Imágenes de nanotransportadores con resolución de célula única en todo el cuerpo del ratón con aprendizaje profundo
Abstracto
El desarrollo eficiente y preciso de nanotransportadores para la administración dirigida de fármacos se ve obstaculizado por la falta de métodos para analizar su biodistribución a nivel celular en organismos completos. Aquí presentamos la Identificación de nanotransportadores de precisión de células individuales (SCP-Nano), una línea de trabajo integrada de aprendizaje profundo y experimental para cuantificar de manera integral la orientación de los nanotransportadores en todo el cuerpo del ratón con una resolución de célula única. SCP-Nano revela los patrones de distribución tisular de las nanopartículas lipídicas (LNP) después de diferentes vías de inyección a dosis tan bajas como 0,0005 mg kg −1 , muy por debajo de los límites de detección de las técnicas convencionales de imágenes de cuerpo entero. Demostramos que las LNP inyectadas intramuscularmente que transportan el ARNm de la espícula del SARS-CoV-2 llegan al tejido cardíaco, lo que provoca cambios en el proteoma, lo que sugiere activación inmunitaria y daño a los vasos sanguíneos. SCP-Nano se generaliza a varios tipos de nanotransportadores, incluidos liposomas, poliplexos, origami de ADN y virus adenoasociados (AAV), revelando que una variante de AAV2 transduce adipocitos en todo el cuerpo. SCP-Nano permite un mapeo tridimensional integral de la distribución de nanotransportadores en los cuerpos de los ratones con alta sensibilidad y debería acelerar el desarrollo de terapias basadas en nanotransportadores precisas y seguras.
Fuente:
Luo, J., Molbay, M., Chen, Y. et al. Nanocarrier imaging at single-cell resolution across entire mouse bodies with deep learning. Nat Biotechnol (2025). https://doi.org/10.1038/s41587-024-02528-1