纳米药物正成为治疗各种疾病的一种前景广阔且副作用极小的治疗策略。随着基于 RNA 的治疗药物成为主流，脂质纳米颗粒 (LNP) 已成为非病毒基因递送的首选。尽管 RNA 分子性质脆弱，但 COVID-19 疫苗中使用的先进 LNP 制剂可以保护 RNA 不被降解，从而实现安全、高效的细胞内递送。但是什么使得这些基于脂质的递送系统如此高效？
脂质组成在 RNA-LNP 治疗药物中的作用
优化 LNP 脂质成分可显著影响生物分布、药效和药代动力学，从而改善药物的安全性。通过改变 LNP 成分（如可电离脂质、稳定剂、胆固醇、辅助脂质）的化学结构或它们的比例，研究人员可以找到新的应用目标。这种定制也会影响安全性（选择生物相容性脂质可最大限度地降低风险），因为有些脂质会导致毒性或引发免疫应答。研究继续强调脂质优化在开发 RNA-LNP 治疗药物中的重要性，显示出在效率、稳定性、安全性和组织靶向性方面的改进 [1]。许多研究表明，调整 LNP 的脂质成分可提高递送效率、降低毒性 [2],[3]，并影响免疫原性和选择性器官靶向性，最终加快临床开发进程 [4]。
可电离脂质在生理 pH 值下带中性电荷，在 LNP 制剂中发挥着关键作用，既能最大限度地降低毒性，又能提高靶向效率。对可电离脂质进行修饰可增强特异性，进一步提高疗效 [5]。脂质优化对药物性能的影响也进行了广泛研究，强调了持续优化的必要性。例如，添加胆固醇等脂质可改善核酸递送、细胞内摄取和 LNP 保留 [6]。储存和保质期等因素是重要的考虑因素，研究表明，某些脂质修饰可以提高 LNP 的稳定性并延长其保质期 [7]。
优化 LNP 制剂不仅仅是为了提高性能，它还能加快临床开发的进度，并有助于开发出更有效的靶向治疗药物。然而，这可能会耗费大量时间和成本，尤其是对于新模式而言。脂质的理化性质差异很大，它们与药物的相互作用会影响稳定性、生物利用度和有效性。要优化脂质与药物的相互作用以满足监管要求，往往需要实验和文献记录。有些脂质需要复杂的合成工艺，因而生产成本高昂，而且临床前脂质成分可能不符合临床标准，需要进一步测试和许可。因此，采购具有放大数据的 GMP 质量脂质对临床使用至关重要，因为这些脂质经过了先进的测试以确保大规模生产过程中的稳定性、反应性和一致性。为了简化脂质配制，药物开发商可与脂质制剂服务提供商合作，利用预先优化的脂质试剂和先进的 LNP 技术（如制剂筛选）加快制剂开发和优化。预先优化的 LNP 制剂为成功提供了一条捷径，特别是在个性化药物方面。
现成的 LNP 制剂可加快筛选速度
现成的预优化脂质制剂专为特定药物或基因递送应用而定制，无需进行繁琐的脂质筛选，从而简化了早期研究。这些现成制剂可提供概念验证 (POC) 数据，确保制剂的有效性和稳定性，使研究人员能够快速进行体外和体内开发，同时避免细胞毒性或免疫原性问题。
在测试新的脂质时，预先优化的成分也可作为比较基准，从而快速评估新制剂的性能是更好还是更差。这些试剂盒可提供多个批次的标准化、可重现结果，从而降低筛选过程中的成本和时间，并有助于更顺利地过渡到临床评估。Cytiva 现成的 LNP 试剂盒采用高品质原材料制成，并有可靠的方案支持，研究人员无需丰富的 LNP 制剂经验即可获得最佳结果。
可电离脂质产品组合
除了预先优化的试剂盒外，我们还提供经过良好表征的可电离脂质产品组合，以定制 LNP 成分。利用我们在脂质制剂方面的深度内部服务，研究人员可以优化 LNP 性能以适应特定的治疗应用，从而减少合成和测试单个脂质所需的时间和成本。通过控制 LNP 的理化性质（如大小和稳定性），开发人员可以简化候选药物的制剂优化过程。
可电离脂质产品组合还提供了一组标准化脂质，可用于不同研究之间的比较，促进各机构之间合作和知识共享，提高制剂效率，加快开发进程。通过整合这些资源，药物开发人员可以自信地设计出适合患者需求（例如基因特征和疾病状态）的脂质递送系统，从而进一步提高有效性和安全性。
加速药物开发 - 采取下一步行动！
LNP 制剂非常复杂，经验测试仍是确定理想成分的最可靠方法。预先优化的现成 LNP 试剂盒具有显著优势，可提供经过验证的制剂，确保可放大性，降低开发过程的风险，加快药物进入临床的时间。这些脂质还可以授权用于临床评估，从而进一步加快开发进程。
利用现成的制剂试剂盒，并与提供额外临床支持的制剂服务供应商合作，可确保脂质制剂符合监管标准和临床应用的扩大规模要求。
参考文献：
- Kulkarni, J.A. et al. (2021). Advances in lipid nanoparticle formulations for RNA-based gene therapy. Journal of Controlled Release, 330, 1092-1120. doi: 10.1016/j.jconrel.2021.02.013
- Hou, X., Zaks, T., Langer, R. et al. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nat Rev Mater 6, 1078–1094 (2021). https://doi.org/10.1038/s41578-021-00358-0
- Akinc, A. et al. (2010). Development of lipidoid-siRNA formulations for systemic delivery to the liver. Molecular Therapy, 18(4), 896-905. doi: 10.1038/mt.2010.16
- Zukancic D, Suys EJA, Pilkington EH, Algarni A, Al-Wassiti H, Truong NP. The Importance of Poly(ethylene glycol) and Lipid Structure in Targeted Gene Delivery to Lymph Nodes by Lipid Nanoparticles. Pharmaceutics. 2020 Nov 9;12(11):1068. doi: 10.3390/pharmaceutics12111068. PMID: 33182382; PMCID: PMC7695259
- Kon E, Elia U, Peer D. Principles for designing an optimal mRNA lipid nanoparticle vaccine. Curr Opin Biotechnol. 2022 Feb;73:329-336. doi: 10.1016/j.copbio.2021.09.016. Epub 2021 Oct 26. PMID: 34715546; PMCID: PMC8547895
- Patel, S., Ashwanikumar, N., Robinson, E. et al. Naturally-occurring cholesterol analogues in lipid nanoparticles induce polymorphic shape and enhance intracellular delivery of mRNA. Nat Commun 11, 983 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14527-2
- Suzuki Y, Hyodo K, Tanaka Y, Ishihara H. siRNA-lipid nanoparticles with long-term storage stability facilitate potent gene-silencing in vivo. Journal of Controlled Release. 2015;220:44-50. doi:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2015.10.024