Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили нову ліпідну наночастинку (LNP), яка обіцяє підвищити ефективність мРНК-вакцин і потенційно знизити вартість дози. У дослідженнях на мишах новий LNP успішно викликав імунну відповідь, еквівалентну тій, що досягається з існуючими матеріалами, схваленими FDA, але приблизно в 1/100 типової дози.
Чому це важливо?
МРНК-вакцини довели високу ефективність проти таких захворювань, як COVID-19, але їх виробництво може бути дорогим. Зменшення необхідної дози при збереженні ефективності забезпечує кілька переваг: зниження витрат на виробництво, потенційно менше побічних ефектів і покращену доступність для глобальних ініціатив у сфері охорони здоров’я.
Наука за інноваціями
Сучасні мРНК-вакцини поміщені всередину LNP — крихітних жирових сфер — для захисту тендітної мРНК від деградації та полегшення її проникнення в клітини. Ці частинки зазвичай складаються з п’яти ключових компонентів: іонізуючого ліпіду (важливого для ефективності вакцини), холестерину, додаткового фосфоліпіду, поліетиленгліколевого ліпіду та мРНК. Команда Массачусетського технологічного інституту зосередилася на оптимізації іонізованих ліпідів для підвищення ефективності доставки.
Новий дизайн
Дослідники розробили та перевірили бібліотеку нових іонізованих ліпідів, включаючи циклічні структури для посилення доставки мРНК і складноефірні групи для покращення здатності до біологічного розкладання. За допомогою кількох раундів скринінгу на мишах вони визначили LNP з найкращою ефективністю під назвою AMG1541. Однією з ключових переваг AMG1541 є його чудова здатність долати «вихід з ендосоми», критичний етап, на якому LNP повинні вийти з клітинних компартментів, які називаються ендосомами, щоб доставити свою мРНК. Нові частинки також швидше розкладаються після доставки свого вмісту, потенційно мінімізуючи побічні ефекти.
Обнадійливі результати випробувань вакцини проти грипу
Щоб оцінити реальний потенціал, дослідники використовували AMG1541 LNP для доставки вакцини проти грипу на основі мРНК у мишей. Порівняно з вакциною проти грипу з використанням SM-102, ліпіду, який уже схвалений для вакцин проти COVID-19 (використовується Moderna), новий LNP постійно генерував ту саму відповідь антитіл лише з 1/100 дози.
Посилена імунна відповідь і потенціал для швидкої розробки вакцини
Подальші дослідження показали, що нові LNP були більш ефективними в доставці свого вантажу до антигенпрезентуючих клітин — важливих імунних клітин, які відображають чужорідні антигени для активації інших імунних клітин (таких як B- і T-клітини). Крім того, вони мають властивість накопичуватися в лімфатичних вузлах, посилюючи взаємодію з імунною системою. Це може призвести до більш точної та швидкої розробки сезонних вакцин проти грипу, що є значною перевагою в порівнянні з традиційними графіками виробництва вакцин, які часто вимагають початку виробництва майже за рік.
Більш широкі програми
Дослідники вважають, що ці наночастинки можна адаптувати для вакцин проти інших інфекційних захворювань, включаючи COVID-19, ВІЛ та інші. “Ми виявили, що вони працювали набагато краще, ніж будь-які попередні повідомлення. Ось чому для будь-яких внутрішньом’язових вакцин ми вважаємо, що наші платформи LNP можна використовувати для розробки вакцин проти ряду захворювань”, – сказав Гупта, дослідник з Інституту Коха.
Розробка цих нових LNP є важливим кроком на шляху до більш доступних мРНК-вакцин, прокладаючи шлях до покращення глобальних результатів охорони здоров’я.
