Utilisation de nanoparticules lipidiques pour l’administration d’ARNm chimiquement modifiés dans des cellules de mammifères

Gokulnath Mahalingam; Aruna Mohan; Porkizhi Arjunan; Ajay Kumar Dhyani; Kanimozhi Subramaniyam; Yogapriya Periyasamy; Srujan Marepally

doi:10.3791/62407

Method Article

Utilisation de nanoparticules lipidiques pour l’administration d’ARNm chimiquement modifiés dans des cellules de mammifères

DOI:

10.3791/62407

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June 10th, 2022

Gokulnath Mahalingam*¹ , Aruna Mohan*¹ , Porkizhi Arjunan*¹ , Ajay Kumar Dhyani¹ , Kanimozhi Subramaniyam¹ , Yogapriya Periyasamy¹ , Srujan Marepally¹

¹Centre for Stem Cell Research, Christian Medical College Campus

* These authors contributed equally

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Summary

Le protocole présente la transcription in vitro (IVT) d’ARNm chimiquement modifié, la préparation de liposomes cationiques et l’analyse fonctionnelle des transfections d’ARNm activées par les liposomes dans des cellules de mammifères.

Abstract

Au cours des dernières années, l’ARN messager chimiquement modifié (ARNm) est apparu comme une puissante molécule d’acide nucléique pour le développement d’un large éventail d’applications thérapeutiques, y compris une nouvelle classe de vaccins, des thérapies de remplacement des protéines et des thérapies immunitaires. Parmi les vecteurs d’administration, les nanoparticules lipidiques se sont avérées plus sûres et plus efficaces pour délivrer des molécules d’ARN (par exemple, siRNA, miARN, mRNA) et quelques produits sont déjà utilisés en clinique. Pour démontrer l’administration d’ARNm médiée par des nanoparticules lipidiques, nous présentons un protocole optimisé pour la synthèse d’ARNm eGFP fonctionnels modifiés par me1Ψ-UTP, la préparation de liposomes cationiques, la formation de complexes électrostatiques d’ARNm avec des liposomes cationiques et l’évaluation de l’efficacité de la transfection dans les cellules de mammifères. Les résultats démontrent que ces modifications améliorent efficacement la stabilité de l’ARNm lorsqu’il est administré avec des liposomes cationiques et augmentent l’efficacité et la stabilité de la traduction de l’ARNm eGFP dans les cellules de mammifères. Ce protocole peut être utilisé pour synthétiser l’ARNm souhaité et le transfecter avec des liposomes cationiques pour l’expression des gènes cibles dans les cellules de mammifères.

Introduction

En tant que molécule thérapeutique, l’ARNm offre plusieurs avantages en raison de sa nature non intégrative et de sa capacité à transfecter des cellules non mitotiques par rapport à l’ADN plasmidique (ADNp⁾¹. Bien que l’administration d’ARNm ait été démontrée au début des années 1990, les applications thérapeutiques étaient limitées en raison de son manque de stabilité, de son manque d’activation immunitaire et de sa faible efficacité translationnelle². Des modifications chimiques récemment identifiées, telles que la pseudouridine 5'-triphosphate (Ψ-UTP) et la méthyl pseudouridine 5'-tri....