Fine-tuning of polymer amphiphile for high performance of messenger RNA delivery

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K18378
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kim HyunJin 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (10755002)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: カチオン性ポリマー / mRNA 配送 / CRISPR-Casテクノロジー

Outline of Final Research Achievements

For broad application of mRNA therapeutics, this proposal newly developed cationic amphiphilic polymers. The polymers consist of endosome escapable moiety and hydrophobic moiety. The hydrophobic moiety provides the balance between mRNA-loaded nanoparticle stability in the extracellular environment and rapid release of mRNA in the cytoplasm. The best polymers showed better luciferase and Cas9 mRNA translation efficacy than other control polymers and commercially-available lipofectamine in cultured cell condition. The polymers also induced high firefly mRNA translation in the mouse brain when intracerebroventricularly injected.

Free Research Field

生体材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

科学的な観点から、この研究はまず、logPに基づく疎水性最適化がポリマーの性能を大幅に向上させることを示唆している。一方、これらのポリマーは、その高い性能により、現在、日本および国際特許に出願されている。これらのポリマーは、日本と米国の2つのベンチャー企業からもライセンス供与された。この研究がCRISPR-Cas9テクノロジーを使用して一部の遺伝子疾患治療に引き続き適用される場合、この提案は特定の患者に多大な利益をもたらすでしょう。