Nanopartículas de lípidos de sulfonio para la administración de ARNm intranasal a las células epiteliales y inmunes...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Nanotecnología
• Medicina de las vías respiratorias

Sus antecedentes:

• Las células epiteliales y inmunes del pulmón son cruciales para la salud respiratoria y presentan objetivos terapéuticos.
• La entrega eficiente de ARNm a las células pulmonares se ve obstaculizada por las barreras de la mucosa, la degradación enzimática y la complejidad del tejido.
• Los sistemas de administración de ARNm pulmonar existentes utilizan principalmente lípidos basados en aminas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar nuevas nanopartículas de lípidos de sulfonio (sLNPs) para una entrega eficiente de ARNm a las células pulmonares.
• Demostrar las capacidades de transfección in vivo de los sLNP en células epiteliales pulmonares e inmunes de ratón.
• Evaluar el potencial de los sLNP para la entrega de diversas cargas de ARNm, incluidas las de edición genética e inmunomodulación.

Principales métodos:

• Síntesis de nanopartículas de lípidos de sulfonio (sLNPs) con un grupo de cabeza de sulfonio y una estructura de cola ramificada.
• Instilación intranasal de sLNP portadores de ARNm en ratones adultos.
• Evaluación de la transmisión y la transfección de ARNm en tipos específicos de células pulmonares (células de club, células ciliadas, macrófagos).
• Evaluación de los sLNP para la administración de CRISPR-Cas9 mRNA/sgRNA y mRNA de citoquinas.
• Análisis histopatológico para evaluar el daño y la inflamación de los tejidos locales y sistémicos.

Principales resultados:

• Los sLNP entregan eficazmente el ARNm a las células epiteliales pulmonares (de club, ciliadas) y a las células inmunes (macrófagos) por instilación intranasal en ratones.
• Se logró la administración exitosa de ARNm para la edición de genes (CRISPR- Cas9) y la modulación inmune (citocinas).
• La plataforma sLNP demostró seguridad, sin que se observaran daños significativos en los tejidos locales o sistémicos ni inflamación sostenida.
• Se confirmó la transfección de células de club, células ciliadas y macrófagos en el líquido broncoalveolar.

Conclusiones:

• Las nanopartículas de lípidos de sulfonio (sLNP) representan una plataforma novedosa y efectiva para la administración de ARNm pulmonar.
• Los sLNP facilitan la transfección eficiente in vivo de diversas poblaciones de células pulmonares, incluidas las células estructurales e inmunes críticas.
• El sistema sLNP es prometedor para aplicaciones terapéuticas avanzadas en enfermedades pulmonares, incluida la edición de genes y la inmunomodulación, con un perfil de seguridad favorable.