نویسنده: مبینا پورمرورفرد

‌ نانوذرات لیپیدی (LNP) به عنوان مهم‌ترین راهکار غیر ویروسی برای دارورسانی اسیدهای نوکلئیک، تحول چشمگیری در درمان‌های ژنی و واکسن‌های mRNA ایجاد کرده‌اند. با این حال، شناسایی سریع بهترین فرمولاسیون‌ها در میان مجموعه‌ای بزرگ از ترکیبات، به دلیل محدودیت‌های روش‌های کلاسیک (پیپتاژ دستی و میکروفلوئیدیک) همچنان چالشی جدی باقی‌مانده است.

فناوری HTF-FLASH

فناوری HTF‑FLASH (High‑Throughput Formulation using Fast Lipid nanoparticle Assembly via Simple  Thermomixing) روشی نوآورانه برای تولید سریع و همزمان نانوذرات لیپیدی حامل mRNA است. در این سامانه از ترمومیکسر، پلیت ۹۶ خانه‌ای و پیپت چندکاناله استفاده می‌شود تا در مدت زمانی کوتاه (۳۰ ثانیه تا یک دقیقه) چند فرمولاسیون LNP به صورت موازی و با کیفیت یکنواخت دست یابد. در این فرایند، فاز آبی شامل mRNA پیش از اختلاط در ظرف موردنظر آماده می‌شود و سپس محلول اتانولی حاوی لیپیدها به‌صورت سریع تزریق می‌گردد. ترمومیکسر با دمای کنترل‌شده (۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد) و سرعت چرخش مشخص (۶۰۰ تا ۱۵۰۰ دور در دقیقه) باعث خودآرایی و تشکیل پایدار نانوذرات می‌شود.
این روش در مقایسه با سامانه‌های میکروفلوئیدیک، علاوه بر حفظ ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و بازده انتقال RNA، مصرف مواد  اولیه و اتلاف mRNA را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. HTF‑FLASH به کمک فرمولاسیون موازی و تکرارپذیر، امکان غربالگری سریع کتابخانه‌های وسیع از نانوذرات لیپیدی را با هزینه‌ای پایین و کارایی بالا در زمینه‌های پیش‌بالینی و بالینی فراهم می‌سازد و به عنوان جایگزینی کارآمد برای تکنولوژی‌های پیچیده‌تر شناخته می‌شود.
کارایی انکپسولاسیون mRNA/LNP توسط HTF-FLASH به بیش از ۹۱٪ رسید که با داده‌های روش میکروفلوئیدیک قابل قیاس بود. نتایج نشان داد حتی با کوچک‌ترین حجم‌ها (تا ۳۰ میکرولیتر)، تولید یکنواخت و راندمان بالا حفظ می‌شود.
در سنتز همزمان هشت فرمولاسیون LNP با پیپت هشت‌کاناله ، انحراف معیار و بازده به طور چشمگیری پایین و تکرارپذیری مطلوب به‌دست آمد.

مزایای کلیدی

• کاهش مصرف و تلفات mRNA و مواد اولیه در مقایسه با میکروفلوئیدیک( مناسب کار با RNAهای کمیاب و گران)
• تولید موازی و سریع فرمولاسیون‌های متفاوت در کمتر از یک دقیقه (بهبود چشمگیر سرعت غربالگری)
• حفظ کیفیت مطلوب (اندازه، یکنواختی، راندمان انکپسولاسیون) به‌صورت پایدار در مقیاس کوچک و بزرگ
• امکان ادغام تمام فرایندهای فرموله‌سازی، خالص‌سازی و ارزیابی زیستی در پلیت ۹۶‌خانه‌ای واحد (تسریع روند توسعه داروهای RNA)
• هزینه پایین، دسترسی آسان و عدم نیاز به تجهیزات تخصصی گران؛ مناسب مراکز پژوهشی با امکانات محدود

HTF‑FLASH با فراهم‌سازی فرمولاسیون سریع، قابل‌تکرار و کم‌هزینه‌ی نانوذرات mRNA، راهکاری کارآمد برای غربالگری و توسعه‌ی درمان‌های ژنی و RNAمحور به‌شمار می‌آید و چشم‌انداز نوینی برای شتاب‌بخشیدن به پژوهش‌های نانودارو و ژن‌درمانی ارائه می‌کند.

مرجع

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c03793