具有主动靶向性的新型核酸递送平台

企业 2024-11-28 07:35 上海

概述

核酸药物是一种基于核酸（DNA或RNA）的治疗性药物，旨在通过直接作用于遗传物质来治疗或预防疾病。这类药物利用核酸的生物学特性，如基因编码、基因表达和基因调控等，来精准地干预疾病过程。根据核酸的类型和作用机理划分可分为siRNA，ASO，mRNA，CRISPR-Cas9基因编辑系统等。核酸药物作为一类新兴的治疗手段，正逐渐展现出其在疾病治疗中的巨大潜力。随着科学技术的不断进步和临床应用的不断拓展，核酸药物有望为医学领域带来革命性的变革。

在生物体内，核酸因其固有的易分解特性，在医药品开发过程中，高效的递送系统成为了不可或缺的关键要素。2020年，针对爆发的新型冠状病毒（COVID-19）德国公司BioNTech以及美国的Pfizer公司、Moderna公司凭借创新的mRNA疫苗技术，利用由脂质体等四种成分精心构建的LNP递送系统，成功将mRNA包裹并安全注入人体，开启了核酸治疗领域的新篇章。

‌LNP脂质体（Lipid Nanoparticle）是一种由脂质分子组成的囊泡结构，具有双分子层结构，能够包裹水相和脂相物质。‌在mRNA新冠疫苗的开发中发挥了重要作用。LNP脂质体由四种主要成分组成：可电离阳离子脂质、磷脂、胆固醇或其衍生物，以及聚乙二醇（PEG）脂质。这些成分各自在LNP的功能中扮演着重要角色进入细胞后在细胞内形成内涵体，同时释放出核酸药物。然而，为进一步提升疗效，需将抗原精确递送至如树突状细胞（DC细胞）这类特定细胞内。遗憾的是，尽管LNP等递送系统已占据市场主流，由于脂质体的成份限制，在不改变配方组成的基础上难以实现主动靶向性抗原的结合。亟需研发出既安全又高效的解决方案。

而更为重要的是，LNP做为被关注度极高的递送技术，大多数核酸开发公司均通过间接获得专利授权的形式获得使用许可，这在后续商业化，特别是海外市场开拓上将面临着巨大的挑战。所以，即使从商业化角度出发，市场上也需要一款能够取代LNP的高性能核酸递送系统来实现下一代核酸药物的开发。

聚轮烷，是一种由环状分子与链状分子巧妙结合而成的分子结构，其独特的动态可逆性源于环糊精在聚合物链上的自由滑动与旋转，为材料赋予了前所未有的分子运动特性。在生物医学工程领域，聚轮烷的这一特性不仅能够优化材料的初始响应性能，还能通过多点协同作用，增强与药物、基因、细胞等目标对象的相互作用，进而影响其功能乃至细胞骨架的构建，展现出广阔的应用前景。

精氨酸等碱性氨基酸因其独特的化学结构和正电荷特性，长期以来被视作增强细胞穿透能力的有效手段。精氨酸通过与细胞膜表面的负电荷相互作用，促进分子跨越细胞膜的屏障，实现细胞内递送。然而，随着研究的深入，科学家们不断探索新的细胞穿透肽，以期在提升穿透效率的同时，优化生物相容性和减少潜在毒性。胍基乙酸，这一传统上多用于医药有机合成及食品饲料添加剂的化合物，很少用于生物医药领域。

（图）PRX结构图

维肽瀛生物技术有限公司聚焦于聚轮烷和精氨酸，通过数年的研发，开发出了全新的PRX核酸递送系统。该递送系统不同于LNP的包封形式，采取缠绕的形态紧密结合核酸或核酸复合物。而更为重要的是，PRX可在递送系统外部添加任意靶点，形成主动精准靶向。这突破了目前核酸药物递送领域领域的开发瓶颈。

同时，由于PRX的开发工艺简单，合成便捷，在成本和质量控制方面也远远优于LNP。另外，因为PRX递送系统通过缠绕方式与核酸形成结合，核酸的长度不再是制约因素，可以更自由的实现递送从小核酸到CRISPR-Cas9基因编辑工具等各种类型的核酸药物，大大拓展了核酸药物开发的想象空间。

精准靶向DC细胞

在精准靶向性方面，维肽瀛的研发团队首先完成了针对DC细胞靶向分子的相关设计和早期验证。DC细胞做为重要的抗原递呈通道，在肿瘤疫苗和传染病疫苗开发中举足轻重。靶向DC细胞可以实现相关抗原mRNA更精准的递呈到DC细胞，增强核酸药物在体内的治疗效果。

通过实验证明，利用PRX分子递送的mRNA不仅顺利进入胞内完成蛋白翻译，递送效率和药物安全性方面均要优于LNP递送的mRNA。

（图）PRX应用于DC靶向mRNA递送

此外，维肽瀛还在此基础上验证了PRX分子递送各类核酸药物，这包括了SiRNA，RNP，以及CRISPR-Cas9基因编辑工具。结果显示，不管哪一种类型的核酸，PRX递送平台均表现出了优异的递送效果。这再次证明了PRX分子做为核酸药物递送系统的高可塑性和灵活性。

（图）PRX应用于siRNA递送

（图）PRX递送平台应用于RNP递送

（图）PRX递送平台应用于CRISPR-Cas9递送

在完成了DC靶向的递送系统的实验验证后，维肽瀛近期又开始着手展开针对T细胞靶向的递送系统开发。该研究将继续拓展PRX递送系统的在精准靶向性上的应用范围，做为新一代的核酸递送系统，完成针对T细胞的靶向验证将意味着有望开发下一代的体内T细胞疗法，和一系列针对T细胞靶向的自身免疫性疾病的治疗药物。如果这成为现实，不仅仅对于核酸药物开发，而是整个生物制药领域都将带来全新的突破和颠覆性革新。

关于维肽瀛

维肽瀛生物技术有限公司于2019年注册成立，公司在香港、上海、天津均设立有公司机构，公司致力于高创新性的生物技术研究和创新药物的研究开发和国际化合作。维肽瀛独立开发了针对肿瘤的高安全性、有效性的新型靶向分子免疫治疗药物和具有广泛应有场景的核酸递送技术平台。同时，为早日将革新的医药品提供给患者，公司联合海外的知名科研单位持续保持深入合作，助力基础研究的成果转化，推进医药项目的产业化。公司将在未来几年内，以核酸递送平台和核酸疫苗项目为基础，不断拓宽自身研发管线的同时，以开放的姿态接受积极推进外部合作和联合开发，助力中国核酸药物推陈出新，一起寻找中国生物制药行业全新的发展道路。

维肽瀛（香港）生物科技有限公司

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