мРНК – хрупкая молекула, поэтому ее стабилизируют липидными наночастицами, однако вакцины на их основе обычно требуют хранения при температуре от -20 до -80 °C. Ранее группа уже создавала полимер-стабилизированные частицы, но они отличались от одобренных американским FDA составов, примененных в вакцинах Moderna и Pfizer.
Чтобы повысить термостойкость одобренных составов, ученые применили алгоритм, способный работать с малыми наборами данных. Они проанализировали около 50 одобренных FDA вспомогательных веществ, измерили их стабилизирующий эффект, отобрали пять наиболее перспективных и с помощью ИИ предсказали их оптимальные соотношения. Тестируя по две композиции за раз и возвращая результаты в алгоритм, исследователи за несколько недель вышли на подходящую формулу.
Новый состав использовали для упаковки мРНК-антигена Covid-19, затем высушили вакуумно и хранили при 37°C два месяца или при комнатной температуре год. У вакцинированных мышей даже после длительного хранения сформировался иммунный ответ, эквивалентный ответу на вакцину с частицами, близкими к исходному составу Moderna. На основе термостойкой формулы также создали микроигольные пластыри с антигеном SARS-CoV-2, вызвавшие иммунный ответ, сопоставимый с инъекционными мРНК-вакцинами.
По словам авторов, подход применим не только к мРНК-вакцинам, но и к терапевтическим платформам и системам контролируемой доставки, требующим твердого состояния или устойчивости к нагреву. Алгоритм также позволил стабилизировать состав, аналогичный используемому Pfizer, но с другим соотношением вспомогательных веществ. После разработки термостойкой формулы ее можно адаптировать под любую мРНК-нагрузку. Исследование частично финансировал фонд Гейтса.
