Le succès des vaccins COVID-19 est un excellent exemple de l'énorme potentiel de la médecine génique pour prévenir les infections virales. L'une des raisons du succès des vaccins est leur utilisation de nanoparticules lipidiques, ou LNP, pour transporter l'ARN messager délicat vers les cellules afin de générer et de renforcer l'immunité. Les LNP - de minuscules particules de graisse - sont devenus de plus en plus populaires en tant que vecteurs pour administrer divers médicaments à base de gènes aux cellules, mais leur utilisation est compliquée car chaque LNP doit être adaptée spécifiquement à la charge thérapeutique qu'elle transporte.

Une équipe dirigée par Hai-Quan Mao, un scientifique des matériaux de Johns Hopkins, a créé une plate-forme prometteuse pour accélérer le processus de conception du TNL et le rendre plus abordable. La nouvelle approche peut également être adaptée à d'autres thérapies géniques.

"En un mot, ce que nous avons fait, c'est créer une méthode qui crible les composants des nanoparticules lipidiques et leurs proportions pour aider rapidement à identifier et à créer la conception optimale à utiliser avec divers gènes thérapeutiques", a déclaré Mao, directeur de l'Institute for NanoBioTechnology de Johns Hopkins. Whiting School of Engineering et professeur dans les départements de science et génie des matériaux et de génie biomédical.

L'étude de l'équipe a été publiée récemment Nature Communications .

Une caractéristique cruciale des traitements efficaces est la durée d'action d'un médicament génique une fois qu'il atteint la cellule cible. Malheureusement, la puissance de l'ARNm commence à décliner dans les 24 heures suivant sa délivrance par les LNP. Une alternative prometteuse est l'ADN plasmidique - un ADN circulaire double brin plus robuste qui peut durer jusqu'à sept jours et a donc le potentiel d'améliorer les résultats du traitement des maladies métaboliques et des infections affectant le foie, où la durée thérapeutique est critique. /P>

L'auteur principal Yining Zhu, chercheur INBT et docteur en génie biomédical. étudiant, ainsi qu'une équipe de scientifiques de Johns Hopkins et de l'Université de Washington, ont identifié la meilleure conception de LNP pour la livraison d'ADNp aux cellules hépatiques dans ce travail. Leur plate-forme examine les LNP étape par étape, en abordant les barrières physiologiques qu'un LNP rencontre lorsqu'il navigue dans le corps pour atteindre sa cible. La plate-forme a aidé l'équipe à identifier les TNL les plus efficaces à partir d'une bibliothèque de plus de 1 000 combinaisons.

« Cette plate-forme est polyvalente en ce qu'elle ne se limite pas simplement à la livraison d'ADNp, mais peut être facilement étendue au développement de LNP pour une large gamme de charges utiles de gènes thérapeutiques, ainsi que des voies de livraison alternatives telles que l'injection orale, intramusculaire ou l'inhalation. méthode », a déclaré Zhu.

En collaboration avec Sean Murphy, professeur agrégé à l'Université de Washington, et son groupe, les chercheurs exploitent désormais les LNP identifiés à l'aide de la plateforme pour développer un vaccin contre le paludisme qui cible le parasite pathogène au cours de son cycle de vie dans le foie. Cette plateforme de criblage est très prometteuse pour aider à accélérer d'autres innovations de produits LNP afin de repousser encore les limites de la médecine génique, du développement de vaccins et d'autres nouvelles thérapies. + Explorer plus loin

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