Prof. Mark Saltzman liderliğindeki çalışmanın sonuçları Science Translational Medicine'de yayınlandı.
Aşı için araştırmacılar, mRNA COVID aşısı taşıyan nanopartiküllerle yapılan tedavinin burun içinden iki dozunun farelerde etkili olduğunu gösterdi. Ayrıca solunabilir bir dağıtım sisteminin, minimal invaziv ve akciğer hedefli mRNA dağıtımına izin verdiğini ve potansiyel olarak COVID'e ek olarak çok sayıda akciğer hastalığına uygulanabileceği de belirtildi.
Bilim adamlarının akciğer hedefli mRNA tedavileri oluşturmada sorun yaşaması nedeniyle bu önemli bir ilerleme. Tipik olarak, bu tedavilerin transfeksiyon verimliliği zayıf. Uygulanan nükleik asitlerin yalnızca küçük bir kısmı, kodlanmış proteinin ekspresyonuna yol açan hücrelere ulaşıyor.
Ayrıca geçmişte mRNA'yı ileten nanopartiküller inflamasyona ve diğer sorunlara neden olmuştu. Saltzman grubu bu engeli kısmen poli(amin-ko-ester) poliplekslerden veya biyouyumlu ve son derece özelleştirilebilir bir polimer olan PACE'den yapılmış bir nanoparçacık kullanarak aştı.
Saltzman daha önce Sterling İmmünoloji Profesörü Akiko Iwasaki'nin laboratuvarında, Iwasaki'nin "prime and spike" olarak adlandırdığı KOVİD aşı dağıtım sistemi üzerinde çalışmıştı.
Sistemin "ana" yarısı, mRNA aşısının kas içine enjeksiyonunu içeriyor; bu, milyonlarca insana halihazırda yapılan aşıdır. Bu aşılar, koronavirüsten türetilen ve doğrudan buruna püskürtülen tanıdık spike proteinleri veya spike mRNA ile takip edildi.
Yeni çalışmalarında araştırmacılar, aşının koruma sağlamak için gerekli olmadığını gösterdi.
Goizueta Vakfı Biyomedikal Mühendisliği, Kimya ve Çevre Mühendisliği ve Fizyoloji Profesörü ve Yale Kanser Merkezi üyesi Saltzman, "Yeni raporda kas içi enjeksiyon yoktur" dedi.
Saltzman şöyle devam etti:
"Az önce burun içinden bir prime ve bir destek olmak üzere iki doz verdik ve son derece koruyucu bir bağışıklık tepkisi aldık. Ancak genel olarak farklı mRNA türlerini iletebileceğinizi de gösterdik. Yani bu sadece bir aşı için iyi değil, aynı zamanda kistik fibroz ve gen düzenleme gibi hastalıklarda gen değiştirme tedavisi için de potansiyel olarak iyi. İşe yaradığını göstermek için bir aşı örneği kullandık, ancak bu diğer tüm müdahalelerin yapılmasına da kapı açıyor.”
Nanopartiküllerin koruyucu kılıfı olmasaydı, mRNA aşısının vücut içinde hızla bozulacağı belirtiliyor. Ancak akciğer hedefli tedaviler için bir nanoparçacık geliştirmek zor. MRNA için solunabilir bir dağıtım sistemi geliştirmeye yönelik diğer girişimler, nanopartiküller için kullanılan malzemenin türü nedeniyle engellerle karşılaştı.
Gelişmeyle ilgili Saltzman, "Lipid nanoparçacık aşı dağıtım sistemlerini alıp burun yoluyla da aktif hale getirmeye çalışmak zorlu bir işti. Sahip olduğumuz avantajlardan biri, kullandığımız PACE polimerinin, lipit nanopartiküllerine göre çok daha hafif olması ve akciğerde çok daha iyi tolere edilmesidir." dedi.
Saltzman laboratuvarında yapılan önceki bir çalışma, çeşitli kimyasal uç gruplara sahip PACE polimerlerini karakterize ediyordu.
Saltzman laboratuvarında yardımcı araştırma bilimcisi ve makalenin eş-yazarı Hee Won Suh, "mRNA'nın transfeksiyon verimliliğini yöneten çok sayıda kimya var ve biz en iyi adayları seçtik ve sonra bunları çalışmamız için test ettik. Oldukça fazla deneme yanılma gerektiren bir süreç. " dedi.
Saltzman laboratuvarında doktora öğrencisi ve makalenin baş yazarı Alexandra Suberi, "Yol gösterici tasarım ilkelerimiz var, ancak hangi formülasyonun en iyi olacağı tam olarak anlaşılamadı. Akciğer hücrelerinde iyi çalışacak bir formülasyon bulmak için farklı amin yapılarına ve polietilen glikol içeriğine sahip formülasyonları taradık. Son grup ve PEG içeriğinin her ikisinin de protein ekspresyonu üzerinde büyük etkisi vardı." dedi.
Araştırmacılar bir sonraki adımın dağıtım sistemini diğer terapötik uygulamalar için test etmek olduğunu söylüyor.
Kaynak: seas.yale.edu/news
