МОСКВА, 22 ноября. /ТАСС/. Американские исследователи подобрали оптимальный набор ионизируемых жировых молекул, которые можно использовать для «упаковки» цепочек нуклеотидов при производстве РНК-вакцин и генных терапий. Новые жировые оболочки для РНК-молекул повысили эффективность вакцины от ковида и генной терапии от амилоидоза, сообщила пресс-служба инженерной школы Университета штата Пенсильвания.
«Мы обнаружили, что реакции между аминами, альдегидами и ацетиленовыми углеводородами позволяют нам очень эффективно и при этом гибко контролировать структуру жировых молекул. Эта гибкость позволила нам оптимизировать свойства ионизируемых липидов таким образом, что они позволяют максимально безопасным и эффективным образом доставлять РНК в клетки», — пояснил доцент Университета штата Пенсильвания (США) Майкл Митчелл, чьи слова приводит пресс-служба инженерной школы вуза.
Как объясняют Митчелл и его коллеги, молекулы РНК в вакцинах упакованы в специальные жировые частицы, сохраняющие стабильность в кровотоке. Эти структуры защищают нити РНК от внешних воздействий при попадании в кровь пациента, однако при проникновении внутрь его клеток они распадаются и высвобождают свое содержимое. Подобная трансформация происходит благодаря тому, что молекулы жиров ионизируются во внутриклеточной среде и приобретают положительный заряд.
Американским биоинженерам удалось значительно улучшить данное свойство жировой упаковки для РНК-вакцин и генных терапий при помощи направленной химической «эволюции». Для этого ученые создали большое число случайно устроенных жировых молекул, похожих по структуре на уже существующие вещества такого типа, внесли в них случайные «мутации» и отобрали наиболее приспособленные вариации для участия в новом цикле модификаций и отбора.
Всего за пять циклов подобной химической эволюции Митчеллу и его коллегам удалось создать несколько десятков ионизируемых жировых молекул, которые заметно превосходили их «предков» в способности доставлять РНК в клетки людей и животных. Для практической проверки их работоспособности исследователи упаковали в новые жировые молекулы вакцину от коронавируса и генную терапию от амилоидоза и ввели их в организм мышей.
Эти опыты показали, что новая «упаковка» повысила эффективность и того, и другого препарата. В результате этого число антител к SARS-CoV-2 в организме грызунов выросло примерно на порядок по сравнению с вакциной на базе широко применяемых липидов марки SM-102, а эффективность редактирования генома выросла почти втрое. Все это говорит о высокой перспективности новых форм «упаковки» для РНК, подытожили исследователи.