骨髄 に RNA を 送る ナノ 粒子は,イン バイボ ダイレクテッド エボリューション に よっ て 特定 さ れ た

科学分野:

• 生物医学工学
• ナノテクノロジー
• 遺伝子療法

背景:

• 骨髄内皮細胞 (BMEC) は,造血幹細胞の微小環境の重要な調節体である.
• BMECは遺伝子編集とsiRNA治療の重要なターゲットですが,効率的な全身輸送は依然として課題です.
• 既存のin vitroナノ粒子のスクリーンは,特定のBMECトロピズムを持つ候補者を特定していない.

研究 の 目的:

• 機能性 siRNA の BMEC への配送を in vivo で定量化するためのシステムを開発する.
• siRNAとsgRNAをBMECに提供できる新しいナノ粒子を特定する.
• ナノ粒子化学組成とBMECターゲティングの関係を理解する.

主な方法:

• 単一のマウスの100以上のナノ粒子から機能的な細胞塩基シRNAの配送を定量化するためのユニークなバーコードシステムを開発した.
• バイオインフォマティクスを利用し,生体内での進化を誘導し,BMECを標的とするナノ粒子を特定した.
• 脂質ナノ粒子 (LNP) サイズ,ポリエチレングリコール構造,コレステロール含有量を含む,特定されたナノ粒子の化学組成を分析した.

主要な成果:

• 新しい脂質ナノ粒子 (LNP) のBM1を特定し,siRNAとsgRNAをin vivoでBMECに効率的に送ったことを実証した.
• BMECのトロピズムはLNPのサイズとは無関係であるが,ポリエチレングリコール構造とコレステロールによって著しく影響されていることが判明した.
• LNPに対する単純な化学的改変が,活発なターゲティングリガンドなしに,重要な血管ターゲティング能力を授与することを実証した.

結論:

• 開発された in vivo 機能性スクリーニングシステムは,BMEC に効率的な siRNA と sgRNA を送達できる最初のナノ粒子である BM1 を成功裏に特定しました.
• この研究は,ナノ粒子における複雑な構造-トロピズム関係を明らかにするための in vivo スクリーニングの可能性を強調しています.
• ナノ粒子の単純な化学改変は, in vivoでの標的の配送を達成するための実行可能な戦略を提供します.