Вакцина содержит нити матричной РНК. В этом генетическом материале может содержаться информация о любом вирусном или бактериальном белке. Нити РНК «пакуются» в молекулы, которые доставляют РНК в клетки, где идет процесс трансляции с последующим синтезом белков, активирующих иммунную систему хозяина.
По словам разработчиков, кроме инфекционных заболеваний эта вакцина может использоваться для борьбы с раком. Иммунную систему хозяина при помощи РНК-вакцины можно научить распознавать и уничтожать клетки раковых опухолей.
«Это достижение позволяет нам разрабатывать вакцины против новых заболеваний всего за семь дней, открывая возможность быстро реагировать на неожиданные вспышки вирусных заболеваний, а также модифицировать или улучшать вакцины», — говорит Дэниел Андерсон, один из участников проекта. Работу по вакцинам ученый с коллегами опубликовал в «Proceedings of the National Academy of Sciences» 4 июля.
Настраиваемые вакцины
Для борьбы с вирусными заболеваниями обычно используются инактивированные вакцины. В состав вакцин такого типа входят вирусные частицы, которые изначально были выращены в культуре, после чего убиты термическим воздействием или формальдегидом. Вирусы для вакцин выращиваются в лабораториях — таким образом достигается снижение их активности и инфекционности. Для того, чтобы у организма выработался иммунитет к такому вирусу, нужно вводить довольно большие дозы. Для усиления действия вакцины иногда требуется добавлять адъюванты (вещества, усиливающие иммунный ответ) Также требуются многократные туры вакцинопрофилактики. Кроме того, используются и «живые» вакцины с ослабленными вирусами.
Кто касается РНК-вакцин, они вызывают производство чужеродных копий белков организмом хозяина в количестве, достаточным для эффективной борьбы с возбудителем заболевания. Идея создания программируемых вакцин на основе матричной РНК не нова, ей около 30 лет. Но все это время создать надежную РНК-вакцину не удавалось. Основная причина — ученые не могли найти безопасный и эффективный способ доставки матричной РНК в клетки организма хозяина.
Омар Хан, один из авторов работы, предложил запаковывать РНК-вакцину в наночастицу, созданную из дендример. Это макромолекула с симметричной древообразной с регулярными ветвлениями структурой. Дендримеры способны образовывать комплексы с другими молекулами, причем стабильность таких комплексов контролируется состоянием внешней среды. Это открывает возможности использования дендримеров в медицине в качестве носителей для направленной доставки генов или лекарственных веществ. Ключевое преимущество дендример — возможность зарядить такие молекулы положительно, что позволит взаимодействовать с РНК с отрицательным зарядом. После того, как дендримеры и РНК соединяются, получившийся комплекс сворачивают в сферическую структуру диаметром 150 нанометров. Это сходно с размером многих вирусов, и молекулы РНК-вакцины проходят в клетки организма примерно так же, как белки вирусов.
Изменяя последовательность РНК, ученые могут создавать вакцины, которые инициируют в клетках организма хозяина производство практически любых белков. РНК-молекулы также включают инструкции для амплификации РНК, так что клетки производят еще больше белков.
Вакцина такого типа вводится в организм путем обычной инъекции. Как только комплекс дендримера-РНК проникает в клетку, выполняется процесс трансляции и клетка начинает производить белок, провоцирующий иммунный ответ. При этом иммунная система организма хозяина формирует ответ двух типов: идет одновременная выработка антител и Т-клеток.
«Вне зависимости от того, какой антиген мы выбрали, мы получали полный иммунный ответ с выработкой антител и Т-клеток», — говорит Хан.
Исследователи считают, что их вакцины безопаснее ДНК-вакцин, еще одной альтернативы обычным вакцинам. В отличие от ДНК, РНК не могут быть включены в геном хозяина и вызывать мутации.
Быстрое производство вакцины
Создатели вакцины уверены, что их продукт может оказаться особенно полезным для борьбы с гриппом. Дело в том, что производство обычный вакцины против гриппа, когда вирусы выращиваются в куриных яйцах, занимает месяцы. То есть вакцина может быть готова уже после того, как эпидемия определенного вида гриппа уже прошла. Здесь же речь идет о неделе.
По мнению специалистов, которые ознакомились с работой создателей РНК-вакцины, это настоящая революция в вопросе борьбы с инфекционными заболеваниями. Дело в том, что такую вакцину можно использовать и для борьбы с еще неизвестными заболеваниями — достаточно лишь изучить возбудитель и изменить последовательность РНК.
Сейчас авторы работы основали компанию и начали процесс лицензирования технологии. В ближайшем будущем они собираются начать коммерческое производство своих вакцин. И не только против уже упомянутых заболеваний, но и против вируса Зика и болезни Лайма.
Вакцина содержит нити матричной РНК. В этом генетическом материале может содержаться информация о любом вирусном или бактериальном белке. Нити РНК «пакуются» в молекулы, которые доставляют РНК в клетки, где идет процесс трансляции с последующим синтезом белков, активирующих иммунную систему хозяина.
По словам разработчиков, кроме инфекционных заболеваний эта вакцина может использоваться для борьбы с раком. Иммунную систему хозяина при помощи РНК-вакцины можно научить распознавать и уничтожать клетки раковых опухолей.
«Это достижение позволяет нам разрабатывать вакцины против новых заболеваний всего за семь дней, открывая возможность быстро реагировать на неожиданные вспышки вирусных заболеваний, а также модифицировать или улучшать вакцины», — говорит Дэниел Андерсон, один из участников проекта. Работу по вакцинам ученый с коллегами опубликовал в «Proceedings of the National Academy of Sciences» 4 июля.
Настраиваемые вакцины
Для борьбы с вирусными заболеваниями обычно используются инактивированные вакцины. В состав вакцин такого типа входят вирусные частицы, которые изначально были выращены в культуре, после чего убиты термическим воздействием или формальдегидом. Вирусы для вакцин выращиваются в лабораториях — таким образом достигается снижение их активности и инфекционности. Для того, чтобы у организма выработался иммунитет к такому вирусу, нужно вводить довольно большие дозы. Для усиления действия вакцины иногда требуется добавлять адъюванты (вещества, усиливающие иммунный ответ) Также требуются многократные туры вакцинопрофилактики. Кроме того, используются и «живые» вакцины с ослабленными вирусами.
Кто касается РНК-вакцин, они вызывают производство чужеродных копий белков организмом хозяина в количестве, достаточным для эффективной борьбы с возбудителем заболевания. Идея создания программируемых вакцин на основе матричной РНК не нова, ей около 30 лет. Но все это время создать надежную РНК-вакцину не удавалось. Основная причина — ученые не могли найти безопасный и эффективный способ доставки матричной РНК в клетки организма хозяина.
Омар Хан, один из авторов работы, предложил запаковывать РНК-вакцину в наночастицу, созданную из дендример. Это макромолекула с симметричной древообразной с регулярными ветвлениями структурой. Дендримеры способны образовывать комплексы с другими молекулами, причем стабильность таких комплексов контролируется состоянием внешней среды. Это открывает возможности использования дендримеров в медицине в качестве носителей для направленной доставки генов или лекарственных веществ. Ключевое преимущество дендример — возможность зарядить такие молекулы положительно, что позволит взаимодействовать с РНК с отрицательным зарядом. После того, как дендримеры и РНК соединяются, получившийся комплекс сворачивают в сферическую структуру диаметром 150 нанометров. Это сходно с размером многих вирусов, и молекулы РНК-вакцины проходят в клетки организма примерно так же, как белки вирусов.
Изменяя последовательность РНК, ученые могут создавать вакцины, которые инициируют в клетках организма хозяина производство практически любых белков. РНК-молекулы также включают инструкции для амплификации РНК, так что клетки производят еще больше белков.
Вакцина такого типа вводится в организм путем обычной инъекции. Как только комплекс дендримера-РНК проникает в клетку, выполняется процесс трансляции и клетка начинает производить белок, провоцирующий иммунный ответ. При этом иммунная система организма хозяина формирует ответ двух типов: идет одновременная выработка антител и Т-клеток.
«Вне зависимости от того, какой антиген мы выбрали, мы получали полный иммунный ответ с выработкой антител и Т-клеток», — говорит Хан.
Исследователи считают, что их вакцины безопаснее ДНК-вакцин, еще одной альтернативы обычным вакцинам. В отличие от ДНК, РНК не могут быть включены в геном хозяина и вызывать мутации.
Быстрое производство вакцины
Создатели вакцины уверены, что их продукт может оказаться особенно полезным для борьбы с гриппом. Дело в том, что производство обычный вакцины против гриппа, когда вирусы выращиваются в куриных яйцах, занимает месяцы. То есть вакцина может быть готова уже после того, как эпидемия определенного вида гриппа уже прошла. Здесь же речь идет о неделе.
По мнению специалистов, которые ознакомились с работой создателей РНК-вакцины, это настоящая революция в вопросе борьбы с инфекционными заболеваниями. Дело в том, что такую вакцину можно использовать и для борьбы с еще неизвестными заболеваниями — достаточно лишь изучить возбудитель и изменить последовательность РНК.
Сейчас авторы работы основали компанию и начали процесс лицензирования технологии. В ближайшем будущем они собираются начать коммерческое производство своих вакцин. И не только против уже упомянутых заболеваний, но и против вируса Зика и болезни Лайма.
