Детальная информация

Данная работа посвящена разработке гибридных полимер-липидных наночастиц (ПЛН) для доставки терапевтических РНК. Гибридные ПЛН представляют собой структуру с твердым полимерным ядром, окруженным липидной оболочкой. Среди биополимеров для получения ПЛН гидрофобные полигидроксиалканоаты (PHA) являются перспективным материалом благодаря высокой биосовместимости и биоразлагаемости. В данном исследовании впервые получены стабильные катионные гибридные ПЛН из среднецепочечного ПГА (mcl-PHA) и катионных липосом, состоящих из поликатионного липида 2X3 и вспомогательного липида DOPE. Mcl-PHA были выделены из почвенной бактерии Pseudomonas helmantisensis P1. Данные о размере, поверхностном заряде и морфологии частиц были получены методом динамического рассеяния света и электронной микроскопии. Методом флуоресцентной микроскопии продемонстрировано, что полученные ПЛН эффективно доставляют модельные mRNA-eGFP и siRNA-JOE в клетки BHK-21. Также показано, что mcl-PHA значительно увеличивает стабильность ПЛН в изотоническом фосфатном буфере и при хранении при 4 °C. Данные результаты показывают перспективу использования природных ПГА в получении стабильных, биосовместимых и эффективных носителей для доставки нуклеиновых кислот.

The given work is devoted to the development of hybrid polymer-lipid nanoparticles (PLN) as a delivery system for RNA-based therapeutics. In comparison to conventional carriers such as liposomes, PLN have enhanced stability under physiological conditions and during storage. Hybrid PLN represent a solid core–shell structure, formed by polymer stabilized with lipid layers. Among natural polymers hydrophobic polyhydroxyalkanoate (PHA) is a promising material due to its biocompatibility and high degradation rate. In this study, we first formulated stable cationic hybrid PLN by integrating biosynthesized medium-chain-length PHA (mcl-PHA) into cationic liposomes (CL) composed of polycationic lipid 2X3 and helper lipid DOPE. Mcl-PHA was biosynthesized using the soil bacterium Pseudomonas helmantisensis P1. The resulting PLN were characterized by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) to assess size, surface charge, and morphology data. Using fluorescent microscopy, it was demonstrated that the obtained PLN effectively encapsulate and deliver model mRNA-eGFP and siRNA-JOE to BHK-21 cells. Additionally, incorporation of mcl-PHA into CLs significantly increased their stability in isotonic solution and during storage at 4 °C. These results underscore the potential of PLN formulations as robust, biocompatible, and effective carriers for nucleic acid delivery.