Combinaison de méthodes de nanomédecine et de biophysique pour caractériser des liposomes ARNm

11 February 2025 par Isabelle Frapart
Les avancées récentes dans la thérapie basée sur l'ARNm trouvent un nouvel élan grâce à la caractérisation et l'optimisation des liposomes histidylés, ouvrant la voie à des applications thérapeutiques polyvalentes et prometteuses.

Le développement de systèmes de délivrance d'ARNm à base de lipides a considérablement fait progresser les thérapies à base d'ARNm. Les liposomes, en particulier les liposomes histidylés (LYX), ont démontré leur efficacité à délivrer les acides nucléiques. Dans cette étude, les liposomes LYX ont été optimisés par ajout d’une étape de lyophilisation et d’extrusion, aboutissant à une homogénéité et une stabilité de stockage améliorées. Les liposomes LYX démontrent un maintien de leur taille (150 ± 10 nm) et indice de polydispersité (0,10 ± 0,02) jusqu'à un an à 4°C, tout en préservant leur efficacité de transfection. Ils présentent un taux d’encapsulation élevé de l'ARNm (∼95%) et le protégeant de la dégradation par les RNases. L'organisation lamellaire a été confirmée par diffusion des rayons X aux petits angles et CryoTEM. Ces liposomes permettent de transfecter efficacement des lignées cellulaires et des cellules primaires, bien qu'avec une efficacité inférieure aux vecteurs commerciaux, en raison d’une internalisation cellulaire plus lente et un échappement endosomal réduit. Ils ont démontré leur capacité à délivrer de l'ARNm codant pour les molécules thérapeutiques BMP2 et BMP9, conduisant à la production de protéines fonctionnelles capables d’induire la signalisation des BMP. Aussi, des études in vivo ont confirmé leur potentiel pour la délivrance d’ARNm lorsqu'ils sont incorporés dans des hydrogels et implantés par voie sous-cutanée chez la souris. Ces résultats mettent en évidence les liposomes LYX comme une plateforme prometteuse et polyvalente pour la délivrance d'ARNm dans des applications thérapeutiques.

Ce travail a impliqué des laboratoires de deux Instituts : le Centre de Biophysique Moléculaire (CNRS Chimie) et le laboratoire de Biologie, Bioingénierie et Bioimagerie Ostéo-Articulaires (CNRS Ingénierie).

Référence :
Albert Ngalle Loth, Manon Maroquenne, Ayoub Medjmedj, Franck Coste, Thomas Bizien, Chantal Pichon, Delphine Logeart-Avramoglou, Federico Perche.
Structural and functional characterization of a histidylated liposome for mRNA deliveryStructural and functional characterization of a histidylated liposome for mRNA delivery.
Journal of Controlled Release (2025) Volume 379, pages 164-176, doi: 10.1016/j.jconrel.2025.01.010.