Progressief en onomkeerbaar verlies van gezichtsvermogen treft wereldwijd 280 miljoen mensen, van wie er 43 miljoen uiteindelijk blind worden. Intracellulaire eiwitexpressie door afgifte van messenger RNA (mRNA) heeft een groot potentieel om oogziekten te behandelen door herprogrammering van cellen of genoombewerking. Het therapeutische potentieel van niet-virale mRNA-afgifte door lipide nanodeeltjes (LNP’s) werd benadrukt tijdens de wereldwijde vaccinatie-inspanningen tegen de Covid19-pandemie. In groot contrast daarmee staat de afgifte van mRNA aan het oog nog in de kinderschoenen. Theoretisch is het oog echter een ‘gemakkelijk doelwit’, omdat het een klein, afgesloten compartiment is dat lokale toediening mogelijk maakt. In de praktijk creëren aangeboren immuunreacties en permeabiliteitsbarrières op cel- en weefselniveau kritische knelpunten. Als een van de weinige onderzoeksgroepen die wereldwijd werken aan oculaire mRNA-afgifte, hebben we drie belangrijke knelpunten geïdentificeerd voor de mRNA-afgifte na intravitreale injectie. Ten eerste moeten nanodeeltjes mobiel zijn in het glasvocht om naar het netvlies te migreren. Ten tweede blokkeert het binnenste beperkende membraan (ILM) het LNP-transport van het glasvocht naar het netvlies ernstig. Ten derde treedt, afhankelijk van de LNP-samenstelling, oogontsteking op die gepaard gaat met immuunherkenning door aanwezige macrofagen in het glasvocht en het netvlies. In dit project zullen we LNP-formuleringen verder screenen om 1) voldoende vitreale mobiliteit te verkrijgen, 2) penetratie over de ILM te verbeteren en 3) immuunstimulatie op extracellulair en intracellulair niveau te voorkomen. Verder zullen we een nieuwe en niet-toxische methode onderzoeken die in ons laboratorium is ontwikkeld om de ILM te verteren met collagenase, resulterend in een tot 150-voudige verbetering in de werkzaamheid van mRNA-LNPs in voorlopige experimenten met ex vivo retinale explanten. Concluderend zal dit project de basis leggen voor succesvolle therapeutische mRNA-afgifte aan het netvlies, door intracellulaire en extracellulaire afgiftebarrières te begrijpen en te overwinnen en door het LNP-ontwerp te rationaliseren.