Липидный полимер позволяет безопасно доставлять РНК-препараты в легкие

Исследователи из Университета Хоккайдо (Япония) создали и протестировали библиотеку липидных соединений, чтобы найти способ безопасной и эффективной доставки РНК-препаратов в легкие. Их анализ, опубликованный в журнале Materials Horizons, выявил липидный полимер, который в будущем может использоваться для лечения острого респираторного дистресс-синдрома, легочной гипертензии и рака легких.

РНК-препараты демонстрируют большой потенциал для лечения множества заболеваний, направляя производство белков внутри клеток. Однако безопасная доставка их к целевым клеткам остается сложной задачей. Один из подходов — использование наночастиц (NPs) с лигандами, нацеленными на конкретные клетки, например, клетки печени.

Ученые под руководством фармацевта Хидэёси Харасимы и химика-полимерщика Тосифуми Сато разработали и протестировали библиотеку соединений на основе ε-декалактона — липидов, которые могли бы обойти печень (разрушающую токсины) и доставить РНК именно в легкие.

Методология:

• Исходными соединениями были ε-капролактон и ε-декалактон.
• Их подвергли реакциям раскрытия цикла с одним из одиннадцати аминоспиртов.
• Полученные продукты классифицировали по молекулярной массе каждого «плеча».
• Продукты комбинировали с мРНК и соединением DMG-PEG для формирования мРНК-содержащих наночастиц.
• NPs на основе ε-капролактона оказались нестабильными, поэтому работа продолжилась только с NPs из ε-декалактона.

Результаты:

• Тестирование на раковых клетках in vitro и на мышах in vivo (с мРНК, кодирующей флуоресцентный белок EGFP) показало, что наилучший результат дает ε-декалактон, соединенный с линейным аминоспиртом AA03.
• Наночастицы с этим липомером в значительной степени обходили печень и доставляли РНК-материал специфично в легкие.
• NPs поглощались клеточной мембраной, и содержимое РНК высвобождалось в цитоплазму клеток легких.

Вывод:

«Мы показали, что расширение химического пространства "умных" материалов может позволить создавать наночастицы для труднодоступных мишеней без необходимости в лигандах», — говорит Харасима. Создание комбинаторных библиотек, предоставляющих разнообразные липомеры ε-декалактона, может стать простой и масштабируемой стратегией для разработки терапий следующего поколения для органов помимо печени.