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 Biomoléculas como los ARNm encapsulados en LNP inyectados localmente pueden alcanzar otros órganos y tejidos a través de la circulación sistémica

Biodistribución y expresión génica no lineal de LNP de ARNm afectadas por la vía de administración y el tamaño de partícula

Biodistribución de LNP de ARNm de Fluc marcadas con DiR con diferente distribución de tamaño y las señales de expresión de luciferasa resultantes tras la inyección intramuscular. Se muestran imágenes representativas de uno de los tres ratones por grupo de tamaño. Las imágenes de fluorescencia (panel izquierdo) y bioluminiscencia (panel derecho) se obtuvieron de los mismos ratones con el mismo equipo IVIS.

Abstracto

Propósito: Las nanopartículas lipídicas (LNP) se utilizan ampliamente como medio para transportar moléculas de ARNm. Sin embargo, las conexiones métricas entre la biodistribución y la farmacocinética (PK) del transportador de nanopartículas y la dinámica de expresión transgénica siguen siendo en gran medida desconocidas.

Métodos: Se prepararon LNP de diferentes tamaños que contenían ARNm que codifican el gen de la luciferasa de luciérnaga. La biodistribución de los LNP inyectados en ratones se midió mediante bioimagen de fluorescencia o cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem. Además, se determinaron los niveles de expresión de luciferasa mediante bioluminiscencia y ensayos de actividad enzimática.

Resultados: Se detectaron LNPs inyectados intramuscularmente circulando en el sistema, lo que provocó su acumulación en el hígado y el bazo, especialmente cuando los tamaños de LNPs eran relativamente pequeños. Los LNPs de mayor tamaño tuvieron mayor probabilidad de permanecer en el sitio de la inyección. La expresión transgénica en el hígado fue más prominente en comparación con otros órganos y tejidos.

Conclusiones: Biomoléculas como los ARNm encapsulados en LNP inyectados localmente pueden alcanzar otros órganos y tejidos a través de la circulación sistémica. Los niveles de expresión génica se ven afectados por la biodistribución y la farmacocinética (FC) de los LNP, que a su vez se ven influenciadas por el tamaño de partícula y la vía de inyección. Dado que la eficiencia de la transfección varía según el órgano, la exposición a LNP y la expresión de ARNm no presentan una correlación lineal.

Fuente

Di J, Du Z, Wu K, Jin S, Wang X, Li T, Xu Y. Biodistribution and Non-linear Gene Expression of mRNA LNPs Affected by Delivery Route and Particle Size. Pharm Res. 2022 Jan;39(1):105-114. doi: 10.1007/s11095-022-03166-5. Epub 2022 Jan 26. PMID: 35080707; PMCID: PMC8791091.