Method Article

سير عمل لتحسين صياغة الجسيمات النانوية الدهنية (LNP) باستخدام تجارب عملية الخليط المصممة ونماذج المجموعة التي تم التحقق من صحتها ذاتيا (SVEM)

DOI:

10.3791/65200

⸱

August 18th, 2023

 ,  ,  , 
1Adsurgo, LLC, 2Arcturus Therapeutics

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوفر هذا البروتوكول نهجا لتحسين الصياغة على عوامل الدراسة المختلطة والمستمرة والفئوية التي تقلل من الخيارات الذاتية في بناء التصميم التجريبي. بالنسبة لمرحلة التحليل ، يتم استخدام إجراء تركيب نمذجة فعال وسهل الاستخدام.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدم نهجا على غرار الجودة حسب التصميم (QbD) لتحسين تركيبات الجسيمات النانوية الدهنية (LNP) ، بهدف تزويد العلماء بسير عمل يمكن الوصول إليه. يتطلب التقييد المتأصل في هذه الدراسات ، حيث يجب أن تضيف النسب المولية للدهون المؤينة والمساعدة و PEG ما يصل إلى 100٪ ، طرق تصميم وتحليل متخصصة لاستيعاب قيد الخليط هذا. مع التركيز على الدهون وعوامل العملية التي يشيع استخدامها في تحسين تصميم LNP ، نقدم خطوات تتجنب العديد من الصعوبات التي تنشأ تقليديا في تصميم وتحليل تجارب عملية الخليط من خلال استخدام تصميمات ملء الفراغ واستخدام الإطار الإحصائي الذي تم تطويره مؤخرا لنماذج المجموعة ذاتية التحقق (SVEM). بالإضافة إلى إنتاج الصيغ المثلى المرشحة ، يبني سير العمل أيضا ملخصات رسومية للنماذج الإحصائية المجهزة التي تبسط تفسير النتائج. يتم تقييم التركيبات المرشحة المحددة حديثا مع عمليات التأكيد ويمكن إجراؤها اختياريا في سياق دراسة المرحلة الثانية الأكثر شمولا.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تشتمل تركيبات الجسيمات النانوية الدهنية (LNP) لأنظمة توصيل الجينات في الجسم الحي بشكل عام على أربعة دهون مكونة من فئات الدهون المؤينة والمساعدة و PEG1،2،3. سواء كانت هذه الدهون قيد الدراسة بمفردها أو في وقت واحد مع عوامل أخرى غير مخلوطة ، فإن تجارب هذه التركيبات تتطلب تصميمات "خليط" لأنه - بالنظر إلى تركيبة مرشحة - تؤدي زيادة أو تقليل نسبة أي من الليبيدات بالضرورة إلى انخفاض أو زيادة مقابلة في مجموع نسب الدهون الثلاثة الأخرى.

للتوضيح ، من المفترض أننا نقوم بتحسين صياغة LNP التي تستخدم حاليا وصفة محددة سيتم التعامل معها كمعيار. الهدف هو زيا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء التجربة الموضحة في قسم النتائج التمثيلية وفقا لدليل رعاية واستخدام المختبر وتم تنفيذ الإجراءات وفقا للإرشادات التي وضعتها اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC). تم الحصول على إناث الفئران Balb / C البالغة من العمر 6-8 أسابيع تجاريا. تلقت الحيوانات طعاما قياسيا وماء وتم إيواؤها في ظل ظروف قياسية مع دورات ضوء / ظلام لمدة 12 ساعة ، عند درجة حرارة 65-75 درجة فهرنهايت (~ 18-23 درجة مئوية) مع رطوبة 40-60٪.

1. تسجيل الغرض من الدراسة واستجاباتها وعواملها

ملاحظة: خلال هذا البروتوكول ، يتم استخدام JMP 17 Pro لتصميم التجربة وتحليلها. يمكن استخدام البرامج المكافئة باتباع خطوات مما....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم التحقق من صحة هذا النهج عبر كل من أنواع الدهون المصنفة على نطاق واسع: الدهون الكلاسيكية الشبيهة ب MC3 والدهون (على سبيل المثال ، C12-200) ، المشتقة عموما من الكيمياء التوافقية. بالمقارنة مع صياغة LNP المعيارية التي تم تطويرها باستخدام طريقة عامل واحد في كل مرة (OFAT) ، فإن التركيبات المرشحة التي تم إنشاؤها من خلال سير العمل لدينا تظهر بشكل متكرر تحسينات في الفعالية من 4 إلى 5 أضعاف على مقياس لوغاريتمي ، كما هو موضح في قراءات لوسيفيراز كبد الفأر في الشكل 18. يصور الجدول 1.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تتيح البرامج الحديثة لتصميم وتحليل تجارب عملية الخليط للعلماء تحسين تركيبات الجسيمات النانوية الدهنية في سير عمل منظم يتجنب تجارب OFAT غير الفعالة. يلغي نهج نمذجة SVEM الذي تم تطويره مؤخرا العديد من تعديلات الانحدار الغامضة واستراتيجيات تقليل النموذج التي ربما تكون قد صرفت انتباه العلماء في السابق باعتبارات إحصائية غريبة. بمجرد جمع النتائج ، يقدم إطار تحليل SVEM نهجا أسهل في التنفيذ ويميل إلى إنتاج نماذج أفضل من مناهج النمذجة التقليدية13. علاوة على ذلك ، فإن التحليلات الرسومية التي تستند إلى صيغ ا.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد استخدمت استراتيجية التصميم التجريبي التي يقوم عليها سير العمل هذا في طلبي براءة يكون أحد المؤلفين مخترعا فيهما. بالإضافة إلى ذلك ، Adsurgo، LLC هي شريك JMP معتمد. ومع ذلك، تم تطوير هذه الورقة ونشرها دون أي شكل من أشكال الحوافز المالية أو التشجيع أو أي حوافز أخرى من أحزاب اللقاء المشترك.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن ممتنون للمحرر والحكام المجهولين على الاقتراحات التي حسنت المقالة.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
JMP Pro 17.1JMP Statistical Discovery LLC

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dolgin, E. Better lipids to power next generation of mRNA vaccines. Science. 376 (6594), 680-681 (2022).
  2. Hou, X., Zaks, T., Langer, R., Dong, Y. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nature Reviews Materials. 6 (12), 1078-1094 (2021).
  3. Huang, X., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Lipid Nanoparticle FormulationMixture Process ExperimentsSpace Filling DesignSelf Validated Ensemble ModelsFormulation OptimizationQuality By DesignTernary PlotsProcess FactorsCandidate Optimal FormulationsStatistical Modeling

Related Articles