Os fosfolipídios podem aumentar significativamente a interação entre os LNPs e a membrana endossomal

A equipe de pesquisa utilizou o método de detecção por transferência de energia de ressonância de Förster (FRET) para avaliar o impacto do teor de fosfolipídios na interação entre os LNPs e a membrana endossomal. Os resultados mostraram que a adição de fosfolipídios, de forma dependente da formulação, reforçou de maneira significativa a fusão com a membrana endossomal.

Os fosfolipídios podem melhorar a eficiência da transfeção celular in vitro dos LNPs

A equipe de pesquisa realizou a transfeção de mRNA da luciferase em células HEK293 e Hela utilizando LNPs com diferentes teores de fosfolipídios. A atividade da luciferase foi determinada pela medição da intensidade média da luminescência, permitindo quantificar a fuga endossomal e a expressão do mRNA após a transfeção. Os resultados indicaram que os LNPs com 0% de fosfolipídios apresentaram baixa eficiência de transfeção, enquanto essa eficiência aumentou significativamente com o incremento do teor de fosfolipídios.

Figura 3 Comparação da eficiência de transfeção de células Hela por LNPs com diferentes teores de fosfolipídios [1]

Os fosfolipídios podem aumentar a eficiência da entrega de mRNA in vivo pelos LNPs SORT

A equipe injetou LNPs contendo mRNA da eritropoietina humana, com gradientes de teor de fosfolipídios, em camundongos C57BL/6 de 6 a 8 semanas de idade, avaliando a quantidade de proteína secretada pelas células transfectadas por meio de análises quantitativas. Os resultados revelaram que, à medida que o teor de fosfolipídios nos LNPs aumentava, a eficiência da transfeção também se elevava. Vale ressaltar que a proporção ideal de adição de fosfolipídios é dependente da formulação.

Figura 4 Comparação da expressão de mRNA in vivo por LNPs com diferentes teores de fosfolipídios [1]

O teor de fosfolipídios influencia a morfologia dos LNPs

A equipe utilizou a microscopia eletrônica criogênica para revelar visualmente como os fosfolipídios remodelam a nanoestrutura dos LNPs.

Figura 5 Imagens de microscopia eletrônica criogênica de LNPs com diferentes teores de fosfolipídios [1]

Nos LNPs SORT hepáticos, a enriquecimento em fosfolipídios induziu a formação de um núcleo lipídico semi-ordenado; essa estrutura saliente pode representar uma maior atividade de fusão dos LNPs.

Nos LNPs SORT pulmonares, o aumento do teor de fosfolipídios resultou na transição de uma camada única desordenada para uma estrutura vesicular multicamadas, o que pode ter afetado a exposição dos lipídios SORT na superfície das partículas.

Nos LNPs SORT esplênicos, quando o teor de fosfolipídios era de 0%, as bordas das partículas eram afiadas e irregulares; já com a adição de fosfolipídios, a morfologia tornou-se mais regular e esférica, aumentando a estabilidade da membrana.

Conclusão

Este estudo mudou a compreensão do setor sobre o papel dos fosfolipídios nos sistemas avançados de entrega de LNPs. Os fosfolipídios não são apenas “lipídios auxiliares” responsáveis pela estabilidade estrutural, mas também verdadeiros “timoneiros moleculares” multifuncionais, capazes de regular a cinética de fusão da membrana dos LNPs, a eficiência da fuga endossomal, a captação celular, a morfologia da nanoestrutura e, por fim, a especificidade de direcionamento aos órgãos. Essa pesquisa sugere que, ao projetar a próxima geração de LNPs, os fosfolipídios devem ser considerados um parâmetro funcional-chave, e não apenas um componente estrutural passivo. Com a compreensão cada vez mais profunda das interações entre lipídios, as terapias de LNPs específicas para órgãos, concebidas sob medida, deixarão de ser apenas uma visão e se tornarão realidade.

Referências:

[1]Guerrero, Erick D et al. “Investigando as contribuições funcionais dos fosfolipídios na seleção de órgãos-alvo em nanopartículas lipídicas.” Biomaterials vol. 326 (2026): 123671.

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