Система доставки мРНК-вакцин нового поколения на основе биоразлагаемых полимеров

Исследователи из POSTECH разработали систему доставки на основе биоразлагаемых полимеров, которая эффективно транспортирует мРНК. Исследование опубликовано в Biomaterials.

После пандемии COVID-19 интерес к мРНК-вакцинам резко возрос. Среди существующих методов доставки широко используются липидные наночастицы (LNP) из-за их высокой эффективности. Однако у LNP есть критический недостаток: после инъекции они могут накапливаться в печени, потенциально вызывая токсичность или чрезмерный иммунный ответ, что в тяжелых случаях может привести к анафилаксии.

Чтобы решить эту проблему, команда исследовала биоразлагаемый полимер Poly β-amino ester (PBAE) в качестве альтернативы. PBAE уже использовался для доставки siRNA, ДНК и мРНК и безопасно разлагается в организме. В этом исследовании команда синтезировала 55 типов полимеров PBAE и использовала их для создания новых полимерных наночастиц (PNP) для доставки мРНК.

Эксперименты показали, что новый полимер обладает более высокой эффективностью доставки мРНК по сравнению с обычными LNP. Кроме того, экспрессия мРНК длилась до четырех недель — значительно дольше типичного пятидневного периода экспрессии LNP. Важно, что полимер обеспечивал экспрессию мРНК только в месте инъекции, без обнаруживаемой экспрессии в печени, что устраняет проблемы токсичности.

В экспериментах по иммунному ответу полимер эффективно индуцировал активность Т-клеток и показал сопоставимую с LNP эффективность в генерации нейтрализующих антител против вируса COVID-19. Эти результаты подчеркивают потенциал полимерных систем доставки как более безопасной и эффективной альтернативы для мРНК-вакцин и генной терапии нового поколения.

Профессор Вон Джон Ким заявил: «Существующие системы доставки на основе LNP имеют короткий период экспрессии, что ограничивает их использование для терапевтических целей. Однако полимерная система доставки, разработанная нашей командой, продлевает экспрессию мРНК до месяца, что делает ее хорошо подходящей для терапевтической доставки мРНК.

Это исследование значимо, поскольку представляет новый полимерный материал, который может служить альтернативой LNP, патенты на которые в основном контролируются зарубежными компаниями».

Работа выполнена под руководством профессора Вон Джон Кима с кафедры химии POSTECH в сотрудничестве с Корейским агентством по контролю и профилактике заболеваний (KDCA).