基于PBAE-PEG的脂质纳米颗粒用于肺细胞特异性基因传递
Bingxin Liu1, Yamato Sajiki2, Nicole Littlefield3
1Perinatal Institute, Division of Neonatology, Perinatal, and Pulmonary Biology, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Cincinnati, OH 45229, USA; Materials Science and Engineering Program, Department of Mechanical and Materials Engineering, University of Cincinnati College of Medicine, Cincinnati, OH 45221, USA.
概括
新的脂质纳米颗粒 (LNP) 在体内有效地将信使RNA (mRNA) 传递给特定的肺细胞. 聚β氨基 (PBAE) 在肺部疾病中显示有望用于向基因治疗.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 纳米医学是一种纳米医学.
- 基因治疗 基因治疗
背景情况:
- 通过脂质纳米颗粒 (LNP) 传递的信使RNA (mRNA) 是一个成功的疫苗接种策略.
- 使用LNP将mRNA向特定的肺细胞类型仍然是一个挑战.
- 聚β氨基 (PBAE) 是一种聚合物的类别,具有LNP配方的潜力.
研究的目的:
- 评估基于PBAE和PEGylated PBAE (PBAE-PEG) 的LNP在mRNA传递到不同类型的肺细胞中的有效性.
- 为了比较基于PBAE的LNP与商业转化试剂的转化效率.
- 评估mRNA修饰 (5-Methoxyuridine) 对转染效率的影响.
主要方法:
- 使用PBAE或PBAE-PEG与特定脂质成分 (4A3-SC8/DOPE/胆固醇/DOTAP) 的LNP的配方.
- 在HEK293T细胞中使用PBAE-PEG/LNP和Lipofectamine MessengerMAX进行体外转染效率评估.
- 在小鼠体内通过静脉注射 (IV) 和静脉内注射 (IT) 进行mRNA输送研究,随后进行细胞类型特定的转染分析.
主要成果:
- 在实验室中,PBAE-PEG/LNP的转染效率与Lipofectamine MessengerMAX相比较.
- 在体内,静脉注射PBAE-PEG/LNP在肺内皮细胞中实现了73%的mRNA转染.
- 肺内PBAE-PEG/LNP在肺气膜II型 (ATII) 细胞中实现了55%的传染,而PBAE/LNP表现出比气道俱乐部细胞更好的传递.
- 在体内增强了5-Methoxyuridine修饰的mRNA,但在体内没有.
结论:
- 在体内,PBAE-PEG/LNP和PBAE/LNP配方有效地将mRNA输送到多种肺细胞类型中.
- 这些基于PBAE的LNP为针对遗传性肺部疾病的基因治疗应用提供了一个可行的平台.
- 选择LNP成分和施用途径可以针对特定的肺细胞向进行优化.
