Cercetătorii de la MIT lucrează la îmbunătățirea vaccinurilor ARN împotriva Covid-19, deschizând calea către vaccinuri intranazale și oferind promisiuni de doze mai mici și imunitate mai îndelungată. Echipa de cercetare a reușit să producă vaccinuri ARN Covid-19 care generează un răspuns imun mai puternic la o doză mai mică, fără a necesita adjuvanți suplimentari.
Această abordare inovatoare a implicat modificarea atât a nanoparticulelor care livrează antigenul Covid-19, cât și a antigenului în sine, pentru a stimula răspunsul imun fără a mai necesita molecule adjuvante tradiționale. Testele au arătat că aceste vaccinuri modificate generează un răspuns mai puternic atât în ceea ce privește producerea de anticorpi, cât și în ceea ce privește celulele T, față de vaccinurile ARN Covid-19 obișnuite. Ceea ce este remarcabil este că aceste rezultate au fost obținute la o doză mai mică.
Un alt aspect interesant al acestei cercetări este utilizarea vaccinurilor intranazale, care ar putea oferi protecție îmbunătățită împotriva infecțiilor. Acest tip de vaccin ar putea declanșa un răspuns imun direct la nivelul mucoaselor nazale și pulmonare, înainte ca virusul să pătrundă în organism. Această metodă ar putea fi mai ușor de administrat și ar putea ajuta la reducerea costurilor de producție, sporind accesul la vaccinuri, mai ales în țările în curs de dezvoltare.
Echipa de cercetare de la MIT intenționează să exploreze această platformă auto-adjuvantă pentru a îmbunătăți răspunsul imun al altor vaccinuri ARN în dezvoltare, inclusiv cele pentru cancer. În colaborare cu companii din domeniul sănătății, cercetătorii urmează să testeze eficacitatea și siguranța acestor noi formulări de vaccinuri în modele mai mari de animale, cu scopul de a le testa în cele din urmă pe pacienți.
INTREAGA INFORMAȚIE OFERITĂ de Agenția de Presă goNEWS
Noua abordare ar putea duce la vaccinuri intranazale pentru Covid-19 și alte boli respiratorii. Vaccinurile ARN împotriva Covid-19 s-au dovedit eficiente în reducerea gravității bolii. Cu toate acestea, un grup de cercetători de la MIT lucrează pentru a le face chiar mai bune. Prin ajustarea designului vaccinurilor, cercetătorii au demonstrat că pot obține vaccinuri ARN Covid-19 care produc o mai puternică răspuns imun, la o doză mai mică, la șoareci. Adjuvanții sunt molecule folosite în mod obișnuit pentru a crește răspunsul imun la vaccinuri, dar nu au fost încă utilizați în vaccinurile ARN. În acest studiu, cercetătorii de la MIT au modificat atât nanoparticulele utilizate pentru livrarea antigenului Covid-19, cât și antigenul în sine, pentru a stimula răspunsul imun, fără a fi necesar un adjuvant separat. Dacă va fi dezvoltat ulterior pentru utilizare la oameni, acest tip de vaccin ARN ar putea ajuta la reducerea costurilor, a dozei necesare și ar putea duce potențial la o imunitate mai îndelungată. Testele cercetătorilor au arătat, de asemenea, că, atunci când este administrat intranazal, vaccinul a indus un răspuns imun puternic în comparație cu răspunsul produs de vaccinarea tradițională, intramusculară. „Prin vaccinarea intranazală, s-ar putea să puteți elimina Covid la nivelul mucoasei nazale, înainte să pătrundă în corp”, spune Daniel Anderson, profesor la Departamentul de Inginerie Chimică al MIT, membru al Institutului Koch pentru Cercetare Integrativă în Cancer și Institutul pentru Inginerie Medicală și Știință (IMES) al MIT și autor principal al studiului. „Vaccinurile intranazale pot fi, de asemenea, mai ușor de administrat pentru mulți oameni, deoarece nu necesită o injecție.” Cercetătorii cred că eficacitatea altor tipuri de vaccinuri ARN în dezvoltare, inclusiv vaccinuri pentru cancer, ar putea fi îmbunătățită prin includerea unor proprietăți similare de stimulare a imunității. Fostul postdoctoral MIT Bowen Li, care este acum profesor asistent la Universitatea din Toronto; studentul absolvent Allen Jiang; și fostul postdoctorat MIT Idris Raji, care a fost cercetător la Boston Children’s Hospital, sunt autorii principali ai noului studiu, care a fost publicat în Nature Biomedical Engineering. Echipa de cercetare include, de asemenea, pe Robert Langer, profesorul David H. Koch de la MIT și membru al Institutului Koch, și mai mulți alți cercetători MIT. Stimularea imunității Vaccinurile ARN constau dintr-un lanț de ARN care codifică o proteină virală sau bacteriană, cunoscută și sub denumirea de antigen. În cazul vaccinurilor Covid-19, acest ARN codează pentru o porțiune a proteinei spike a virusului. Acest lanț de ARN este ambalat într-un purtător lipidic de nanoparticule, care protejează ARN-ul de descompunerea în corp și ajută la pătrunderea acestuia în celule. Odată livrat în celule, ARN-ul este tradus în proteine pe care sistemul imunitar le poate detecta, generând anticorpi și celule T care vor recunoaște proteina dacă persoana este ulterior infectată cu virusul SARS-CoV-2. Vaccinurile ARN originale dezvoltate de Moderna și Pfizer/BioNTech au provocat răspunsuri imune puternice, dar echipa MIT dorea să vadă dacă le pot face mai eficiente prin ingineria lor pentru a avea proprietăți de stimulare a imunității. În acest studiu, cercetătorii au folosit două strategii diferite pentru a stimula răspunsul imun. Pentru prima, s-au concentrat pe o proteină numită C3d, care face parte dintr-un braț al răspunsului imun cunoscut sub numele de sistemul de complement. Acest set de proteine ajută organismul să lupte împotriva infecțiilor, iar rolul lui C3d este de a se lega de antigene și de a amplifica răspunsul anticorpilor la acele antigene. Timp de mulți ani, oamenii de știință au evaluat utilizarea C3d ca adjuvant molecular pentru vaccinuri făcute din proteine, cum ar fi vaccinul DPT. „Cu promisiunea tehnologiilor ARN, am considerat că aceasta ar fi o oportunitate fantastică de a vedea dacă C3d ar putea juca și un rol ca adjuvant în sistemele de vaccinare ARN”, spune Jiang. În acest sens, cercetătorii au modificat ARN-ul pentru a codifica proteina C3d sudată la antigen, astfel încât ambele componente să fie produse ca o singură proteină de către celulele care primesc vaccinul. În cea de-a doua fază a strategiei lor, cercetătorii au modificat nanoparticulele lipidice utilizate pentru livrarea vaccinului ARN, astfel încât, pe lângă ajutorul la livrarea ARN-ului, lipidele să stimuleze în mod intrinsec un răspuns imun mai puternic. Pentru a identifica lipidele care ar funcționa cel mai bine, cercetătorii au creat o bibliotecă de 480 de nanoparticule lipidice cu diferite tipuri de chimie. Toate acestea sunt lipide „ionizabile”, care devin încărcate pozitiv când intră în medii acide. Vaccinurile ARN Covid originale au inclus, de asemenea, unele lipide ionizabile, deoarece acestea ajută nanoparticulele să se auto-asambleze cu ARN și ajută la targetarea celulelor pentru a lua vaccinul. „Am înțeles că nanoparticulele însele ar putea fi imunostimulatoare, dar nu eram siguri de chimia necesară pentru a optimiza acest răspuns. Așa că, în loc să încercăm să facem una perfectă, am făcut o bibliotecă și le-am evaluat, și astfel am identificat niște chimii care păreau să îmbunătățească răspunsul lor”, spune Anderson. Spre vaccinurile intranazale Cercetătorii au testat noul lor vaccin, care includea atât C3d codificat în ARN, cât și un lipid ionizabil de performanță superioară identificat din ecranul lor de bibliotecă, la șoareci. Au descoperit că șoarecii injectați cu acest vaccin produceau de zece ori mai mulți anticorpi decât șoarecii cărora li s-au administrat vaccinurile ARN Covid fără adjuvant. Noul vaccin a provocat, de asemenea, un răspuns mai puternic în rândul celulelor T, care au roluri importante în combaterea virusului SARS-CoV-2. „Pentru prima dată, am demonstrat un impuls sinergic în răspunsurile imune prin inginerie atât a ARN-ului, cât și a vehiculelor de livrare a acestuia”, spune Li. „Acest lucru ne-a determinat să investigăm fezabilitatea administrării acestei noi platforme de vaccin ARN pe cale intranazală, ținând cont de provocările prezentate de bariera muco-ciliara din căile respiratorii superioare.” Când cercetătorii au administrat vaccinul pe cale intranazală, au observat un răspuns imun la fel de puternic la șoareci. Dacă va fi dezvoltat pentru utilizare la oameni, un vaccin intranazal ar putea oferi potențial o protecție îmbunătățită împotriva infecției, deoarece ar genera un răspuns imun în țesuturile mucoase care căptușesc pasajele nazale și plămânii. Deoarece vaccinurile auto-adjuvante provoacă un răspuns mai puternic la o doză mai mică, această abordare ar putea, de asemenea, să ajute la reducerea costului dozelor de vaccin, ceea ce ar putea permite mai multor oameni, în special în țările în curs de dezvoltare, să aibă acces la ele, spun cercetătorii. Laboratorul lui Anderson explorează acum dacă această platformă auto-adjuvantă ar putea ajuta, de asemenea, la stimularea răspunsului imun al altor tipuri de vaccinuri ARN, inclusiv cele pentru cancer. În colaborare cu companiile de sănătate, cercetătorii au, de asemenea, planuri de a testa eficacitatea și siguranța acestor noi formulă
