Programmerbar mRNA-indkapsling i naturlige partikler
Forskere fra Aarhus Universitet og Syddansk Universitet har opfundet en ny måde at kombinere liposomer med naturlige ekstracellulære vesikler. Det skaber et mere effektivt og mindre giftigt system til at levere mRNA end de traditionelle lipid-nanopartikler, som bruges i COVID-19-vacciner. Denne opdagelse åbner døren for fremskridt inden for naturlig medicinlevering.
Under pandemien har vi alle hørt om mRNA vacciner og muligvis også lipid nanopartikler. Lipid nanopartikler er små syntetiske partikler som beskytter og bærer mRNA’et ind i vores kroppe og har været et revolutionerende værktøj.
Men på trods af de banebrydende resultater kan det gøres lidt bedre. Der er nemlig også en lille hage ved de små syntetiske partikler idet de kan skabe et immunrespons mod sig selv.
Derfor har et hold forskere fra iNANO, Aarhus Universitet i samarbejde med Syddansk Universitet sat sig for at forbedre leveringsmetoden.
Fandt inspiration i naturen selv
Hvis man effektivt skal levere noget ind i vores celler, kan man lære meget af at studere hvordan vores krop selv kommunikerer og overleverer materiale fra celle til celle. Her støder man på de såkaldte ekstracellulære vesikler. De kan overlevere både proteiner og RNA og er dermed oplagte at udnytte. Men det er fortsat en udfordring at få store RNA-molekyler som mRNA ind i de ekstracellulære vesikler uden at ødelægge dem.
For at løse det problem har forskerne opfundet en helt ny metode til at fusionere liposomer – små fedtbobler med mRNA inde i – sammen med naturlige extracellulære vesikler. Fusionen af de to vesikler sker ved sammensmeltning af DNA molekyler, som er sat på ydersiden af partiklerne. Man kan derved indkode i DNA’et hvilke partiker der skal smeltes sammen.
De fabrikkerede hybridpartikler med indkapslet mRNA har vist sig at være meget mere effektive til at levere mRNA’et ind i cellerne og dermed lade cellerne omdanne mRNA’et til protein. Det interessante ved studiet er at de nye nanopartikler viser sig mere effektive og mindre giftige for cellerne end traditionelle lipid nanopartikler som er brugt ved corona vacciner.
Dermed kunne den nye metode være et trin på vejentil at fabrikkere mere naturlig medicin på i fremtiden.
About the research
Study type:
Experimental molecular biology.
Ekstern finansiering:
This work was funded by the Villum Foundation by BioNEC (grant 18333) for P.M.G.L., and S.V. N.K. was funded by the Novo Nordisk Foundation grant No. NNF 21OC0071957. J.K. was funded by the Danish National Research Foundation grant No. 135 (CellPAT) and Novo Nordisk Foundation grant No. NNF23OC0081177. M.G.M. was funded by Lundbeck Foundation grant No. R380-2021-1393, and J.V. was funded by Lundbeck Foundation grant No. R346-2020-1999. P.S. was funded by Novo Nordisk Foundation grant No. NNF20OC0064187, and Y.Y. was supported by DFF grant No. 9039-00306B and Omiics ApS.
Interessekonflikt
Ingen
Link til den videnskabelige artikel:
Programmable RNA Loading of Extracellular Vesicles with Toehold-Release Purification
Mette Galsgaard Malle, Ping Song, Philipp M. G. Löffler, Nazmie Kalisi, Yan Yan, Julián Valero, Stefan Vogel, and Jørgen Kjems.
JACS, 26 April 2024, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13123
Contact information:
Professor Jørgen Kjems
Aarhus Universitet
Institut for Molekylærbiologi og Genetik & Interdisciplinary Nanoscience Centre (iNANO)
Email: jk@mbg.au.dk