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借助基于结构的建模平台与服务,推动脂质纳米颗粒的研发

概述

脂质纳米颗粒(LNP)技术已成为多种治疗药物的技术基础。对LNP结构及其行为的深入理解,将有助于多种治疗药物的开发和优化。Schrödinger 提供了一个计算建模平台,该平台支持基于结构的LNP建模,以应对由组成差异导致的LNP结构和行为变化所带来的挑战。

泡状结构的形成是LNP研究中的一个活跃领域,据信会影响mRNA的表达水平。Schrödinger 可以模拟mRNA从低pH条件下分散在LNP中(左图)到高pH条件下定位于泡状结构中(右图)的转变过程。浅蓝色:水;深蓝色:带正电荷的可电离脂质;绿色:中性可电离脂质;橙色:聚乙二醇化脂质;红色:mRNA。

核心能力

根据组成对LNP进行表征1

  • 内部和表面结构
  • pH依赖性
  • 水分含量
  • mRNA与脂质的相互作用

预测可电离脂质的表观pKa 值2

  • LNP性能的关键属性
  • 基于结构的
  • 取决于配方

模拟与被动LNP靶向相关的特征

  • LNP表面的性质与LNP组成的关系
  • LNP 组成对与内源性蛋白质结合的影响

阐明活性LNP的靶向机制

  • 表征关键配体-LNP的行为特征,包括:生产过程中的配体结合;与LNP表面的锚定效率;以及穿透PEG层后对靶向实体的暴露情况
  • 量化配体与靶点 的结合

建立内体逃逸模型以促进翻译效率的提高

  • 模拟逃生过程
  • 根据LNP的组成,分析mRNA释放的趋势

参考文献

  1. mRNA载体的脂质纳米颗粒自组装的粗粒化模拟 。

    Grzetic DJ、Hamilton NB 和 Shelley JC。《分子药剂学》。2024 年 ,第 21 卷,第 4747-4753 页。

  2. 计算脂质纳米颗粒中可电离脂质的表观pKa 值。

    Hamilton NB、Arns S、Shelley M、Bechis I 和 Shelley JC。《分子药剂学》。2025 年 ,第 22 卷,第 588-593 页。