Систематический анализ длины пептидного линкера и полиэтиленгликолевого покрытия липосом на клеточное поглощение пептид-таргетированных липосом

ПЕГилированные липосомы являются привлекательными фармацевтическими нанонесителями; однако в литературе сообщения о лигандо-таргетированных наночастицах демонстрируют непоследовательные результаты. В настоящей работе мы применили многоаспектную синтетическую стратегию для приготовления пептид-таргетированных липосомальных наночастиц высокой чистоты, воспроизводимости и с точно контролируемой стехиометрией функциональностей, чтобы систематически оценить роль ПЕГ-покрытия липосом, длины пептидного EG-линкера и валентности пептида в клеточном поглощении. Мы проанализировали эти параметры в двух различных моделях заболеваний: липосомы были функционализированы либо пептидами-антагонистами HER2 для нацеливания на клетки рака молочной железы с сверхэкспрессией HER2, либо пептидами-антагонистами VLA-4 для нацеливания на миеломные клетки с сверхэкспрессией VLA-4. Когда таргетирующие пептиды были связаны с наночастицами с линкером EG45 (≈PEG2000) аналогично традиционной формулировке, их клеточное поглощение не усиливалось по сравнению с нетаргетированными вариантами независимо от используемого ПЕГ-покрытия липосом. Напротив, уменьшение ПЕГ-покрытия липосом до PEG350 и сокращение пептидного линкера до EG12 резко усилили клеточное поглощение примерно в 9 раз и примерно в 100 раз в клетках рака молочной железы и множественной миеломы соответственно. Эффективность поглощения достигала максимума и плато при плотности пептида примерно 2% в обеих моделях заболеваний. В совокупности эти результаты демонстрируют значимость выбора соответствующих элементов дизайна, таких как адекватная длина пептидного EG-линкера в сочетании с подходящим ПЕГ-покрытием липосом и оптимальной плотностью лиганда, для эффективного клеточного поглощения липосомальных наночастиц.