חוקרים מפתחים פוספוליפידים חדשניים המשפרים את המסירה התפקודית של mRNA באמצעות חלקיקים ננו-שומניים
חדשנות במחקר פוספוליפידים
מחקר חדש שנערך באוניברסיטת הוקאידו חשף כיתה חדשה של פוספוליפידים זוויטריוניים, אשר יכולים לשפר את המסירה התפקודית של RNA מסְביר, תוך פיתוח חלקיקים ננו-שומניים (LNPs) שיכולים לשמש במסלולים טיפוליים מתקדמים. המחקר הזה, שפורסם בכתב העת "מדע מתקדם", מציע גישה חדשה שיכולה לאפשר טיפולים יעילים יותר, במיוחד בתחום החיסונים וטיפול בסרטן.
Dope-Cx: הפוספוליפיד החדש
הפוספוליפיד החדש שנקרא Dope-Cx נגזר מתרכובת בשם "סמים", שהיא עצמה פוספוליפיד. פוספוליפידים מהווים מרכיבי מפתח בממברנות התא ומשמשים כאבני בניין להפקת LNPs, המאפשרים מסירה ממוקדת של תרופות. Dope-Cx משדרג את הטכנולוגיה הקיימת על ידי יצירת מבנה "שלב מעוקב", לעזור להתגבר על אתגר מרכזי במסירת mRNA – הבריחה האנדוסומלית.
ניתוח אתגר הבריחה האנדוסומלית
ליפידים של Dope-Cx, בעלי מבני שרשרת הידרופובית ספציפית, גורמים למבנים מעוקבים שאינם למלאים במפגש עם פוספטידילכולין (PC). תופעה זו מאפשרת בריחה אנדוסומלית מתווכת ממיזוג ממברנה, מה שמוביל לשיפור משמעותי בביטוי ה-mRNA בכבד, בהשוואה לפוספוליפידים מסורתיים כמו DSPC ו-DOPE.
תוצאות משמעותיות
המחקר מראה כי ליפידים הנגזרים מ-Dope-CX, כמו DOPE-C8, הדגימו רמות גבוהות במיוחד של ביטוי mRNA בכבד. ליפידים אלו עברו פינוי מהיר מרקמת הכבד, דבר שמפחית את הסיכון להיווצרות רעילות והצטברות לאורך זמן.
פוטנציאל יישומי
הפוספוליפידים מהונדסים באופן רציונלי מציעים פוטנציאל רב לפיתוח LNPs שיכולים לשמש בחיסונים ל-mRNA, טיפול בסרטן, וטיפולים נוספים המצריכים מסירה ממוקדת של חומרים פעילים. בפרט, ה-DOPE-C8 הנגזר הראה את היעילות הגבוהה ביותר, שמסייעת להגן על ה-mRNA מפני השפלה בזרם הדם, ובהמשך, מפנה במהירות מהכבד.
הכיוונים לעתיד
למרות הממצאים המבטיחים, חשוב לציין שנדרשים מחקרים נוספים כדי לאשר את הממצאים בבני אדם או בעלי חיים אחרים. הצוות מתכנן לחקור את תחולתם הרחבה יותר של ליפידים של Dope-CX ברקמות שונות ובנתיבי מתן נוספים. חוקרים ממליצים לחקור גם את המנגנונים המפורטים של היתוך קרום ואינטראקציות מרחביות-פורמליות כדי להנחות את פיתוח ה-LNPs מהדור הבא.
המאמר מדגיש את התקדמותנו להבנה מעמיקה יותר של מערכות מסירה מבוססות שומנים וכן מציע כיוונים חדשים לתכנון רציונלי של פוספוליפידים פונקציונליים