Pandemi COVID-19 telah memicu mobilisasi sumber daya belum pernah terjadi sebelumnya untuk menemukan vaksin dan terapi untuk mengobati dan mencegah infeksi dengan SARS-CoV-2. Teknologi MRNA dengan cepat diterapkan dalam ras vaksin COVID-19 dan tidak diragukan lagi telah terbukti sepadan.
Kurang dari setahun setelah soket COVID-19, jenis vaksin yang sepenuhnya baru berdasarkan teknologi mRNA diotorisasi untuk penggunaan darurat. Banyak milyaran dosis vaksin Moderna dan Pfizer/ BioNTech mRNA telah diberikan secara global, menghemat jutaan hidup.
Selama pandemi, telah banyak terobosan dan terobosan, yang akan meningkatkan kesabaran dan menanggapi wabah penyakit di masa depan. Sebuah konferensi alam yang disponsori Moderna, "pemahaman COVID-19 untuk mempersiapkan untuk pandemi berikutnya" konferensi tematik yang diselenggarakan oleh Moderna, yang diselenggarakan pada April 2022, menyatukan ahli dalam Diagnostik penyakit menular, pengawasan, pengembangan vaksin dan terapi.
Selama kurun waktu berbagai sesi, mereka membahas tantangan yang sedang berlangsung dan juga kiamat yang dapat memungkinkan respons swifter dan lebih berfokus pada pandemic masa depan. Peserta menyetujui bahwa vaksin dan pengumpulan bukti dunia nyata tentang efek mereka sangat penting untuk berakhir fase 'akupunktur dari pandemi, di mana terus pemotongan sebagai darurat internasional. Mudah-mudahan kita sekarang menuju fase Gothik, dimana virus akan menyajikan lebih sedikit keadaan darurat kesehatan karena terus bersirkulasi.
Pada konferensi ini, dua ahli dari Moderna Inc. di Cambridge, pendo-eline jacqumiller, Wakil Kepala Divisi Senior dan kepala terapeutik, penyakit menular; Dan Paul Burton, Petugas Medis-memberikan presentasi pada saluran pengembangan perusahaan yang berkembang pesat dan peran tengah bukti dunia nyata dalam menginformasikan kebijakan kesehatan publik dan pengembangan vaksin.
Keberhasilan vaksin mRNA COVID-19 mempercepat pengembangan klinis dari banyak vaksin mRNA lainnya, tidak hanya terhadap SARS-CoV-2, tetapi juga terhadap validasi pernapasan lainnya, seperti virus influenza dan pernapasan syncytial (RSV).
Miller menjelaskan bagaimana kemampuan untuk secara cepat memproduksi vaksin mRNA dalam laboratorium dari templat DNA; Keseleo dari Volunteer untuk berpartisipasi dalam uji klinis; dan dukungan dari lembaga kesehatan dan peraturan nasional semua berkontribusi pada Moderna yang dapat melakukan uji coba berskala besar, yang melibatkan lebih dari 30,000 orang. Ini dengan cepat menyebabkan persetujuan vaksin COVID-19 pertamanya di banyak bagian dunia pada 2020 dan 2021.
Tidak seperti vaksin yang mengandalkan virus attenuinasi langsung atau protein virus tertentu, vaksin mRNA Moderna memiliki transkrap RNA tunggal yang menggunakan mesin sel host untuk menghasilkan protein spike dari SARS-CoV-2. Protein ditampilkan pada permukaan sel di mana memicu respons imun yang melindungi dari infeksi di masa depan.
Selama kurun waktu bahwa pandemi, kumpulan bukti dunia nyata telah mengalami Revolusi. Metode inovatif untuk menangkap data dengan cepat dan andal selama praktik klinis rutin, di luar konteks uji klinis yang dikontrol, telah memungkinkan para ahli untuk menilai keamanan vaksin dan khasiat secara real time dan membuat keputusan yang cepat tentang kebutuhan untuk dosis booster atau perubahan pada infeksi vaksin.
Pemimpin mRNA, Moderna, berencana untuk mengembangkan dan memproduksi vaksin dan terapi mRNA terhadap banyak penyakit. Rami Suzuki, presiden anak perusahaan Jepang menjelaskan bagaimana memperluas operasinya di Asia membantu mencapai tujuan ini.
Karena banyak negara menerapkan strategi hidup dengan COVID-19, dan pembatasan kesehatan jatuh yang ditandai dengan pandemi sejauh ini, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mengingatkan bahwa pemulihan global tergantung pada 70% khalayak dunia yang dit.
Moderna telah beroperasi di Australia, Korea Selatan, dan Jepang. Pengumuman bahwa ia adalah membuka anak perusahaan baru di Hong Kong, Malaysia, Singapura, dan Taiwan, akan membantu memanfaatkan platform vaksin mRNA mereka untuk menyelesaikan tantangan kesehatan di wilayah Asia Pasifik.
GPU nanopartikel (LNPs) mengantarkan molekul kecil ke dalam tubuh. Kargo LNP paling terkenal adalah mRNA, rangkaian utama dari beberapa vaksin awal terhadap COVID-19. Tetapi itu hanya satu aplikasi: LNPs dapat membawa banyak jenis muatan, dan memiliki penerapan di atas vaksin.
Barbara Mui telah bekerja pada LNPs (dan prioritasnya, liposome) karena dia adalah mahasiswa PhD dalam grup Pieter Cullis Di 1990s.
"Pada hari-hari itu, LNPs obat anti-kanker terenkapsulasi, kata Mui, yang saat ini seorang ilmuwan senior di Acuitas, perusahaan yang mengembangkan LNPs digunakan dalam vaksin Pfizer-BioNTech mRNA terhadap SARS-CoV-2. Dia mengatakan itu segera menjadi jelas bahwa LNPs bekerja lebih baik sebagai pembawa polynucleetides. Yang pertama yang berfungsi dengan sangat baik adalah enkapsulasi RNAs kecil, mengingat Mui.
Tetapi itu adalah mRNA di mana LNPs terbukti paling efektif, terutama karena LNPs terbentuk dengan signifikan nanopartikel gspot yang enkapsulat diisi dengan negatif mRNA. Setelah ada di tubuh, LNPs memasukkan sel melalui endocytoksis ke dalam encomic dan dilepaskan ke sitoplasm. "Tanpa kimia yang dirancang khusus, LNP dan mRNA akan terdegradasi di endoskopi," kata katryn Whitehead ", sebuah profesor di Departemen Teknik Kimia dan Teknik Kudus di Universitas Carnegie Mellon.
LNPs adalah sistem pengiriman yang ideal untuk mRNA. COVID mempercepat penerimaan LNPs dan orang-orang lebih tertarik pada mereka, kata Mui. Vaksin LNP-mRNA untuk penyakit menular lainnya, seperti diabetes atau dandelion, atau untuk penyakit yang tidak komunikatif seperti kanker, bisa selanjutnya. Dan potensial tidak berakhir dengan mRNA, bahkan ada lebih banyak ruang lingkup untuk mengadaptasikan LNPs untuk membawa berbagai jenis kargo. Tetapi untuk menyadari manfaat potensial ini, peneliti pertama perlu mengatasi tantangan dan mengurangi ketahanan, meningkatkan kemampuan mereka untuk keluar dari merapikan, meningkatkan termostabilitas mereka, dan mencari cara untuk secara efektif target LNPs pada organ di seluruh tubuh.
Dikenal dengan baik bahwa LNP adalah salah satu operator paling efektif untuk menghadirkan mRNA dan juga banyak dipelajari. Selain memberikan mRNA, LNP dapat memainkan peran di bidang lainnya.
Pengeditan gen
"Arah paling menarik di mana bidangnya saat ini adalah pengeditan gen," kata Yulia Eygeris, ilmuwan di EnterX Bio: sebuah perusahaan yang didirikan pada tahun 2021 oleh supervisor postdoctor Eygeris, Gaurav Sahay, untuk mengomunisasikan penelitian LNP.
LNPs dapat membawa mesin pengeditan gen seperti Cas9 mRNA atau panduan RNA ke dalam sel. Ini membuka kemampuan untuk LNPs untuk digunakan sebagai sistem pengiriman untuk terapi gen. Pada saat ini, ada pengobatan CRISPR-Cas9 berbasis LNP untuk orang dengan heterozgous kestabilan olemia dalam uji klinis, yang mengarahkanPCSK9Gene in the liver. Terapi gen lainnya kemungkinan dapat mencakup manipulasiCFTRGen pada orang dengan fibrosis kistik, atau untuk mengobati penyakit genetik yang langka.
Alat terapi
Aplikasi potensial lainnya untuk LNPs adalah fototerapi. Memodifikasi genetik secara etis seperti sel T atau sel NK dengan bricognition magnetik (mobil) terbukti bermanfaat dalam kanker darah. Pekerjaan ini melibatkan proses ekstraksi ambang dari darah orang yang menerima perawatan, mengedit sel dalam budaya untuk mengungkapkan mobil, dan kemudian memperkenalkan kembali ke dalam darah. Namun, LNPs bisa memastikan mobil yang diinginkan di vivo, dengan membal mobil mRNA ke intensitas target. Mui telah terlibat dalamIn vivoStudi yang menunjukkan proses ini bekerja pada sel tetikus (Rurik, J.G. al, Science 375, 91-96, 2022). Vita Golubovskaya, VP penelitian dan pengembangan di ProMab Biotechnologies, menyajikan data awal di CAR-TCR Summit, mengenai lancps yang langsung sel mRNA ke NK, yang kemudian dapat membunuh sel target. "RNA-LNP adalah teknologi yang sangat menarik dan novel yang dapat digunakan untuk menghadirkan mobil dan sensitivitas bispesifik terhadap kanker. Dia mengatakan.
SiRNA
LNPs juga dapat membawa RNA interfering kecil (siRNA), misalnya dalam patisiran, obat siRNA yang disetujui FDA pertama, yang menggunakan LNPs untuk memberikan siRNA pada produk gen yang disebut transthyretin. Ini memanjakan bentuk amyloiddosis dengan memprediksi produksi transthyretin protein.
Banyak penelitian masih perlu dilakukan untuk LNPs untuk bertindak sebagai operator yang optimal dalam semua peran mereka yang beragam. Salah satu tantangan utama adalah terapi gen dan perawatan rutin lainnya memerlukan dosis yang lebih tinggi atau perawatan yang lebih banyak dibandingkan vaksin. Dalam dosis yang lebih tinggi ini, LNPs dapat memicu reaksi sitokberacun, sehingga mengurangi keaslian LNPs sangat tinggi dalam agenda.
Ada berbagai cara untuk membuat perawatan LNP kurang beracun. Satu adalah dengan belajar bagaimana ketepatan memengaruhi.
Ada solusi jika cebelnya sepenuhnya dapat terdegradasi, kata Dan Peer, direktur laboratorium Nanomedicine di Universitas Tel Arius. Fidget yang terus menempel di sel setelah mengirimkan kargo mereka lebih cenderung mengaktifkan respons imun dari thosE yang meleleh. Peer telah mengembangkan berbagai pelumas baru, berlisensi untuk perusahaan-perusahaan NeoVac, yang menunjukkan peningkatan skalabilitas dan imunogen yang kurang, di antara fitur lainnya. Kami yakin bahwa kurang imunogenik t t akan jauh lebih baik untuk terapi. Itu juga akan membantu membuat LNPs lebih efektif dalam bagaimana mereka mengirimkan kargo mereka. Salah satu hambatan saat ini memengaruhi efisiensi adalah LNPs cenderung terjebak dalam mengabari ketika mereka mengambilnya oleh sel dan tidak sepenuhnya dilepaskan ke target mereka. “Pelarian endosomal yang ditingkatkan akan menjadi kesepakatan besar untuk generasi mendatang LNPs, mengingat bahwa LNPs saat ini diperkirakan untuk menghindari endoskopi kurang dari 5% waktu. Kata Whitehead. Lebih banyak uji akan memungkinkan untuk dosis rendah LNPs untuk digunakan, dan pada akhirnya mengurangi efek samping cytoxic.
Tantangan utama lainnya untuk memperluas penggunaan LNPs adalah menemukan cara-cara bagi mereka untuk menjangkau berbagai bagian dari tubuh. LNPs secara alami pindah ke hati, tetapi untuk aplikasi seperti terapi gen yang ditargetkan perlu untuk diarahkan ke organ lain, seperti paru-paru, ginjal atau otak. Ada yang melekat ini perlu bypass hambatan spesifik ke setiap organ, kata Eygeris. Itu berarti mencegah konduktivitas hati, tetapi juga mengarahkan LNPs ke lokasi tertentu. Misalnya, mereka akan perlu Palang penghalang otak darah agar efektif di dalam otak.
Bagaimana LNPs dapat lebih baik diarahkan ke situs aksi yang mereka inginkan bukan pertanyaan sederhana. Orang yang berbeda mencoba cara yang berbeda, dan tidak ada yang memiliki jawaban jelas, kata Mui. Beberapa kelompok sedang memeriksa bagaimana fisiologis di LNPs yang mempengaruhi penargetan ke organ yang berbeda, sementara yang lain menjelajahi peran menambahkan lampu penargetan ke permukaan LNP membantu mereka mentautkannya ke sel tertentu.
Eygeris mengatakan bahwa menemukan struktur LNP baru adalah area penelitian yang sangat aktif. Inilah yang sedang mengerjakan semua orang sekarang, dia bilang "Jika Anda memiliki sesuatu yang dapat bypass hati dan pergi ke organ lain, seperti paru-paru atau mph, maka secara signifikan meningkatkan potensi terapi Anda."
Sementara itu, Peer juga berfokus pada peningkatan termostabilitas nanopartikel. Rintangan dengan pengiriman pelengkap COVID-19 LNP-mRNA yang meluas adalah keharusan untuk disimpan pada suhu yang sangat rendah; LNPs termostabil dapat disimpan pada suhu kamar. Peer group masih menguji lemak termostabil yang mereka kembangkan, tetapi ia berharap mereka dapat membuat vaksin mRNA tersedia di lebih banyak negara, terutama di selatan Global. Parfum Thermostable sangat penting untuk mengubah lanskap vaksin dan terapi mRNA, kata Peer. Akan lebih dapat diakses daripada freezer.
Peer optimis untuk potensi perawatan berbasis LNP di luar pandemi, meskipun ia mencatat bahwa ada banyak lagi kerja yang harus dilakukan. Kami banyak belajar lebih banyak pada COVID, kata dia Sekarang saatnya memindahkan ke level berikutnya.