MIT Bilim Adamları Aşıları Daha Güçlü Hale Getirmek İçin Yeni Bir Tür Nanopartikül Kullanıyor

Yapılan çalışmaya göre metal-organik parçacıklar aşıları iletebilir ve daha düşük dozda güçlü bir bağışıklık tepkisi oluşturmak için adjuvan görevi görebilir.

 

Hepatit B ve boğmaca aşıları da dahil olmak üzere birçok aşı, viral veya bakteriyel protein parçalarından oluşur. Bu aşılar genellikle bağışıklık sisteminin proteine ​​tepkisini artırmaya yardımcı olan adjuvan adı verilen diğer molekülleri içerir.

Bu adjuvanların çoğu alüminyum tuzlarından veya spesifik olmayan bir bağışıklık tepkisini tetikleyen diğer moleküllerden oluşur. MIT araştırmacılarından oluşan bir ekip, metal-organik çerçeve (MOF) olarak adlandırılan bir tür nanopartikül adı verilen hücre proteinleri aracılığıyla, vücudun herhangi bir patojene karşı ilk savunma hattı olan doğuştan gelen bağışıklık sistemini aktive ederek güçlü bir bağışıklık tepkisini tetikleyebildiğini gösterdi.

Fareler üzerinde yapılan bir çalışmada araştırmacılar, bu MOF’un SARS-CoV-2 spike proteininin bir kısmını başarılı bir şekilde kapsülleyebildiğini ve iletebildiğini, aynı zamanda MOF hücrelerin içinde parçalandığında bir adjuvan görevi görebildiğini gösterdi.

Araştırmacılar, bu parçacıkları aşı olarak kullanmak üzere uyarlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olsa da, çalışmanın bu tür bir yapının güçlü bir bağışıklık tepkisi oluşturmak için yararlı olabileceğini gösterdiğini söylüyor.

MIT’nin Koch Bütünleyici Kanser Araştırma Enstitüsü’nün baş araştırmacısı ve yeni araştırmanın kıdemli yazarlarından biri olan Ana Jaklenec, “İlaç dağıtım aracının adjuvan bağışıklık tepkisini nasıl artırabileceğini anlamak, yeni aşıların tasarlanmasında çok yararlı olabilecek bir şeydir” diyor.

Bağışıklık Aktivasyonu

Bu çalışmada araştırmacılar, organik bir bileşik olan imidazolün dört molekülüne bağlı bir çinko iyonundan oluşan tetrahedral birimlerden oluşan bir kafesten oluşan ZIF-8 adı verilen bir MOF’ye odaklandılar. Önceki çalışmalar, ZIF-8’in bağışıklık tepkilerini önemli ölçüde artırabildiğini göstermişti ancak bu parçacığın bağışıklık sistemini nasıl etkinleştirdiği tam olarak bilinmiyordu.

MIT ekibi bunu anlamaya çalışmak için ZIF-8 parçacıkları içine gömülü SARS-CoV-2 reseptör bağlayıcı proteinden (RBD) oluşan deneysel bir aşı oluşturdu. Bu parçacıkların çapı 100 ila 200 nanometre arasındadır; bu boyut onların doğrudan vücudun lenf düğümlerine veya makrofajlar gibi bağışıklık hücreleri yoluyla girmelerine olanak tanır.

Parçacıklar hücrelere girdiğinde MOF’ler parçalanarak viral proteinler serbest bırakılır. Araştırmacılar, imidazol bileşenlerinin daha sonra doğuştan gelen bağışıklık tepkisini uyarmaya yardımcı olan benzeri reseptörleri (TLR’ler) aktive ettiğini buldu.

Alsaiari, “Bu süreç, COVID-19 virüsünün temel unsurlarını vücudun bağışıklık sistemine taşımak ve burada aşının etkinliğini artırmak için spesifik bağışıklık tepkilerini etkinleştirebilecekleri moleküler düzeyde gizli bir operasyon ekibi kurmaya benzer” diyor.

Lenf düğümlerindeki hücrelerin RNA dizilimi, viral proteini taşıyan ZIF-8 parçacıklarıyla aşılanan farelerin, TLR-7 olarak bilinen bir TLR yolunu güçlü bir şekilde aktive ettiğini, bunun da iltihaplanmaya katılan sitokinlerin ve diğer moleküllerin daha fazla üretimine yol açtığını gösterdi.

Bu parçacıklarla aşılanan fareler, viral proteine ​​karşı, proteini tek başına alan farelere kıyasla çok daha güçlü bir tepki oluşturdu.

Jaklenec, “Proteini sadece bir nanopartikül aracılığıyla daha kontrollü bir şekilde iletmekle kalmıyoruz, aynı zamanda bu partikülün bileşimsel yapısı da bir adjuvan görevi görüyor” diyor. “COVID proteinine çok spesifik tepkiler elde etmeyi başardık ve aşı için proteinin tek başına kullanılmasına kıyasla doz tasarrufu sağlayan bir etki elde ettik.” diyor.

Aşı Erişimi

Bu çalışma ve diğerleri ZIF-8’in immünojenik yeteneğini gösterse de, parçacıkların güvenliğini ve büyük ölçekli üretim için ölçeklendirilme potansiyelini değerlendirmek için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Jaklenec, ZIF-8’in bir aşı taşıyıcısı olarak geliştirilmemesi durumunda, çalışmadan elde edilen bulguların, araştırmacılara alt birim aşıları sağlamak için kullanılabilecek benzer nanopartiküller geliştirmede rehberlik etmesine yardımcı olacağını söylüyor.

Jaklenec, “Çoğu alt birim aşının genellikle iki ayrı bileşeni vardır: bir antijen ve bir adjuvan” diyor. “Sadece antijen iletimine yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda belirli bağışıklık yollarını aktive edebilen spesifik kimyasal kısımlara sahip nanopartikülleri kullanan yeni aşıların tasarlanması, aşının gücünü artırma potansiyeline sahiptir.” diye belirtiyor.

Araştırmacılar, COVID-19 için bir alt birim aşı geliştirmenin bir avantajının, bu tür aşıların üretiminin mRNA aşılarından genellikle daha kolay ve daha ucuz olması olduğunu ve bunun da bunların dünya çapında dağıtılmasını kolaylaştırabileceğini söylüyor.

Jaklenec, “Alt birim aşılar uzun süredir piyasada ve üretimleri daha ucuz, bu da özellikle salgın zamanlarında aşılara daha fazla erişim sağlıyor” diyor.

Haber Kaynağı: https://news.mit.edu/2024/mit-scientists-use-new-nanoparticle-more-powerful-vaccines-0306