Livraison efficace d’ARNm par des lipides ramifiés


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    Les ARN messagers (ARNm) sont des molécules biologiques qui transfèrent les informations codées par les gènes du noyau vers le cytoplasme pour la synthèse des protéines par les ribosomes. Les séquences d’ARNm peuvent être conçues pour coder des protéines spécifiques ; l’exemple le plus connu de ceci sont les vaccins d’ARNm pour COVID-19. Les molécules d’ARNm sont volumineuses et chimiquement instables, de sorte qu’un vecteur doit être utilisé pour délivrer l’ARNm aux cellules. L’une des technologies les plus avancées pour la livraison d’ARNm sont les nanoparticules lipidiques (LNP), qui sont composées de lipides ionisables, de cholestérol, de lipides auxiliaires et de polyéthylène glycol.

    Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur adjoint Yusuke Sato et le professeur Hideyoshi Harashima de la faculté des sciences pharmaceutiques de l’université d’Hokkaido et par Kazuki Hashiba de la Nitto Denko Corporation ont mis au point un nouveau lipide ionisable ramifié qui, lorsqu’il est inclus dans les PNL, augmente considérablement la efficacité de la délivrance de l’ARNm. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Petite Science.

    Des travaux antérieurs ont montré que les lipides ionisables avec des queues ramifiées augmentent l’efficacité de la délivrance d’ARNm par les LNP. Cependant, deux problèmes majeurs ont empêché une analyse systématique de l’effet de la ramification des lipides ionisables. Premièrement, la ramification de la queue conduit à une énorme diversité de produits chimiques; deuxièmement, le nombre de lipides ionisables ramifiés disponibles dans le commerce est limité. Pour surmonter ces obstacles, les chercheurs ont généré une bibliothèque lipidique systématique de lipides ionisables ramifiés et ont limité cette bibliothèque à un sous-ensemble spécifique de lipides ramifiés qui pourraient être décrits avec seulement deux paramètres : le nombre total de carbone et la symétrie. Ils ont ensuite testé les 32 lipides de cette bibliothèque pour leur effet sur la stabilité des LNP contenant de l’ARNm (LNP-ARN).

    L’équipe a découvert que les ARN-LNP qui contenaient des lipides ramifiés hautement symétriques présentaient une plus grande microviscosité, et que la microviscosité plus élevée était positivement corrélée à une stabilité accrue des ARN-LNP en stockage. Les lipides ramifiés hautement symétriques dans les ARN-LNP sont également positivement corrélés avec l’expression des protéines dans le foie et la rate chez la souris. Ils ont déterminé que la longueur de la chaîne ramifiée affecte la sélectivité des organes.

    Le stockage le plus stable et la livraison la plus efficace de l’ARNm ont été obtenus par le lipide ramifié CL4F 8-6. Les auteurs ont démontré que ce lipide particulier pouvait être utilisé dans les LNP conçus pour l’édition de gènes, obtenant une suppression de 77 % du gène cible chez la souris avec une seule dose de LNP.

    Cette étude a révélé que les lipides ramifiés avec un haut niveau de symétrie contribuaient à des propriétés LNP optimales pour une délivrance intracellulaire efficace et des formulations stables. Les travaux futurs se concentreront sur le développement de bibliothèques de lipides élargies pour comprendre les propriétés d’autres lipides ramifiés et pourraient conduire à la conception de nouveaux lipides.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université d’Hokkaidō. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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