Une étude explore les nanoparticules lipidiques contre le SRAS-CoV-2

Dans une étude récente publiée dans le bioRxiv*serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué l’efficacité des nanoparticules lipidiques contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).

Étude: Livraison circulaire d’ARNm via des nanoparticules lipidiques dégradables contre la variante delta du SRAS-CoV-2. Crédit d’image : Crevis/Shutterstock

Les vaccins à acide ribonucléique messager (ARNm) ont joué un rôle essentiel dans la réduction de la transmission de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Cependant, les différents effets secondaires rapportés par les personnes vaccinées, ainsi que l’inefficacité du vaccin contre les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2, mettent en évidence la nécessité de développer de nouveaux vaccins à ARNm.

À propos de l’étude

Dans l’étude actuelle, les chercheurs ont produit un vaccin COVID-19 appelé ARNm circulaire (ARNm) -1130 contre la variante SARS-CoV-2 Delta (B.1.617.2).

En utilisant la réaction d’addition de Michael, l’équipe a synthétisé une série de lipides ionisables avec de multiples liaisons ester entre les queues ramifiées. Résonance magnétique nucléaire du proton (uneLes spectres RMN H) ont été utilisés pour vérifier la structure d’un lipide AX4, tandis que son potentiel de vaccination a été estimé en formulant le lipide en nanoparticules lipidiques (LNP). L’équipe a ensuite évalué l’efficacité de la délivrance de l’ARNm en utilisant l’ARNm de la luciférase circulaire de luciole (Fluc) comme rapporteur dans le LNP. L’expression de la protéine Fluc a ensuite été mesurée chez la souris après administration intramusculaire (IM).

En outre, l’équipe a exploré l’impact du nombre de queues lipidiques sur l’expression de l’ARNm en générant AX4-2 et AX4-3 avec deux et trois X4, respectivement. Pour comprendre l’effet des liaisons ester présentes dans les queues lipidiques, les chercheurs ont remplacé les liaisons amide par une partie ou la totalité des liaisons ester trouvées dans AX4. Par la suite, le Vivre la biodistribution de l’ARNm-AX4-LNP a été déterminée à l’aide d’ARNm marqué à la cyanine-5 (Cy5-ARNm).

L’équipe a également évalué l’efficacité et l’immunogénicité du vaccin cmRNA-1130 qui a codé le domaine récepteur-grippant (RBD) dans la glycoprotéine de la pointe SARS-CoV-2 de variante de delta. Ceci a été réalisé en administrant le vaccin cmRNA-1130 à des souris BALB/c, suivi d’un prélèvement d’échantillons de sérum aux jours 14, 28, 42, 72, 102 et 132, ainsi que d’une évaluation des anticorps spécifiques au RBD/spike. 2 anticorps neutralisants (NAbs) et lymphocytes T spécifiques de RBD.

Résultats

Les résultats de l’étude ont montré que les souris recevant l’ARNm-LNP de Fluc avaient des lipides ionisables qui avaient une queue contenant de l’acide butyloctanoïque (X4) et présentaient une meilleure délivrance d’ARNm et une meilleure expression des protéines par rapport aux lipides qui avaient de l’acide hexyldécanoïque (X6). L’équipe a également découvert que les amines tertiaires qui avaient deux groupes amino sur la tête polaire permettaient l’introduction d’un maximum de quatre queues ramifiées. Ces amines tertiaires ont également montré une meilleure efficacité de livraison, y compris AX4 avec deux et AX6 avec une expression protéique 0,2 fois plus élevée que celle observée dans le lipide Dlin-MC3-DMA (MC3) disponible dans le commerce. Notamment, les souris traitées à l’AX4 présentaient une expression constante de la luciférase 24 heures après l’administration avec le niveau d’expression maximal observé six heures après l’administration.

L’équipe a également découvert que l’incorporation d’éther, d’ester, d’hydroxyle et d’amine tertiaire dans la tête lipidique entraînait une expression protéique inférieure à celle de MC3. D’autre part, l’augmentation de la distance entre le groupe hydroxyle et le groupe amine a amélioré l’efficacité de la délivrance. Dans l’ensemble, les résultats ont montré qu’AX4 permettait l’efficacité de livraison la plus élevée.

La génération d’AX4-2 et d’AX4-3 a démontré que l’augmentation du nombre de X4 ramifiés entraînait une amélioration des niveaux d’expression des protéines. Cela a été indiqué par un changement triple et triple des niveaux de protéines dans AX4 par rapport à AX4-2 et AX4-3, respectivement. La diminution substantielle de l’expression des protéines dans AX4-2 était probablement due à l’augmentation du nombre d’amines secondaires qui pourraient réduire le degré de libération d’ARNm en raison de la formation de fortes interactions électrostatiques.

L’équipe a découvert que l’ajout de liaisons amides aux queues lipidiques réduisait l’intensité de l’expression de la luciférase, ce qui était le résultat d’une moindre dégradation des lipides due à la présence de liaisons amines, conduisant à moins de libération de luciférase d’ARNm. De plus, une expression protéique accrue a été observée lorsque les liaisons amides les plus éloignées de l’amine tertiaire étaient remplacées par rapport à celles adjacentes à l’amide tertiaire, ce qui a été attribué à la dégradation des liaisons ester produisant des groupements carboxyle ainsi que des chaînes alkyles plus courtes qui renforçaient l’ARNm. Libération.

L’administration d’ARNm de Cy5 a montré une fluorescence significative de Cy5 dans le foie, les reins et la vésicule biliaire six heures après l’injection, indépendamment de l’administration IM ou intraveineuse (IV). Fait intéressant, une fluorescence remarquable de la luciférase a été détectée dans tout le foie, indiquant que l’ARNm-AX4-LNP avait une expression substantielle des protéines ciblant le foie. D’autre part, l’équipe a observé que l’administration d’ARNm-AX4-LNP IV montrait une expression protéique significative chez les souris knock-out pour l’apolipoprotéine E (ApoE).

L’administration du vaccin cmRNA-1130 a montré un niveau élevé de NAb après la deuxième immunisation avec le vaccin. L’équipe a noté que les souris vaccinées avec l’ARNm-1130 présentaient une neutralisation élevée du pseudovirus Delta, indiquant que deux doses d’ARNcm-1130 induisaient un niveau élevé de SARS-CoV-2 NAb contre le pseudovirus Delta.

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que la combinaison d’AX4-LNP et d’ARNm circulaire offrait une protection sûre et efficace contre le SRAS-CoV-2.

*Nouvelles importantes

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique ou les comportements liés à la santé, ou être traités comme des informations établies.

Référence du magazine :

  • Ke Huang, Na Li, Yingwen Li, Jiafeng Zhu, Qianyi Fan, Jiali Yang, Yinjia Gao, Yuping Liu, Qiangbo Hou, Shufeng Gao, Ke Wei, Chao Deng, Chijian Zuo, Zhenhua Sun. (2022). Livraison circulaire d’ARNm via des nanoparticules lipidiques dégradables contre la variante delta du SRAS-CoV-2. bioRxiv. Fabriquer: https://doi.org/10.1101/2022.05.12.491597 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.05.12.491597v2

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