نویسنده: سعیده میلانی

نانوذرات لیپیدی یا LNPها قلب تپندهٔ واکسن‌های مبتنی بر RNA هستند. این ذرات  RNAرا درون خود حمل و از آن محافظت می‌کنند. با این وجود هنوز به‌درستی نمی‌دانیم این ذرات دقیقاً چه شکلی‌اند، چقدر RNA در خود دارند و چرا برخی از آن‌ها مؤثرتر عمل می‌کنند. روش های رایج مانند DLS و یا مبتنی بر فلورسنت، فقط میانگین اندازه یا میزان کلی RNA را بدون ذکر جزئیات هر ذره نشان می‌دهند و چونLNP ها از ذراتی با اندازه و ترکیب متفاوت تشکیل شده‌اند، نیاز به ابزارهایی دقیق‌تر برای بررسی تفاوت‌های آنها می باشد. در این مطالعه، چهار نوع LNP رایج شامل  MC3 ، C12-200،  SM-102 و   ALC-0315 با دو روش مخلوط‌ سازی معمولی (Bulk)ومیکروفلوئیدی (Microfluidic) که کنترل دقیق‌تری دارد ساخته شد. برای شناخت دقیق ساختار و ترکیب این ذرات، از چند روش پیشرفته شامل اولتراسانتریفیوژ تحلیلی (SV-AUC) برای تفکیک ذرات بر اساس چگالی،جداسازی جریان میدانی (FFF-MALS) برای سنجش اندازه و یکنواختی و پراکندگی پرتو ایکس سینکروترونی (SEC–SAXS) برای دیدن ساختار درونی استفاده شد.

نتایج قابل توجه بود

در هر نمونه، ذرات خالی و پر از RNA با نسبت‌های مختلف وجود داشتند. LNPهای ساخته‌شده با روش میکروفلوئیدی کوچک‌تر، یکنواخت‌تر و دارای RNA بیشتری بودند. داده‌های SAXS نیز نشان داد که LNPها برخلاف تصور، کروی کامل نیستند بلکه بیضی‌های کشیده‌اند.

تأثیر روش تولید بر عملکرد

در مطالعه این LNPها در سلول‌های T و مدل‌های حیوانی ، در سه ترکیب MC3، SM-102  و ALC-0315 روش میکروفلوئیدی باعث افزایش انتقال RNA شد، اما در C12-200 روش سنتی کارآمدتر بود. این تفاوت با نحوهٔ برهم‌کنش  RNA و لیپیدها درون ذره مرتبط بود؛ نظم داخلی بیشتر، انتقال مؤثرتر RNA را به همراه داشت. بررسی مسیرهای سلولی نشان داد که LNPهای مختلف از راه‌های متفاوتی وارد سلول می‌شوند و میزان فرارشان از اندوزوم به نوع فرمول و روش ساخت بستگی دارد. جالب اینکه LNPهای C12-200 ساخته‌شده با روش دستی، بهتر از مسیر اندوسیتوز فرار می‌کردند.

نتیجه و چشم‌انداز

این مطالعه نشان داد که هیچ ابزار واحدی نمی‌تواند همه‌چیز را دربارهٔ LNPها آشکار کند. برای درک کامل، باید چندین روش تحلیلی را با داده‌های زیستی ترکیب کرد. همچنین طراحی LNP باید متناسب با بافت هدف یا مسیر تزریق انجام شود. شناخت تفاوت میان ذرات خالی و حامل، و شکل واقعی آن‌ها، پایه‌ای برای بهبود کپسوله‌سازی RNA، افزایش کارایی و ایمنی می باشد. پژوهشگران قصد دارند کتابخانه‌ای بزرگ‌تر از LNPها و RNAها بسازند و به کمک دستگاه‌های میکروفلوئیدی شکل و ساختار درونی ذرات را کنترل کنند. این مطاله دیدی تازه به دنیای نانو ارائه می‌دهد که در آن  LNPها فقط پوششی برای RNA نیستند، بلکه سامانه‌هایی زنده و پیچیده‌اند که رفتارشان می‌تواند سرنوشت درمان را تعیین کند.

مرجع

https://doi.org/10.1038/s41587-025-02909-0

a) شکل کروی MC3، C12-200، SM-102 و ALC-031 درهردو روش میکروفلوئیدی و حجمی در بررسی با میکروسکپ الکترونی
b) بازسازی داده‌های SEC–SAXS نشان داد ALC-0315 های میکروفلوئیدی بیضوی کشیده‌اند، نه کروی.