طورت MIT لقاحات RNA قابلة للبرمجة لمختلف الأمراض

أظهرت الاختبارات على الفئران فعالية اللقاحات ضد فيروس الإيبولا وفيروس H1N1



وعلماء التوكسوبلازما جوندي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) حيث طوروا نوعًا جديدًا من اللقاح يمكن "برمجته" لمختلف الأمراض. يستغرق إنتاج اللقاح أسبوعًا ، مما يسمح لك بتحديد إطلاقه بسرعة مع انتشار المرض.

يحتوي اللقاح على خيوط من الحمض النووي الريبي المرسال. قد تحتوي هذه المادة الوراثية على معلومات حول أي بروتين فيروسي أو بكتيري. يتم حزم حزم RNA في جزيئات تنقل RNA إلى الخلايا ، حيث تتبع عملية الترجمة تخليق لاحق من البروتينات التي تنشط الجهاز المناعي للمضيف.

وفقا للمطورين ، بالإضافة إلى الأمراض المعدية ، يمكن استخدام هذا اللقاح لمكافحة السرطان. باستخدام لقاح الرنا ، يمكن تعليم الجهاز المناعي للمضيف التعرف على الخلايا السرطانية وتدميرها.

يقول دانييل أندرسون ، أحد المشاركين في المشروع: "يتيح لنا هذا الإنجاز تطوير لقاحات ضد الأمراض الجديدة في سبعة أيام فقط ، مما يجعل من الممكن الاستجابة بسرعة لتفشي الأمراض الفيروسية غير المتوقعة ، وكذلك تعديل أو تحسين اللقاحات". نشر العالم وزملاؤه عملهم على اللقاحات في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في 4 يوليو.

لقاحات مخصصة

تستخدم اللقاحات المعطلة بشكل شائع لمكافحة الأمراض الفيروسية . يتضمن تكوين اللقاحات من هذا النوع الجسيمات الفيروسية التي نمت أصلاً في الثقافة ، ثم قُتلت بالتعرض الحراري أو الفورمالديهايد. تزرع فيروسات اللقاحات في المختبرات - مما يقلل من نشاطها وعدواها. لكي يتمكن الجسم من تطوير مناعة ضد مثل هذا الفيروس ، يجب إعطاء جرعات كبيرة. لتعزيز عمل اللقاح ، من الضروري في بعض الأحيان إضافة مواد مساعدة (مواد تعزز الاستجابة المناعية) .كما يتطلب الأمر جولات متعددة من العلاج الوقائي للقاح. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام اللقاحات الحية مع الفيروسات الموهنة.

أما لقاحات الرنا فتتسبب في إنتاج نسخ غريبة من البروتينات من قبل الكائن المضيف بكمية كافية لمكافحة العامل الممرض. إن فكرة إنشاء لقاحات قابلة للبرمجة على أساس رنا رسول ليست جديدة ، فهي تبلغ من العمر 30 عامًا تقريبًا. ولكن كل هذا الوقت لم يكن من الممكن إنشاء لقاح RNA موثوق به. السبب الرئيسي هو أن العلماء لم يتمكنوا من إيجاد طريقة آمنة وفعالة لإيصال الحمض النووي الريبي الرسولي إلى خلايا المضيف.

اقترح عمر خان ، أحد مؤلفي العمل ، تعبئة لقاح الحمض النووي الريبي في جسيمات نانوية مصنوعة من dendrimer. هذا هو جزيء ضخم ذو هيكل خشبي متماثل مع فروع منتظمة. Dendrimers قادرة على تشكيل المجمعات مع جزيئات أخرى ، ويتم التحكم في استقرار هذه المجمعات من خلال حالة البيئة الخارجية. هذا يفتح إمكانية استخدام dendrimers في الطب كناقلات للتسليم المستهدف للجينات أو الأدوية. الميزة الرئيسية للمغصن هي القدرة على شحن هذه الجزيئات بشكل إيجابي ، مما سيسمح لها بالتفاعل مع RNA بشحنة سالبة. بعد الجمع بين dendrimers و RNA ، يتم طي المركب الناتج إلى هيكل كروي بقطر 150 نانومتر. وهذا مشابه لحجم العديد من الفيروسات ، وجزيئات لقاح الرنا تنتقل إلى خلايا الجسم بنفس الطريقة التي تمر بها بروتينات الفيروسات.

من خلال تغيير تسلسل الحمض النووي الريبي ، يمكن للعلماء إنشاء لقاحات تبدأ في إنتاج أي بروتين تقريبًا في خلايا الجسم المضيف. تشتمل جزيئات RNA أيضًا على تعليمات لتضخيم RNA ، بحيث تنتج الخلايا المزيد من البروتينات.

يتم حقن هذا النوع من اللقاحات في الجسم عن طريق الحقن المنتظم. بمجرد دخول مركب dendrimer-RNA إلى الخلية ، تتم عملية الترجمة وتبدأ الخلية في إنتاج بروتين يثير استجابة مناعية. في الوقت نفسه ، يشكل الجهاز المناعي للكائن المضيف استجابة لنوعين: هناك إنتاج متزامن للأجسام المضادة والخلايا التائية.



أجرى علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالفعل سلسلة من الاختبارات مع الفئران وحصلوا على نتيجة مشجعة: حقن واحدة فقط من لقاح الرنا يسبب استجابة مناعية قوية. أعطى جسم الفئران استجابة مناعية قوية لفيروس إيبولا ، أنفلونزا H1N1 ، التوكسوبلازما جوندي.

يقول خان: "بغض النظر عن المستضد الذي اخترناه ، تلقينا استجابة مناعية كاملة مع إنتاج الأجسام المضادة والخلايا التائية".

يعتقد الباحثون أن لقاحاتهم أكثر أمانًا من لقاحات الدنا ، وهو بديل آخر للقاحات التقليدية. على عكس الحمض النووي ، لا يمكن دمج الحمض النووي الريبي في الجينوم المضيف ويسبب طفرات.

إنتاج اللقاح السريع

يثق مبدعو اللقاح بأن منتجهم قد يكون مفيدًا بشكل خاص لمحاربة الإنفلونزا. والحقيقة هي أن إنتاج لقاح الإنفلونزا المعتاد يستغرق شهورًا ، عندما تزرع الفيروسات في بيض الدجاج. أي أن اللقاح يمكن أن يكون جاهزًا بعد أن ينتقل وباء نوع معين من الأنفلونزا. هنا نتحدث عن أسبوع.

وفقا للخبراء الذين اطلعوا على عمل مبدعي لقاح الرنا ، هذه ثورة حقيقية في مكافحة الأمراض المعدية. والحقيقة هي أن مثل هذا اللقاح يمكن استخدامه أيضًا لمكافحة الأمراض غير المعروفة - ما عليك سوى دراسة العامل الممرض وتغيير تسلسل الحمض النووي الريبي.

الآن قام مؤلفو العمل بتأسيس الشركة وبدأوا عملية ترخيص التكنولوجيا. في المستقبل القريب ، يعتزمون البدء في الإنتاج التجاري لقاحاتهم. وليس فقط ضد الأمراض المذكورة بالفعل ، ولكن أيضًا ضد فيروس زيكا ومرض لايم.

Source: https://habr.com/ru/post/ar395703/