Lipidnanopartikel

LipidNanopartikel, oft als lipid nanoparticles (LNPs) bezeichnet, sind nanoskalige Trägersysteme aus Lipiden, die zur Lieferung von Wirkstoffen verwendet werden. Sie schützen ihre Nutzsubstanz vor Abbau, ermöglichen den Transport durch biologische Barrieren und fördern den zellulären Einschluss der Substanz. Typische LNPs liegen in der Größenordnung von etwa 50 bis 200 Nanometern.

Die Zusammensetzung von LNPs umfasst in der Regel ein Ionisationslipid, das bei niedrigen pH-Werten positiv geladen ist und im Endosom eine Freisetzung der Substanz begünstigt, Cholesterin zur Stabilisierung, ein Phospholipid als Strukturbildner sowie oft ein PEG-lipid, das die Oberflächenhydratation erhöht und die Stabilität verbessert. Es existieren Varianten wie strukturierte LNPs, hydrophile Lipide, sowie andere Typen wie Solid Lipid Nanoparticles (SLN) oder Nanostructured Lipid Carriers (NLCs). Je nach Anwendung können zudem Zielmoleküle oder Liganden an der Oberfläche eingefügt werden, um eine Gewebespezifität zu erhöhen.

Herstellungsmethoden umfassen mikrofluidische Mischtechnik, Hochdruckhomogenisierung oder Lösungsmittel-Diffusionstechniken, wobei Parameter wie Partikelgröße, Ladung und Polydispersität kontrolliert werden. Die Endgröße, Ladung und Lipidkomposition bestimmen Verteilung, Stabilität und biologische Interaktion der LNPs.

Anwendungen liegen insbesondere in der Lieferung von Nukleinsäuren (RNA/DNA), kleinen Molekülen und Proteinen. Die bekannteste Anwendung sind mRNA-Impfstoffe, deren Moleküle in LNPs verpackt sind; zudem werden LNPs für andere RNA-basierte Therapien sowie für gezielte Medikamentenabgabe erforscht. Vorteile sind Biokompatibilität, Schutz der Wirkstoffe, sowie Anpassbarkeit der Freisetzung; Herausforderungen umfassen Lagerung, Skalierbarkeit, batch-to-batch-Variabilität und potenzielle Immunreaktionen auf Lipidbestandteile. Mehrere LNP-basierte Therapien, darunter Patisiran, sind zugelassen.