基于脂质聚合物混合纳米颗粒的信使RNA疫苗的设计
Saahil Baghel1, Abhijeet Lokras1, Beatriz Alves Dias1
1Department of Pharmacy, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, Universitetsparken 2, 2100 Copenhagen Ø, Denmark.
概括
新的脂质聚合物混合纳米颗粒 (LPN) 为mRNA疫苗提供了脂质纳米颗粒 (LNP) 的替代品. 这些LPNs在注射部位显示了向蛋白质表达,并有效地减少了哈姆斯特里的SARS-CoV-2鼻腔负担.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 纳米医学是一种纳米医学.
- 疫苗开发 疫苗开发
背景情况:
- 用于mRNA疫苗的临床先进的脂质纳米粒子 (LNP) 面临着肝脏热带性和剪切应激敏感性等挑战.
- 开发替代的输送系统对于改善疫苗制造,储存和处理至关重要.
- 脂质聚合物混合纳米粒子 (LPNs) 的研究较少,但对mRNA传递有希望.
研究的目的:
- 调查基于脂质聚合物混合纳米粒子 (LPN) 的肌肉内注射mRNA疫苗的设计标准.
- 探索关键过程和配方参数对通过微流体制造的mRNA载荷LPN (mRNA-LPN) 的影响.
- 为了比较mRNA-LPN疫苗对SARS-CoV-2的疗效与传统的mRNA-LNP.
主要方法:
- 利用可扩展的微流体来制造mRNA载荷的LPNs (mRNA-LPNs),使用聚D,L-乳酸-co-糖酸 (PLGA),可离子化脂质,辅助脂质和PEG脂质.
- 系统地调查了工艺和配方参数,包括流速比 (FRR),对LPN结构和mRNA输送的影响.
- 在体内评估蛋白质表达,细胞免疫反应 (CD8+T细胞),抗体产生 (IgG) 和对SARS-CoV-2的保护在小鼠和仓鼠中的挑战.
主要成果:
- 细胞内mRNA输送和内体逃逸取决于总脂质含量和可电离性脂质:mRNA比率.
- 与没有PLGA的纳米颗粒不同的是,mRNA-LPNs诱导了局部化到肌内注射部位的高蛋白表达.
- 以较低FRR的配方产生了聚合物核心外结构,而较高FRR则导致异质配方.
- 在小鼠中,mRNA-LPNs诱导了强大的尖端特异性的CD8+T细胞和抗体反应,与mRNA-LNPs相似.
- 在仓鼠中,mRNA-LPNs与mRNA-LNP相比,显示出SARS-CoV-2鼻腔负载的优越降低.
结论:
- 脂质聚合物混合纳米粒子 (LPN) 是用于疫苗应用的传统mRNA-LNP的可行替代品.
- 低色蛋白具有在注射部位限制蛋白质表达的优势,并且在减少病毒负担方面具有更高的有效性.
- 优化的微流体制造使得可调节纳米结构的LPNs可扩展的生产成为可能,以提高疫苗的性能.
