- インドのBITS-PilaniのDeepak Chitkara准教授を責任著者とするInternational Journal of Biological Macromolecules 誌刊行論文
[出典]
脂質の生体適合性とポリマーの薬物担持量に関する利点を組み合わせた脂質・ポリマー・ハイブリッド（LPH）ナノ粒子システムは、治療薬送達のための有望な担体として注目され研究開発が進められています。
インドにオーストラリアが加わった研究チームは今回、生分解性カチオン性mPEG (メトキシポリエチレングリコール)-ポリカーボネート系カチオン性共重合体とコレステロールとからなるカチオン性LPHナノ複合体が、遺伝物質の送達効率を高めることを報告しています。
インドにオーストラリアが加わった研究チームは今回、生分解性カチオン性mPEG (メトキシポリエチレングリコール)-ポリカーボネート系カチオン性共重合体とコレステロールとからなるカチオン性LPHナノ複合体が、遺伝物質の送達効率を高めることを報告しています。
[詳細]
研究チームはまず、分子量の異なる4種類の生分解性カチオン性共重合体を合成しました。これらの共重合体は正電荷を持つため、負電荷を持つpDNAとの静電相互作用によって安定なナノ複合体を形成します。
続いて、ポリマーベースのナノ複合体製剤の最適化後、天然脂質であるコレステロールを組み込んでLPHナノ複合体を作成し、粒子径、ゼータ電位、ゲルシフトアッセイ、FESEM分析など、包括的な特性評価を実施しました。さらに、ヘパリン競合アッセイによってpDNAの放出プロファイルを評価し、HEK293細胞とSIRC細胞において、蛍光顕微鏡とフローサイトメトリーを用いて、それぞれ定量的および定性的にトランスフェクション効率と取り込みメカニズムを評価しました。
続いて、ポリマーベースのナノ複合体製剤の最適化後、天然脂質であるコレステロールを組み込んでLPHナノ複合体を作成し、粒子径、ゼータ電位、ゲルシフトアッセイ、FESEM分析など、包括的な特性評価を実施しました。さらに、ヘパリン競合アッセイによってpDNAの放出プロファイルを評価し、HEK293細胞とSIRC細胞において、蛍光顕微鏡とフローサイトメトリーを用いて、それぞれ定量的および定性的にトランスフェクション効率と取り込みメカニズムを評価しました。
最適化されたブランク製剤（BNPX-3）は、粒子径93.60nm、多分散指数（PDI）0.116、ゼータ電位（ZP）21.9mVを示しました。 pcDNA3-EGFPプラスミドとCRISPRiプラスミドをそれぞれN/P比（カチオン性脂質に含まれるアミノ基と核酸に含まれるリン酸基の比）10と20で複合体化させた後、ナノ複合体は粒子サイズが123.4nmと131.6nm、対応するPDI値が0.128と0.142、ゼータ電位がそれぞれ12.2mVと10.5mVを示しました。細胞適合性試験では、HEK293細胞とSIRC細胞において、広い濃度範囲で80%を超える細胞生存率が示されました。
LCHナノ複合体を用いたpcDNA3-EGFP（6159bp）およびCRISPRiプラスミド（11,266bp）のトランスフェクション効率は、HEK293細胞ではそれぞれ60.09%と48.02%、SIRC細胞ではそれぞれ56.04%と40.34%に達しました。これらの効率は、Lipofectamine 3000と同等であり、カチオン性ポリマーのみで調製した製剤よりも優れていました。
さらに、角膜への送達を目指して、最適化されたナノ複合体を、生分解性ポリマーのブレンドを用いて作製した溶解性マイクロニードルパッチに組み込み、ヤギ角膜で分布と安全性を検証しました。マイクロニードルパッチは、角膜組織への低侵襲かつ標的指向的な送達を実現するように設計されています。
こうして、LPHナノ複合体をロードしたマイクロニードルパッチが、CRISPR/Cas発現プラスミドの眼への送達プラットフォームとして有望であることが示されました。
[出典]
- "Lipid-polymer hybrid nanoplex loaded microneedle patches as a corneal delivery platform for CRISPR/Cas expressing plasmid" Guha S [..] Chitkara D. Int J Biol Macromol. 2026-04-17. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.152092 [所属] Birla Institute of Technology and Science (BITS - Dept Pharmacy) (インド), National Institute of Pharmaceutical Education and Research (Dept Pharmaceutics), University of New South Wales, Kensington (School of Materials Science and Engineering) (オーストラリア), University of Queensland (School of Pharmacy),
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