EMBL汉堡联合开发的一项新技术为mRNA药物和其他纳米药物提供了新的见解，这可能有助于新产品的开发
这种新方法允许研究人员根据纳米颗粒的大小直接分离它们，并通过x射线散射研究它们的结构。图片来源:Isabel Romero Calvo/EMBL
汉堡EMBL、美因茨约翰内斯古腾堡大学、Postnova Analytics GmbH和Bio的科学家们nTech SE开发了一种新的研究mRNA-co的方法含纳米粒子及其他纳米药物制品
该方法提供了关于产品中每种尺寸的颗粒数量，以及它们的结构，组成和许多其他属性的直接定量信息，这些都是确保co的关键始终如一的产品质量和有效性
这种新方法可以很容易地被制药业和学术界采用，并有望在未来更快、更有效地开发由mRNA和其他原料药组成的新型纳米药物
信使RNA (mRNA)纳米药物是一项突破性技术，导致开发了首个获批的COVID-19疫苗，最近获得了诺贝尔医学奖或生理学奖。但mRNA在制药方面的应用潜力预计远不止于此——它可以为疾病的治疗和预防开辟新的机会，比如病毒和细菌感染、癌症、心血管疾病、炎症和自身免疫性疾病。它还可以改变治疗性蛋白质干预的大领域。
许多目前处于不同开发阶段的新型mRNA纳米药物可能在未来问世。mRNA在医药产品中的所有应用的一个要求是，它们需要在合适的递送系统中配制，每个递送系统都针对不同的功能设计，并根据预期的应用和递送途径对治疗产品需求进行优化。
以脂质为基础的纳米颗粒是脂肪样分子的微小液滴，可作为mRNA的保护性包装。它们的性质取决于组成、结构、制造工艺和其他条件。纳米粒子的一个重要方面是它们的大小。就其性质而言，纳米粒子的大小可以有一点变化，有些比平均值小一点，有些比平均值大一点。例如，颗粒大小会影响给药后制剂的稳定性和行为。因此，控制药品内部的颗粒大小以评价和确保其质量是很重要的。
汉堡EMBL、美因茨约翰内斯古腾堡大学、Postnova Analytics GmbH和BionTech SE的科学家们已经开发出一种新方法，可以精确地阐明此类药品中所有颗粒的大小、结构以及它们内部携带的RNA分子的数量。这项研究是基于lipoplex配方进行的，这是一种由BioNTech开发的mRNA传递技术。
“到目前为止，很难测量所有这些与尺寸相关的属性;因此，通常只能确定平均值，”该项目的负责人之一海因里希·哈斯(Heinrich Haas)说。“通过我们的新方法，我们可以一次确定许多与尺寸相关的特征，通过一次测量和产品中的所有纳米颗粒。这些信息对评估产品质量非常有用。”
本方法也适用于其他药品的检验。
美因茨约翰内斯·古腾堡大学的项目负责人彼得·朗格斯说:“脂质体是另一种药用纳米颗粒，多年来一直用于治疗癌症或真菌感染等传染病。”“现在，即使是通用的脂质体产品也可以在市场上买到，可能还会有更多的产品出现。新方法在评估这些仿制药与原研产品的质量方面非常有用，并将为以更合理的成本生产更高质量的药品铺平道路。”
新方法之所以如此强大，是因为它结合了两种技术:非对称流场-流分选(AF4)和小角度x射线散射(SAXS)。AF4将基于脂质的纳米颗粒从mRNA纳米药物的其他部分分离出来，并根据它们的大小进行分类。SAXS使科学家能够确定被分类的粒子的结构和数量。为了明确地做到这一点，一次只分析一种粒子是必要的，这就是为什么将分类和测量结合起来是如此重要。
EMBL工作人员科学家Melissa Graewert和来自美因茨约翰内斯古腾堡大学的两名用户正在汉堡的EMBL波束线P12上使用小角度x射线散射进行RNA测量。图片来源:Dorota Badowska/EMBL
SAXS是EMBL汉堡应用的关键技术之一，为欧洲及其他地区的学术界和工业界的研究人员提供服务。EMBL汉堡在PETRA III同步加速器上的SAXS光束线，现在配备了AF4装置-在Postnova Analytics GmbH的合作者的帮助下设置-将为研究药物纳米粒子，以及其他类型的研究开辟新的机会。
汉堡EMBL的工作人员科学家Melissa Graewert说:“这两种工具的结合现在可以用于许多不同的科学领域。”“除了帮助创造新药，我们还可以利用它们来了解不同大小的颗粒在复杂的生物系统中是如何相互作用的。例如，我现在用这个新装置仔细研究了污染我们水域的被称为纳米塑料的非常小的塑料碎片是如何被表面的结合蛋白覆盖的。一个关键的问题是，这种蛋白质屏蔽是否能使纳米塑料穿过我们的血液，可能到达不同的器官，因为它们可能不再被我们的免疫系统识别为异物。”
这项工作是EMBL汉堡，BionTech SE和约翰内斯古腾堡大学美因茨之前的几项合作研究的后续工作，这些研究探索了如何更好地制定mRNA并将其传递到人体细胞中。科学家们正在继续他们的合作研究，以进一步探索mRNA纳米药物的应用。
这项研究是由“德国联邦政府
