Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новую липидную наночастицу (LNP), которая обещает повысить эффективность вакцин на основе мРНК и потенциально снизить стоимость дозы. В исследованиях на мышах новая LNP успешно вызвала иммунный ответ, эквивалентный тем, что достигаются с помощью существующих, одобренных FDA материалов, но примерно в 1/100-й от типичной дозы.
Почему это важно
Вакцины на основе мРНК доказали свою высокую эффективность против таких заболеваний, как COVID-19, но их производство может быть дорогостоящим. Снижение необходимой дозировки при сохранении эффективности предлагает несколько преимуществ: снижение производственных затрат, потенциально меньшее количество побочных эффектов и улучшенная доступность для глобальных инициатив здравоохранения.
Наука, стоящая за инновацией
Существующие вакцины на основе мРНК заключены внутри LNPs – крошечных, жировых сфер – для защиты хрупкой мРНК от деградации и облегчения ее проникновения в клетки. Эти частицы обычно состоят из пяти ключевых компонентов: ионизируемый липид (важный для эффективности вакцины), холестерин, вспомогательный фосфолипид, липид полиэтиленгликоля и мРНК. Команда MIT сосредоточилась на оптимизации ионизируемого липида для повышения эффективности доставки.
Новая конструкция
Исследователи разработали и просмотрели библиотеку новых ионизируемых липидов, включив циклические структуры для повышения доставки мРНК и группы сложных эфиров для улучшения биоразлагаемости. Благодаря нескольким раундам скрининга на мышах они выявили LNP с наилучшими показателями, получившую название AMG1541. Одним из ключевых преимуществ AMG1541 является ее превосходная способность преодолевать «выход из эндосомы» – критический этап, на котором LNPs должны выходить из клеточных компартментов, называемых эндосомами, для доставки своей мРНК. Новые частицы также быстрее разлагаются после доставки своего содержимого, потенциально минимизируя побочные эффекты.
Многообещающие результаты в испытаниях вакцины от гриппа
Чтобы оценить реальный потенциал, исследователи использовали LNP AMG1541 для доставки вакцины от гриппа на основе мРНК на мышах. По сравнению с вакциной от гриппа, использующей SM-102, липид, уже одобренный для вакцин COVID-19 (используемый компанией Moderna), новая LNP последовательно генерировала тот же антитело-ответ только с 1/100-й от дозы.
Усиленный иммунный ответ и потенциал для быстрого создания вакцин
Дальнейшее исследование показало, что новые LNP эффективнее доставляют свой груз в клетки, представляющие антиген – важные иммунные клетки, которые демонстрируют чужеродные антигены для активации других иммунных клеток (таких как B- и T-клетки). Кроме того, они, как правило, накапливаются в лимфатических узлах, повышая взаимодействие с иммунной системой. Это может привести к более точной и быстрой разработке сезонных вакцин от гриппа, что является значительным преимуществом по сравнению с традиционными сроками производства вакцин, которые часто требуют начала производства почти за год.
Более широкие области применения
Исследователи считают, что эти наночастицы можно адаптировать для вакцин, нацеленных на другие инфекционные заболевания, включая COVID-19, ВИЧ и другие. «Мы обнаружили, что они работают намного лучше, чем что-либо, что сообщалось ранее. Именно поэтому, для любых внутримышечных вакцин, мы думаем, что наши LNP-платформы могут быть использованы для разработки вакцин против ряда заболеваний», – сказал Гупта, научный сотрудник Института Коха.
Разработка этих новых LNP представляет собой важный шаг на пути к более доступным и доступным вакцинам на основе мРНК, открывая путь к улучшению результатов глобального здравоохранения.
