There are two broad strategies for

There are two broad strategies for oligonucleotide delivery. One is to incorporate the oligonucleotide into some
form of nanocarrier that then determines the tissue distribution and cellular interactions of the oligonucleotide.
The other is to chemically modify the oligonucleotide itself, most commonly with a targeting ligand, while preserving the molecular nature of the conjugate. A fundamental
difference between the two approaches lies in the size of
the delivery moiety, nanoscale versus molecular scale; this
has profound effects on the biodistribution and biological
actions of the oligonucleotide. Several of the delivery approaches that will be discussed in detail below are depicted
in Figure 3.
Delivery at the nanoscale
Lipid nanoparticles. The delivery approach that is both
most widely used and most clinically advanced is to complex anionic oligonucleotides with cationic lipids thus forming lipid nanoparticles (LNPs)(161–163). This approach
has been especially important for therapeutic use of siRNA
(164) and good accounts of current clinical trials using
siRNA LNPs are found in recent reviews (10,165). In addition to the cationic lipid, LNPs typically include a neutral lipid such as cholesterol, but a variety of compositions
are possible. While simple LNPs are effective as cell culture transfection agents, they cannot be used in vivo because extensive interactions with opsonic proteins in blood
lead to rapid clearance by RES phagocytes. LNPs for in
vivo use are usually 100–200 nm in size and include a surface coating of a neutral polymer such as PEG to minimize protein binding and uptake by RES cells. This allows
greater persistence in the circulation and the opportunity
to interact with other cell types. However, because of their
size, LNPs can only exit the circulation at sites where the
endothelial barrier is fenestrated, particularly liver, spleen
and certain tumors having a high EPR effect. Because of
this, much of the work with siRNA-LNPs has focused on
liver diseases including transthyrethrin-mediated amyloidosis, clotting disorders, liver cancer and disorders of lipid
metabolism (11,166).
The action of LNPs involves initial uptake by endocytosis. In some cases this is mediated by the binding of
apolipoprotein E and interaction with the LDL receptor
(167). Once in endosomes, the cationic lipids of the LNP interact with anionic membrane lipids to disrupt membrane
structure through the formation of a non-bilayer lipid phase
termed inverted hexagonal (HII). This leads both to increased membrane permeability and to dissolution of the
LNP and is the basis for conveying the oligonucleotide to
the cytosol (168). However, the interaction of cationic lipids
with cellular membranes is also the basis for possible toxicities of LNPs (169,170).
A great deal of effort has been expended on optimizing
the delivery properties of LNPs. One problem concerns the
PEG coating (which is usually attached to the LNP by a
lipid anchor). A dense coat is benefcial for increasing circulation time, but it also reduces uptake by cells such as
the hepatocytes that are the intended destination of the
oligonucleotide. Several approaches have been tried to attain dynamic control of PEG levels, including use of cleavable linkers or short lipid anchors, with the intent of maintaining a dense coating of PEG in the circulation while allowing release in the cellular environment (161). Studies of
how PEG density and characteristics affect the pharmacokinetics, biodistribution and function of LNPs remains
an active area of investigation (171).
There has also been progress in optimizing the delivery
characteristics of the cationic lipids themselves. A widely
used type of nanocarrier for siRNA delivery is the SNALP
(stable-nucleic-acid lipid particle), a PEG stabilized LNP.
Two important steps for optimizing the cationic lipids were
(i) altering the pKa so that the lipids were almost uncharged
in the circulation but became charged in the low pH endosome and (ii) using linkages that were readily biodegradable (172,173). This resulted in dramatic improvement in
effectiveness, allowing siRNA doses as low as 0.005 mg/kg
to achieve signifcant silencing of hepatic targets in animal models, accompanied by low toxicity (174). Additional
work on the chemistry of lipids continues. One powerful approach is the testing of chemical libraries of ‘lipoids’ (lipid
like molecules) for their delivery capabilities (175). Another
interesting strategy is the design of multifunctional lipids
that include a pH responsive head group and well as SH
moieties. The multifunctional LNPs provide increased stability in the blood but then promote endosome escape in
the low pH and reducing environment of the cell interior
(176). Another approach that may avoid some of the toxicities of cationic LNPs involves using siRNA entrapped in
neutral liposomes (165,177). There has also been manipulation of the physical structure of lipid delivery systems. Thus
‘cuboplexes’ are nov

Kết quả (Việt) 1:

Không có hai rộng chiến lược cho việc phân phối oligonucleotide. Một là để kết hợp oligonucleotide vào một sốhình thức của nanocarrier mà sau đó sẽ xác định các mô phân bố và di động tương tác của oligonucleotide.Khác là để sửa đổi về mặt hóa học oligonucleotide chính nó, thường với một phối tử nhắm mục tiêu, trong khi bảo quản bản chất phân tử của sự liên hợp. Một cơ bảnsự khác biệt giữa hai cách tiếp cận này nằm trong kích thước củaphân phối giống, Nano so với quy mô phân tử; Điều nàycó ảnh hưởng sâu sắc trên biodistribution và sinh họchành động của oligonucleotide. Một số các phương pháp phân phối sẽ được thảo luận chi tiết dưới đây được mô tảtrong hình 3.Giao hàng tại NanoHạt nano lipid. Các phương pháp phân phối là cả haiđược sử dụng rộng rãi nhất và tiên tiến nhất lâm sàng để phức anion oligonucleotides với cation lipid tạo thành hạt nano lipid (LNPs)(161–163). Cách tiếp cận nàyđã đặc biệt quan trọng cho điều trị sử dụng của siRNA(164) và các tài khoản tốt của các thử nghiệm lâm sàng hiện tại bằng cách sử dụngsiRNA LNPs được tìm thấy tại giá (10.165 người). Ngoài các cation lipid, LNPs thường bao gồm một chất béo trung tính như cholesterol, nhưng một loạt các tác phẩmlà có thể. Trong khi LNPs đơn giản hiệu quả như tế bào văn hóa transfection đại lý, họ không thể được sử dụng trong vivo vì các tương tác phong phú với opsonic protein trong máudẫn đến giải phóng mặt bằng nhanh chóng bởi RES phagocytes. LNPs cho trongVivo sử dụng thường là 100-200 nm trong kích thước và bao gồm một lớp phủ bề mặt của polymer trung lập như PEG để giảm thiểu các protein ràng buộc và hấp thụ bởi các tế bào RES. Điều này cho phépkiên trì hơn trong lưu thông và cơ hộiđể tương tác với các loại tế bào khác. Tuy nhiên, vì số của họKích thước, LNPs chỉ có thể thoát khỏi sự lưu thông tại các trang web nơi cácrào cản nội mô là fenestrated, đặc biệt là gan, lá láchvà một số khối u có một hiệu ứng EPR cao. VìĐiều này, nhiều công việc với các siRNA-LNPs đã tập trung vàobệnh gan bao gồm transthyrethrin trung gian amyloidosis, đông máu rối loạn, bệnh ung thư gan và rối loạn lipidsự trao đổi chất (11,166).Các hành động của LNPs liên quan đến việc hấp thu ban đầu bởi endocytosis. Trong một số trường hợp, điều này là trung gian của các ràng buộc củaapolipoprotein E và tương tác với các thụ thể của LDL(167). sau khi endosomes, lipid cation của LNP tương tác với các anion màng lipid để phá vỡ màng tế bàocấu trúc thông qua sự hình thành của một giai đoạn chất béo bilayergọi là đảo ngược hình lục giác (HII). Điều này dẫn đến tính thấm của màng tế bào tăng lên và để giải tán cácLNP và là cơ sở cho oligonucleotide để truyền đạtthích (168). Tuy nhiên, sự tương tác của cation lipidvới màng tế bào cũng là cơ sở để có thể toxicities LNPs (169,170).Rất nhiều nỗ lực đã được sử dụng tối ưu hóatính chất giao hàng của LNPs. Một vấn đề lo ngại cácPEG Sơn (mà thường được gắn liền với LNP bởi mộtlipid neo). Một chiếc áo khoác dày đặc benefcial cho thời gian lưu thông ngày càng tăng, nhưng nó cũng làm giảm sự hấp thu bởi các tế bào nhưhepatocytes là điểm đến dự kiến của cácoligonucleotide. Một số phương pháp đã được cố gắng để đạt được quyền kiểm soát động PEG cấp, bao gồm cả việc sử dụng cleavable linkers hoặc ngắn lipid neo, với mục đích của việc duy trì một lớp phủ dày đặc của PEG trong lưu thông trong khi cho phép phát hành trong môi trường di động (161). Nghiên cứu củacách móc mật độ và đặc điểm ảnh hưởng đến pharmacokinetics, biodistribution và chức năng của LNPs vẫn còndiện tích hoạt động điều tra (171).Cũng đã có sự tiến bộ trong việc tối ưu hóa việc phân phốiđặc điểm của các lipid cation của mình. A rộng rãisử dụng các loại nanocarrier siRNA giao là SNALP(hạt stable axit nucleic lipid), một PEG ổn định LNP.Hai bước quan trọng để tối ưu hóa lipid cation(i) thay đổi pKa để cho các chất béo gần như unchargedtrong lưu thông nhưng đã trở thành tính ở pH thấp endosome và (ii) sử dụng các mối liên kết đã dễ dàng phân hủy sinh học (172,173). Điều này dẫn tới sự cải thiện đáng kể tronghiệu quả, cho phép siRNA liều thấp như 0.005 mg/kgđể đạt được signifcant im lặng của gan mục tiêu trong các mô hình động vật, đi kèm với độc tính thấp (174). Bổ sungtiếp tục công việc về hóa học của chất béo. Một cách tiếp cận mạnh mẽ là kiểm tra các thư viện hóa học của 'lipoids' (lipidnhư các phân tử) cho khả năng của họ giao hàng (175). Khácthú vị chiến lược là việc thiết kế các lipid đa chức năngđiều đó bao gồm một nhóm đầu vn đáp ứng và cũng như SHmoieties. LNPs đa chức năng cung cấp sự gia tăng ổn định trong máu, nhưng sau đó thúc đẩy endosome thoát trongpH thấp và giảm môi trường bên trong tế bào(176). một cách tiếp cận có thể tránh một số toxicities cation LNPs liên quan đến việc sử dụng siRNA entrapped trongtrung lập liposomes (165,177). Hiện cũng đã là các thao tác cấu trúc vật lý của hệ thống cung cấp lipid. Do đó'cuboplexes' là tháng mười một

Kết quả (Việt) 2:

Có hai chiến lược rộng giao oligonucleotide. Một là để kết hợp các oligonucleotide vào một số
hình thức nanocarrier rằng sau đó xác định sự phân bố mô và các tương tác của tế bào của các oligonucleotide.
Các khác là thay đổi về mặt hóa học các oligonucleotide bản thân, phổ biến nhất với một phối tử nhắm mục tiêu, trong khi vẫn giữ bản chất phân tử của các liên hợp. Một cơ bản
khác biệt giữa hai phương pháp nằm trong kích thước của
phân nưa giao hàng, kích thước nano so với quy mô phân tử; này
có ảnh hưởng sâu sắc đến biodistribution và sinh học
hành động của các oligonucleotide. Một số trong những phương pháp phân phối sẽ được thảo luận chi tiết dưới đây được mô tả
trong hình 3.
Giao hàng ở cấp độ nano
Lipid hạt nano. Phương pháp giao hàng mà là cả hai
sử dụng rộng rãi nhất và tiên tiến lâm sàng nhất là oligonucleotide anion phức tạp với lipid cation do đó tạo thành các hạt nano lipid (LNPs) (161-163). Cách tiếp cận này
đã được đặc biệt quan trọng để sử dụng điều trị của siRNA
(164) và tài khoản tốt của các thử nghiệm lâm sàng hiện tại sử dụng
LNPs siRNA được tìm thấy trong ý kiến gần đây (10.165). Ngoài các lipid cation, LNPs thường bao gồm một lipid trung tính như cholesterol, nhưng một loạt các tác phẩm
là có thể. Trong khi LNPs đơn giản là có hiệu quả như các đại lý nuôi cấy tế bào thâm chuyển, họ không thể được sử dụng trong cơ thể sống vì tương tác rộng rãi với các protein opsonic trong máu
dẫn đến giải phóng mặt bằng nhanh chóng bởi thực bào RES. LNPs cho trong
sử dụng cơ thể thường là 100-200 nm trong kích thước và bao gồm một lớp phủ bề mặt của một polymer trung tính như PEG để giảm thiểu protein và hấp thụ bởi các tế bào RES. Điều này cho phép
kiên trì hơn trong việc lưu thông và các cơ hội
để tương tác với các loại tế bào khác. Tuy nhiên, vì họ
kích thước, LNPs chỉ có thể thoát khỏi lưu thông tại những nơi mà các
rào cản nội mô được fenestrated, đặc biệt là gan, lá lách
và các khối u nào đó có một hiệu ứng EPR cao. Bởi vì
điều này, nhiều công việc với siRNA-LNPs đã tập trung vào
các bệnh gan bao gồm amyloidosis transthyrethrin qua trung gian, rối loạn đông máu, ung thư gan và rối loạn lipid
trao đổi chất (11.166).
Các hành động của LNPs liên quan đến sự hấp thu ban đầu bởi endocytosis. Trong một số trường hợp này được trung gian bởi các ràng buộc của
apolipoprotein E và tương tác với các thụ thể LDL
(167). Một lần trong endosomes, lipid cation của LNP tương tác với lipid màng anion để phá vỡ màng
cấu trúc thông qua việc hình thành một giai đoạn lipid phi kép
gọi là lục giác ngược (HII). Điều này dẫn cả hai để tăng tính thấm màng tế bào và giải thể của
LNP và là cơ sở để truyền đạt các oligonucleotide để
bào tương (168). Tuy nhiên, sự tương tác của lipid cation
với các màng tế bào cũng là cơ sở cho các độc tính có thể có của LNPs (169.170).
Một số lượng lớn các nỗ lực đã được chi tiêu vào việc tối ưu hóa
các tính chất giao LNPs. Một vấn đề liên quan đến
sơn PEG (mà thường được gắn liền với các LNP bởi một
neo lipid). Một chiếc áo khoác dày đặc là benefcial để tăng thời gian lưu thông, nhưng nó cũng làm giảm sự hấp thu của tế bào như
các tế bào gan mà là nơi dự định của
oligonucleotide. Một số phương pháp đã được cố gắng để đạt được kiểm soát năng động của các cấp PEG, bao gồm sử dụng các trình liên kết cleavable hoặc neo lipid ngắn, với mục đích duy trì một lớp phủ dày đặc của PEG trong lưu thông trong khi cho phép phát hành trong môi trường di động (161). Các nghiên cứu về
cách PEG mật độ và đặc điểm ảnh hưởng đến dược động học, biodistribution và chức năng của LNPs vẫn còn
một khu vực hoạt động điều tra (171).
Cũng có những tiến bộ trong việc tối ưu hóa việc cung cấp
đặc tính của lipid cation mình. Một rộng rãi
loại đã qua sử dụng của nanocarrier giao siRNA là SNALP
(ổn định-nucleic acid hạt lipid), một PEG ổn định LNP.
Hai bước quan trọng để tối ưu hóa các lipid cation là
(i) thay đổi pKa để các chất béo hầu như không tích
trong lưu thông nhưng đã trở thành tính phí trong nội bào pH thấp và (ii) sử dụng các mối liên kết đã sẵn sàng phân hủy sinh học (172.173). Điều này dẫn đến sự cải thiện đáng kể
hiệu quả, cho phép liều siRNA thấp 0,005 mg / kg
để đạt được sự im lặng signifcant mục tiêu gan trong các mô hình động vật, kèm theo độc tính thấp (174). Bổ sung
làm việc trên các chất hóa học của chất béo tiếp tục. Một cách tiếp cận mạnh mẽ là thử nghiệm của các thư viện hóa học của 'lipoids' (lipid
như phân tử) cho khả năng giao hàng của họ (175). Một
chiến lược thú vị là thiết kế của lipid đa chức năng
bao gồm một pH nhóm đầu đáp ứng và cũng như SH
các gốc thuốc. Các LNPs đa chức năng cung cấp sự ổn định trong máu nhưng sau đó thúc đẩy nội bào thoát trong
độ pH thấp và môi trường giảm của nội thất di động
(176). Một phương pháp khác có thể tránh được một số độc tính của LNPs cation liên quan đến bằng cách sử dụng siRNA kẹt trong
liposome trung tính (165.177). Cũng có những thao tác của các cấu trúc vật lý của hệ thống phân phối lipid. Như vậy
'cuboplexes' là tháng mười một