Engineered ionizable lipid siRNA conjugates enhance endosomal escape but induce toxicity in vivo

内体 小干扰RNA 基因沉默 细胞生物学 化学 RNA干扰 结合 体内 细胞质 生物物理学 细胞内 核糖核酸 生物化学 生物 基因 数学分析 生物技术 数学
作者
Annabelle Biscans,Socheata Ly,Nicholas McHugh,David Cooper,Anastasia Khvorova
出处
期刊:Journal of Controlled Release [Elsevier BV]
卷期号:349: 831-843 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.jconrel.2022.07.041
摘要

Lipid conjugation supports delivery of small interfering RNAs (siRNAs) to extrahepatic tissues, expanding the therapeutic potential of siRNAs beyond liver indications. However, siRNA silencing efficacy in extrahepatic tissues remains inferior to that routinely achieved in liver, partially due to the low rate of endosomal escape following siRNA internalization. Improving siRNA endosomal release into cytoplasm is crucial to improving efficacy of lipid-conjugated siRNAs. Given the ability of ionizable lipids to enhance endosomal escape in a context of lipid nanoparticles (LNP), here, we provide the first report on the effect of an ionizable lipid conjugate on siRNA endosomal escape, tissue distribution, efficacy, and toxicity in vivo. After developing a synthetic route to covalently attach the ionizable lipid, DLin-MC3-DMA, to siRNAs, we demonstrate that DLin-MC3-DMA enhances endosomal escape in cell culture without compromising siRNA efficacy. In mice, DLin-MC3-DMA conjugated siRNAs exhibit a similar overall tissue distribution profile to the similarly hydrophobic cholesterol-conjugated siRNA. However, only DLin-MC3-DMA conjugated siRNAs accumulated in vascular compartments, suggesting an effect of conjugate structure on intratissue distribution. Interestingly, we observed non-specific modulation of gene expression in tissues with high accumulation of DLin-MC3-DMA siRNAs (>20 pmol/mg of tissue) while limited non-specific gene modulation has been observed in tissues with lower siRNA accumulation. These findings suggest modulating the nature of the conjugate is a promising strategy to alter siRNA intratissue and intracellular trafficking. Fine-tuning the nature of the conjugate to optimize endosomal escape while minimizing toxicity will be critical for the progression of therapeutic siRNA applications beyond the liver.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助晚风采纳,获得10
刚刚
如意的珩完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
SciGPT应助醉熏的雪莲采纳,获得10
2秒前
weixia应助懵懂的饼干采纳,获得10
2秒前
打打应助方东采纳,获得30
2秒前
3秒前
东十八完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
搜集达人应助冷酷雪碧采纳,获得10
5秒前
明远发布了新的文献求助10
6秒前
疯狂的迪子完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
怕孤独的海秋完成签到,获得积分10
9秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
上官若男应助明亮尔蓝采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
雪落你看不见完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
点到为止发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
molihuakai应助忧郁的凯丽姐采纳,获得10
11秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得100
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助我爱科研采纳,获得10
11秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
大模型应助mengdi采纳,获得10
12秒前
ch完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7351940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963403
关于积分的说明 19041724
捐赠科研通 7001157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221458
关于科研通互助平台的介绍 2385864
邀请新用户注册赠送积分活动 2201884