Liquids in Dishes in a Lab
小干扰 RNA

RNAi Pathway Graphic由于 RNA 干扰 (RNAi) 的发现以及短干扰 RNA (siRNA) 和微 RNA (miRNA) 对指导可逆基因沉默所起到的作用,人们能够创造一类全新的 RNA 治疗剂,它们可以靶向定位在其它情况下无成药性的致病基因。

 

目前正在研发中的 RNAi 治疗剂准备彻底变革:

 

• 癌症治疗
• 罕见遗传病治疗
• 免疫疗法

 

 

小 RNA 需要借助输送载体来防止被核酸酶分解并促进细胞摄取和释放到细胞质中的过程。纳米颗粒有效解决了基础研究和药物研发中的小 RNA 输送所面临的几项挑战:

 

• 防止被核酸酶分解
• 输送并释放到细胞质中
• 病毒包装既费力又耗时
• 病毒载体存在安全问题
• 其它输送方法具有毒性
• 研究和药物研发的所有阶段仅有一种 RNA 输送方法

 

借助 NanoAssemblr® 技术,纳米颗粒制剂随时可在数秒内制备出来。


克服小 RNA 输送带来的挑战

目前研究用于包装和输送 siRNA 的几种纳米颗粒制剂包括:
Liposome
脂质体
Polymeric Nanoparticle and Micelles
聚合物纳米颗粒和胶束
Nucleic Acid Lipid Nanoparticle LNP
LNP

上述制剂之中,核酸脂质纳米颗粒在临床上最为先进。首款列入待审批名单的 RNAi 药物 (Patisiran) 使用脂质纳米颗粒来输送 siRNA。但是,制备装载 siRNA 的纳米颗粒时会遇到一些挑战,而 NanoAssemblr® 技术可以解决这些挑战:


传统方法面临的挑战 NanoAssemblr® 技术的优势
不同批次间存在显著差异orangeRightArrow可制备具有高度可重复性的 siRNA 脂质纳米颗粒
包封率低导致材料损失严重orangeRightArrow生成的质粒脂质纳米颗粒具有较高的包封率和转染效力
劳动密集型制备工艺难以扩大或缩小规模orangeRightArrow可快速制备用于筛选和优化的制剂,可直接扩大制备规模以实现临床应用

主要优势


具有高度可重复性的 siRNA 脂质纳米颗粒制剂


siRNA Reproducibility Benchtop3 位独立用户在 NanoAssemblr® Benchtop 上制备 siRNA 脂质纳米颗粒,通过动态光散射测定其颗粒粒径大小和多分散系数,证明了工艺的一致性。


较高的包封率和效力


siRNA Efficiency & Potency静脉注射后,小鼠血清中的第七凝血因子蛋白质水平表现出了具有剂量依赖性的反应。对于在 NanoAssemblr® Benchtop, Blaze, 和 Scale-Up 系统 上制备的脂质纳米颗粒, 1 mg/kg 的 RNA 剂量实现了超过 90% 的敲减。


直接扩大制备规模


siRNA Consistent ScalabilityNanoAssemblr® 平台 上可实现一致的粒径大小和多分散系数结果。通过动态光散射测定三份平行制剂的粒径大小和多分散系数。通过 HPLC 测定组分。

工作原理
siRNA Production and Delivery
1) 将溶有脂质的有机溶剂和含有核酸的水溶液注入 NanoAssemblr® 试剂盒的两条入口通道。
2) 在层流状态下,两种溶液不会立即混合,但是通道内精心设计的微观特征会以可控、可重复的方式使两股流体混在一起。
3) 两股流体一毫秒内即可完全混合,导致溶剂极性发生变化,从而引发载核酸脂质纳米颗粒的自组装。


4) 改变流体注入速度和比率,可以控制脂质纳米颗粒的粒径大小。
5) 脂质纳米颗粒模拟低密度脂蛋白,因此能够像后者一样通过内源性细胞运输途径吸收,从而将核酸输送至细胞。
6) 由于采用了对 pH 值敏感的脂质,脂质纳米颗粒能够在囊泡 pH 值降低时将包封的核酸释放到细胞质中。

开始

欲了解 Precision NanoSystems 如何加速从创意到临床应用的纳米药物研发过程,请联系我们的技术销售团队。

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siRNA 资源

Publication - Summary

May 18, 2019

Annals of Hematology

Lipid nanoparticle-mediated siRNA delivery for safe targeting of human CML in vivo

N. Jyotsana, A. Sharma, A. Chaturvedi, et al.

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Publication - Summary

April 04, 2019

The Journal of Neuroscience

PTCD1 is required for mitochondrial oxidative-phosphorylation: possible genetic association with Alzheimer's disease

D. Fleck, L. Phu, E. Verschueren, T. Hinkle, M. Reichelt, T. Bhangale, B. Haley, Y. Wang, R. Graham, D.S. Kirkpatrick, M...

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Application Note

January 02, 2018

Seamless scale up of siRNA LNP formulations using the NanoAssemblr® platform

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Publication - Abstract

April 24, 2020

Cells

Modification of Adenosine196 by Mettl3 Methyltransferase in the 5’-External Transcribed Spacer of 47S Pre-rRNA Affects rRNA Matura...

O. Sergeeva, P. Sergeev, P. Melnikov, T. Prikazchikova, O. Dontsova and T. Zatsepin

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Publication - Abstract

April 13, 2020

Advanced Drug Delivery Reviews

Targeted Lipid Nanoparticles for RNA Therapeutics and Immunomodulation in Leukocytes

N. Veiga, Y. Diesendruck and D. Peer

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Publication - Abstract

April 08, 2020

Molecular Pharmaceutics

Hydrophobic Domain Structure of Linear-Dendritic Poly(ethylene glycol) Lipids Affects RNA Delivery of Lipid Nanoparticles

K. Zhou, L.T. Johnson, H. Xiong, S. Barrios, J.T. Minnig, Y. Yan, B. Abram, X. Yu and D.J.Siegwart

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