Revisión Eur J Pharm Biopharm. Abr. 2024:197:114222. doi: 10.1016/j.ejpb.2024.114222. Publicación electrónica, 20 de febrero de 2024.
Cinética de la administración de ARN-LNP y expresión de proteínas
Abstracto
Las nanopartículas lipídicas (LNP) que emplean lípidos ionizables constituyen la tecnología más avanzada para la administración de ARN, especialmente ARNm, a las células. Las LNP representan partículas con un núcleo-capa bien definido que ofrecen una encapsulación eficiente de ácidos nucleicos, baja inmunogenicidad y una eficacia mejorada. Si bien se conoce mucho sobre la estructura y la actividad de las LNP, se presta menos atención a la sincronización de su captación, transferencia citosólica y expresión proteica. Sin embargo, la cinética de las LNP es un factor clave que determina la eficiencia de la administración. Por lo tanto, resulta de interés el conocimiento cuantitativo de la vía multicascada de las LNP para dilucidar el mecanismo de administración. En este trabajo, revisamos experimentos y modelos teóricos de la sincronización de la captación de LNP, la liberación de ARNm y la expresión proteica. Describimos la administración de LNP como una secuencia de procesos de transferencia estocásticos y revisamos un modelo matemático de la posterior traducción de proteínas a partir del ARNm. Recopilamos probabilidades y números obtenidos mediante microscopía de resolución temporal. Específicamente, la obtención de imágenes de células vivas en matrices de células individuales (LISCA) permite la adquisición de alto rendimiento de miles de ciclos de expresión de reporteros GFP individuales. Los rastros muestran la distribución de la vida del ARNm, las tasas de expresión y el inicio de la expresión. El análisis de correlación revela una dependencia inversa entre la eficiencia de la expresión génica y el inicio de la transfección. Finalmente, analizamos por qué el momento de la liberación del ARNm es crucial en el contexto de la coadministración de múltiples especies de ácidos nucleicos, como en el caso de la coexpresión del ARNm o la edición génica CRISPR/Cas.
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