Aşı Taşıyıcı Sistemlerin Tasarımında Lipid Nanopartiküllerin Kullanımı

Lipid Nanopartiküllerin iletim sistemleri üzerindeki etkilerine ve bir iletim sistemi olarak LNP’lerin faydalarına genel bir bakış…

Lipid Nanopartiküller (LNP) en gelişmiş farmasötik taşıyıcı sistemlerden biridir. Rekombinant protein ve nükleik asit bazlı aşılarda kullanılan antijenler için güvenli ve etkili bir taşıyıcı sistem oluştururlar. Vücuttaki dolaşım süresini arttırırlar ve antijenin hedef bölgeye iletilmesine yardımcı olurlar. Dolayısıyla Lipid Nanopartiküller modern aşı araştırmalarının önemli bir bileşenidir.

Ortalama çapı 10 ila 1000 nanometre arasında olan Lipid Nanopartiküller, lipid bazlı bir yüzey aktif madde içeren keseciklerdir. Aşı üreticileri, aşının vücuttaki davranışını belirlemek için taşıma sistemini ihtiyaçlarına göre uyarlamak konusunda Lipid Nanopartiküllerden faydalanmaktadırlar.

Lipid Nanopartiküller Taşıma Sistemlerini Nasıl Etkiler?

Aşı etkinliğine yardımcı olmak ve istenen etkilere ulaşmak için uyarlanabilen Lipid Nanopartiküllerin bazı özellikleri:

• Fosfolipid türü
• Taşıyıcı yağ (genellikle kolesterol)
• Vücuttaki dolaşım süresini arttıran ve partiküllerin bağışıklık sistemi tarafından yok edilmesini önleyen için yüzey değiştiriciler
• Antijen tipi (örneğin, protein veya RNA)
• İşleme yöntemi (örn. Microfluidizer Yüksek Basınçlı Homojenizatör teknolojisi kullanılarak ince film yöntemi (thin film method))
• Partiküllerin yüzey yükü

Bu parametreler aşının son halinin aşağıdaki özelliklerini etkileyebilir:

• Aktivite
• İmmünojenisite
• Vücutta dolaşım süresi
• Depo etkisi
• Parçacık boyutu

Partikül boyutu, Lipid Nanopartiküller için özellikle önemlidir, çünkü daha küçük partiküller vücutta daha iyi bir dolaşım sağlar. Microfluidics, Lipid Nanopartiküllerinde kesecik (vezikül) boyutunun önemi hakkında daha fazla bilgi edinmek için Strathclyde Üniversitesi ile birlikte çalıştı. Bu web seminerini izlemek için tıklayın.

Lipid Nanopartiküllerin Hazırlanması

Aşağıdaki şema Lipid Nanopartikülleri üretmek için yaygın olarak kullanılan bir tekniği göstermektedir.

1 – Fosfolipid, taşıyıcı yağ ve aktif maddeler, daha sonra buharlaştırılan bir çözücü içerisinde çözülür.
2 – Bu çökeltiye bir tampon eklenir ve daha sonra ısıtılır. Ardından fosfolipidler hidratlamak (suyla karıştırmak) için vortekslenir.
3 – Daha sonra, içinde çok katmanlı veziküllerin (MLV’ler) üretildiği antijen eklenir.
4 – Bu çözelti, partikül boyutunu küçük tek katmanlı veziküllere küçültmek için bir Microfluidizer İşlemci’den geçirilir.

İlaç Taşıma Sistemi Olarak Lipid Nanopartiküllerinin Faydaları

Aşı geliştirmek için Lipid Nanopartiküllerinin taşıma sistemi olarak kullanılmasının birçok yararı vardır.

• Hem hidrofilik, hem de hidrofobik etken maddeler yüksek verimlilikte enkapsüle edilebilir.
• Lipid Nanopartiküller, lipozomun vücuttaki dolaşım yarılanma ömrünü uzatan inert ve biyouyumlu polimerler ile kaplanabilir.
• Aşının davranış şeklini ve hangi spesifik hücreleri, dokuları ve organları hedefleyeceğini değiştirmek için spesifik ligandlarla işlevselleştirilebilirler.

Lipid Nanopartiküllerin Elektrik Yükünün Aşı Etkinliği Üzerine Etkisi

Lipid Nanopartiküllerin elektrik yükünü kontrol etmek aşı üretiminde çok önemlidir. Çünkü aşının vücuda nasıl dağıldığının kontrol edilmesini sağlar. Bu etkiyi görmek adına, her biri farklı elektrik yüklerine sahip dört farklı Lipid Nanopartikül taşıma sistemi formülasyonunun sirkülasyon hızı araştırıldı.

Anyonik formülasyonlar, nötr yüklü formülasyonlardan enjeksiyon bölgesinden daha hızlı şekilde uzaklaşır. Tam aksine, katyonik formülasyonlar enjeksiyon bölgesinde çok daha uzun süre kalarak antijenin enjeksiyon bölgesinden yavaşça salındığı bir depo etkisi (depot effect) oluştururlar.

Aşı üreticileri için bu depo etkisi, antijenin yavaş ve düzenli salınımının istendiği taşıma sistemleri için yararlı olabilir. Bu, hastada bağışıklık oluşturmak için gereken dozun azalması anlamına gelir.

Bununla birlikte, immünojenisiteyi sağlamak için kan serumunda yüksek bir antijen konsantrasyonuna ihtiyaç duyuluyorsa, depo etkisi olumsuz etkiler de yaratabilir. İmmünojenisiteyi sağlamak için, etken maddenin mümkün olduğunca çabuk salınması ve sirküle edilmesi gerekir. Negatif yüklü Lipid Nanopartikülleri, antijenin hızlı bir şekilde salınmasını sağlamanın en iyi yoludur.

Kaynak: https://www.microfluidics-mpt.com/blog/using-lipid-nanoparticles-to-design-vaccine-delivery-systems