Οι «ερευνητές» ψάχνουν έναν τρόπο εμβολιασμού mRNA που θα «σνιφάρεται» για διάφορες θεραπευτικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων θεραπειών αντικατάστασης πρωτεϊνών, επεξεργασίας γονιδίων και εμβολιασμού – Μήπως σκέφτονται να μας εμβολιάζουν και μαζικά από αέρος μέσω αεροπλάνων, εκτός… της «Γεωμηχανικής»;
Το δημοσίευμα του phys.org:
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Yale, New Haven, έχουν βελτιστοποιήσει ένα όχημα mRNA που βασίζεται σε πολυμερή για στοχευμένη παροχή στους πνεύμονες και απέδειξαν τη δυνατότητα της πλατφόρμας για εμβολιασμό του βλεννογόνου κατά των παθογόνων του αναπνευστικού.
Σε μια δημοσίευση, “Τα νανοσωματίδια πολυμερών παραδίδουν mRNA στον πνεύμονα για εμβολιασμό του βλεννογόνου”, που δημοσιεύτηκε στο Science Translational Medicine,
η ομάδα παρουσιάζει τη δημιουργία εισπνεόμενου αγγελιοφόρου RNA (mRNA) για θεραπευτική χρήση.
Η κλινική έρευνα έχει αναζητήσει έναν αποτελεσματικό και στοχευμένο τρόπο παροχής mRNA στους πνεύμονες για διάφορες θεραπευτικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων θεραπειών αντικατάστασης πρωτεϊνών, επεξεργασίας γονιδίων και εμβολιασμού.
Οι κύριες προκλήσεις ήταν η διατήρηση της σταθερότητας του mRNA και η αποφυγή της ανοσολογικής παρεμβολής.
Η ομάδα του Yale δημιούργησε σκευάσματα πολυμερών PACE (Polymerized Albumin Conjugates for mRNA Encapsulation) για την παροχή τοπικού mRNA στους πνεύμονες. Οι ερευνητές βελτιστοποίησαν τα πολυπλέγματα PACE για να ενισχύσουν την προστασία mRNA, την αποτελεσματικότητα της επιμόλυνσης, και παρουσίαση αντιγόνου για αποτελεσματικές πνευμονικές θεραπευτικές στρατηγικές και εμβολιαστικές στρατηγικές.
Για τη σταθεροποίηση του PACE, μια βελτιστοποιημένη αναλογία μορίων πολυαιθυλενογλυκόλης (PEG) ενσωματώθηκε στη δομή του πολυμερούς κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ενζυματικού συμπολυμερισμού, η οποία σταθεροποίησε τα πολυπλέγματα και τροποποίησε βασικά χαρακτηριστικά. Το PEG ήταν σε θέση να επηρεάσει το μέγεθος, το επιφανειακό φορτίο και άλλες ιδιότητες των πολυπλεγμάτων, καθιστώντας τα πιο κατάλληλα για φόρτωση και αποτελεσματικά στην παράδοση mRNA στα κύτταρα του πνεύμονα.
Το σταθεροποιημένο σκεύασμα είχε κακή απόδοση σε ένα πείραμα κυτταροκαλλιέργειας in vitro. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι οι παραδοσιακές μέθοδοι κυτταροκαλλιέργειας δεν είναι καλοί προγνωστικοί παράγοντες των συστημάτων χορήγησης, είτε θετικά είτε αρνητικά. Το περιβάλλον μέσα στο σώμα, ειδικά οι πνεύμονες, αλληλοεπιδρούν πολύ διαφορετικά από μια συλλογή κυττάρων.
Για παράδειγμα, οι επιφάνειες του βλεννογόνου λείπουν και αυτές οι επιφάνειες είναι ακριβώς αυτό που έχει σχεδιαστεί για να εκμεταλλεύεται το σύστημα PACE-PEG. Η πραγματική δοκιμή θα ερχόταν in vivo με ένα μοντέλο ποντικιού.
Οι ερευνητές ενθυλακώνουν το mRNA που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη ακίδας από τον SARS-CoV-
2 σε PACE και εμβολιασμένα ποντίκια ευαίσθητα στη μόλυνση SARS-CoV-2. Τα ποντίκια έλαβαν δόση 10 μg PACE-mRNA που χορηγήθηκε ενδορινικά τις ημέρες 0 και 28. Η ανάπτυξη προσαρμοστικής ανοσίας στους μεσοθωρακικούς λεμφαδένες δοκιμάστηκε και επιβεβαιώθηκε 14 ημέρες μετά την ενίσχυση.
Αφού αξιολόγησαν την τοπική ανοσοαπόκριση, οι ερευνητές εξέτασαν τους ιστούς των πνευμόνων, ορό αίματος και βρογχοκυψελιδικό υγρό πλύσης για τοπικές και συστηματικές αντιγονοειδικές αποκρίσεις Τ-κυττάρων και αντισωμάτων. Η επιμόλυνση έγινε κυρίως στα επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα και στα κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνο, δύο τύπους κυττάρων που αποτελούν σχετικούς στόχους για πνευμονικές παθήσεις
Ο εμβολιασμός αύξησε επιτυχώς την πρωτεΐνη ακίδας CD8+ Τ κυττάρων στον πνευμονικό ιστό και στα κύτταρα στην κυκλοφορία του αίματος. Τα CD8+ Τ κύτταρα εξέφρασαν δείκτες ενδεικτικούς μόνιμης μνήμης. Τόσο τα κυκλοφορούντα όσο και τα αντισώματα IgG του βλεννογόνου βρέθηκαν σε σημαντικά υψηλότερες συγκεντρώσεις σε εμβολιασμένα ποντίκια.
Στη συνέχεια, τα ποντίκια εισήχθησαν σε μια θανατηφόρα δόση SARS-CoV-2. Ο εμβολιασμός PACE-mRNA μείωσε σημαντικά το ιικό φορτίο στους πνεύμονες και βελτίωσε το βάρος και την επιβίωση των εμβολιασμένων ποντικών. Αυτή η προστασία αποδόθηκε στην ανοσολογική απόκριση της ειδικής πρωτεΐνης ακίδας που προκαλείται από τον εμβολιασμό.
Η ομάδα ελέγχου δεν έδειξε στοιχεία ανοσοαπόκρισης ειδικής πρωτεΐνης ακίδας και δεν εμφάνισε μειωμένο ιικό φορτίο ή βελτιωμένη επιβίωση μετά την ιική πρόκληση.
Η μελέτη παρουσιάζει τα πολυπλέγματα του PACE- mRNA ως μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο για αποτελεσματική και στοχευμένη παροχή mRNA στους πνεύμονες με πιθανά οφέλη τόσο για τη θεραπευτική έκφραση πρωτεϊνών όσο και για τον εμβολιασμό του βλεννογόνου κατά των παθογόνων του αναπνευστικού.
Η μελέτη δείχνει επίσης τη σημασία των ζωικών μοντέλων σε αντίθεση με την κυτταρική καλλιέργεια μόνο για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων στον πραγματικό κόσμο. Τα θετικά αποτελέσματα δείχνουν ότι απαιτείται περισσότερη έρευνα, με προγραμματισμένες περαιτέρω δοκιμές σε μεγαλύτερα ζωικά μοντέλα.