محققان دانشگاه MIT به‌تازگی موفق به توسعه یک نانوذره لیپیدی جدید شده‌اند که اثربخشی واکسن mRNA را در موش‌ها تا صد برابر نسبت به حالت بدون این نانوذرات افزایش داده است.
براساس گزارش منتشرشده در سایت دانشگاه MIT، این پیشرفت می‌تواند با کاهش دوز موردنیاز واکسن موجب صرفه‌جویی مالی شود و درعین‌حال سم کبدی را نیز کاهش دهد. این پژوهش می‌تواند نقش مهمی در ساخت نسل جدید واکسن‌های mRNA با هزینه و عوارض کمتر و همچنین کارایی بیشتر ایفا کند.
واکسن‌های mRNA برخلاف واکسن‌های سنتی، حامل بخش‌هایی از پاتوژنی که با آن مبارزه می‌کنند، نیستند. اما وقتی واکسن mRNA وارد سیتوزول سلول‌ها می‌شود، سلول‌ها را آموزش می‌دهد تا پروتئین‌های لازم برای مقابله با بیماری‌هایی مانند COVID-19 یا آنفلوآنزا را تولید کنند. محققان گفته‌اند که واکسن جدید آنها «به‌طور چشمگیری قدرت واکسن‌های mRNA را افزایش می‌دهد، و بینش ساختاری ما می‌تواند توسعه نسل بعدی سیستم‌های انتقال واکسن را هدایت کند.»
واکسن‌های استاندارد mRNA از نانوذرات مایع (LNP) برای محافظت در برابر تجزیه‌شدن در بدن استفاده می‌کنند؛ درست مانند میکرو ناوگان‌های داستان Fantastic Voyage که لباس‌های غواصی به تن داشتند و بیرون از زیردریایی کوچک Proteus شنا می‌کردند.
از میان ۵ ماده معمول در LNPها، لیپیدهای یونی برای اثربخشی واکسن اهمیت زیادی دارند. به همین دلیل، پژوهشگران فهرستی از لیپیدهای قابل یونیزاسیون جدید با ساختارهای حلقوی ایجاد کردند که به انتقال mRNA کمک می‌کند و همچنین ترکیبات استری که ممکن است قابلیت تجزیه زیستی را افزایش دهند.
از طریق آزمایش این ساختارها در ترکیب‌های متنوع، پژوهشگران به دنبال بهترین روش انتقال ژن بیولومینسانس لوسیفراز بودند. با ترکیب این ژن با مؤثرترین ذره یعنی AMG1541، محققان لیستی از واریانت‌های جدید را طراحی و آزمایش کردند.
نتیجه کار ساخت یک واکسن mRNA تقویت‌شده با نانوذرات بود که در هر واحد صد برابر بهتر از لیپید SM-102 عمل می‌کند که توسط FDA تأیید شده است. همچنین دوزهای پایین‌تر نیز پس از تزریق عضلانی، بیان ژن در کبد را به‌طور قابل‌توجهی کاهش داده و سمیت کمتری دارند.
ازآنجایی‌که واکسن‌های mRNA بسیار پرهزینه هستند، هر روش ایمن برای کاهش هزینه تولید آنها می‌تواند به تعداد زیادی از بیماران کمک کند. با افزایش اثربخشی و در نتیجه کاهش هزینه تولید هر دوز، واکسن‌های mRNA تقویت‌شده با نانوذره ممکن است به یک روش کم‌هزینه برای مقابله با COVID-19 و بسیاری از بیماری‌های عفونی دیگر تبدیل شوند.
یک مزیت دیگر این است که واکسن‌های mRNA تقویت‌شده با نانوذرات می‌توانند به توسعه‌دهندگان واکسن اجازه دهند تا محصولات خود را بهتر برای سویه‌های آنفلوانزایی که هر ساله در فصل زمستان در گردش هستند تطبیق دهند.
یافته‌های این پژوهش در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
