Revolučná mRNA vakcína s nanočasticami: Stokrát účinnejšia a lacnejšia?

Výskumníci z MIT vyvinuli novú lipidovú nanočasticu, ktorá dramaticky zvyšuje účinnosť mRNA vakcín. Testy na myšiach preukázali až stonásobné zvýšenie účinnosti, čo by mohlo viesť k výraznému zníženiu nákladov a zníženiu toxicity v pečeni.

V štúdii publikovanej v časopise Nature Nanotechnology autori Arnab Rudra, Akash Gupta a Kaelan Reed z Koch Institute pri MIT opisujú, ako ich vylepšená mRNA vakcína s nanočasticami “výrazne zvyšuje účinnosť mRNA vakcín a naše štrukturálne poznatky môžu viesť k vývoju systémov podávania vakcín novej generácie.”

Gupta vo vyhlásení uviedol, že ich nová metóda funguje “oveľa lepšie ako čokoľvek, čo bolo doteraz publikované. Preto si myslíme, že naše platformy [tekutých nanočastíc] by sa dali použiť na vývoj vakcín pre množstvo chorôb,” vrátane COVID-19 a chrípky.

Ako fungujú mRNA vakcíny a prečo ich nanočastice zlepšujú?

Komentár redakcie: Nová technológia mRNA vakcín s nanočasticami prináša nádej na lacnejšiu a účinnejšiu ochranu proti infekčným chorobám. Zníženie toxicity a možnosť rýchlejšej adaptácie na nové kmene vírusov predstavujú významný krok vpred vo vývoji vakcín.

Na rozdiel od tradičných vakcín, mRNA vakcíny neobsahujú časti patogénu, proti ktorému bojujú. Namiesto toho, po vložení do cytoplazmy buniek, mRNA vakcína učí bunky vytvárať proteíny potrebné na boj, napríklad proti COVID-19 alebo chrípke.

Štandardné mRNA vakcíny používajú tekuté nanočastice (LNP) na ochranu mRNA pred rozpadom v tele. Tieto častice fungujú podobne ako “skafandre” pre mikroskopických “medinautov” z filmu Fantastická cesta.

Zvyčajne LNP obsahujú päť zložiek, pričom ionizovateľné lipidy sú obzvlášť dôležité pre účinnosť vakcíny. Vedci vytvorili katalóg nových ionizovateľných lipidov obsahujúcich cyklické štruktúry, ktoré uľahčujú doručovanie mRNA, a estery, ktoré môžu zvýšiť biologickú odbúrateľnosť.

Testovaním týchto štruktúr v rôznych kombináciách výskumníci hľadali najlepší spôsob doručenia génu luciferázy (z latinského slova "prinášajúci svetlo"). V kombinácii s ich najúčinnejšou časticou, AMG1541, vyvinuli a testovali katalóg nových variantov.

Výsledkom je mRNA vakcína s nanočasticami, ktorá na jednotku práce odvádza prácu stonásobne väčšieho množstva SM-102, ionizovateľného lipidu schváleného FDA. Ešte lepšie je, že nižšie dávky tiež “výrazne znížili expresiu v pečeni po intramuskulárnej injekcii, čím sa zmiernila súvisiaca toxicita.”

Keďže sú mRNA vakcíny drahé, akýkoľvek bezpečný spôsob zníženia nákladov na ich výrobu má potenciál pomôcť nespočetnému množstvu pacientov, ktorí by inak zbytočne trpeli. Zvýšením účinnosti, a tým znížením nákladov na dávku, sa nanočasticami vylepšené mRNA vakcíny (NEMRNAV) môžu stať lacným spôsobom boja proti COVID-19 a mnohým ďalším infekčným chorobám.

Ďalšou výhodou je, že NEMRNAV “by mohli umožniť vývojárom vakcín lepšie prispôsobiť kmene chrípky, ktoré cirkulujú každú zimu.” Spoluautor Reed poznamenáva, že známy proces výroby vakcíny proti chrípke začína rok pred každou ročnou chrípkou, ale pomocou mRNA “ju môžete začať vyrábať oveľa neskôr v sezóne a získať presnejší odhad toho, aké kmene budú cirkulovať, čo môže pomôcť zlepšiť účinnosť vakcín proti chrípke.”