COVID-viruksen torjunta: Kolmion tutkijat luovat potentiaalisen hengitettävän rokotteen
Julkaisupäivä:Tutkijat ovat luoneet inhaloitavan COVID-19-rokotteen, joka säilyy huoneenlämmössä jopa kolme kuukautta, kohdistuu erityisesti ja tehokkaasti keuhkoihin ja mahdollistaa itseantamisen inhalaattorin kautta.
Tutkijat havaitsivat myös, että tämän rokotteen annostelumekanismi – keuhkoista peräisin oleva eksosomi nimeltä LSC-Exo – on tehokkaampi keuhkojen limakalvon limakalvojen välttämiseksi kuin tällä hetkellä käytössä olevat lipidipohjaiset nanopartikkelit, ja sitä voidaan käyttää tehokkaasti proteiinipohjaisten kanssa. rokotteet.
Ke Cheng, Randall B. Terry Jr. Regeneratiivisen lääketieteen arvostettu professori NC Statessa ja professori NC Staten/UNC-Chapel Hillin yhteisessä biolääketieteen tekniikan osastossa, sekä kollegansa UNC-Chapel Hillistä ja Duke Universitystä johtivat rokotteen prototyypin kehittäminen konseptista eläintutkimuksiin.
"Rokotteiden toimittamiseen liittyy useita haasteita, joihin halusimme puuttua", Cheng sanoo. "Ensinnäkin rokotteen ottaminen lihaksensisäisellä pistoksella ei ole yhtä tehokasta sen saamisessa keuhkojärjestelmään, joten se voi rajoittaa sen tehoa. Inhaloitavat rokotteet lisäisivät hyötyään COVID-19:ää vastaan.
"Toiseksi mRNA-rokotteet nykyisessä koostumuksessaan edellyttävät kylmäsäilytystä ja koulutettua lääkintähenkilöstöä niiden antamiseen. Rokote, joka on stabiili huoneenlämmössä ja joka voidaan antaa itse, lyhentäisi huomattavasti potilaiden odotusaikoja ja lyhentäisi lääkäreiden stressiä pandemian aikana. Annostelumekanismin uudelleenmuotoilu on kuitenkin välttämätöntä, jotta se toimisi sisäänhengityksen kautta."
Rokotteen toimittamiseksi suoraan keuhkoihin tutkijat käyttivät eksosomeja (Exo), jotka erittivät keuhkojen sferoidisoluista (LSC). Eksosomit ovat nanokokoisia rakkuloita, jotka on äskettäin tunnustettu erinomaiseksi lääkkeen annostelukeinoksi.
Ensin tutkijat tarkastelivat, pystyikö LSC-Exo kuljettamaan proteiinia tai mRNA:ta "lastina" keuhkoihin. Tutkijat vertasivat LSC-Exon jakautumista ja säilymistä nanopartikkeleihin, jotka ovat samankaltaisia kuin mRNA-rokotteiden kanssa tällä hetkellä käytössä olevat lipidinanohiukkaset. Lehdessä sisään Solunulkoinen rakkula, tutkijat osoittivat, että keuhkoista peräisin olevat nanohiukkaset toimittivat tehokkaammin mRNA:ta ja proteiinia keuhkoputkiin ja syvälle keuhkokudokseen kuin synteettiset liposomihiukkaset.
Seuraavaksi tutkijat loivat ja testasivat hengitettävän, proteiinipohjaisen, viruksen kaltaisen hiukkasrokotteen (VLP) koristamalla LSC-Exon ulkopinnan osalla piikkiproteiinia, joka tunnetaan nimellä reseptoria sitova domeeni eli RBD. SARS-CoV-2 virus. Tutkimusta kuvaava artikkeli on julkaistu v Luonnon biolääketieteen tekniikka.
"Rokotteet voivat toimia eri tavoin", Cheng sanoo. "Esimerkiksi mRNA-rokotteet toimittavat soluun komentosarjan, joka käskee sitä tuottamaan vasta-aineita piikkiproteiinille. Tämä VLP-rokote toisaalta tuo osan piikkiproteiinista kehoon ja laukaisee immuunijärjestelmän tuottamaan vasta-aineita piikkiproteiinille.
Jyrsijämalleissa RBD:llä koristeltu LSC-Exo-rokote (RBD-Exo) sai aikaan RBD:lle spesifisten vasta-aineiden tuotannon ja suojasi jyrsijät kahden rokoteannoksen jälkeen elävältä SARS-CoV-2-tartunnalta. Lisäksi RBD-Exo-rokote pysyi stabiilina huoneenlämmössä kolme kuukautta.
Tutkijat huomauttavat, että vaikka työ on lupaavaa, eksosomien laajamittaiseen tuotantoon ja puhdistamiseen liittyy edelleen haasteita. LSC:t, solutyyppi, jota käytetään RBD-Exon tuottamiseen, ovat tällä hetkellä samojen tutkijoiden I vaiheen kliinisissä tutkimuksissa potilaiden hoitamiseksi, joilla on rappeuttavia keuhkosairauksia.
"Inhaloitava rokote antaa sekä limakalvoille että systeemisen immuniteetin, se on helpompi säilyttää ja jakaa, ja sitä voidaan antaa itse suuressa mittakaavassa", Cheng sanoo. "Joten vaikka tuotannon lisäämiseen liittyy edelleen haasteita, uskomme, että tämä on lupaava rokote, joka ansaitsee lisätutkimuksen ja -kehityksen."
Työtä tukivat National Institutes of Health ja American Heart Association. North Carolina State University on jättänyt väliaikaisen patentin näissä julkaisuissa raportoiduille teknologioille, ja patenttioikeus on lisensoitu yksinomaan Xsome Biotechille, NC Staten startup-yritykselle, jonka Cheng on perustanut.
(C) NCSU
Alkuperäinen artikkelin lähde: WRAL Techwire