[논문] “Focused ultrasound/microbubbles-assisted BBB opening enhances LN…
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- Date : 22-06-11 15:42
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[논문]
“Focused ultrasound/microbubbles-assisted BBB opening enhances LNP-mediated mRNA delivery to brain”,
2022, Journal of Controlled Release, 348, (2022), p34-41,
Koki Ogawa, Naoya Kato, Michiharu Yoshida, Takeshi Hiu, Takayuki Matsuo, Shusaku Mizukami, Daiki Omata, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama, Hidefusi Mukai, Shigeru Kawakami
[내용]
본 논문은 mRNA를 로딩할 목적으로 DMG-PEG2000를 포함하는 lipid nanoparticles (LNP)을 Microfluidics 방법을 이용하여 제조하였다.
또한, microbubble을 사용하여 Blood-Brain Barrier (BBB) opening을 한 후에 mRNA-loaded LNP 가 원하는 brain 위치에 도달하도록 실험 설계하였다.
mRNA는 luciferase를 사용하였으며, focused ultrasound는 Sonitron 5000 HIFU (NepaGene 社)를 사용하였다.
초음파를 mouse brain의 한쪽 hemisphere에 처리했을 때, brain의 초음파 조사부위에 mRNA 가 expression 되어 luciferase 의 형광이 detection 되었다.
초음파를 조사한 hemisphere에서의 mRNA 기준 1.25ug 이상의 dose 에서는 모두 비슷한 량의 expression 결과를 보였으나, 초음파를 조사하지 않은 쪽에서는 dose dependency를 보였다.
또한, 형광으로 염색된 LNP를 mouse에 주입하여 confocal microscopy로 mouse brain을 관찰한 결과, BBB의 주요 barrier인 endothelial cells에 uptake 됨을 확인하였다.
Astrocyte marker 로 GFAP 를 사용하였고, neurons marker 로는 MAP2를, microglia marker 로는 Iba1를 사용하였다.
Microbubble 과 LNP 를 주입한 후 초음파를 조사하고, brain tissue 를 염색하여 confocal 로 관찰한 결과, endothelial cell 과 microglia 에서 LNP 형광이 나타났다.
Astrocyte 와 neuron 에서는 LNP 형광이 보이지 않는 것으로 보아, LNP가 endothelial cell 과 microglia tissue 로 uptake 됨을 확인하였다.