Una miscela di aminoacidi potenzia la consegna di nanoparticelle lipidiche per terapie mRNA e CRISPR

Gli scienziati hanno scoperto che una semplice miscela di tre aminoacidi può migliorare notevolmente l’efficacia delle terapie basate su nanoparticelle lipidiche (LNP) nel corpo. Queste LNP sono minuscoli pacchetti simili ai grassi usati per trasportare mRNA o componenti CRISPR nelle cellule, e sono già al cuore dei nuovi vaccini e trattamenti di gene editing. La nuova scoperta suggerisce che abbinare le LNP standard a questo cocktail di aminoacidi può aumentare quanto del materiale genetico entra nelle cellule target, senza modificare la nanoparticella stessa.

Gli aminoacidi coinvolti sono metionina, arginina e serina. Nei modelli animali, somministrare questi aminoacidi contemporaneamente all’iniezione di LNP ha aumentato l’espressione di mRNA di circa 5–20 volte, a seconda del tipo cellulare e della via di somministrazione. L’effetto è stato osservato dopo dosaggio intramuscolare, intratracheale e endovenoso, il che significa che non è limitato a un singolo organo o metodo di somministrazione. Il team ritiene che gli aminoacidi aiutino le cellule ad assorbire le LNP più facilmente, probabilmente promuovendo un tipo specifico di internalizzazione chiamata endocitosi mediata da carrier indipendente dalla clatrina.

In un esperimento, i ricercatori hanno usato LNP per consegnare un gene che codifica un ormone della crescita al fegato in topi con danno epatico acuto causato da paracetamolo. Senza la miscela di aminoacidi, circa il 33% degli animali sopravviveva, ma quando la stessa dose di LNP veniva combinata con il cocktail, la sopravvivenza saliva al 100%. In un altro esperimento, le LNP venivano usate per consegnare componenti CRISPR ai polmoni, dove miravano a modificare un gene nelle cellule polmonari. La consegna standard di LNP portava a circa il 20–30% di editing, ma aggiungendo gli aminoacidi l’editing saliva a circa l’85–90% dopo una singola dose.

Questi risultati sono importanti perché suggeriscono che migliorare l’uptake cellulare può essere tanto critico quanto ridisegnare la nanoparticella. Molte LNP esistenti funzionano bene in laboratorio, dove le cellule sono in terreni ricchi di nutrienti, ma performano meno efficientemente nel corpo. Il cocktail di aminoacidi sembra aiutare a colmare questo divario rendendo le cellule target più ricettive alle LNP. Ciò potrebbe rendere più facile riutilizzare le formulazioni di LNP esistenti per nuove malattie o raggiungere un’espressione genica sufficiente con dosi inferiori o meno frequenti.

Nel contesto del cancro, l’idea ha interessanti potenziali implicazioni. Le LNP vengono esplorate per vaccini anticancro a mRNA, consegna intratumorale di geni immuno-stimolanti e strategie basate su CRISPR per disturbare geni di sopravvivenza o vie di resistenza nei tumori. Se la miscela di aminoacidi può aumentare quanto dell’mRNA o del cargo CRISPR raggiunge le cellule previste, potrebbe migliorare la forza della risposta immunitaria, potenziare l’uccisione delle cellule tumorali o rendere il gene editing più efficiente.

Fonte.