Опубликовано : Сен 03, 2020

В исследованиях на животных обработка наночастицами индуцирует антитела против SARS-CoV-2.

Vacine
Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain

Биоинженерный метод увеличения производства определенных белков может стать основой эффективной вакцины против нового коронавируса, вызывающего COVID-19, говорится в новом исследовании.

Ученые манипулировали естественным клеточным процессом, чтобы повысить уровень двух белков, используемых вирусом для заражения других клеток, упаковали инструкции по повышению уровня белка в наночастицы и ввели их мышам. В течение месяца у мышей выработались антитела против вируса SARS-CoV-2.

Этот метод включает изменение определенных последовательностей информационной РНК, молекул, которые переводят генетическую информацию в функциональные белки. Хотя эти последовательности не транслируются в белки, исследователи изменили их структуры, чтобы обеспечить более высокие, чем обычно, уровни белков. Последовательности известны как нетранслируемые области или UTR.

«Мы занимаемся разработкой РНК-мессенджера в течение четырех лет, и в начале этого года мы добились некоторого прогресса в определении роли UTR — а затем случился COVID-19», — сказал Ичжоу Донг, старший автор исследования и доцент кафедры фармацевтика и фармакология в Университете штата Огайо.

Хотя клинические испытания фазы 3 ускоренных вакцин-кандидатов от COVID-19 продолжаются, Донг сказал, что платформа его лаборатории предлагает потенциальную альтернативу.

«Если нынешние вакцины работают хорошо, это замечательно. Если это необходимо на местах, тогда это вариант. Это сработало так, как ожидается, и мы можем очень быстро масштабировать это», — сказал он. «На данный момент это доказательство концепции — мы продемонстрировали, что можем оптимизировать последовательность матричной РНК для улучшения продукции белка, выработки антигенов и индукции антител против этих специфических антигенов».

Исследование опубликовано сегодня в журнале Advanced Materials.

Суть метода типична для разработки вакцины: использование фрагментов структуры патогена для производства антигена — чужеродного вещества, которое вызывает соответствующий иммунный ответ, — и поиск безопасного способа введения его в организм.

Но инженерная техника выводит дизайн антигенов на новый уровень, используя UTR-мессенджеры РНК, — сказал Донг.

Его лаборатория работала с двумя UTR, которые завершают начало и конец сборки белка, функционируя как регуляторы этого процесса и влияя на то, как образующийся белок взаимодействует с другими. Сами UTR представляют собой цепочки нуклеотидов, молекул, из которых состоят РНК и ДНК.

«В нашем приложении мы попытались оптимизировать UTR, чтобы улучшить процесс производства белка. Мы хотели, чтобы вырабатывалось как можно больше белка, чтобы мы могли дать небольшую дозу матричной РНК, которая производит достаточно антигена для индукции антител против вируса. «Сказал Донг.

Команда экспериментировала с двумя потенциальными антигенами, которые, как известно, новым коронавирусом вызывает инфекцию: белком-шипом на его поверхности и доменом связывания рецептора, компонентом белка-шипа, который вирус использует, чтобы проникнуть в клетки-хозяева — необходимый шаг для создания собственных копий. Оба используются в других кандидатах на вакцину против SARS-CoV-2.

После манипуляций с информационной РНК для этих двух белков команда заключила их в липидные наночастицы, разработанные ранее в лаборатории Донга. Они ввели мышам экспериментальную вакцину и через две недели сделали им повторную вакцинацию. Через месяц после первой инъекции иммунные клетки мышей восприняли антигены двух белков и выработали антитела против них.

«Иммунной системе требуется некоторое время, чтобы обработать антигены и заставить клетки производить антитела», — сказал Донг. «В этом исследовании мы обнаружили антитела через 30 дней».

И даже если эта вакцина-кандидат не нужна от COVID-19, он продолжает совершенствовать этот новейший метод создания РНК-мессенджера.

«UTR — это платформа, которую мы можем применить к любому типу РНК-мессенджера. Мы изучаем другие методы лечения», — сказал Донг.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *