Mokslininkai, pasitelkę šimtmetį žinomą cheminę reakciją, netikėtai patobulino „mRNR“ vakcinų veikimą. Vos viena molekulė lipidų struktūroje buvo pakeista taip, kad dabar vakcinos gali būti efektyvesnės, saugesnės ir sukeliančios mažiau nepageidaujamų reakcijų. Šis nedidelis pakeitimas ne tik pagerina COVID-19 vakcinų veikimą, bet ir atveria galimybes kovoti su vėžiu bei genetinėmis ligomis.
„mRNR“ vakcinos, kaip ir COVID-19 preparatai, dažnai sukelia laikinus šalutinius poveikius, tai paraudimą, skausmą injekcijos vietoje, lengvą negalavimą. Šie simptomai atsiranda dėl organizmo uždegiminės reakcijos.
Tačiau naujasis tyrimas, atliktas Pensilvanijos universitete, parodė, kad pakeitus vieną svarbią molekulę vadinamame jonizuojamame lipide, kuris yra „mRNR“ pernešančių lipidinių nanodalelių dalis, galima ir sumažinti uždegimą, ir pagerinti vakcinos efektyvumą.
Svarbiausia yra fenolio grupė
Mokslininkai, keisdami lipidų sudėtį, įtraukė fenolio grupes, natūraliai gamtoje randamas molekules, žinomas dėl priešuždegiminių savybių. Tokios medžiagos aptinkamos alyvuogių aliejuje, todėl tyrimo komanda juokavo, kad vakcinų efektyvumą padidino virtuvėje žinomas ingredientas.
Tyrimo vadovas Michaelis Mitchellas pabrėžė, kad tai paprastas, bet itin veiksmingas „recepto“ pakeitimas, kuris duoda dvigubą naudą, mažesnį šalutinį poveikį ir geresnį terapinį rezultatą.
Cheminis atradimas iš praeities, tai „Mannicho“ reakcija
Nors iki šiol lipidų kūrimui naudotos įprastos cheminės sintezės formos, mokslininkai nusprendė prisiminti mažiau taikomą, tačiau istoriškai svarbią „Mannicho“ reakciją. Ši reakcija leidžia sujungti ne du, o tris molekulinius komponentus, taip išplečiant galimų struktūrų įvairovę. Šiuo būdu buvo sukurta šimtai naujų lipidų variantų, iš kurių efektyviausi buvo tie, kuriuose buvo fenolio grupė. Jie sumažino uždegiminę reakciją ląstelėse ir pagerino lipidų gebėjimą pernešti genetinę informaciją.
Kai mokslininkai palygino įvairias lipidų formas, paaiškėjo, kad mažiau uždegimą sukeliantys lipidai pagerino „mRNR“ pernašą. Vienas iš geriausių buvo vadinamas C-a16, būtent jis sumažino oksidacinį stresą ląstelėse ir užtikrino ilgesnį bei efektyvesnį genų terapijos poveikį. Eksperimentai parodė, kad šie lipidai pagerina ir CRISPR sistemos veikimą, ir vėžio vakcinų efektyvumą.
Tobulesnės vakcinos ir gydymas nuo vėžio
Tyrimų metu „C-a16“ lipidai buvo naudojami perduoti švytėjimo geną gyvūnų organizmuose. Rezultatai buvo įspūdingi, ląstelės švytėjo net 15 kartų intensyviau nei naudojant dabartines technologijas. Vėžio gydymo eksperimentuose melanoma sergantiems gyvūnams, gydytiems „mRNR“ vakcina su naujais lipidais, navikai sumažėjo tris kartus efektyviau nei įprastų COVID-19 vakcinų pagrindu sukurtomis priemonėmis. Taip pat pagerėjo imuninių T ląstelių gebėjimas atpažinti ir naikinti vėžio ląsteles.
„C-a16“ lipidai padėjo efektyviau perduoti genų taisymo instrukcijas naudojant CRISPR technologiją. Tyrimai su gyvūnais parodė, kad naujasis metodas padvigubino genų terapijos efektyvumą, palyginti su esamais metodais. Taip pat padidėjo vakcinų sukeltas imuninis atsakas, COVID-19 „mRNR“ vakcinos, naudodamos šiuos lipidus, penkis kartus stipriau aktyvavo imuninę sistemą.
Šis tyrimas parodė, kad net šimtmečio senumo cheminiai metodai gali padėti kurti pažangiausias medicinos technologijas. Mokslininkai tikisi, kad tai tik pradžia, panašios senos, primirštos reakcijos gali atverti naujas galimybes vakcinų, genų terapijos ir onkologijos srityse. Viena molekulė, vienas nedidelis pakeitimas ir galime keisti visos medicinos kryptį.
