DOPE (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine)

DOPE (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) est un phospholipide neutre contenant deux chaînes d'acide oléique insaturées (C18:1). DOPE possède une large gamme d'applications dans la recherche des biofilms et les systèmes de délivrance de médicaments, notamment comme un des composants dans les liposomes ou les nanoparticules lipidiques (LNP). Il peut agir de manière synergique avec d'autres molécules de phospholipides ou du cholestérol pour moduler les propriétés physico-chimiques des membranes, optimisant ainsi la stabilité et l'efficacité de délivrance des systèmes de délivrance de médicaments ou de gènes^[1][2].

In vitro, des liposomes DC-Chol/DOPE (rapports molaires 1:1, 2:3, 1:2) ont été préparés à 4µmol/mL de DC-Chol avec 4, 6, ou 8µmol/mL de DOPE, puis dilués dans 20µL de tampon HEPES, puis dilués dans 20µl de pDNA (1µg) à la température ambiante pendant 25 minutes. Des complexes liposome/pDNA contenant 0,5µg de pDNA ont été ajoutés aux cellules HepG2 pendant 8 heures. Il n'y avait pas de différence signficative d'affinité de liaison de pDNA entre les liposomes DC-Chol/DOPE contenant divers rapports molaires de DC-Chol/DOPE. Après la transfection, la viabilité cellulaire était approximativement 80% et la cytotoxicité des liposomes DC-Chol/DOPE contenant une teneur relativement élevée en DOPE était relativement faible^[3]. HEK-293, Des cellules de cancer du côlon murin (CT-26) et des cellules de carcinome squameux de la langue humaine (CAL-27) ont été incubées avec deux liposomes lipidiques monocationiques Toc-Cim ou Chol-Cim avec un rapport molaire lipide/DOPE=1:1 à des concentrations de 10, 20, 40, et 80μg/mL et des rapports lipide/pDNA des lipoplexes allant de 1:1 à 8:1 pour 4 heures. Pour toutes les concentrations liposomales et les rapports N/P, les lipides synthétisés ont montré une cytotoxicité limitée (plus de 80% de viabilité cellulaire) sauf à 80µg/mL de cocnentration liposomale et un rapport lipide/pDNA de 4:1 et 2:1, Toc-Cim:pCMV-β-gal ont été les plus efficaces pour la production, de manière comparable à lipofectamine: Chol-Cim:pCMV- β-gal. Toc-Cim:pCMV-β-gal à un rapport lipide/pDNA de 2:1 esr aussi efficace contre la lignée cellulaire CT-26 que contre la lignée cellulaire CAL-27^[4].

In vivo, DC-Chol (1.046mg), DOPE (1.451mg; 52.2mol%) et PEG2000-DSPE (0.281mg; 2.0 mol%) ont été d'abord mélangés pour produire un liposome. Ensuite, des lipoplexes p_shEg5@LS ont été préparés en mélangeant des liposomes cationiques avec des plasmides pAAV-shEg5, puis ont atteint une concentration finale de 0,89mg/mL avec un rapport liposome/pDNA de 1,65:1 dans un tampon HBG. Des rats nus BALB/c porteurs de tumeurs A2780 administrés par voie intraveineuse avec Cy5.5-p_shEg5@LS (1.5mg/kg) via la veine caudale ont montré un retard significatif de la croissance tumorale. Les tissus tumoraux ont été significativement réduits en poids (réduction de 58,0%) à la fin de l'expérience (deux semaines après l'injection)^[5]. La formulation optimisée de 306-O12B LNP avait une composition molaire de 50% d'un lipoïde bioreductible à branche caudale (306-O12B), 38.5% de cholestérol, 10% de DOPC et 1,5% de DMG-PEG, avec un rapport pendéral de 306-O12B/mRNA de 7,5:1. Des rats C57BL/6 ont été administrés par voie intraveineuse avec 306-O12B LNPs contenant mRNA Cas9 et mRNA guide unique ciblant Angptl3 (sgAngptl3) avec une dose totale de RNA de 3.0mg/kg. Au jour 7 après l'injection, la délivrance médiée par 306-O12B LNP a entraîné un taux d'édition médian de 38,5% dans le foie. Le niveau sérique de la protéine ANGPTL3, de LDL-C, et de TG dans le groupe traité par 306-O12B LNP a été respectivement réduit de 65.2, 56.8, et 29.4%^[6].

References:
[1] MacDonald R C, Rakhmanova V A, Choi K L, Rosenzweig H S, Lahiri M K. O-ethylphosphatidylcholine: A metabolizable cationic phospholipid which is a serum-compatible DNA transfection agent. J Pharm Sci. 1999 Sep;88(9):896-904.
[2] Benedicto E A, Farbiak L, Ramírez M M, et al. Optimization of phospholipid chemistry for improved lipid nanoparticle (LNP) delivery of messenger RNA (mRNA). Biomater Sci. 2022 Jan 18;10(2):549-559.
[3] Chen Y, Sun J, Ying Y, et al. Complexes containing cationic and anionic pH-sensitive liposomes: comparative study of factors influencing plasmid DNA gene delivery to tumors. Int J Nanomedicine. 2013:8:1573-93.
[4] Manturthi S, Bhattacharya D, Sakhare K R, Narayan K P, Patri S V. Cimetidine-Based Cationic Amphiphiles for In Vitro Gene Delivery Targetable to Colon Cancer. ACS Omega. 2022 Aug 25;7(35):31388-31402.
[5] Seraj S, Lee J J, Ahn H J. Systemic delivery of Eg5 shRNA-expressing plasmids using PEGylated DC-Chol/DOPE cationic liposome: Long-term silencing and anticancer effects in vivo. Biochem Pharmacol. 2019 Aug:166:192-202.
[6] Qiu M, Glass Z, Chen J J. Lipid nanoparticle-mediated codelivery of Cas9 mRNA and single-guide RNA achieves liver-specific in vivo genome editing of Angptl3. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Mar 9;118(10):e2020401118.