Para peneliti di MIT telah mengembangkan nanopartikel lipid baru (LNP) yang menjanjikan vaksin mRNA lebih efektif dan berpotensi menurunkan biaya per dosis. Dalam penelitian yang melibatkan tikus, LNP baru berhasil menghasilkan respons imun yang setara dengan yang dicapai dengan bahan yang sudah disetujui FDA, namun sekitar 1/100 dari dosis tipikal.
Mengapa Ini Penting
Vaksin mRNA telah terbukti sangat efektif melawan penyakit seperti COVID-19, namun biaya produksinya mahal. Mengurangi dosis yang diperlukan sambil mempertahankan kemanjuran memberikan beberapa manfaat: biaya produksi yang lebih rendah, potensi efek samping yang lebih sedikit, dan peningkatan aksesibilitas untuk inisiatif kesehatan global.
Ilmu di Balik Inovasi
Vaksin mRNA yang ada dikemas dalam LNP – bola kecil berlemak – untuk melindungi mRNA yang rapuh dari degradasi dan memfasilitasi masuknya ke dalam sel. Partikel-partikel ini biasanya terdiri dari lima komponen utama: lipid yang dapat terionisasi (penting untuk kekuatan vaksin), kolesterol, fosfolipid pembantu, lipid polietilen glikol, dan mRNA. Tim MIT fokus pada optimalisasi lipid yang dapat terionisasi untuk meningkatkan efisiensi pengiriman.
Desain Baru
Para peneliti merancang dan menyaring perpustakaan lipid baru yang dapat terionisasi, menggabungkan struktur siklik untuk meningkatkan pengiriman mRNA dan kelompok ester untuk meningkatkan kemampuan biodegradasi. Melalui beberapa putaran penyaringan pada tikus, mereka mengidentifikasi LNP dengan kinerja terbaik, yang dijuluki AMG1541. Keuntungan utama AMG1541 adalah kemampuannya yang unggul untuk mengatasi “pelepasan endosom” – sebuah langkah penting di mana LNP harus keluar dari kompartemen seluler yang disebut endosom untuk mengirimkan mRNA-nya. Partikel-partikel baru ini juga terdegradasi lebih cepat setelah mengirimkan muatannya, sehingga berpotensi meminimalkan efek samping.
Hasil Menjanjikan dalam Uji Coba Vaksin Flu
Untuk menilai potensi dunia nyata, para peneliti menggunakan LNP AMG1541 untuk memberikan vaksin influenza mRNA pada tikus. Jika dibandingkan dengan vaksin flu yang menggunakan SM-102, yaitu lipid yang telah disetujui untuk vaksin COVID-19 (digunakan oleh Moderna), LNP baru secara konsisten menghasilkan respons antibodi yang sama hanya dengan 1/100 dosis.
Peningkatan Respon Kekebalan Tubuh dan Potensi Pengembangan Vaksin Secara Cepat
Penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan bahwa LNP baru lebih efektif dalam mengirimkan muatannya ke sel penyaji antigen – sel kekebalan penting yang menampilkan antigen asing untuk mengaktifkan sel kekebalan lainnya (seperti sel B dan T). Selain itu, mereka cenderung menumpuk di kelenjar getah bening, sehingga meningkatkan interaksi dengan sistem kekebalan tubuh. Hal ini dapat menghasilkan pengembangan vaksin flu musiman yang lebih akurat dan cepat, yang merupakan keuntungan signifikan dibandingkan jadwal produksi vaksin tradisional yang sering kali mengharuskan produksi dimulai hampir satu tahun sebelumnya.
Aplikasi yang Lebih Luas
Para peneliti yakin nanopartikel ini dapat diadaptasi untuk vaksin yang menargetkan penyakit menular lainnya, termasuk COVID-19, HIV, dan lainnya. “Kami telah menemukan bahwa vaksin tersebut bekerja jauh lebih baik dibandingkan apa pun yang telah dilaporkan sejauh ini. Itu sebabnya, untuk vaksin intramuskular apa pun, kami berpikir bahwa platform LNP kami dapat digunakan untuk mengembangkan vaksin untuk sejumlah penyakit,” kata Gupta, seorang ilmuwan riset di Koch Institute.
Pengembangan LNP baru ini mewakili langkah signifikan menuju vaksin mRNA yang lebih terjangkau dan mudah diakses, sehingga membuka jalan bagi peningkatan hasil kesehatan global.
