2023年4月6号（周四）14:00~15:00

从体外到活体转染 mRNA/DNA递送新策略

1.核酸递送的方法对比及载体选择的策略

2.转染中常见问题的解决思路

3.活体递送助力动物实验及核酸药物&疫苗开发

欢迎大家在线交流学习！

体内核酸递送的目的是在动物模型中进行体内基因功能研究，验证体外试验结果。用于治疗性目的体内核酸递送可用于基因治疗，癌症治疗以及疫苗的开发。在治疗中使用核酸的主要挑战在于将它们安全地递送到其预期的作用部位。Polyplus在活体转染方面具有丰富的经验，2001年推出的in vivo-jetPEI® ，已经有超过700篇参考文献，并被用作几个药物开发项目的递送载体。

在体内进行核酸递送可使用病毒载体和非病毒转染方法。病毒载体的递送效率比较高且具有靶向性；但是使用病毒载体会引起一定的免疫反应，并且病毒载体生产周期较长，成本较高。

使用转染试剂的非病毒方法进行体内核酸递送具有以下优点

• 更加安全

• 性价比更高

• 使用便捷

这里我们给大家介绍两款活体转染试剂，适用于任何动物模型的核酸转染，操作简便，仅需两个步骤。可满足处于各个阶段的客户，包括从科学研究，到初期的工艺开发，临床前研究以及临床试验和商业化。可用于基因治疗和疫苗。

in vivo-jetPEI^®  是最先进的活体转染试剂，可以安全有效地在任何动物模型中递送DNA, si/miRNA和其他类型的核酸。有超过700篇参考文献，可用于体内基因功能研究，癌症研究和免疫/疫苗。

多元化: 可用于任何动物模型和各种核酸类型

in vivo-jetPEI^® 可在任何器官或组织中，通过基因过表达或者基因抑制的方法进行基因功能研究。它可以在任何动物模型(mice, rat, guinea pig, dog, rabbit, monkey, etc...)中递送各种类型的核酸(plasmid DNA, siRNA, shRNA, miRNA and oligonucleotides)。已经有大量的文献证明了在不同动物模型中各类核酸的成功递送。

in vivo-jetPEI^®  可以通过全身和局部注射目标多种器官。注射途径在很大程度上决定了靶器官。例如，在静脉注射时， in vivo-jetPEI^® 递送的 DNA 主要在肺部表达，也在肝脏、胰腺、肾脏、脾脏、膀胱、心脏和动脉中表达。而腹腔注射，基因在卵巢、胰腺、膈肌、子宫和胃中表达 (Fig. 1)。为了实现器官特异性基因表达，可以结合细胞特异性启动子和局部注射途径，达到在特定器官/组织中的基因表达。

Fig. 1: 小鼠中使用in vivo-jetPEI^® 通过全身注射进行核酸递送的靶向器官

使用便捷：两步法操作

in vivo-jetPEI^® 使用便捷，和体外转染类似，核酸和in vivo-jetPEI^® 混合后，直接注射到动物体内(Fig. 2)。

Fig 2: in vivo-jetPEI^®  protocol in mice

成功经验: 从基础研究到临床试验

由于其可靠性，安全性和递送效率，in vivo-jetPEI^® 已经被用作几个药物开发项目的递送载体。正在进行的几项用于癌症治疗，疫苗和免疫的临床试验使用最高质量的GMP级 in vivo-jetPEI^® 。

质量等级

in vivo-jetPEI^® 有研发级用于基础研究和实验验证，PC级可用于临床前生物分布和毒理研究，GMP级in vivo-jetPEI^® 是最高质量等级的，符合人体临床试验的质量要求。

in vivo-jetRNA^®+

即用型试剂 适用于任何动物模型的mRNA转染

• 高效的：100% 的mRNA包装能力，可媲美LNP递送效率

• 省时的：即用型试剂， 不需要制剂设备

• 稳定的: 脂质体在不同 (低/高) mRNA浓度下保持稳定

• 通用的: 通过不同的给药途径目标任何靶器官/ 组织

• 安全的：保持动物和器官的健康

高效的: 100% 的mRNA包装能力，可媲美LNP递送效率

in vivo-jetRNA^® +是将mRNA递送至各器官的首选试剂。这是由其内在特性决定的：in vivo-jetRNA^®+能保护其有效荷载免受无处不在的核酸内切酶降解，防止与蛋白质的非特异性相互作用，并促进有效的进入细胞。

in vivo-jetRNA^®+表现出100%包裹mRNA的惊人能力（Fig. 1 A /），从而产生有效的基因表达，可与目前作为疫苗开发金标准的脂质纳米颗粒相媲美（Fig. 1 B /）。

Fig1.in vivo-jetRNA^® +可以100%包装mRNA带来高效的mRNA递送。A / 使用凝胶电泳(agarose gel)分析 mRNA alone (lane 1) 和完全被in vivo-jetRNA^® +包裹的mRNA (lane 2)  B/编码Luciferase的mRNA使用 in vivo-jetRNA^®+或Dlin-MC3-DMA LNP 通过iv注射进小鼠。注射后24小时分析Luciferase的表达。

稳定的: 脂质体在不同 (低/高) mRNA浓度下保持稳定

除了包裹mRNA的能力外，in vivo-jetRNA^®+还具有出色的稳定性。在室温或4°C，in vivo-jetRNA^®+脂质体的大小可以稳定长达一个月 (Fig 2. A/)。mRNA的浓度会影响脂质体的大小， 但in vivo-jetRNA^®+ 在低浓度或高浓度mRNA下表现出了稳定的脂质体大小 (Fig 2. B/).

这使得in vivo-jetRNA^®+成为mRNA疫苗或肿瘤治疗的首选试剂。

Fig 2. 脂质体 (包含in vivo-jetRNA®+和mRNA) 在低浓度和高浓度mRNA条件下都能保持长时间的稳定。A/ 50 μg/ml mRNA条件下，in vivo-jetRNA®+的脂质体大小，在室温或4°C储存15分钟, 1周，2周，3周和4周后使用动态光散射 (DLS)进行检测。B/不同mRNA浓度下 ( 50, 100, 200 or 300 μg of mRNA/ml with a small mRNA (1929b)), 用DLS检测的in vivo-jetRNA®+脂质体的大小。

通用的: 通过不同的给药途径目标任何靶器官/ 组织

给药途径的选择带来不同的mRNA生物分布。in vivo jetRNA^®+介导的mRNA递送可通过腹腔注射在多个器官中表达，特别是在免疫反应中起主要作用的脾脏和淋巴结中，但也在肺、肝、胰腺和子宫等其他器官中表达（Fig. 3）.

作为一种非病毒递送载体，in vivo jetRNA^®+可以安全地在动物中使用。不同于传统的疫苗方法，它是一类基于直接基因转移的新型疫苗。与病毒载体疫苗或抗原呈递细胞（APC）肽相比，它对接受者更安全，生产更快，更便宜，并且它具有巨大的潜力解决许多未满足的医疗需求。

Fig 3. 通过不同给药途径，in vivo jetRNA®+可以有效地将mRNA递送到不同的器官。编码荧光素酶的mRNA通过不同的给药途径A /腹腔（IP）和B /肌内注射（IM）使用in vivo jet RNA®+注射到小鼠体内。24小时后检测荧光素酶的表达。

安全的：保持动物和器官的健康

就安全性而言，in vivo-jetRNA^®+是最佳选择。注射后没有副作用，所有动物都保持健康，没有动物出现疼痛反应。通过任何给药途径递送mRNA – in vivo-jetRNA^®+脂质体后，靶向器官保持形态完整，没有观察到组织损伤。

并且，使用 in vivo-jetRNA^®+不会触发促炎细胞因子表达（Fig. 4）.

Fig. 4 in vivo-jetRNA®+不会触发促炎细胞因子表达。静脉注射编码荧光素酶的mRNA, 注射后2 到24小时抽血，使用ELISA或者MACSPlex kits 检测IL-6, IL-12, GM-CSF, IFN-gamma和TNF-alpha的水平，同时注射200ug LPS作为阳性对照。