Про це повідомляє “Startjob” з посиланням на SciTechDaily
Вчені з Пенсильванського університету зробили значний крок у вдосконаленні мРНК вакцин, змінивши одну молекулу. Цей прорив дозволяє не тільки знизити побічні ефекти, але й підвищити ефективність вакцин для боротьби з COVID-19, раком і навіть для генної терапії. Молекулярна зміна, натхненна хімією оливкової олії, дає нові можливості для медичних технологій, що мають потенціал до трансформації здоров’я людини.
Цей технологічний прорив базується на зміні структури молекули, яка входить до складу ліпідних наночастинок (ЛНЧ), що доставляють мРНК до клітин. Вчені додали фенольні групи, хімічні сполуки, відомі своїми протизапальними властивостями. Це дозволяє не лише знизити запалення, але й покращити ефективність вакцин. Завдяки такому вдосконаленню, вакцини стають розумнішими, безпечнішими та потужнішими.
Як зміна молекули зменшує побічні ефекти вакцин
Звичайні побічні ефекти мРНК вакцин, такі як біль у місці ін’єкції, почервоніння або загальне нездужання, викликані запаленням. Але що, якщо ці реакції можна було б уникнути?
У дослідженні, опублікованому в Nature Biomedical Engineering, вчені змінили молекулу іонізованого ліпіду, який є основним елементом ЛНЧ, що транспортують мРНК. Вони додали фенольні групи, що суттєво зменшило рівень запалення та підвищило ефективність вакцин. Це відкриття може покращити результативність вакцин для багатьох захворювань, включаючи COVID-19 та певні види раку.
Фенольні групи, природні хімічні сполуки, знайдені в таких інгредієнтах, як оливкова олія, мають протизапальні властивості. Цей підхід дозволив створити ліпіди, які краще виконують свою функцію при меншій кількості побічних ефектів, що робить вакцини більш ефективними.
Технічний прорив: Реакція Маніха
Традиційно іонізовані ліпіди створюються через реакції, які з’єднують два молекулярних компоненти. Але команда вчених звернула увагу на реакцію Маніха, хімічний процес, відкритий понад століття тому. Замість двох компонентів, реакція Маніха поєднує три, що дає більшу різноманітність молекулярних варіантів.
Використавши цей підхід, дослідники змогли створити сотні нових ліпідів. Одним з них був ліпід, що містить фенольну групу, що значно знизило запалення та покращило ефективність ЛНЧ. Це стало «секретним інгредієнтом», який зробив вакцини більш ефективними.
Потужність фенолів і зниження запалення
Фенольні сполуки мають здатність зменшувати запалення завдяки нейтралізації вільних радикалів, молекул з непарними електронами, які можуть порушувати хімію організму. Це дозволяє уникати оксидативного стресу, що призводить до деградації білків і пошкодження клітин.
Дослідження показали, що ЛНЧ, створені з ліпідів, що містять фенольні групи, викликають значно менше запалення порівняно з традиційними ЛНЧ, що підтверджує ефективність цього нововведення.
Покращення ефективності вакцин та нові можливості
Учені перевірили, як нові ліпіди працюють у модельних організмах. Вони використовували їх для доставки гена, що змушує світитися світлячків. Результати показали, що нові ЛНЧ з фенольними ліпідами дають набагато яскравіше світіння, ніж традиційні ЛНЧ. Це свідчить про їхню високу ефективність у доставці генетичних інструкцій.
Завдяки цьому покращенню, нові ліпіди також покращили ефективність таких інструментів редагування генів, як CRISPR, і підвищили потенціал вакцин для боротьби з раком. В експериментах на тваринах ЛНЧ з новими ліпідами зменшили пухлини на три рази ефективніше, ніж стандартні ЛНЧ.
Крім того, нові ліпіди дозволили значно посилити імунну відповідь на вакцини проти COVID-19. У тварин імунний відповідь був п’ять разів сильнішим, ніж у тварин, що отримали стандартні мРНК вакцини.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, як пізнє харчування пов’язане з ожирінням і серцево-судинними захворюваннями.
