Les nanoparticules lipidiques PEG dans le développement des vaccins à ARNm

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<center>Structure d'une nanoparticule lipidique (LNP) contenant des molécules d'ARNm pour un traitement vaccinal contre la COVID-19</center>
Structure d'une nanoparticule lipidique (LNP) contenant des molécules d'ARNm pour un traitement vaccinal contre la COVID-19

1. Lipides PEG
Stabilité accrue et durée de circulation prolongée

 

2. Lipides auxiliaires
Soutien structurel

 

3. ARNm
Fragments codants de la protéine Spike = API

 

4. Cholestérol
Soutien structurel et rigidité

 

5. Lipides cationiques
Stabilisation de l'ARNm

Techniques de Traitement en aval

Applications

Ressources associées

Citation et références

  1. Hou, X., Zaks, T., Langer, R. et Dong, Y. (2021). Nanoparticules lipidiques pour l’administration d’ARNm. Nature Reviews Materials, 6(12), 1078-1094. https://doi.org/10.1038/s41578-021-00358-0
  2. Santonocito, D., Sarpietro, M. G., Carbone, C., Panico, A., Campisi, A., Siciliano, E. A., Sposito, G., Castelli, F., & Puglia, C. (2020). Curcumine contenant des nanoparticules lipidiques solides PEGYLÉES pour Administration systémique : une étude préliminaire. Molecules, 25(13), 2991. https://doi.org/10.3390/molecules25132991
  3. Prabhu, S., Ortega, M. S. et Ma, C. (2005). De nouvelles formulations à base de lipides améliorant les caractéristiques de mise en solution et de perméabilité in vitro de un médicament modèle peu soluble dans l’eau, le piroxicam. International Journal de Pharmaceutics, 301(1–2), 209–216. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2005.05.032

 

Information complémentaire

Qu’est-ce que le PEG ?

Le PEG (polyéthylène glycol) est un polymère synthétique couramment utilisé dans divers secteurs, notamment l'industrie pharmaceutique, cosmétique et alimentaire. Le PEG est une substance hydrophile, ce qui signifie qu'il est attiré par l'eau et s'y dissout facilement. En pharmacie, le PEG est souvent utilisé comme agent solubilisant pour les médicaments peu solubles. Il peut également servir à modifier les propriétés pharmacocinétiques des médicaments en augmentant leur demi-vie, en réduisant leur vitesse de clairance et en améliorant leur biodisponibilité.

Qu'est-ce qu'un lipide PEG ? Qu'est-ce qu'un lipide pégylé ?

Le lipide PEG, également appelé lipide pégylé, est un type de lipide modifié par une chaîne de polyéthylène glycol (PEG). Cette modification contribue à améliorer la stabilité des nanoparticules lipidiques, qui sont utilisées pour acheminer les vaccins à ARNm vers les cellules. Le lipide PEG agit comme un bouclier, empêchant le système immunitaire de reconnaître et d'attaquer les nanoparticules avant qu'elles ne puissent délivrer leur charge utile. Le terme « charge utile » désigne la substance thérapeutique ou diagnostique transportée par les nanoparticules. Ceci est crucial pour l'efficacité des vaccins à ARNm, car cela permet au vaccin d'atteindre ses cellules cibles et de déclencher une réponse immunitaire. Ainsi, le développement du lipide PEG a constitué une avancée décisive dans la lutte contre la COVID-19.

Les lipides adhèrent-ils au PEG ?

En général, les lipides n'adhèrent pas au PEG. Cependant, l'interaction entre les lipides et le PEG peut être influencée par plusieurs facteurs, tels que la taille et la forme de la molécule lipidique, la longueur et le poids moléculaire de la chaîne de PEG, ainsi que la concentration et la température de la solution. Dans certains cas, les lipides peuvent s'associer au PEG par le biais d'interactions hydrophobes ou de forces de van der Waals. Cependant, ces interactions sont généralement faibles et réversibles et n'entraînent pas d'adhérence ou de fixation significative entre les deux molécules.

Pourquoi utiliser des lipides PEG ?

Les lipides PEG ont divers effets sur les propriétés des nanoparticules lipidiques, telles que la taille des particules et leur stabilité. Ils peuvent également être utilisés pour fixer des ligands spécifiques aux particules en vue d'un ciblage thérapeutique. En optimisant les proportions et les propriétés des lipides PEG, les chimistes peuvent potentiellement améliorer l'efficacité de l'administration des médicaments et surmonter les limites des médicaments peu solubles. De plus, les lipides PEG sont souvent utilisés comme excipients dans les formulations pharmaceutiques, y compris les vaccins, en raison de leur biocompatibilité et de leur capacité à améliorer la solubilité et la stabilité des médicaments. Les vaccins contre la COVID-19 de Moderna et de Pfizer-BioNTech utilisent tous deux des lipides PEG comme excipients, c'est-à-dire des substances ajoutées à la formulation d'un vaccin pour améliorer sa stabilité et son efficacité.

Comment le PEG prolonge-t-il la durée de circulation ?

Le PEG (polyéthylène glycol) peut prolonger la durée de circulation des médicaments ou des vecteurs de médicaments, tels que les nanoparticules lipidiques, en réduisant leur reconnaissance et leur élimination par le système immunitaire. Plus précisément, lorsque des molécules de PEG sont fixées à la surface du médicament ou du vecteur, elles forment une couche protectrice qui le protège de la détection par les cellules immunitaires de l'organisme. En effet, le PEG est un polymère hydrophile qui n'est pas reconnu comme étranger par le système immunitaire et qui n'est donc pas soumis aux mêmes mécanismes de clairance chargés d'éliminer les substances étrangères de l'organisme. Cet effet protecteur est parfois appelé « effet furtif » ou « PEGylation », et il peut améliorer considérablement les propriétés pharmacocinétiques des médicaments ou des vecteurs de médicaments, tels que les nanoparticules lipidiques, en augmentant leur temps de circulation dans le sang.

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