I ricercatori del MIT hanno sviluppato una nuova nanoparticella lipidica (LNP) che promette di rendere i vaccini a mRNA più efficaci e potenzialmente di ridurre il costo per dose. Negli studi condotti sui topi, il nuovo LNP ha generato con successo una risposta immunitaria equivalente a quella ottenuta con i materiali esistenti approvati dalla FDA, ma a circa 1/100 della dose tipica.
Perché è importante
I vaccini a mRNA si sono dimostrati altamente efficaci contro malattie come il COVID-19, ma la loro produzione può essere costosa. Ridurre il dosaggio richiesto mantenendo l’efficacia offre numerosi vantaggi: minori costi di produzione, potenzialmente meno effetti collaterali e migliore accessibilità per le iniziative sanitarie globali.
La scienza dietro l’innovazione
I vaccini a mRNA esistenti sono incapsulati all’interno di LNP – minuscole sfere di grasso – per proteggere il fragile mRNA dalla degradazione e facilitarne l’ingresso nelle cellule. Queste particelle comprendono tipicamente cinque componenti chiave: un lipide ionizzabile (fondamentale per la forza del vaccino), il colesterolo, un fosfolipide ausiliario, un lipide di polietilenglicole e mRNA. Il team del MIT si è concentrato sull’ottimizzazione del lipide ionizzabile per migliorare l’efficienza di erogazione.
Un design innovativo
I ricercatori hanno progettato e analizzato una libreria di nuovi lipidi ionizzabili, incorporando strutture cicliche per migliorare il rilascio di mRNA e gruppi esterei per migliorare la biodegradabilità. Attraverso più cicli di screening nei topi, hanno identificato un LNP con le migliori prestazioni, denominato AMG1541. Un vantaggio chiave di AMG1541 è la sua capacità superiore di superare la “fuga endosomiale” – un passaggio critico in cui gli LNP devono uscire dai compartimenti cellulari chiamati endosomi per fornire il loro mRNA. Le nuove particelle inoltre si degradano più rapidamente dopo la consegna del carico, riducendo potenzialmente al minimo gli effetti collaterali.
Risultati promettenti nelle sperimentazioni sui vaccini antinfluenzali
Per valutare il potenziale nel mondo reale, i ricercatori hanno utilizzato l’LNP AMG1541 per somministrare un vaccino antinfluenzale mRNA nei topi. Rispetto a un vaccino antinfluenzale che utilizza SM-102, un lipide già approvato per i vaccini COVID-19 (utilizzato da Moderna), il nuovo LNP ha generato costantemente la stessa risposta anticorpale con solo 1/100 della dose.
Risposta immunitaria potenziata e potenziale per un rapido sviluppo di vaccini
Ulteriori indagini hanno rivelato che i nuovi LNP sono più efficaci nel trasportare il loro carico alle cellule presentanti l’antigene – cellule immunitarie cruciali che mostrano antigeni estranei per attivare altre cellule immunitarie (come le cellule B e T). Inoltre, tendono ad accumularsi nei linfonodi, aumentando l’interazione con il sistema immunitario. Ciò potrebbe portare a uno sviluppo più accurato e rapido di vaccini contro l’influenza stagionale, un vantaggio significativo rispetto ai tradizionali tempi di produzione dei vaccini che spesso richiedono che la produzione inizi con quasi un anno di anticipo.
Applicazioni più ampie
I ricercatori ritengono che queste nanoparticelle potrebbero essere adattate per vaccini mirati ad altre malattie infettive, tra cui COVID-19, HIV e altre. “Abbiamo scoperto che funzionano molto meglio di qualsiasi cosa sia stata segnalata finora. Ecco perché, per qualsiasi vaccino intramuscolare, pensiamo che le nostre piattaforme LNP potrebbero essere utilizzate per sviluppare vaccini per una serie di malattie”, ha affermato Gupta, ricercatore del Koch Institute.
Lo sviluppo di questi nuovi LNP rappresenta un passo significativo verso vaccini mRNA più convenienti e accessibili, aprendo la strada a migliori risultati sanitari globali.
