В России разработали средство доставки вакцин без возбудителя заболевания

Источник: ria.ru


Биохимики СПбПУ предложили новую разработку для создания различных вакцин против широкого спектра заболеваний. Ученые разработали универсальный контейнер для доставки матричной РНК патогена в клетки человека для запуска выработки антител. Результаты исследования опубликованы в Pharmaceutics.

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) рассказали, что наилучшим способом защиты от инфекционного заболевания является перенесенный в легкой форме контакт организма с неактивным вирусом или его компонентами в процессе вакцинации. Этот способ известен еще с XVIII века, и его эффективность еще раз подтвердилась в ходе борьбы с эпидемией COVID-19.

Специалисты отметили, что в классических вакцинах содержатся не сами вирусы, а их фрагменты – уникальные участки белков. При введении их в человеческий организм начинается выработка антител, нейтрализующих действие патогена. В современной вакцинологии развивается и еще одно направление – создание вакцин на основе генетического материала возбудителей инфекционных заболеваний, подчеркнули исследователи. Для выбора правильной последовательности нуклеиновой кислоты биохимики исследуют белки патогенов и определяют, с какой именно матричной РНК (мРНК) они синтезировались.

При введении препарата на основе мРНК в человеческом организме не происходит контакта с возбудителем заболевания. Ученые считают их безопаснее, поэтому такие вакцины являются более перспективными, чем традиционные. Получение вакцин на основе РНК дешевле и быстрее, чем на основе инактивированного вируса. Защита, которая вырабатывается у пациента, более надежна, считают эксперты. Сам генетический материал не представляет опасности, поскольку довольно быстро разлагается в организме.

Однако при создании таких вакцин разработчики сталкиваются со сложными задачами. Кроме идентификации нужной последовательности РНК и ее наработки необходимо создать "контейнер", который доставит ее до места назначения в целости и облегчит процесс проникновения через клеточную мембрану, отметили ученые.

"Носитель для РНК позволит максимально эффективно использовать потенциал мРНК-вакцин и снизить количество вводимого материала. Антиген нарабатывается внутри клеток в большом количестве и с правильной структурой, что критично для формирования иммунного ответа", - рассказала доцент Высшей школы биомедицинских систем и технологий Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Яна Забродская.

Она добавила, что на сегодняшний день одной из самых эффективных систем введения разных молекул в организм являются липосомы. Это шарики, оболочка которых состоит из липидов (жиров), а внутренняя полость заполнена водой. Строение липидов очень похоже на клеточную мембрану, что облегчает "поглощение" клеткой такой частицы вне зависимости от содержимого.

Ученые СПбПУ в составе международного исследовательского коллектива предложили оригинальный состав липосом, в которые возможно поместить самую разную по размерам и параметрам мРНК.
"Липосомы берегут РНК от ферментов, которые могут ее разрушить, и успешно доставляют генетический материал в клетки. После того как мРНК оказывается внутри клетки, на ее основе синтезируется интересующий нас белок. Нами подобран оптимальный состав липидов для наиболее эффективной доставки фрагмента нуклеиновой кислоты внутрь эукариотических клеток", - рассказала Яна Забродская.

Она добавила, что эффективность выработки белка-антигена в живых клетках была экспериментально проверена на клеточных культурах человека. Исследователям удалось оценить долю клеток, в которых белок действительно нарабатывался. Показатели оказались сравнимы с коммерчески доступными зарубежными системами доставки лекарств. Разработчики отметили, что для конструирования липосом используется оригинальный катионный липид, полученный из отечественных составляющих химиками Российского технологического университета (МИРЭА).

Результаты данного исследования формируют основу для разработки универсальных носителей любой РНК, отметили ученые. На их основе могут быть созданы препараты для лечения и профилактики различных заболеваний. Исследование эффективности разработанной системы доставки мРНК в профилактических и терапевтических целях будет продолжено с использованием лабораторных животных.


Исследование проведено в рамках программы поддержки университетов "Приоритет-2030".