2018 में, FDA ने वंशानुगत ट्रांसथायरोक्सिन {{3}मध्यस्थ अमाइलॉइडोसिस के कारण होने वाले पोलीन्यूरोपैथी के उपचार के लिए लिपिड नैनोकणों (LNPs) - SiRNA Patiiran (ONPATTRO; Alnylam) - पर आधारित पहली जीन दवा को मंजूरी दी। एलएनपी का दशकों से वितरण उपकरण के रूप में बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, लेकिन उन्होंने हाल ही में एमआरएनए वितरित करने में सक्षम तकनीकी मंच के रूप में महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है।
एलएनपी में आमतौर पर चार घटक होते हैं: धनायनित या आयनित लिपिड, कोलेस्ट्रॉल, सहायक लिपिड और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल लिपिड। ये घटक छोटे अणुओं, पेप्टाइड्स और न्यूक्लिक एसिड सहित विभिन्न दवाओं के एनकैप्सुलेशन को सक्षम करते हैं, उन्हें एंजाइमों द्वारा क्षरण से बचाते हैं और कोशिका झिल्ली में उनके परिवहन को सुविधाजनक बनाते हैं। एलएनपी भी बार-बार और तत्काल प्रशासन का समर्थन करते हैं, और उनकी सुरक्षा को सीओवीआईडी-19 टीकों के व्यापक उपयोग के माध्यम से मान्य किया गया है। इसके अलावा, दवा कंपनियों ने महामारी के दौरान पर्याप्त एलएनपी विनिर्माण क्षमता स्थापित की है।
एलएनपी उभरती हुई जीन दवाओं को आगे बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कार्रवाई के उनके संभावित तंत्र के आधार पर, जीन दवाओं को चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: 1) जीन जोड़ या प्रतिस्थापन, जिसमें विशिष्ट जीन या एमआरएनए एन्कोडिंग जीन वाले वायरल वैक्टर वितरित करने के लिए एलएनपी का उपयोग शामिल है; 2) जीन अभिव्यक्ति नियंत्रण, जिसमें हेपेटोसाइट लक्ष्यीकरण लिगैंड गैलनैक (एन - एसिटाइलगैलेक्टोसामाइन) के साथ मिलकर सीआरएनए या सीआरएनए को एनकैप्सुलेट करने वाले एलएनपी शामिल हैं; 3) जीन संपादन, जो सीआरआईएसपीआर के घटकों को वितरित करने के लिए वायरल वैक्टर या एलएनपी को नियोजित करता है -Cas9 जीन संपादन प्रणाली; और 4) डीएनए या आरएनए टीके, जैसे एलएनपी या पॉलिमर नैनोकणों में समाहित एमआरएनए टीके।
जीन दवाओं के इन विवो विकास में एलएनपी के वर्तमान और भविष्य के महत्व को समझने के लिए, दुनिया भर में नैदानिक और अनुमोदित जीन दवा पाइपलाइनों के बारे में सार्वजनिक रूप से उपलब्ध जानकारी पर एक व्यापक विश्लेषण किया गया था। इस विश्लेषण में दिसंबर 2021 तक 273 कंपनियों की 538 संपत्तियों को शामिल किया गया है, जिसमें यह मूल्यांकन किया गया है कि एलएनपी 2021 से 2036 तक एलएनपी पर आधारित संपूर्ण विकास पाइपलाइन और जीन दवाओं के वैश्विक बाजार में किस हद तक व्याप्त है।
चार प्रकार की जीन दवाओं में से, एलएनपी न्यूक्लिक एसिड आधारित टीकों और जीन संपादन में उच्चतम औसत प्रवेश दर (यानी, इस मॉडल को नियोजित करने वाली संपत्तियों का प्रतिशत) प्रदर्शित करता है, जो 7% है। यह खोज इन संदर्भों में बड़े न्यूक्लिक एसिड वितरित करते समय गैलएनएसी युग्मन की चुनौती को दर्शाती है। जीन जोड़ या प्रतिस्थापन में एलएनपी की पारगम्यता अपेक्षाकृत कम है, क्योंकि एडेनो {6}एसोसिएटेड वायरस (एएवी) - आधारित डिलीवरी अधिक उपयोगिता प्रदान करती है। इसके अतिरिक्त, गैलएनएसी युग्मन से प्रतिस्पर्धा के कारण, जीन अभिव्यक्ति नियंत्रण सबसे कम पारगम्यता प्रदर्शित करता है। आम तौर पर, एलएनपी द्वारा शुरू की गई जीन ड्रग पाइपलाइन मुख्य रूप से चरण I नैदानिक परीक्षणों में डीएनए और आरएनए टीकों पर केंद्रित होती है।
एलएनपी समर्थित जीन दवाओं का वर्तमान बाजार आकार लगभग $51 बिलियन होने का अनुमान है, जो मुख्य रूप से दो सीओवीआईडी-19 एमआरएनए टीकों के राजस्व से प्रेरित है, उनके अलावा ओनपैट्रो एकमात्र उत्पाद है। अल्पावधि में, बाजार का आकार सिकुड़ सकता है क्योंकि COVID-19 mRNA टीकों से राजस्व घट जाएगा। हालाँकि, यह अनुमान है कि जैसे-जैसे जीन ड्रग पाइपलाइन परिपक्व होगी, कंपनियां एलएनपी नवाचार में और निवेश करेंगी, जिसके परिणामस्वरूप बाजार में वृद्धि होगी। 2036 तक, एलएनपी जीन दवा बाजार 48 अरब डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।
अगले दशक में, यह उम्मीद की जाती है कि COVID-19 के संदर्भ में mRNA टीकों और सह-उत्तेजकों की बिक्री बड़े पैमाने पर LNP बाजार पर हावी हो जाएगी। इंटेलिया थेरेप्यूटिक्स और बीम थेरेप्यूटिक्स जैसी कंपनियों के उत्पादों की मंजूरी के साथ, इन विवो जीन एडिटिंग से कुछ बाजार हिस्सेदारी हासिल होने की उम्मीद है।
एलएनपी जीन दवाओं, विशेष रूप से एमआरएनए टीकों के लिए एक मुख्य उपकरण के रूप में काम करना जारी रखेगा। टीकों से परे एलएनपी का व्यापक अनुप्रयोग यकृत के अलावा विशिष्ट अंगों के लिए लिपिड तैयार करने की कंपनियों की क्षमता पर निर्भर करेगा। अन्य कारक जो जीन दवा विकास में एलएनपी को व्यापक रूप से अपनाने की सुविधा प्रदान कर सकते हैं, उनमें बड़े जीनों को समाहित करने की क्षमता शामिल है, विशेष रूप से 5kB से अधिक आकार वाले, जो कई एएवी वैक्टरों के लिए पैकेजिंग सीमा है।
जबकि एलएनपी की वर्तमान पीढ़ी का एमआरएनए टीकों में नैदानिक सत्यापन और व्यापक उपयोग हुआ है, वितरण दक्षता, इम्यूनोजेनेसिटी, शेल्फ जीवन और अन्य अनुप्रयोग लागतों के संदर्भ में सीमाएं हैं। एलएनपी की अगली पीढ़ी इन सीमाओं को संबोधित करने के लिए नए गैर-लिपिड घटकों (जैसे संलयन प्रोटीन और पॉलिमर) का उपयोग कर सकती है। संक्षेप में, एलएनपी एक दीर्घकालिक मौलिक दवा वितरण प्रणाली में विकसित होने की क्षमता रखता है, जो जीन चिकित्सा के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं प्रदान करता है।
