ฟอสโฟลิปิดสามารถเพิ่มปฏิกิริยาระหว่าง LNP กับเยื่อหุ้มเอนโดโซมได้อย่างมีนัยสำคัญ

ทีมวิจัยได้ใช้วิธีการตรวจวัดการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของฟอสเตอร์ (FRET) เพื่อประเมินผลกระทบของปริมาณฟอสโฟลิปิดต่อปฏิกิริยาของ LNP กับเยื่อหุ้มเอนโดโซม ผลลัพธ์พบว่า การเติมฟอสโฟลิปิดช่วยเพิ่มการหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเอนโดโซมอย่างมีนัยสำคัญ โดยขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะ

ฟอสโฟลิปิดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายทอด mRNA เข้าสู่เซลล์ในหลอดทดลอง

ทีมวิจัยได้ทำการถ่ายทอด mRNA ของไลเซสเทียสเข้าสู่เซลล์ HEK293 และ Hela โดยใช้ LNP ที่มีปริมาณฟอสโฟลิปิดแตกต่างกัน แล้ววัดกิจกรรมของไลเซสเทียสผ่านการตรวจวัดความเข้มข้นเฉลี่ยของแสงที่ปล่อยออกมา ซึ่งสามารถสะท้อนถึงกระบวนการหลบหนีออกจากเอนโดโซมและการแสดงออกของ mRNA ในเซลล์ได้อย่างแม่นยำ ผลการศึกษาพบว่า LNP ที่ไม่มีฟอสโฟลิปิดมีประสิทธิภาพการถ่ายทอดต่ำ ขณะที่เมื่อเพิ่มปริมาณฟอสโฟลิปิด ประสิทธิภาพการถ่ายทอดจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ภาพที่ 3 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการถ่ายทอดของ LNP ที่มีปริมาณฟอสโฟลิปิดแตกต่างกันเข้าสู่เซลล์ Hela [1]

ฟอสโฟลิปิดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการส่งมอบ mRNA ในร่างกายของ SORT LNP

ทีมวิจัยได้ฉีด LNP ที่มี mRNA ของฮิวแมนอีริโทรพอยอิติน ซึ่งมีปริมาณฟอสโฟลิปิดตามระดับต่าง ๆ เข้าสู่หนู C57BL/6 อายุ 6–8 สัปดาห์ แล้วประเมินโดยการวัดปริมาณโปรตีนที่เซลล์ที่ถูกถ่ายทอดผลิตออกมา ผลลัพธ์พบว่า เมื่อเพิ่มปริมาณฟอสโฟลิปิดใน LNP ประสิทธิภาพการถ่ายทอดจะเพิ่มขึ้น ทั้งนี้ ควรสังเกตว่าสัดส่วนที่เหมาะสมของการเติมฟอสโฟลิปิดนั้นขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะ

ภาพที่ 4 การเปรียบเทียบการแสดงออกของ mRNA ในร่างกายระหว่าง LNP ที่มีปริมาณฟอสโฟลิปิดแตกต่างกัน [1]

ปริมาณฟอสโฟลิปิดมีผลต่อรูปร่างของ LNP

ทีมวิจัยได้ใช้กล้องจุลทรรศน์แบบแช่แข็งเพื่อเผยให้เห็นอย่างชัดเจนว่าฟอสโฟลิปิดช่วยปรับโครงสร้างนาโนของ LNP ได้อย่างไร

ภาพที่ 5 ภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแช่แข็งของ LNP ที่มีปริมาณฟอสโฟลิปิดแตกต่างกัน [1]

ใน SORT LNP ที่ตับ ฟอสโฟลิปิดที่เข้มข้นทำให้เกิดแกนไขมันที่มีระเบียบครึ่งหนึ่ง โครงสร้างที่ยื่นออกมาด้านนอกนี้อาจบ่งบอกถึงความสามารถในการหลอมรวมที่สูงของ LNP

ใน SORT LNP ที่ปอด การเพิ่มปริมาณฟอสโฟลิปิดทำให้เปลี่ยนจากโครงสร้างชั้นเดียวที่ไม่เป็นระเบียบไปเป็นโครงสร้างถุงหลายชั้น ซึ่งอาจส่งผลต่อการเปิดเผยของลิพิด SORT บนพื้นผิวของอนุภาค

ใน SORT LNP ที่ม้าม เมื่อไม่มีฟอสโฟลิปิด ขอบของอนุภาคจะคมและไม่สม่ำเสมอ แต่เมื่อเติมฟอสโฟลิปิด รูปร่างจะเรียบและเป็นทรงกลมมากขึ้น พร้อมทั้งเพิ่มความเสถียรของเยื่อหุ้ม

สรุป

งานวิจัยนี้ได้เปลี่ยนแปลงมุมมองของอุตสาหกรรมต่อบทบาทของฟอสโฟลิปิดในระบบการส่งมอบ LNP ขั้นสูง ฟอสโฟลิปิดไม่ได้เป็นเพียง “ลิพิดเสริม” ที่ช่วยรักษาความเสถียรของโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังเป็น “หัวหน้าโมเลกุล” ที่มีความสามารถหลากหลาย ซึ่งควบคุมพลวัตการหลอมรวมของเยื่อหุ้ม LNP ประสิทธิภาพการหลบหนีออกจากเอนโดโซม การดูดซึมเข้าสู่เซลล์ รูปร่างของโครงสร้างนาโน และความจำเพาะต่ออวัยวะเป้าหมายในท้ายที่สุด งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าในการออกแบบ LNP รุ่นต่อไป ควรพิจารณาฟอสโฟลิปิดเป็นพารามิเตอร์การออกแบบเชิงฟังก์ชันที่สำคัญ แทนที่จะมองว่าเป็นเพียงองค์ประกอบเชิงโครงสร้างที่ไม่มีบทบาท ด้วยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปฏิกิริยาระหว่างลิพิด การพัฒนาวิธีการบำบัดด้วย LNP ที่มีความจำเพาะต่ออวัยวะตามความต้องการ จะก้าวจากแนวคิดสู่ความเป็นจริงได้อย่างรวดเร็ว

เอกสารอ้างอิง:

[1] Guerrero, Erick D และคณะ. “การศึกษาบทบาทเชิงฟังก์ชันของฟอสโฟลิปิดในนาโนลิพิดที่มีความจำเพาะต่ออวัยวะ.” Biomaterials ฉบับที่ 326 (2026): 123671.

แหล่งอ่านเพิ่มเติม:

บริษัท Guangzhou Baiyunshan Hanfang Modern Pharmaceutical มุ่งมั่นที่จะให้การสนับสนุนแบบครบวงจร ตั้งแต่วัตถุดิบสำเร็จรูปไปจนถึงสารตัวอย่างเชิงนวัตกรรม สำหรับการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ยาประเภทอิมัลชันไขมัน LNP และลิโพโซมทั่วโลก เพื่อขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการพัฒนาอุตสาหกรรมชีวเภสัชกรรม!

ตารางที่ 1 รายชื่อผลิตภัณฑ์ลิพิดสำหรับฉีดบางส่วนของบริษัท