Design av högpresterande LNP med optimerad stabilitet
- Diarienummer
- FID24-0014
- Projektledare
- Nordström, Randi
- Start- och slutdatum
- 250801-300731
- Beviljat belopp
- 3 250 000 kr
- Förvaltande organisation
- RISE Research Institutes of Sweden, Stockholm
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
COVID-19-pandemin ändrade synen på genetiska vacciner. Lipida nanopartiklar (LNP) skyddar och levererar mRNA i SARS-CoV-2-vacciner. Men de kräver förvaring vid –80 °C vilket begränsar applikationer. Kunskapen är begränsad om vilka faktorer som påverkar LNP stabilitet. Vi vill kartlägga intermolekylära interaktioner kopplade till stabilitet med fysikalkemiska metoder i lösning och torrt tillstånd. Stabilitet och funktion är ofta ömsesidigt uteslutande för LNPs, en djupare kemisk förståelse skulle underlätta innovativ LNP utveckling för biologiska modaliteter i akademi och industri. Förväntade resultat är att förstå interaktioner som styr stabilitet och funktion, optimera design och främja Life Science i Sverige. Detta kommer att bidra till smart LNP-utveckling för biologiska läkemedel och framsteg i LSRI-användning i nanoteknologi och farmaci. Projektmål är att identifiera intermolekylära krafter som påverkar LNP-stabilitet och funktion, utvärdera hur de påverkas av olika betingelser och tillsatser för att kunna förutsäga LNP-funktion och stabilitet. Metoder inkluderar systematiskt varierad LNP-tillverkning i mikrofluidik samt exponera dem för olika betingelser. Analys med både laboratorie- och LSRI tekniker för fysikalkemisk karaktärisering samt in vitro och in vivo utvärdering kommer användas för att koppla kemiska förändringar till biologisk funktion. Den unika kombinationen av fysikalkemiska studier och in vivo-funktion kan revolutionera nukleotidterapeutika.
Populärvetenskaplig beskrivning
With the Covid pandemic, mRNA-LNP vaccines emerged as a groundbreaking technology, offering a quick vaccine development. Formulation developers and regulatory instances collaborated around the clock to get products approved and on the market, to get vaccination programs in motion in order to save as many lives as possible. A critical component of these vaccines is the lipid nanoparticle (LNP) that encapsulates the mRNA and aids its delivery to cells in the body. The LNPs in the Covid vaccines are not stable at room temperature, they require cold (-20 or -78 °C) storage and transportation which makes these products unavailable to economically unfavored parts of the world without developed cold distribution and storage facilities. In addition, the cold storage and short shelf-life leads to disposal of mistreated or expired doses, dramatically increasing the price per administered dose as well as increasing the environmental impact of mRNA-LNP vaccines. A key to making mRNA-LNP vaccines more available worldwide, and to encourage exploration of LNP application in other treatments and therapies is to understand the origin of instability and how this can be controlled and/or avoided. We propose using advanced physiochemical techniques to study a wide range of systematically varied recipes for lipid nanoparticles and through these studies attempt to map origins of instability. This knowledge can then be used to learn how to design and develop more stable LNPs with milder storage conditions. The reduced manufacturing and distribution cost this leads to will in turn contribute to making mRNA-LNP vaccines more available world-wide and to making them economically feasible to explore for other diseases and treatments with lower market value than Covid during the pandemic, and for other administrative routes as e.g. inhalation and topical treatments of biological drugs.