Optimizing mRNA-Loaded Lipid Nanoparticles as a Potential Tool for Protein-Replacement Therapy

Autores
Gambaro, Rocío Celeste; Rivero Berti, Ignacio; Limeres, María José; Huck Iriart, Cristián; Svensson, Malin; Fraude, Silvia; Pretsch, Leah; Si, Shutian; Lieberwirth, Ingo; Gehring, Stephan; Cacicedo, Maximiliano Luis; Islan, German Abel
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Lipid nanoparticles (LNPs) tailored for mRNA delivery were optimized to serve as a platform for treating metabolic diseases. Four distinct lipid mixes (LMs) were formulated by modifying various components: LM1 (ALC-0315/DSPC/Cholesterol/ALC-0159), LM2 (ALC-0315/DOPE/Cholesterol/ALC-0159), LM3 (ALC-0315/DSPC/Cholesterol/DMG-PEG2k), and LM4 (DLin-MC3-DMA/DSPC/Cholesterol/ALC-0159). LNPs exhibited stability and homogeneity with a mean size of 75 to 90 nm, confirmed by cryo-TEM and SAXS studies. High mRNA encapsulation (95–100%) was achieved. LNPs effectively delivered EGFP-encoding mRNA to HepG2 and DC2.4 cell lines. LNPs induced cytokine secretion from human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), revealing that LM1, LM2, and LM4 induced 1.5- to 4-fold increases in IL-8, TNF-α, and MCP-1 levels, while LM3 showed minimal changes. Reporter mRNA expression was observed in LNP-treated PBMCs. Hemotoxicity studies confirmed formulation biocompatibility with values below 2%. In vivo biodistribution in mice post intramuscular injection showed significant mRNA expression, mainly in the liver. The modification of LNP components influenced reactogenicity, inflammatory response, and mRNA expression, offering a promising platform for selecting less reactogenic carriers suitable for repetitive dosing in metabolic disease treatment.
Fil: Gambaro, Rocío Celeste. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Rivero Berti, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Limeres, María José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Huck Iriart, Cristián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas; Argentina. Alba - Synchrotron Light Source; España
Fil: Svensson, Malin. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Fraude, Silvia. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Pretsch, Leah. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Si, Shutian. Max Planck Institute For Polymer Research; Alemania
Fil: Lieberwirth, Ingo. Max Planck Institute For Polymer Research; Alemania
Fil: Gehring, Stephan. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Cacicedo, Maximiliano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Fil: Islan, German Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania
Materia
LIPID NANOPARTICLES
mRNA DELIVERY
CYTOKINES
PBMC
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Alba - Synchrotron Light Source; EspañaFil: Svensson, Malin. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Fraude, Silvia. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Pretsch, Leah. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Si, Shutian. Max Planck Institute For Polymer Research; AlemaniaFil: Lieberwirth, Ingo. Max Planck Institute For Polymer Research; AlemaniaFil: Gehring, Stephan. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Cacicedo, Maximiliano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Islan, German Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. 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