Les scientifiques ont développé une méthode d'analyse de la structure des nanoparticules lipidiques qui pourraient être utilisées pour améliorer l'administration des vaccins et des médicaments, ciblant un large éventail de problèmes de santé.
Une équipe dirigée par des scientifiques de l'École de pharmacie de l'Université de Nottingham a démontré une nouvelle approche de spectrométrie de masse cryogénique pour le profilage de profondeur de minuscules nanoparticules lipidiques congelées pour révéler les couches et l'orientation des molécules constituantes. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la collection de développement de méthodes de spectrométrie de masse de la nature.
Les nanoparticules lipidiques (LNP) ont pris de l'importance pour la livraison de l'ARN avec le succès des vaccins Moderna et Pfizer Biontech Covid-19. Ils sont également utilisés pour délivrer des traitements thérapeutiques, notamment en utilisant de petits médicaments à base d'ARN interférents pour traiter la rare maladie héréditaire de la polyneuropathie (Alnylam Pharmaceuticals). Les domaines de développement comprennent la thérapie génique ciblée du poumon, ce qui est particulièrement difficile, mais les LPN ont le potentiel de traiter une gamme de maladies, notamment la fibrose kystique, la fibrose pulmonaire idiopathique, les maladies pulmonaires obstructives chroniques, l'asthme et plus encore.
Cette recherche donne un aperçu des positions relatives de chaque composant dans les nanoparticules lipidiques. Ces connaissances peuvent aider à clarifier le comportement complexe des LNP et à contribuer à la conception de formulations avec des bio-propriétés uniques qui sont plus efficaces et plus sûres. Les résultats de la recherche pourraient également être utilisés à l'avenir pour aider le contrôle de la qualité pendant la mise à l'échelle des processus de fabrication, améliorant la traduction des LNP du laboratoire aux applications cliniques.
L'équipe de recherche qui comprenait également Sail Biomedicines, Cambridge, MA, le Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA et le National Physical Laboratory, Teddington UK, utilisé Orbitrap cryogéniqueTM Microscopie ionique secondaire (cryo-orbisims) pour fournir des détails structurels des nanoparticules lipidiques. Cette installation de cryo-préparation à haute pression à haute pression maintient des échantillons biologiques maintenus près de leur état natal.
Le professeur Morgan Alexander qui a dirigé cette recherche explique: « La caractérisation de la surface native des systèmes pharmaceutiques hydratés délicats utilisés dans le corps a été un défi significatif depuis un certain temps. Cette avance de surface moléculaire cryogénique et d'interfaciale rend cette possibilité passionnante réelle. Nous nous attendons à appliquer cette nouvelle méthode à de nombreux systèmes, y compris des nanoparticules lipidiques, d'autres systèmes d'administration pharmaceutique et biomates hydratés. »
Dr. Robert Langer, from Massachusetts Institute of Technology is also an author on the research paper, he said: « Effective drug delivery relies on an intricate mix of molecules in lipid nanoparticles to effectively deliver RNA therapeutics, but these can vary in efficacy and can be difficult to engineer. This research provides a new way of characterising and understanding the make-up of lipid nanoparticles which could pave the way for engineering more potent and targeted LNPS pour permettre l'application la plus large des thérapies à l'ARN pour tous les types de maladies. «
Chez Sail Biomedicines, nous sommes fiers d'avoir contribué à faire progresser la compréhension des structures de surface des nanoparticules lipidiques. La surface des nanoparticules lipidiques joue un rôle essentiel dans la formation de leur comportement dans le corps humain. En permettant une caractérisation précise de surface, la technologie que l'équipe a développée ouvre la voie à l'ingénierie par conception de médicaments à base de LNP aux propriétés réglables, y compris la biodistribution, élargissant ainsi le potentiel de thérapeutiques basés sur l'ARN. «
Kerry Benenato, Ph.D., directeur de la plate-forme à Sail Biomedicines
