Skip to main content
Publicerad: 2019-09-30 17:00 | Uppdaterad: 2019-10-01 09:49

Ny metod kan ge bättre RNA-vacciner

Ett nytt sätt att producera nanopartiklar som kan fungera som bärare i så kallade mRNA-vacciner, har utvecklats av forskare vid Karolinska Institutets Hongkongnod, Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, och MIT i USA. Med metoden, som beskrivs i den vetenskapliga tidskriften Nature Biotechnology, har forskarna identifierat en ny klass av bärarmolekyler som hämmar tumörtillväxt och förlänger överlevnaden i musmodeller av cancer.

Missing ALT text.
Linxian Li. Foto: Patrick Chan

Vacciner baserade på den genetiska molekylen budbärar-RNA, mRNA, är en relativt ny teknik som väckt stora förhoppningar för behandling av bland annat cancer och infektionssjukdomar.

Principen är att mRNA som bär på instruktioner för att tillverka det protein immunförsvaret ska reagera mot, förs in i kroppen. När mRNA-molekylerna tas upp av cellerna tillverkas proteinet, som sedan visas upp för immunförsvaret och skapar ett specifikt immunsvar.

Men att få mRNA att tas upp av celler och fungera som det är tänkt är en utmaning. Fettmolekyler, lipider, i nanopartikelform utvecklas som bärare för att förbättra effektiviteten hos mRNA-vacciner. Men tillverkningen är ofta långsam och ger endast ett begränsat antal partiklar.

Ny teknikplattform

Dessa problem har adresserats av forskare vid Karolinska Institutet och Massachusetts Institute of Technology, MIT, i en studie som publiceras i Nature Biotechnology.

– Vi har utvecklat en teknikplattform som med hjälp av parallellsyntes kan skapa bibliotek med mer än tusen lipidnanopartiklar på en dag, säger en av studiens huvudförfattare Linxian Li, forskarassistent vid Ming Wai Lau Centre for Reparative Medicine, Karolinska Institutet.

Arbetet med studien utfördes i huvudsak vid MIT, där Linxian Li arbetade som postdoktoral forskare.

Bättre överlevnad

Lipidpartiklarnas förmåga att fungera som bärare av mRNA-molekyler testades genom högkapacitetsscreening i provrör och tester i musmodeller.

Därigenom kunde forskarna identifiera de partiklar som gav ett bra upptag av mRNA och god aktivering av immunsvaret. De såg också att partiklar som innehöll vissa specifika kemiska strukturer aktiverade immunförsvarets celler genom en annan mekanism än den som typiskt aktiveras av mRNA och lipidnanopartiklar. De nya partiklarna fungerar genom en cellulär reaktionsväg som kallas STING (Stimulator of Interferon Genes), inte genom den tidigare kända reaktionsvägen via så kallade Toll-lika receptorer.

De mest lovande partiklarna testades som bärare av mRNA-vacciner i musmodeller av cancer. De visade sig då ge bättre överlevnad än mRNA-vacciner där traditionella lipidbaserade bärarmolekyler användes.

Generell metod för vaccinering

– Vi ser framför oss att våra partiklar kan användas som vaccinsystem med en rad olika antigenproteiner och fungera som en generell metod för vaccinering. Tekniken kan också användas för att screena fram lipidnanopartiklar som kan transportera andra mRNA-läkemedel, till exempel vid behandling av genetiska sjukdomar, säger Linxian Li.

Forskningen har finansierats med stöd av bland annat företaget Translate Bio och Juvenile Diabetes Research Foundation. Fyra av studiens medförfattare, inklusive Linxian Li, har lämnat in patentansökan för utvecklingen av de beskrivna lipiderna syntetiserade med den nya teknologiplattformen. Medförfattare Robert Langer har bedrivit sponsrad forskning vid MIT, investerat i och fått licens-, konsult- och talararvoden från ett flertal företag. Se den vetenskapliga artikeln för mer information om finansiering och möjliga intressekonflikter.

Publikation

"Delivery of mRNA vaccines with heterocyclic lipids increases anti-tumor efficacy by STING-mediated immune cell activation". Lei Miao, Linxian Li, Yuxuan Huang, Derfogail Delcassian, Jasdave Chahal, Jinsong Han, Yunhua Shi, Kaitlyn Sadtler, Wenting Gao, Jiaqi Lin, Joshua C. Doloff, Robert Langer, Daniel G. Anderson. Nature Biotechnology, online 30 september 2019, doi: 10.1038/s41587-019-0247-3.