نقش فناوری نانو در واکسن‌های کرونا با تکنولوژی mRNA

کد مطلب: ۹۹۱۰۰۱۰۹
دو واکسن کرونا شرکت مدرنا و فایزر از تکنولوژی mRNA بهره می‌برند. این واکسن‌ها اولین واکسن‌های دنیا با تکنولوژی mRNA هستند. در کنار این تکنولوژی مهم اما، لازم است حاملی را که این واکسن‌ها را به بدن می‌رساند بشناسیم. این واکسن‌ها به کمک نانوذرات لیپیدی به سلول‌های بدن منتقل می‌شوند. به گفته بسیاری از دانشمندان، این نانو ذرات به اندازه خود mRNA اهمیت دارند.
اما نقش آن‌ها چیست؟
برای بررسی این موضوع با تیم تحلیلی دارو و سلامت شتابدهنده دارویی هنام تا پایان مقاله همراه باشید.

• لیست مقالات تکنولوژی mRNA در بلاگ شتابدهنده هنام
• تکنولوژی mRNA، رویکرد جدید حوزه سلامت
• آینده محصولات با تکنولوژی mRNA هموارتر می‌شود!
• واکسن‌ کرونا | اولین واکسن‌های دنیا با تکنولوژی mRNA!
• استارتاپ‌ها موفق با تکنولوژی mRNA
• واکسن کرونا شرکت فایزر مجوز FDA را دریافت کرد

نانو ذرات، پا به پای تکنولوژی mRNA

نانوذرات لیپیدی مانند پاکت‌های مولکولی چربی هستند که به رشته‌های mRNA کمک می‌کنند تا از مقابل سدهای بیولوژیکی بدن فرار کرده و بدون تخریب، خود را به سلول هدف برسند. بدون این ذرات نانولیپیدی برخی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های مورد استفاده در تولید واکسن‌ها و داروها از جمله تکنولوژی mRNA ممکن نبود.

این حامل‌ها ماده فعال دارویی (API) موجود در واکسن را در خود جای می‌دهند. از این فناوری در داروهایی مانند داروی شیمی درمانی Doxil یا داروهای کاهنده کلسترول Repatha و Praluent نیز استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین اهداف استفاده از این ذرات این است که عوارض جانبی ناخواسته دارو و واکسن‌ها را به حداقل برسانند. دانشمندان در حال بررسی این نانو ذرات هستند تا بتوانند از این طریق ویرایشگر داروهایی با تکنولوژی CRISPR-Cas9 را علاوه بر تکنولوژی mRNA به ارگان‌های مورد نظر منتقل کنند. به این امید که چالش‌های دیگری که برای دارو رسانی وجود دارند، حل شده یا کاهش یابند.

موفقیت‌های سال‌های اخیر تکنولوژی mRNA

همان طور که در مقاله قبل نیز اشاره شد، در سال ۲۰۱۸ شرکت داروسازی Alnylam اولین دارو با تکنولوژی RNAi را تولید کرد. اکنون، فرمولاسیون‌های این چنینی راه را برای واکسن‌ها با تکنولوژی mRNA هموار می‌کنند.
دکتر دانیل اندرسون، استاد مهندسی شیمی در شتابدهنده فناوری ماساچوست در این باره می‌گوید:

به نظر من، یکی از قهرمانان داستان واکسن، نانو ذره‌های RNA هستند.
چراکه siRNA عامل رسیدن به mRNA بود.
تأییدیه FDA از اولین داروی مبتنی بر RNAi ثابت کرد که این نانو ذرات تنها ابزار آزمایشگاهی و فرضیه‌هایی برای دستکاری ژن‌ها نیستند؛ بلکه مشخص شد می‌توانند به داروهایی مفید بدل شوند.

گزارشات جدید بیان می‌دارند که نانو پزشکی در دارو رسانی واکسن‌ها با تکنولوژی mRNA بسیار مهم است؛ اما علاوه بر آن، در اصلاح مجدد داروهای موجود و فرمولاسیون داروهای جدید برای درمان کرونا نیز نقش کلیدی دارد. قبل از انتشار کرونا در سراسر جهان، واکسن‌های با تکنولوژی mRNA در مراحل اولیه توسعه خود در شرکت‌های بیوتکنولوژی بودند و همواره فناوری نانو در تحقیقات آن‌ها نقش اساسی داشت.

مکانیسم فعالیت واکسن با تکنولوژی mRNA پس از ورود به بدن

زمانی که mRNA در یک واکسن بسته بندی می‌شود، مجموعه‌ای از اتفاقات به دنبال هم رخ می‌دهند:

• مولکول mRNA ، پروتئینی را که در سطح ویروس کرونا قرار دارد، رمزگذاری می‌کند.
• این مولکول پس از ورود به سلول‌های بدن، آن‌ها را مجبور به تولید آن پروتئین می‌کند.
• این امر باعث ایجاد واکنش سیستم ایمنی بدن می‌شود که به بدن می آموزد چگونه با ویروس مبارزه کند.

⬅️ بنابراین از کرونا جلوگیری می‌کند.

این تکنیک، متفاوت از روشی است که توسط واکسن‌های سنتی استفاده می‌شد.
واکسن‌های سنتی از اجزای بیماری تقلید می‌کنند تا سیستم ایمنی بدن را فریب داده و در برابر عفونت‌های آینده سدهای دفاعی بسازند. در مقابل اما واکسن‌های با تکنولوژی mRNA شروع به ساخت ماشین آلات پروتئین ساز سلولی برای مبارزه مستقیم با مهاجم می‌کنند.

در شتابدهنده هنام بخوانید: واکسن‌ کرونا | اولین واکسن‌های دنیا با تکنولوژی mRNA !

نانو ذرات و نقش آن‌ها در تکنولوژی mRNA

یک سیستم نانو حامل متشکل از نانوذرات لیپیدی یا پلیمری است که می‌تواند mRNA را وارد سلول‌ها کند تا به آن‌ها دستور دهد آنتی ژن بسازند و سیستم ایمنی بدن را تحریک کرده و آنتی بادی علیه ویروس تولید کنند. این لیپیدها و پلیمرها برای فرار از آنزیم‌هایی طراحی شده‌اند که ممکن است به سرعت mRNA را تخریب کرده یا میزان جذب سلول آن را در سلول محدود کنند. تقویت کننده‌های تحریک کننده سیستم ایمنی نیز می‌توانند برای ایجاد پاسخ ایمنی قوی‌تر اضافه شوند.

نانو دارو در درمان کرونا

دگزامتازون قبلاً به عنوان نانو دارویی برای درمان multiple myeloma فرمولاسیون شده است.
از این فرمولاسیون نانو به طور بالقوه می‌توان برای رساندن دوزهای قوی‌تری از داروی دگزامتازون به شکل داخل وریدی یا استنشاقی نیز استفاده کرد. دگزامتازون یکی از معدود داروهای موجود است که برخی اثرات آن در کاهش التهاب بیماران کرونا نشان داده شده است. به این طریق که مستقیماً بر سلول‌های ایمنی بیش از حد فعال اثر می‌گذارد. بر اساس مطالعات حیوانی در سایر بیماری‌ها مانند آرتریت روماتوئید، بیماری التهابی روده، مولتیپل اسکلروزیس، فیبروز کبدی و سرطان، محققین به نتایج جالبی دست یافته‌اند.

کاربری جدید

دانشمندان بر این باورند که وارد کردن استروئیدها به صورت محصور در نانو حامل‌های لیپوزومی به طور مستقیم به درون ماکروفاژها (جایی که می‌دانیم نانوذرات در آن تجمع می‌یابد)، موثرتر از دادن دگزامتازون آزاد به منظور کنترل طوفان‌های سایتوکاینی است. طوفان‌های سایتوکاینی معمولا در بیماران و در نتیجه پاسخ ایمنی بیش از حد بدن دچار ایجاد می‌شوند.

در شتابدهنده هنام بخوانید: سه هفته ماندگاری دارو در بدن با کمک لیپوزوم ها

برای کرونا نیز، یک فرمولاسیون دارویی نانو می‌تواند در حالت استنشاقی برخی سلول‌های ایمنی را در ریه‌ها هدف قرار دهد.
یا اینکه در صورت تزریق داخل وریدی سایر سلول‌های ایمنی را نیز فعال نماید.

سخن پایانی

در آینده‌ای نه چندان دور واکسن‌ها می‌توانند به کمک تکنولوژی mRNA و از طریق تکه‌های میکرونیدل، ایمپلنت‌های تک دوز آهسته رهش، نانومواد مبتنی بر فیلم یا نانوذرات ویروسی گیاه برای انتقال آنتی ژن تجویز شوند. با این شرایط دیگری نیازی به زنجیر سرد نیز نخواهند داشت.
اما پیش از رسیدن به چنین امکاناتی، چالش‌های دیگر بر سر راه محققین و دانشمندان وجود دارد.
مثلا اینکه این واکسن‌های جدید کرونا شبیه آنفولانزا خواهند بود و هر ساله نیاز به تزریق مجدد دارند یا خیر!
شما چه فکر می‌کنید؟ برداشت‌های خود را با ما به اشتراک بگذارید و با شتابدهنده هنام همراه باشید!

منبع

Stat news