Вакцины производятся из РНК, обладают огромным потенциалом в качестве способ лечения рака или предотвращения различных инфекционных заболеваний. Многие биотехнологические компании сейчас работают на таких вакцин, и несколько ушли в клинических испытаниях.
Одной из проблем для создания РНК-вакцин убедившись, что РНК попадает в правый иммунных клеток и производит достаточно кодируемого белка. Кроме того, вакцины должны стимулировать достаточно сильный ответ, что иммунная система может уничтожить соответствующие бактерии, вирусы или раковые клетки, когда они впоследствии столкнулись.
Инженеры-химики Массачусетского технологического института разработали новую серию липидных наночастиц для создания такой вакцины. Они показали, что частицы вызывают эффективное производство белка, кодируемые РНК, и они также ведут себя как “адъювант” дальнейшего повышения эффективности вакцины. В исследовании мышей, они использовали эту вакцину РНК успешно подавляют рост опухоли меланомы.
“Одним из основных открытий этого документа заключается в том, что вы можете построить РНК доставки липидов, которые также могут активировать иммунную систему в значительной степени”, — говорит Дэниел Андерсон, доцент Массачусетского технологического института факультет химической технологии и членом Массачусетского технологического института Коха института для интегративного онкологического исследования и института для медицинского Инджиниринга и науки.
Андерсон-старший автор исследования, которое появится в сентябре. 30 вопрос о природе биотехнологии. Ведущие авторы исследования бывших постдоков леев Мяо и Linxian Ли и бывший Yuxuan научный сотрудник Хуан. Другие авторы МИТ включают Derfogail Delcassian, Jasdave Чахал, Цзиньсун Хань Юньхуа Ши, Кейтлин Sadtler, Wenting Гао, Цзяци Лин, Джошуа С. Doloff, и Роберт Лангер, профессор института Дэвида Коха в MIT и член Института Коха.
Повысить вакцины
Большинство традиционных вакцины изготавливаются из белков, продуцируемых инфекционных микробов, или от ослабленной формы самих микробов. В последние годы ученые исследовали идея создания вакцин с использованием ДНК, которая кодирует микробных белков. Однако эти вакцины, которые не были одобрены для пользы в людях, пока не производит достаточно сильного иммунного ответа.
РНК является привлекательной альтернативой ДНК в вакцинах, поскольку в отличие от ДНК, который должен добраться до ядра клетки, чтобы стать функциональной, РНК может быть переведена на белок, как только он попадает в цитоплазму клетки. Она также может быть адаптирована к целевой множества различных заболеваний.
“Еще одним преимуществом этих вакцин является то, что мы можем быстро изменить целевое болезни”, — говорит он. “Мы можем сделать вакцины для различных заболеваний очень быстро, просто возится с последовательностью РНК”.
Вакцины против РНК, чтобы быть эффективным, он должен ввести тип иммунных клеток, называемых антиген-представляя клетки. Затем эти клетки вырабатывают белок, кодируемый вакцины и отображать его на их поверхности, привлекая и активируя Т-клеток и других иммунных клеток.
Лаборатория Андерсона уже разработали наночастицы липидов для доставки РНК и ДНК для различных приложений. Эти липидные частицы образуют мельчайшие капельки, которые защищают молекулы РНК и носить их к месту назначения. Обычным подходом исследователей является создание библиотеки из сотен или тысяч частиц-кандидатов с различными химическими характеристиками, то их на те, которые работают лучше.
“В один день, можно синтезировать более 1000 липидов материалов с различными структурами”, — говорит Мяо. “Однажды у нас была очень большая библиотека, мы могли бы экран молекул и определить тип структуры помогают РНК доставляются на антиген-презентирующие клетки”.
Они обнаружили, что наночастицы с определенными химическими особенность — циклическая структура на одном конце частицы способны превратить на иммунную сигнального пути называют стимулятором генов интерферона (Стинг). Когда-то этот путь активируется, клетки производят интерферон и другие цитокины, которые провоцируют клетки T для того чтобы прыгнуть в действие.
“Широкого применения”
Исследователи протестировали частицы в двух разных мышиных моделях меланомы. Во-первых, они использовали мышей с опухолями, сконструированных для производства овальбумин, белок, содержащийся в яичном белке. Исследователи разработали вакцину РНК к целевой овальбумин, который, как правило, не нашли в опухолях, и показали, что вакцина остановить развитие опухоли и существенно увеличить продолжительность жизни пациентов.
Затем исследователи создали вакцину, которая нацелена на белок естественным образом вырабатывается меланома опухоли, известный как Trp2. Эта вакцина также стимулирует сильный иммунный ответ, который замедлял рост опухоли и улучшение выживаемости у мышей.
Андерсон говорит, что он планирует продолжить дальнейшее развитие рака РНК-вакцин, а также вакцин, которые нацелены инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, малярии или лихорадки Эбола.
“Мы думаем, что могли бы найти широкое применение в этом”, — говорит он. “Особенно интересной области, чтобы думать о болезни, где в настоящее время нет вакцины”.
Исследование финансировалось перевести био и сайту jdrf.
