ウイルスフリーでの核酸のドラッグデリバリーシステムに有用な脂質ナノ粒子 NanOZ-LNP Lipid NanoParticlesシリーズ

RNA療法分野では、近年、多くの重要なブレークスルーがもたらされています。数十年にわたる研究開発の結果、RNA治療薬は、タンパク質置換、免疫調節、および遺伝子編集を通じて、これまで不治だった病を治療する大きな可能性を秘めています。新型コロナウイルスによるパンデミックはRNA医学の力を見せつける結果となりました。RNAベースの治療法は、神経変性疾患から感染症、抗がん治療に至るまで、様々な症状の治療に期待されています。

RNA治療薬は、安全性・再現性・汎用性が高いため、ワクチン接種、免疫腫瘍学、慢性および遺伝性疾患の治療などの医療分野に革命を起こす可能性を秘めています。しかし、裸のmRNAは不安定で、負電荷のために細胞に取り込まれにくく、また生体内で急速に分解されます。そのため、in vivoアプリケーションでmRNAを効率的に送達するためのシステムが必要です。非ウイルス遺伝子送達システムは、タンパク質発現の一時的な増強またはノックダウンを目的として、目的の細胞に核酸ペイロード（DNAおよびRNA）を送達するための効率的なアプローチです。この用途のために、OZ Biosciences（OZB）社では、遺伝子導入システムとしての脂質ナノ粒子（LNP）を既製品とカスタム品でご提供しています。現状、LNPを用いた製剤化は、遺伝子治療の最先端の送達プラットフォームであり、様々な疾患を治療するための有望な候補となっています。さらに、LNPは、siRNAによるアミロイドーシス疾患治療薬（Onpattro）が米国FDA（食品医薬品局）の承認を受けたほか、mRNA-LNPベースのSARS-CoV-2ワクチン（ComirnatyおよびSpikeVax）が広く流通しています。

LNP（Lipid NanoParticles）はリポソームに類似した構造を有しており、様々な核酸（RNA、mRNA、siRNA、gRNA、cRNA、DNA）や低分子化合物などのカプセル化が可能です。LNPは、水性コアをそれぞれ異なる機能を有する4種類の脂質成分を組み合わせた脂質シェルが囲った構造をしています。通常は、LNPの剛性に寄与するコレステロール（図中B）、ステルス性（免疫反応回避）を付与するPEG-脂質（図中C）、核酸との複合体を形成する脂質（図中D）、安定性に寄与するヘルパー脂質（図中E）をあらかじめ定めた比率で複合体化し、核酸の活性を増強します。

マイクロ流体技術の使用により、目的分子をカプセル化したLNPを、希望の粒径で迅速かつ再現性高く作製できます。

LNPは、内部コア内に目的の送達物（ペイロード）を保持する脂質ベースのドラッグデリバリーシステム（DDS、Drug Delivery System）です（下図参照）。核酸の場合、カチオン性脂質が主に静電的相互作用により遺伝物質を保持することにより、核酸はヌクレアーゼの分解から保護されます。LNPが生体内に投与されると、主にエンドサイトーシス現象の後に細胞内にペイロードを輸送できます。エンドソームでは、pHスポンジ効果によってLNPの完全性が損なわれて、核酸が細胞質へ放出されます。最終的には、細胞内の機構により輸送された遺伝物質が細胞内での反応に使用されます。LNPは、タンパク質の置換、免疫調節、および遺伝子編集などへの関与による数多くの医療用途に適用されています。

OZ Biosciences社では、NanOZ-LNP技術を利用した以下の受託サービスもご提供しています。詳細は☞ カスタムNanOZ-LNP Lipid NanoParticles受託サービスをご覧下さい。