基于PBAE-PEG的脂质纳米颗粒用于肺细胞特异性基因传递

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 纳米医学是一种纳米医学.
• 肺部医学 肺部医学

背景情况:

• 通过脂质纳米粒子 (LNP) 传递的修饰信使RNA (mRNA) 显示出治疗遗传和获得性疾病的前景.
• 随着COVID-19的流行,mRNA-LNP技术的潜力得到了突出展示.

研究的目的:

• 开发和评估PEGylated (PBAE-PEG) 和非PEGylated (PBAE) 脂质纳米颗粒,以在体内向肺细胞输送mRNA.
• 为了评估不同LNP配方和在肺中的施用途径的细胞特异性转染效率.

主要方法:

• 开发PEGylated和非PEGylatedPBAE脂质,用4A3-SC8/DOPE/胆固醇/DOTAP配制成LNP.
• 使用HEK293T和H441细胞进行体外转染试验.
• 在小鼠体内研究,涉及携带Cre-重组酶mRNA的LNP的静脉和肌内注射.
• 在各种肺细胞类型和内皮细胞中评估Cre-重组酶的表达和重组.

主要成果:

• 在实验室中,PBAE-PEG/LNP在HEK293T和H441细胞中显示出高的转染效率.
• 静脉注射PBAE-PEG/LNPs导致肺血管内皮细胞的高传染.
• 内施用导致肺上皮细胞的有效和选择性转移,包括俱乐部细胞和膜类型2细胞.
• PBAE-PEG/LNPs对膜类型2细胞更有效,而PBAE/LNPs在内输送后更有利于分泌性气道细胞.
• 肺内皮细胞未能穿过肺内皮细胞到上皮细胞屏障.
• 与未经修改的mRNA相比,5-methoxyuridine修改的mRNA在体内效率有所改善.

结论:

• 开发的LNP配方使得有针对性的mRNA能够被传递到特定的肺细胞类型.
• 给药途径决定了细胞热带性,静脉注射向内皮细胞,静脉内向上皮细胞.
• 这些发现支持LNP介导的mRNA传递为肺基因疗法的潜力.