Revue Eur J Pharm Biopharm. 2024 avr. : 197:114222. doi : 10.1016/j.ejpb.2024.114222. Publication en ligne le 20 février 2024.
Cinétique de l'administration d'ARN-LNP et de l'expression des protéines
Abstrait
Les nanoparticules lipidiques (LNP) utilisant des lipides ionisables constituent la technologie la plus avancée pour l'administration d'ARN, et plus particulièrement d'ARNm, aux cellules. Les LNP sont des particules cœur-coquille bien définies, dotées d'une encapsulation efficace des acides nucléiques, d'une faible immunogénicité et d'une efficacité accrue. Si la structure et l'activité des LNP sont bien connues, le moment de l'absorption des LNP, du transfert cytosolique et de l'expression des protéines est moins étudié. Cependant, la cinétique des LNP est un facteur clé de l'efficacité de l'administration. Par conséquent, une compréhension quantitative de la voie multi-cascade des LNP est intéressante pour élucider le mécanisme d'administration. Nous passons ici en revue les expériences et la modélisation théorique du moment de l'absorption des LNP, de la libération de l'ARNm et de l'expression des protéines. Nous décrivons l'administration des LNP comme une séquence de processus de transfert stochastique et examinons un modèle mathématique de la traduction ultérieure des protéines à partir de l'ARNm. Nous compilons les probabilités et les nombres obtenus par microscopie à résolution temporelle. Plus précisément, l'imagerie de cellules vivantes sur matrices de cellules uniques (LISCA) permet l'acquisition à haut débit de milliers de séquences d'expression individuelles du rapporteur GFP. Les traces fournissent la distribution des durées de vie, des taux d'expression et du début d'expression des ARNm. L'analyse de corrélation révèle une dépendance inverse entre l'efficacité de l'expression génique et le début de la transfection. Enfin, nous expliquons pourquoi le moment de la libération de l'ARNm est crucial dans le contexte de la co-administration de plusieurs espèces d'acides nucléiques, comme dans le cas de la co-expression d'ARNm ou de l'édition génique CRISPR/Cas.
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