Доставка LNP в отделы ЖКТ перенаправляет мРНК‑терапии и облегчает вакцинацию и доставку GLP‑1
Доставка LNP в отделы ЖКТ перенаправляет мРНК‑терапии и облегчает вакцинацию и доставку GLP‑1
Теперь исследователи из Технологического института Джорджии и Университета Эмори обнаружили, что непосредственная доставка лекарств в липидных наночастицах (LNP) в различные области желудочно‑кишечного тракта — от щеки до желудка и прямой кишки — может изменить распределение препаратов в организме после их всасывания. Это позволяет более точно нацеливать терапию и открывает новые возможности для мРНК‑терапии и вакцин.
В настоящее время разрабатываются несколько подходов для доставки нуклеиновых кислот через ЖКТ: таблетки, кожные пластыри и эндоскопические инъекции — все они пытаются сделать прием мРНК менее инвазивным по сравнению с инъекциями.
По словам исследователей, пероральная или кишечная доставка мРНК не только улучшает опыт пациента по сравнению с уколами, но и может обеспечить новые методы лечения, позволяющие доставлять препараты в органы, до которых трудно добраться традиционными путями, и одновременно уменьшать накопление в органах, связанных с токсичностью.
Алекс Абрамсон, доцент Школы химической и биомолекулярной инженерии (ChBE) Технологического института Джорджии.
Исследователи опубликовали свои результаты в ACS Nano в сентябре.
Направление доставки
Обычно LNP вводят подкожно или внутривенно, и при этом часть наночастиц попадает в органы, отличные от целевых. Взаимодействие с печенью, легкими и селезенкой может вызывать нежелательные побочные эффекты и ограничивать дозу препарата.
Группа показала, что доставка LNP в разные отделы ЖКТ изменяет траекторию движения наночастиц по организму: это позволяет достигать таких целей, как поджелудочная железа и лимфатические узлы, одновременно снижая накопление в печени, легких и селезенке. «Мы обнаружили, что LNP абсолютно безопасен в очень высоких дозах при введении через желудок», — сказал Абдулрауф Аббас, аспирант в лаборатории Джеймса Далмана в Эмори. Далман — профессор кафедры биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии и Медицинской школы Эмори.
«То, что уменьшается воздействие на печень и легкие, действительно интересно, потому что это может позволить увеличить дозу без роста побочных эффектов», — отметил Абрамсон.
Если же целью является вакцинация, отмечают авторы, доза может даже сократиться, поскольку препарат доставляется более прямо к нужным структурам. «Мы не только потенциально улучшаем эффективность LNP, изменяя путь введения, но и можем снизить стоимость мРНК‑вакцин и других мРНК‑препаратов», — сказал Рами Ганим, аспирант ChBE.
Разные маршруты — разные результаты
На моделях мышей исследователи проследили, куда попадают наночастицы после того, как микроиглы доставили их в разные участки ЖКТ. После картирования тканей, которые получают терапию, можно оценивать клинические применения для конкретных заболеваний.
«Если вы разрабатываете мРНК‑вакцину, приоритетом будет воздействие на лимфатические узлы: в этом случае доставка через щеку соответствовала или даже улучшала иммунный ответ по сравнению с традиционной инъекцией», — сказал Ганим. «Однако то, что один путь оптимален для одной задачи, не означает, что он подходит для всех применений», — добавил он.
Например, доставка через желудок оказалась особенно эффективной для воздействия на поджелудочную железу. Исследователи также показали, что введение мРНК, кодирующей глюкагоноподобный пептид‑1 (GLP‑1), через желудок улучшало регуляцию уровня глюкозы в моделях мышей. Препараты на основе GLP‑1 используются при лечении ожирения и диабета.
Авторы надеются протестировать больше моделей заболеваний и в перспективе перевести технологию в клинику, чтобы расширить варианты лечения пациентов.
Исследование частично финансировалось: Исследовательским альянсом Джорджии и Альянсом клинических и трансляционных наук Джорджии; пилотным грантом регенеративной инженерной медицины 2023 года, совместно предоставленным лабораториям Далмана и Абрамсона, Лакшми и Субрамониану Шанкару; стипендией и ускорителем трансляции диабета; Программой стипендий для выпускников научных исследований Национального научного фонда; грантом R35GM150689 от Национальных институтов здравоохранения для исследователей; а также Национальным исследовательским фондом Кореи.
