функционализированных фосфолипидов.»

Инженерные фосфолипиды, подобные DOPE-Cx, открывают широкие перспективы для разработки усовершенствованных липидных наночастиц. Они могут найти применение в создании мРНК-вакцин нового поколения, разработке методов лечения рака, белково-заместительной терапии и других областях, где требуется эффективная доставка мРНК.

Текущие выводы основаны на экспериментах на мышах и требуют дальнейшей валидации. Необходимы дополнительные исследования для подтверждения применимости и безопасности DOPE-Cx у людей и других видов животных. Планируется изучить возможность использования этих липидов для доставки в другие ткани и при различных путях введения, а также провести детальное исследование механизмов слияния мембран для создания ЛНЧ следующего поколения.


Новое на сайте

16950Физический движок в голове: как мозг разделяет твердые предметы и текучие вещества 16949Скрыты ли в нашей днк ключи к лечению ожирения и последствий инсульта? 16948Почему символ американской свободы был приговорен к уничтожению? 16947Рукотворное убежище для исчезающих амфибий 16946Какую тайну хранит жестокая жизнь и загадочная смерть сестер каменного века? 16945Скрывает ли Плутон экваториальный пояс из гигантских ледяных клинков? 16944Взгляд на зарю вселенной телескопом Джеймса Уэбба 16943От сада чудес до протеина из атмосферы 16942Кратковременный сон наяву: научное объяснение пустоты в мыслях 16941Спутники Starlink создают непреднамеренную угрозу для радиоастрономии 16940Аутентификационная чума: бэкдор Plague год оставался невидимым 16939Фиолетовый страж тайских лесов: редкий краб-принцесса явился миру 16938Хроники мангровых лесов: победители фотоконкурса 2025 года 16937Танцевали ли планеты солнечной системы идеальный вальс? 16936Ай-ай: причудливый лемур, проклятый своим пальцем