PEG-lipid nanopartikler i udviklingen af mRNA-vacciner

Automatiserede løsninger og in-situ PAT til understøttelse af LNP-formulering

<center>Struktur af en lipid nanopartikel (LNP) indeholdende mRNA-molekyler til COVID-19-vaccineterapi</center>
Struktur af en lipid nanopartikel (LNP) indeholdende mRNA-molekyler til COVID-19-vaccineterapi

1. PEG-lipider
Højere stabilitet og længere cirkulation

 

2. Hjælper lipider
Strukturel støtte

 

3. mRNA
Kodning af spikeproteinfragmenter = API

 

4. Kolesterol
Strukturel støtte og stivhed

 

5. Kationiske lipider
Stabilisering af mRNA

Downstream-behandlingsteknikker

Applikationer

Relaterede ressourcer

Citater og referencer

  1. Hou, X., Zaks, T., Langer, R., & Dong, Y. (2021). Lipid nanopartikler til mRNA-levering. Nature Reviews Materialer, 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). Curcumin indeholdende PEGylerede faste lipid nanopartikler til systemisk administration: en foreløbig undersøgelse. Molekyler, 25(13), 2991. https://doi.org/10.3390/molecules25132991
  3. Prabhu, S., Ortega, M. S., & Ma, C. (2005). Nye lipidbaserede formuleringer, der forbedrer in vitro-opløsnings- og permeabilitetsegenskaberne for et dårligt vandopløseligt modellægemiddel, piroxicam. Internationalt tidsskrift for farmaceutik, 301(1-2), 209-216. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2005.05.032

 

Flere oplysninger

Hvad er PEG?

PEG (polyethylenglycol) er en syntetisk polymer, der almindeligvis bruges i forskellige industrier, herunder lægemidler, kosmetik og fødevarer. PEG er et hydrofilt stof, hvilket betyder, at det tiltrækkes af vand og let opløses i det. I lægemidler bruges PEG ofte som et opløseligt middel til dårligt opløselige lægemidler. Det kan også bruges til at ændre lægemidlers farmakokinetiske egenskaber ved at øge deres halveringstid, reducere deres clearancehastighed og forbedre deres biotilgængelighed.

Hvad er et PEG-lipid? Hvad er et pegyleret lipid?

PEG-lipid, også kaldet pegyleret lipid, er en type lipid, der modificeres med en polyethylenglycol (PEG) kæde. Denne modifikation hjælper med at forbedre stabiliteten af lipid-nanopartiklerne, som bruges til at levere mRNA-vacciner ind i cellerne. PEG-lipidet fungerer som et skjold, der forhindrer immunsystemet i at genkende og angribe nanopartiklerne, før de kan levere deres nyttelast. "Nyttelast" refererer til det terapeutiske eller diagnostiske stof, der bæres af nanopartiklerne. Dette er afgørende for effektiviteten af mRNA-vacciner, da det gør det muligt for vaccinen at nå sine målceller og igangsætte et immunrespons. Udviklingen af PEG-lipid har således været et afgørende gennembrud i kampen mod COVID-19.

Klæber eller klæber lipid til PEG?

Generelt klæber lipider ikke til eller klæber til PEG. Interaktionen mellem lipider og PEG kan dog påvirkes af en række faktorer, såsom lipidmolekylets størrelse og form, længden og molekylvægten af PEG-kæden og koncentrationen og temperaturen af opløsningen. I nogle tilfælde kan lipider associeres med PEG gennem hydrofobe interaktioner eller van der Waals-kræfter. Disse interaktioner er dog typisk svage og reversible og resulterer ikke i en betydelig mængde adhæsion eller klæbning mellem de to molekyler.

Hvorfor bruge PEG-lipider?

PEG-lipider har forskellige virkninger på lipid-nanopartiklers egenskaber, såsom partikelstørrelse og stabilitet. PEG-lipider kan også bruges til at fastgøre specifikke ligander til partiklen til målrettet levering. Ved at optimere proportionerne og egenskaberne af PEG-lipider kan kemikere potentielt forbedre effektiviteten af lægemiddellevering og overvinde begrænsningerne ved dårligt opløselige lægemidler. Derudover bruges PEG-lipider ofte som hjælpestof i farmaceutiske formuleringer, herunder vacciner, på grund af deres biokompatibilitet og evne til at forbedre lægemiddelopløselighed og stabilitet. Både Moderna- og Pfizer-BioNTech COVID-19-vaccinerne bruger PEG-lipider som hjælpestof, som er et stof, der tilsættes til en vaccineformulering for at forbedre dens stabilitet og effektivitet.

Hvordan øger PEG cirkulationstiden?

PEG (polyethylenglycol) kan øge cirkulationstiden for lægemidler eller lægemiddelbærere, såsom lipid nanopartikler, ved at reducere deres genkendelse og eliminering af immunsystemet. Specifikt, når PEG-molekyler er bundet til overfladen af lægemidlet eller lægemiddelbæreren, danner de et beskyttende lag, der beskytter det mod påvisning af kroppens immunceller. Dette skyldes, at PEG er en hydrofil polymer, der ikke genkendes som fremmed af immunsystemet, og derfor er den ikke underlagt de samme clearancemekanismer, der er ansvarlige for at fjerne fremmede stoffer fra kroppen. Denne beskyttende virkning omtales undertiden som "stealth-effekten" eller "PEGylering", og den kan forbedre de farmakokinetiske egenskaber af lægemidler eller lægemiddelbærere, såsom lipid-nanopartikler, betydeligt ved at øge deres cirkulationstid i blodbanen.

Jeg vil gerne...
Har du brug for hjælp?
Vi er her for at besvare dine spørgsmål.