Desarrollo de mRNA-LNP liofilizados con alta estabilidad y eficiencia de transfección en células y tejidos...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• La nanomedicina
• Desarrollo de vacunas

Sus antecedentes:

• Las nanopartículas lipídicas (LNP) son esenciales para la entrega de ácidos nucleicos, pero las formulaciones actuales de ARNm-LNP requieren congelación para el almacenamiento, lo que dificulta la distribución global.
• Trabajos anteriores mostraron que el mRNA-LNP de tipo Comirnaty puede lograr estabilidad de liofilización a través de la optimización de lípidos.
• Los mRNA-LNP del tipo Spikevax también enfrentan desafíos de almacenamiento, lo que requiere formulaciones mejoradas para una mayor accesibilidad.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la estabilidad de almacenamiento de los mRNA-LNP del tipo Spikevax mediante liofilización a 4°C.
• Optimizar las composiciones lipídicas para mejorar las propiedades fisicoquímicas y la eficiencia de la transfección.
• Desarrollar modelos predictivos para la formulación de LNP basados en las relaciones de lípidos.

Principales métodos:

• Se evaluaron 15 formulaciones de ARNm-LNP para las propiedades fisicoquímicas y la eficiencia de transfección (TE) en células HEK-293T.
• Empleado un diseño I-óptimo de experimentos de mezcla para optimizar las composiciones de lípidos.
• Desarrolló modelos matemáticos para correlacionar las proporciones de lípidos con la eficiencia de encapsulación y TE.

Principales resultados:

• Una formulación optimizada (N4) con una relación específica de 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosfocolina (DSPC) a colesterol demostró una estabilidad superior y TE después de la liofilización.
• N4 superó a la formulación original de Spikevax en varias líneas celulares (ARPE-19, A549).
• Los estudios in vivo en ratones mostraron que el N4 tenía un TE esplénico alto antes y después de la liofilización, sin acumulación fuera del órgano objetivo.

Conclusiones:

• La formulación N4 optimizada proporciona un sistema de entrega de ARNm-LNP estable y eficiente adecuado para la liofilización y el almacenamiento a 4°C.
• Esta optimización de LNP supera las limitaciones actuales de almacenamiento de los LNP de ARNm de tipo Spikevax.
• Los hallazgos apoyan aplicaciones más amplias de la terapia génica y las vacunas basadas en ARNm a través de una mayor estabilidad y distribución.