V štúdii na myšiach tím z MIT ukázal, že nová lipidová nanočastica dokáže pri očkovaní mRNA vakcínou vyvolať porovnateľnú imunitnú odpoveď pri približne stokrát nižšej dávke, než poskytujú dnes bežne používané nosiče. Pri výrobe vakcín sa práve dávka mRNA podpisuje pod cenu každej ampulky, pričom zníženie spotreby o rád predstavuje okamžitý zásah do nákladov.
V praxi to znamená viac dávok z rovnakého objemu vstupného materiálu a lacnejšie kampane tam, kde financie limitujú pokrytie populácie. Rovnaký účinok tak pri zlomku dávky od základu mení ekonomiku očkovania.
Pri plánovaní produkcie výrobcovia doteraz optimalizovali reťazec od syntézy mRNA cez purifikáciu až po zapuzdrenie do lipidov, no klesajúca dávka zasiahne všetky kroky naraz. V systémoch verejného zdravia by takýto efekt uvoľnil kapacity pre rýchlejšie reakcie na nové varianty chrípky či iné patogény, zatiaľ čo potenciálne by klesla aj frekvencia niektorých nežiaducich reakcií. Pri menšej náloži materiálu telo spracuje menej stimulov, hoci aj túto výhodu musí potvrdiť klinika.
Ako funguje nový nosič
Pri podaní injekcie mRNA bez ochrany v tele rýchlo degraduje, preto sa v moderných vakcínach prepravuje v lipidovej nanočastici. Základ tvorí ionizovateľný lipid, cholesterol, pomocný fosfolipid, PEG-lipid a samotná mRNA, pričom práve ionizovateľný lipid rozhoduje o sile doručenia a o cieli. Tím MIT navrhol knižnicu nových štruktúr s cyklickými prvkami a s esterovými skupinami v chvostoch, ktoré mali zlepšiť účinnosť aj odbúrateľnosť po splnení úlohy. Po preosiatí kandidátov vyšla najlepšie formulácia označená ako AMG1541.
Po vstupe do bunky sa nanočastica bežne zachytí v endozóme, z ktorého musí mRNA uniknúť do cytoplazmy. Nový lipid posilnil práve endozomálny únik, čo býva pri mRNA liekoch najväčšia prekážka. Keď navyše esterové väzby po doručení nákladu uľahčia rozpad častice, organizmus ju rýchlejšie odbúra a vyčistí. Pri porovnaní s nosičom na báze SM-102 sa AMG1541 v myšacích modeloch presadil v dvoch kľúčových momentoch naraz, keď účinnejšie pustil mRNA z endozómu a súčasne sa rýchlejšie degradoval.
Prečítajte si tiež
Čo ukázali testy
Pri prvom skríningu vedci v myšiach použili reportérový gén, aby zistili, ktorá formulácia doručuje mRNA najefektívnejšie. Po výbere favoritov následovala druhá séria s vylepšenými variantmi a finálnym víťazom sa stal práve AMG1541. Pri chrípkovej mRNA potom nový nosič vyvolal rovnakú protilátkovú odpoveď ako referenčný lipid SM-102, no stačila dávka približne na úrovni jednej stotiny. V preklade do výroby ide o dramatické šetrenie materiálu a o pozvánku pre širšie pokrytie v čase, keď sa výroba a logistika láme na detailoch.
Po aplikácii sa nanočastica vo väčšej miere sústredila v lymfatických uzlinách a cielila na antigén prezentujúce bunky. Práve tu imunitný systém začína koordinovanú odpoveď, keď sa B a T lymfocyty učia rozpoznať cudzí proteín. Lepšie zacielenie do uzlín spolu s dôkladnejším únikom z endozómu logicky vysvetľuje, prečo sa rovnaký účinok podarilo dosiahnuť pri výrazne menšej dávke mRNA. V praxi to môže znamenať menej materiálu, menej injekčného objemu a prípadne aj jemnejší profil reaktogenity.
Pri chrípkových kampaniach by takáto platforma otvorila priestor pre neskoršie rozhodnutia o kmeňoch, keďže mRNA sa dá pripraviť rýchlo a presne podľa aktuálneho obehu. Ak sa nižšia dávka potvrdí aj u ľudí, dokáže rovnaká výrobná linka vyrobiť násobne viac dávok. Rovnaký princíp sa dá preniesť na ďalšie infekčné choroby vrátane COVID-19 a prípadne na iné ciele, kde sa mRNA už osvedčila. Výhodu by pocítili najmä krajiny s obmedzeným rozpočtom, ktorým robí problém kúpiť dostatok očkovacích látok pre celé populácie.
