חומר חדש שפותח באוניברסיטת קורנל יכול לשפר משמעותית את המסירה והיעילות של חיסוני mRNA על ידי החלפת מרכיב נפוץ שעלול לעורר תגובות חיסוניות לא רצויות אצל אנשים מסוימים.
הודות ליכולתם להכשיר תאים לייצר חלבונים הריגת וירוסים, חיסוני mRNA זכו לפופולריות בחמש השנים האחרונות על הצלחתם בהפחתת חומרת הזיהום Covid-19. שיטה אחת למסירת ה- mRNA לתאים היא על ידי אריזת אותה בתוך תחומי שומן, המכונה ננו -חלקיקים בשומנים, המגנים עליה מפני השפלה. עם זאת, מרכיב נפוץ של חלקיקי ננו-שומנים הנקראים פולי-אתילן גליקול (PEG) יכול לעורר תגובות חיסוניות אצל אנשים מסוימים, מה שמוביל את החוקרים לחפש חומרים ביו-תואמים יותר.
Shaoyi Jiang, פרופסור להנדסה ביו -רפואית, פועל להחליף את רכיב ה- PEG של חלקיקי ננו -שומנים באופציה הניתנת להתאמה יותר והתגנבות. המחקר נמצא תחת אמברגו עד 5 בבוקר EST ב- 29 במאי 2025 בכתב העת חומרי טבעו
רכב המסירה לחיסון ל- mRNA צריך להכות איזון בין גולדילוקס – יציב מספיק כדי להגן על ה- mRNA, ובכל זאת מספיק כדי לשחרר אותו בתוך תאים, ומוגן מספיק כדי להתחמק מעקב חיסוני, אך לא כל כך מוסתר שהוא מעכב את ספיגת הסלולר. PEG עושה את העבודה אך מציג כמה תופעות לוואי לא מכוונות בתת קבוצה קטנה של אנשים.
גוף האדם הוא בעיקר מים, כך שאם אתה מכניס משהו עם חלקות הידרופוביות חשופות, כמו PEG, לזרם הדם שלנו, מערכת המעקב החיסונית שלנו אומרת 'היי, זה חומר זר', ויניב נוגדן להשמיד אותו. "
שאוי ג'יאנג, פרופסור להנדסה ביו -רפואית
סביבה זו הופכת את התגובות השליליות לחיסון סבירות יותר ובכך מקשה על החיסון לבצע את עבודתו.
מערכות החיסון של רוב האנשים כבר מתוכננות להילחם ב- PEG. מחקרים קודמים מראים כי לרוב האנשים יש נוגדנים נגד PEG "מאנשים שנחשפים ל- PEG בכל כך הרבה מוצרים מסחריים כמו שמפו ומשחת שיניים," אמר ג'יאנג והוסיף כי חשיפה רחבה זו עשויה להסביר מדוע הגוף כל כך מהיר לסמן את PEG כאיום.
כדי לפתור זאת, ג'יאנג פיתח חלקיקי ננו -שומנים המשתמשים בפולימר זוויטריוני, אלטרנטיבה מכריעה ל- PEG, לשפר את הביצועים והביו -תאימות של המערכת. בשל אופי הסופר-הידרופילי, או חובב המים, של זוויטריונים, חומר זה מסוגל להשתלב בגוף ולהעביר את ה- mRNA ביתר קלות. חומר ספציפי שמקורו באופן טבעי, הנקרא פולי (Carboxybetaine) (PCB), הוא בעל איזון מושלם של התגנבות ויציבות. במאמרו האחרון, ג'יאנג מצא כי החלפת PEG ב- PCB אצל חלקיקי ננו -שומנים גורמת לחיסונים יעילים מאוד של mRNA שאינם מפעילים לרעה את מערכת החיסון של הגוף.
ג'יאנג עובד עם ווייל קורנל רפואה, מרכז הסרטן המתודיסטים של יוסטון, בית החולים לילדים חולים בטורונטו והמכון הלאומי לסרטן כדי להעביר תגלית זו לעבר יישומים קליניים, במיוחד בפיתוח חיסונים לסרטן מבוסס mRNA. חלקיקי הננו של הזוויטרוניוניים עוזרים להגניב את החיסונים מעבר למעקב החיסון של הגוף כך שהוא גורם לתגובות חיסוניות ספציפיות לאנטיגן תוך צמצום הפעלה חיסונית בלתי רצויה.
"עם נגיף כמו COVID-19, אתה זקוק רק למינון חיסון זעיר, ומערכת החיסון שלנו תגיב. אבל עבור חיסון סרטן, סביבת הגידול מדכאת את מערכת החיסון, כך שאתה זקוק למינון גבוה בהרבה כדי להיות יעיל", אמר ג'יאנג. "אם לחולה יש בעיה מינורית בגלל ה- PEG, הנושא יוגבר במינון גבוה יותר.
המחקר נתמך בחלקו על ידי המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות והמכון הלאומי לסרטן, שניהם חלק מהמוסדות הלאומיים לבריאות.
