Команда исследователей разработала новую технологию мРНК-вакцин
Группа учёных из Школы медицины Йонг Лу Лин при Национальном университете Сингапура (NUS Medicine) и Университета Цинхуа представила новую технологию мРНК-вакцин, которая может сделать будущие вакцины более безопасными, эффективными и менее обременительными для пациентов.
Новый подход в Nature Materials
Опубликованный в Nature Materials новый метод использует липидные наночастицы, привлекающие альбумин, называемые модифицированными липидными наночастицами с Эвансом синим (EB-LNP), для точной доставки мРНК в лимфатические узлы. Эти узлы являются «командными центрами» иммунной системы, в то время как доставка минует печень — распространённое место токсичности для современных вакцин.
Лабораторные испытания
В лабораторных условиях этот метод превзошёл традиционные системы доставки как в лечении рака, так и в защите от вирусных инфекций, включая меланому, рак, связанный с ВПЧ, грипп H1N1 и варианты SARS-CoV-2 омикрон.
Профессор Шон Чен Сяоюань, соавтор статьи из Департамента диагностической радиологии и программы трансляционных исследований в области наномедицины в NUS Medicine, объяснил: «Традиционные вакцины на основе липидных наночастиц могут накапливаться в печени после внутримышечной инъекции, что повышает риск повреждения печени и ослабляет иммунный ответ».
Целью исследователей было разработать более интеллектуальную систему доставки, которая избежала бы этой проблемы и направляла вакцину именно туда, где она нужна.
Принцип работы
В то время как мРНК-вакцины требуют эффективной доставки в иммунные ткани, традиционные системы на основе полиэтиленгликоль-липидных наночастиц (ПЭГ-ЛНП) часто задерживаются в печени. ЛНП создаются в чрезвычайно малых масштабах для доставки лекарств или мРНК в наши клетки. Однако повторные высокие дозы, особенно при лечении рака, могут вызвать воспаление, анафилаксию и даже повреждение печени.
Решением стало использование альбумина — естественного транспортного белка в организме. Команда разработала систему доставки, которая использует альбумин для направления вакцины через лимфатическую систему непосредственно в лимфатические узлы. Там вакцина эффективно поглощается и запускает целенаправленный и мощный иммунный ответ.
Команда синтезировала специальный модифицированный липид с Эвансом синим (EB-липид), который прочно связывается с альбумином. При внутримышечной инъекции EB-LNP привлекают альбумин к своей поверхности, что естественным образом направляет их в лимфатические узлы вместо печени.
Эта конструкция позволяет избежать системного кровообращения, ограничивая воздействие на печень и потенциальную токсичность. Даже при более низких дозах вакцины на основе EB-LNP вызывали сильные противоопухолевые Т-клеточные ответы и высокие уровни нейтрализующих антител.
Воспаления печени или токсических реакций не наблюдалось — даже после повторных инъекций. В отличие от традиционных ПЭГ-ЛНП, EB-LNP не вызывали сильных антител против препарата.
«Эта стратегия, основанная на использовании альбумина, представляет собой сдвиг парадигмы в доставке мРНК-вакцин», — сказал доцент Гокан Ю, Ключевая лаборатория биоорганической химии фосфора и химической биологии, кафедра химии, Университет Цинхуа.
«Она имеет широкие последствия для борьбы с раком, инфекционными заболеваниями и, потенциально, аутоиммунными расстройствами. Для пациентов это означает меньшее количество инъекций, снижение побочных эффектов и более длительную защиту».
В дальнейшем исследовательская группа готовится перейти к клиническим испытаниям для обеспечения безопасности и эффективности для человека, расширения использования в других заболеваниях, таких как аутоиммунные состояния и лимфомы, и сотрудничества с промышленностью для масштабирования производства и ускорения разработки вакцин.
«Мы надеемся изменить подход к разработке мРНК-вакцин — сделать их более безопасными, эффективными и лёгкими в применении», — сказал Пей Хуан, соавтор статьи и научный сотрудник Департамента диагностической радиологии и программы трансляционных исследований в области наномедицины в NUS Medicine.