In vivo delivery of plasmid DNA by lipid nanoparticles: the influence of ionizable cationic lipids on organ-selective gene expression

阳离子聚合 体内 转染 基因传递 化学 DNA 核酸 RNA干扰 基因 遗传增强 细胞生物学 脂质体 生物物理学 生物化学 核糖核酸 生物 遗传学 有机化学
作者
Azizah Algarni,Emily H. Pilkington,Estelle J. A. Suys,Hareth Al-Wassiti,Colin W. Pouton,Nghia P. Truong
出处
期刊:Biomaterials Science [Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (11): 2940-2952 被引量:88
标识
DOI:10.1039/d2bm00168c
摘要

Ionizable cationic lipids play a critical role in developing new gene therapies for various biomedical applications, including COVID-19 vaccines. However, it remains unclear whether the formulation of lipid nanoparticles (LNPs) using DLin-MC3-DMA, an optimized ionizable lipid clinically used for small interfering RNA (siRNA) therapy, also facilitates high liver-selective transfection of other gene therapies such as plasmid DNA (pDNA). Here we report the first investigation into pDNA transfection efficiency in different mouse organs after intramuscular and intravenous administration of lipid nanoparticles (LNPs) where DLin-MC3-DMA, DLin-KC2-DMA or DODAP are used as the ionizable cationic lipid component of the LNP. We discovered that these three benchmark lipids previously developed for siRNA delivery followed an unexpected characteristic rank order in gene expression efficiency when utilized for pDNA. In particular, DLin-KC2-DMA facilitated higher in vivo pDNA transfection than DLin-MC3-DMA and DODAP, possibly due to its head group pKa and lipid tail structure. Interestingly, LNPs formulated with either DLin-KC2-DMA or DLin-MC3-DMA exhibited significantly higher in vivo protein production in the spleen than in the liver. This work sheds light on the importance of the choice of ionizable cationic lipid and nucleic acid cargo for organ-selective gene expression. The study also provides a new design principle towards the formulation of more effective LNPs for biomedical applications of pDNA, such as gene editing, vaccines and immunotherapies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
一一发布了新的文献求助10
刚刚
背后如之发布了新的文献求助10
1秒前
千与千寻发布了新的文献求助10
2秒前
青年才俊完成签到,获得积分10
2秒前
tao完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
王yy完成签到,获得积分10
3秒前
valiente发布了新的文献求助10
3秒前
Peng完成签到,获得积分20
3秒前
drhx完成签到,获得积分10
3秒前
人间小布丁完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助sulin采纳,获得10
4秒前
jingjun_Li发布了新的文献求助10
4秒前
林大新叶发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助于miemie采纳,获得10
4秒前
5秒前
汉堡包应助Pisces采纳,获得10
5秒前
5秒前
ATYS发布了新的文献求助10
5秒前
润柏海完成签到 ,获得积分10
5秒前
hh发布了新的文献求助10
6秒前
白鸥完成签到 ,获得积分10
6秒前
htx发布了新的文献求助10
6秒前
小悦完成签到 ,获得积分10
6秒前
高贵雁芙完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6.2应助xuxiao采纳,获得30
8秒前
8秒前
8秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
hhzzhhggff发布了新的文献求助10
8秒前
Gauss应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
哦哟哟丶发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助林大新叶采纳,获得10
9秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
勋勋xxx完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7773841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315871
关于积分的说明 20348058
捐赠科研通 7359617
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317295
关于科研通互助平台的介绍 2465859
邀请新用户注册赠送积分活动 2332488