Lipide nanodeeltjes met complexe vormen breiden opties uit voor de volgende generatie medicijnafgifte

Een Australisch onderzoeksteam heeft een doorbraak van geavanceerde materialen bereikt die de deur opent naar een nieuwe generatie nanodrug -toepassingen. Van medicijnafgifte tot diagnostiek, tot genbewerking en daarna, de doorbraak heeft het potentieel om de resultaten voor patiënten over de hele wereld in de komende decennia te verbeteren.

Met behulp van de Australische synchrotron en state-of-the-art cryo-imaging heeft het team een ​​nieuwe klasse lipide nanodeeltjes (LNP’s) ontwikkeld die complexe interne regelingen vormen zoals kubussen of zeshoeken. Deze “nonlamellaire” (kubussen/hexagons) structuren breiden het potentieel van LNP’s aanzienlijk uit door meer oppervlakte en een grotere veelzijdigheid te bieden voor het dragen van een breed scala aan lading, waaronder drugs met kleine moleculen, eiwitten, metaalionen en mRNA.

LNP’s zijn het best bekend als de afleveringsvoertuigen waarmee de Pfizer-Biontech en Moderna Covid-19-vaccins mogelijk waren, het beschermen van fragiele mRNA-moleculen en ervoor zorgen dat ze doelcellen bereiken. Hun succes tijdens de pandemie leidde tot wereldwijde investeringen in RNA -geneesmiddelen, die nu worden onderzocht op behandeling van kanker, immunotherapie en genetische aandoeningen.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialenwerd mede gelezen door Laureate Professor Frank Caruso van de Universiteit van Melbourne, hoofd van de Caruso Nanoengineering Group, en Dr. Yi (David) Ju, hoofd van de Nanomedicine en Gene Therapeutics Laboratory aan het Olivia Newton-Joh Cancer Research Institute (ONJCRI) en La Trobe University, samen met de Collag University.

“Een belangrijk voordeel van onze nieuwe klasse LNP’s is dat hun niet -lamellaire structuren instelbaar zijn – het betekent dat hun interne orde en grootte nauwkeurig kan worden aangepast door de formulering te variëren. Deze flexibiliteit stelt ons in staat om leveringssystemen te ontwerpen voor verschillende klassen van therapeutische moleculen,” zei eerste auteur van de studie, Dr. Shiyao Li, die een postdoctorale onderzoeker is bij ONJCRI.

“Deze nieuwe klasse is gemaakt van polyfenolen-natuurlijk voorkomende plantenverbindingen met antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen-in combinatie met een lipide,” zei professor Caruso.

“De doorbraak zal inzichten brengen in het ontwerp van nanostructureerde materialen en nieuwe toepassingen op verschillende gebieden mogelijk maken, van moleculaire afgifte voor kankerbehandelingen, eiwit- en gentherapieën, en zelfs diagnostische nanomaterialen. Er is brede capaciteit om deze materialen aan te passen aan verschillende leveringsbehoeften.”

Dr. Ju zei dat het team een ​​bibliotheek van deze nieuwe klasse LNP’s heeft gepatenteerd en dat “het team erg enthousiast is over het potentieel van deze nieuwe platformtechnologie en op zoek is naar industriële partners om samen te werken om nieuwe mRNA -therapeutica te ontwikkelen.”

“Binnen vijf jaar hopen we het platform te valideren met nieuwe therapeutische toepassingen in diermodellen. Belangrijk is dat deze LNP’s kunnen worden geproduceerd met dezelfde assemblagemateriaal als huidige vaccins, maar met componenten die aanzienlijk betaalbaarder zijn dan die in bestaande LNP -formuleringen voor het leveren van medicijnen,” zei hij.