PEG-lipide nanodeeltjes bij de ontwikkeling van mRNA-vaccins

Geautomatiseerde oplossingen en in-situ PAT ter ondersteuning van LNP-formulering

<center>Structuur van een lipidennanodeeltje (LNP) dat mRNA-moleculen bevat voor COVID-19-vaccintherapie</center>
Structuur van een lipidennanodeeltje (LNP) dat mRNA-moleculen bevat voor COVID-19-vaccintherapie

1. PEG-lipiden
Hogere stabiliteit en langere bloedsomloop

 

2. Helper lipiden
Structurele ondersteuning

 

3. mRNA
Coderen van spike-eiwitfragmenten = API

 

4. Cholesterol
Structurele ondersteuning en stijfheid

 

5. Kationische lipiden
Stabilisatie van mRNA

geautomatiseerde PAT voor formulering van PEG-lipide nanodeeltjes LNP voor mRNA-productie

Stroomafwaartse verwerkingstechnieken

Applicaties

Gerelateerde bronnen

Citaten en verwijzingen

  1. Hou, X., Zaks, T., Langer, R., & Dong, Y. (2021). Lipide nanodeeltjes voor mRNA-afgifte. Natuur beoordelingen Materialen, 6 (12), 1078-1094.https://doi.org/10.1038/s41578-021-00358-0
  2. Santonocito, D., Sarpietro, M. G., Carbone, C., Panico, A., Campisi, A., Siciliano, E. A., Sposito, G., Castelli, F., & Puglia, C. (2020). Curcumine met gePEGyleerde vaste lipide nanodeeltjes voor systemische toediening: een voorstudie. Moleculen, 25(13), 2991. https://doi.org/10.3390/molecules25132991
  3. Prabhu, S., Ortega, M. S., & Ma, C. (2005). Nieuwe formuleringen op basis van lipiden die de in vitro oplossings- en permeabiliteitseigenschappen van een slecht in water oplosbaar modelgeneesmiddel, piroxicam, verbeteren. Internationaal tijdschrift voor farmaceutica, 301 (1-2), 209-216. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2005.05.032

 

Meer informatie

Wat is PEG?

PEG (polyethyleenglycol) is een synthetisch polymeer dat veel wordt gebruikt in verschillende industrieën, waaronder farmaceutica, cosmetica en voedsel. PEG is een hydrofiele stof, wat betekent dat het wordt aangetrokken door water en er gemakkelijk in oplost. In de farmaceutische industrie wordt PEG vaak gebruikt als oplosmiddel voor slecht oplosbare geneesmiddelen. Het kan ook worden gebruikt om de farmacokinetische eigenschappen van geneesmiddelen te wijzigen door hun halfwaardetijd te verlengen, hun klaringspercentage te verminderen en hun biologische beschikbaarheid te verbeteren.

Wat is een PEG-lipide? Wat is een gepegyleerd lipide?

PEG-lipide, ook wel gepegyleerd lipide genoemd, is een type lipide dat is gemodificeerd met een keten van polyethyleenglycol (PEG). Deze modificatie helpt de stabiliteit van de lipide nanodeeltjes te verbeteren, die worden gebruikt om mRNA-vaccins in cellen af te leveren. Het PEG-lipide fungeert als een schild en voorkomt dat het immuunsysteem de nanodeeltjes herkent en aanvalt voordat ze hun lading kunnen afleveren. "Payload" verwijst naar de therapeutische of diagnostische stof die door de nanodeeltjes wordt gedragen. Dit is cruciaal voor de effectiviteit van mRNA-vaccins, omdat het het vaccin in staat stelt zijn doelcellen te bereiken en een immuunrespons op gang te brengen. De ontwikkeling van PEG-lipide is dus een cruciale doorbraak geweest in de strijd tegen COVID-19.

Hecht lipide zich aan of plakt het aan PEG?

Over het algemeen hechten lipiden zich niet aan PEG. De interactie tussen lipiden en PEG kan echter worden beïnvloed door een aantal factoren, zoals de grootte en vorm van het lipidemolecuul, de lengte en het molecuulgewicht van de PEG-keten, en de concentratie en temperatuur van de oplossing. In sommige gevallen kunnen lipiden zich associëren met PEG door hydrofobe interacties of van der Waals-krachten. Deze interacties zijn echter meestal zwak en omkeerbaar en resulteren niet in een significante hoeveelheid hechting of hechting tussen de twee moleculen.

Waarom PEG-lipiden gebruiken?

PEG-lipiden hebben verschillende effecten op de eigenschappen van lipide nanodeeltjes, zoals deeltjesgrootte en stabiliteit. PEG-lipiden kunnen ook worden gebruikt om specifieke liganden aan het deeltje te hechten voor gerichte afgifte. Door de verhoudingen en eigenschappen van PEG-lipiden te optimaliseren, kunnen chemici mogelijk de werkzaamheid van de medicijnafgifte verbeteren en de beperkingen van slecht oplosbare medicijnen overwinnen. Bovendien worden PEG-lipiden vaak gebruikt als hulpstof in farmaceutische formuleringen, waaronder vaccins, vanwege hun biocompatibiliteit en het vermogen om de oplosbaarheid en stabiliteit van geneesmiddelen te verbeteren. Zowel de Moderna- als de Pfizer-BioNTech COVID-19-vaccins gebruiken PEG-lipiden als hulpstof, een stof die aan een vaccinformulering wordt toegevoegd om de stabiliteit en effectiviteit ervan te verbeteren.

Hoe verlengt PEG de circulatietijd?

PEG (polyethyleenglycol) kan de circulatietijd van geneesmiddelen of geneesmiddeldragers, zoals lipide nanodeeltjes, verlengen door hun herkenning en eliminatie door het immuunsysteem te verminderen. In het bijzonder, wanneer PEG-moleculen aan het oppervlak van het medicijn of de medicijndrager zijn bevestigd, vormen ze een beschermende laag die het beschermt tegen detectie door de immuuncellen van het lichaam. Dit komt omdat PEG een hydrofiel polymeer is dat door het immuunsysteem niet als vreemd wordt herkend en daarom niet onderhevig is aan dezelfde klaringsmechanismen die verantwoordelijk zijn voor het verwijderen van vreemde stoffen uit het lichaam. Dit beschermende effect wordt soms het "stealth-effect" of "PEGylering" genoemd en kan de farmacokinetische eigenschappen van geneesmiddelen of geneesmiddeldragers, zoals lipide nanodeeltjes, aanzienlijk verbeteren door hun circulatietijd in de bloedbaan te verlengen.

Ik wil...
Hulp nodig?
Wij willen u helpen bij het bereiken van uw doelen. Praat met onze experts.