脂质纳米粒子 (LNP) 介导单链DNA的细胞质表达及其在Mpox疫苗中的应用
Kaixiang Zhang1, Caixia Liu2, Ruijie Ge3
1State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China; Key Laboratory of Synthetic Biology, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Institute of Plant Physiology and Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China.
概括
这项研究引入了一种新的LNP-ssDNA-T7RNAP基因传递系统,用于增强治疗性蛋白质表达. 这种创新方法结合了脂质纳米粒子输送与DNA模板和T7RNA聚合酶,以获得稳定的细胞质基因表达,为疫苗和治疗药物显示出希望.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 基因治疗 基因治疗
背景情况:
- 目前的mRNA和自我放大RNA (saRNA) 基因传递系统面临着短半衰期,免疫性和配方挑战等局限性.
- 基于DNA的系统提供了稳定性,但与低效的交付,核依赖和基因组整合风险作斗争.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的基因传递系统,LNP-ssDNA-T7RNAP,克服现有的mRNA,saRNA和基于DNA的方法的局限性.
- 为了在细胞质中实现强大的,持续的基因表达,使用脂质纳米粒子 (LNP) 共同传递单链DNA (ssDNA) 模板和T7 RNA聚合酶 (T7RNAP).
主要方法:
- 系统优化T7RNAP驱动的转录,通过调整原料长度,原料与模板的比率,以及在ssDNA模板上使用5'-酸酸修饰.
- 通过mRNA或DNA与LNP中的ssDNA模板一起通过mRNA或DNA共传递T7RNAP,用于细胞质表达.
- 使用LNP-ssDNA-T7RNAP系统构建和评估Mpox候选疫苗,表达L1R和A33R抗原.
主要成果:
- 通过优化LNP-ssDNA-T7RNAP参数,在哺乳动物细胞中证明了强大的基因表达.
- 成功开发了一种Mpox疫苗候选剂,在一次剂量后在小鼠中引起强烈的抗原特异性免疫反应.
- 在动物模型中没有观察到可检测的组织毒性,这表明了有利的安全性.
结论:
- 该LNP-ssDNA-T7RNAP系统代表了安全和多功能基因传递平台,使有效的细胞质转录和翻译成为可能.
- 这种新的方法对开发下一代疫苗和需要持续基因表达的治疗方法具有重大潜力.
