Les enveloppes du virus de la grippe pourraient améliorer le transport de l’ARNm dans les cellules


Les enveloppes du virus de la grippe pourraient améliorer le transport de l'ARNm dans les cellules

Illustration d’une nanoparticule imitant un virus de la qui pénètre dans une cellule hôte et y libère de l’ARNm (en haut). Une protéine spéciale à la de la nanoparticule la fait fusionner avec la membrane endosomale afin que sa charge d’ARNm puisse s’échapper en toute sécurité dans la cellule hôte (en bas). Source : édition internationale d’Angewandte Chemie

Des nano-ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego ont mis au point un nouveau moyen potentiellement plus efficace de délivrer de l’ARN messager (ARNm) dans les . Leur approche consiste à emballer l’ARNm dans des nanoparticules qui imitent le virus de la grippe – un véhicule naturellement efficace pour transporter le matériel génétique tel que l’ARN dans les cellules.

Les nouvelles nanoparticules de d’ARNm sont décrites dans un article récemment publié dans la revue Angewandte Chemie édition internationale.

Les travaux abordent un défi majeur dans le domaine de la libération de médicaments : amener de grandes molécules biologiques de médicaments en toute sécurité dans les cellules et les protéger des organites, les endosomes. Ces minuscules vésicules remplies d’acide à l’intérieur de la cellule agissent comme des barrières qui piègent et digèrent les grosses molécules qui tentent de pénétrer. Pour que les thérapies biologiques fassent leur travail une fois dans la cellule, elles doivent s’échapper des endosomes.

« Les méthodes actuelles d’administration d’ARNm n’ont pas de mécanismes d’échappement endosomaux très efficaces, de sorte que la quantité d’ARNm qui est réellement libérée dans les cellules et a un effet est très faible. La plupart d’entre eux sont gaspillés lors de l’administration », a déclaré l’auteur principal Liangfang Zhang. Professeur de nanotechnologie à la UC San Diego Jacobs School of Engineering.

La réalisation d’une évasion endosomale efficace serait un facteur critique dans les vaccins et les thérapies à ARNm, a expliqué Zhang. « Si vous pouvez obtenir plus d’ARNm dans les cellules, cela signifie que vous pouvez prendre une dose beaucoup plus faible d’un vaccin à ARNm, et cela pourrait réduire les effets secondaires tout en étant aussi efficace. » Il pourrait également améliorer le transport des petits ARN interférents (ARNsi) dans les cellules, ce qui est utilisé dans certaines formes de thérapie génique.

Dans la nature, les virus réussissent très bien à s’échapper de l’endosome. Le virus de la grippe A, par exemple, a une protéine spéciale appelée hémagglutinine à sa surface qui, lorsqu’elle est activée par l’acide dans l’endosome, amène le virus à fusionner sa membrane avec la membrane endosomale. Cela ouvre l’endosome afin que le virus puisse libérer son matériel génétique dans la cellule hôte sans être détruit.

Zhang et son équipe ont développé des nanoparticules d’ARNm qui imitent la capacité du virus de la grippe à le faire. Pour produire les nanoparticules, les chercheurs ont génétiquement modifié des cellules en laboratoire pour exprimer la protéine hémagglutinine sur leurs membranes cellulaires. Ils ont ensuite séparé les membranes des cellules, les ont brisées en minuscules morceaux et les ont recouvertes de nanoparticules fabriquées à partir d’un polymère biodégradable préemballé avec des molécules d’ARNm à l’intérieur.

Le produit fini est une nanoparticule ressemblant au virus de la grippe qui peut entrer dans une cellule, sortir de l’endosome et libérer sa charge utile d’ARNm pour faire son travail : ordonner à la cellule de produire des protéines.

Les chercheurs ont testé les nanoparticules sur des souris. Les nanoparticules étaient remplies d’ARNm qui code pour une protéine bioluminescente appelée Cypridina luciférase. Ils ont été administrés par le nez – les souris ont inhalé des gouttelettes d’une solution contenant des nanoparticules qui ont été appliquées aux narines – et par injection intraveineuse. Les chercheurs ont cartographié les nez et examiné le sang des souris et ont trouvé une quantité importante de signaux bioluminescents. C’était la preuve que les nanoparticules ressemblant au virus de la grippe transportaient efficacement leurs charges utiles d’ARNm dans les cellules in vivo.

Les chercheurs testent maintenant leur système pour fournir des charges utiles d’ARNm et d’ARNsi thérapeutiques.


Des chercheurs surveillent l’ARNm afin de planifier leur grande évasion à la perfection


Plus d’information:
Joon Ho Park et al., Virus ‐ Mimicing Cell Membrane ‐ Coated Nanoparticles for Cytosolic Delivery of mRNA, Angewandte Chemie édition internationale (2021). DOI : 10.1002 / anie.202113671

Fourni par l’Université de Californie – San Diego

Citation: Les du virus de la grippe pourraient améliorer le transport de l’ARNm dans les cellules (2021, 30 novembre), consulté le 30 novembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-11-flu-virus-shells-delivery-mrna. html

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