צוות מאוניברסיטת מקס-פלאנק-מוסד Für Kohlenforschung, אוניברסיטת הוקקאידו ואוניברסיטת אוסאקה גילה כי הבדלים עדינים במבנה המולקולרי יכולים להשפיע משמעותית על הביצועים של תרופות מבוססות mRNA. הממצאים שלהם, שפורסמו ב כתב העת של החברה הכימית האמריקאיתפתח את הדלת לפיתוח חיסונים וטיפולים בטוחים ויעילים יותר.
כדי לספק חומצות גרעין טיפוליות כמו mRNA לתאים, מדענים מסתמכים על חלקיקי ננו-שומנים (LNPs), נשאים זעירים ומבוססים על שומן המגנים על חומר גנטי שברירי, מה שמאפשר לו לשרוד בגוף ולהגיע לתאי יעד. מרכיב מרכזי ב- LNPs אלה הם ליפידים הניתנים להחלפה, המסייעים ל- mRNA להיכנס לתאים ואז משחררים אותם ביעילות. ליפיד כזה, ALC-315, שימש בעיקר בחיסון Pfizer/Biontech Covid-19, פריצת דרך רפואית שמילאה תפקיד קריטי בבקרת המגיפה הגלובלית.
ההשפעה המתעלמת מהסטריאוכימיה
בעוד שהחיסון הוא בטוח ויעיל ביותר, פרט מפתיע אחד נותר ברובו מבלי לשים לב: ALC-315 משמש כתערובת של שלושה סטריאו-איזומרים-מולקולות שיש להן את אותה פורמולה כימית אך נבדלות זה מזה בסידור התלת ממדי שלהם, כמו ידיים שמאל וימין. הבחנה זו אינה טריוויאלית. ידוע כי סטריאו -איזומרים יכולים להתנהג בצורה שונה מאוד במערכות ביולוגיות, ומשפיעות על אופן ספיגת התרופות, מופצות ומטבולייות. עד עכשיו, שלושת האיזומרים של ALC-315, (S, s), (R, r), ו מסומעולם לא נלמדו באופן אינדיבידואלי בהקשר של ביצועי LNP. במחקר פורץ הדרך שלהם, ד"ר צ'נדרה קנטה דה ממקס-פלאנק-מוסד Für Kohlenforschung ועמיתיו סינתזו ובדקו לראשונה כל סטריאו טהור טהור.
אנו מדגימים כי הסטריאוכימיה משפיעה ישירות הן על היעילות והבטיחות של LNPs. בפרט גילינו שה (S, s)-צורה מספקת mRNA בצורה יעילה באותה מידה כמו התערובת הסטנדרטית, אך עם רעילות מופחתת משמעותית. "
ד"ר צ'נדרה קנטה דה, מקס-פלאנק-סטיטוט פאר קוהלנפורשונג
ד"ר מסומי צודה מאוניברסיטת הוקאידו, יפן, שערכה את הניתוח הביולוגי של האיזומרים ALC-315 עם פרופ 'שיניא טנאקה, "היינו שמחים אם ממצאי המחקר הללו יוכלו לתרום להתפתחות חיסונים בטוחים יותר."
ממצאים אלה רלוונטיים ביותר, שכן טכנולוגיית LNP מתרחבת במהירות מעבר לחיסונים של COVID-19, כאשר יישומים הנעים בין טיפול גנטי ועד חיסוני סרטן בהתאמה אישית. ככל שהשדה דוחף לעבר הדור הבא של טיפולים מבוססי mRNA, הצורך ברכיבים מדויקים ומותאמים הופך להיות חשוב יותר ויותר. המחקר סולל את הדרך לשיפור ניסוחים LNP, ומציע פוטנציאל למסירת mRNA בטוחה ויעילה יותר בספקטרום רחב של טיפולים עתידיים.
העבודה נתמכה על ידי אגודת מקס פלאנק, קרן המחקר הגרמנית (DFG), מועצת המחקר האירופית (ERC), האגודה ליפן לקידום המדע והסוכנות היפנית למחקר ופיתוח רפואי (AMED).
