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

DOPE (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) es un fosoflípido neutro que contiene dos cadenas de ácido oleico insaturado (C18:1). DOPE tiene una amplia gama de aplicaciones en la investigación de biopelículas y sistemas de administración de medicamentos, especialmente como uno de los componentes en liposomas o nanopartículas lipídicas (LNPs). Puede funcionar sinérgicamente con otras moléculas de fosfolípido o colesterol para modular las propiedades físicas y químicas de las membranas, optimizando así la estabilidad y la eficiencia de administración de los sistemas de administración de medicamentos o genes^[1][2].

In vitro, los liposomas DC-Chol/DOPE (proporciones molares 1:1, 2:3, 1:2) se prepararon a 4µmol/mL de DC-Chol con 4, 6 u 8µmol/mL DOPE respectivamente, luego se diluyeron en 20µL de tampón HEPES y se incubaron con 20µL de pDNA (1µg) a temperatura ambiente durante 25 minutos. Los complejos de liposoma/pDNA que contienen 0.5µg de pDNA se añadieron a las células HepG2 durante 8h. No hubo una diferencia significativa en la afinidad de unión al pDNA entre los liposomas DC-Chol/DOPE que contenían varias proporciones molares de DC-Chol/DOPE. Después de la transfección, la viabilidad celular fue de aproximadamente el 80% y la citotoxicidad de los liposomas DC-Chol/DOPE que contenían un contenido relativamente alto de DOPE fue relativamente baja^[3]. HEK-293, cáncer de colon de ratón (CT-26) y células de carcinoma de células escamosas de lengua humana (CAL-27) se incubaron con dos liposomas de lípidos monocatiónicos Toc-Cim con relación molar lípido/DOPE=1:1 a concentraciones de 10, 20, 40 y 80μg/mLy proporciones de lípido/pDNA de lipoplejos que van desde 1:1 a 8:1 durante 4h. Todas las concentraciones liposomales y las relaciones N/P, los lípidos sintetizados exhibieron una citotoxicidad limitada (más del 80% de la viabilidad celular) excepto a unaconcentración liposomal de 80μg/mL y una relación lípido/pDNA de 8:1. A las relaciones lípido/pDNA de 4:1 y 2:1, el Toc-Cim:pCMV-β-gal se produjo de manera más eficiente tan cerca de la lipofectamina :pCMV-β-gal en la línea celular HEK-293 en comparación con Chol-Cim:pCMV- β-gal. Toc-Cim:pCMV-β-gal con una relación lípido/pDNA de 2:1 es tan efectivo contra la línea celular CT-26 en comparación con la línea celular CAL-27^[4].

In vivo, DC-Chol (1.046mg), DOPE (1.451mg; 52.2mol%) y PEG2000-DSPE (0.281mg; 2.0 mol%) se mezclaron primero para producir liposoma. A continuación, los lipoplexos p_shEg5@LS se preparaon mezclando liposomas catiónicos con plásmidos pAAV-shEg5, y luego se convirtieron en una concentración final de 0.89mg/mL en la relación liposoma/pDNA= 1.65:1 en el tampón HBG. Los ratones desnudos BALB/c portadores de tumor A2780 administrados por vía intravenosa con Cy5.5-p_shEg5@LS (1.5mg/kg) a través de la vena de la cola mostraron un retraso significativo en el crecimiento tumoral. Los tejidos tumorales se redujeron significativamente en peso (58.0% de reducción) al finalizar el experimento (dos semanas después de la inyección)^[5]. La formulación optimizada de 306-O12B LNP tenía un 50% de lipidoide biorreducible ramificado de cola (306-O12B), 38.5% de colesterol, 10% DOPC y 1.5% de DMG-PEG composición molar con una relación de peso de 7.5:1 de 306-O12B/mRNA. Los ratones C57BL/6 se administraron por vía intravenosa con 306-O12B LNPs que contenían Cas9 mRNA y RNA de guía única dirigido a Angptl3 (sgAngptl3) con una dosis total de RNA de 3.0mg/kg. En el día 7 después de la inyección, la administración mediada por 306-O12B LNP-resultó en una tasa de edición media del 38.5% en el hígado. Los niveles séricos de proteína ANGPTL3, LDL-C y TG en el grupo de tratamiento de 306-O12B LNP (65.2, 56.8 y 29.4% reductions, respectivamente)^[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.