新型コロナウイルスとの戦い: トライアングルの研究者が吸入可能なワクチンの可能性を開発

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研究者らは、室温で最長 3 か月間保存可能で、肺を特異的かつ効果的に標的とし、吸入器による自己投与を可能にする吸入可能な新型コロナウイルス感染症ワクチンを開発しました。

研究者らはまた、このワクチンの送達メカニズム(LSC-Exoと呼ばれる肺由来エキソソーム)は、現在使用されている脂質ベースのナノ粒子よりも肺の粘膜内層を回避するのに効果的であり、タンパク質ベースのナノ粒子と効果的に使用できることも発見した。ワクチン。

ノースカロライナ州立大学再生医学のランダル・B・テリー・ジュニア特別教授であり、ノースカロライナ州立大学とUNC-チャペルヒル共同生体医工学部の教授であるKe Cheng氏は、UNC-チャペルヒル大学およびデューク大学の同僚とともに、この研究を主導した。概念実証から動物実験までのワクチンプロトタイプの開発。

「ワクチンの配布には、私たちが対処したいと考えていたいくつかの課題があります」とチェン氏は言う。 「第一に、筋肉内注射によるワクチンの摂取は肺系にワクチンを導入する効率が低く、そのため有効性が制限される可能性があります。吸入ワクチンは新型コロナウイルス感染症(COVID-19)に対する効果を高めるだろう。

「第二に、現在の製剤のmRNAワクチンは冷蔵保管と、それを提供するための訓練を受けた医療従事者を必要とします。室温で安定で自己投与可能なワクチンがあれば、患者の待ち時間が大幅に短縮されるだけでなく、パンデミック時の医療従事者のストレスも大幅に軽減されるだろう。ただし、吸入によって機能するには、送達メカニズムを再構築する必要があります。」

ワクチンを肺に直接送達するために、研究者らは肺スフェロイド細胞 (LSC) から分泌されるエキソソーム (Exo) を使用しました。エクソソームはナノサイズの小胞であり、薬物送達の優れた手段として最近認識されています。

まず研究者らは、LSC-Exoが肺全体にタンパク質またはmRNAの「貨物」を送達できるかどうかを調べた。研究者らは、LSC-Exoの分布と保持を、現在mRNAワクチンで使用されている脂質ナノ粒子と同様のナノ粒子と比較した。ある論文で 細胞外小胞研究者らは、肺由来のナノ粒子が合成リポソーム粒子よりも細気管支や深部肺組織にmRNAやタンパク質カーゴを送達するのに効果的であることを実証した。

次に、研究者らは、LSC-Exo の外側を、受容体結合ドメイン (RBD) として知られるスパイクタンパク質の一部で装飾することにより、吸入可能なタンパク質ベースのウイルス様粒子 (VLP) ワクチンを作成し、テストしました。 SARS-CoV-2 ウイルス。この研究を説明した論文は、 自然生物医工学.

「ワクチンはさまざまな方法で効果を発揮します」とチェン氏は言う。 「たとえば、mRNAワクチンは、スパイクタンパク質に対する抗体を生成するように細胞に指示するスクリプトを細胞に送ります。一方、この VLP ワクチンは、スパイクタンパク質の一部を体内に導入し、免疫システムがスパイクタンパク質に対する抗体を生成するように引き起こします。」

げっ歯類モデルでは、RBD 修飾 LSC-Exo ワクチン (RBD-Exo) が RBD に特異的な抗体の産生を誘発し、2 回のワクチン接種後にげっ歯類を生きた SARS-CoV-2 の感染から保護しました。さらに、RBD-Exo ワクチンは室温で 3 か月間安定でした。

研究者らは、この研究は有望であるものの、エクソソームの大規模な生産と精製には依然として課題があると指摘しています。 RBD-Exo の生成に使用される細胞型である LSC は、肺変性疾患患者の治療を目的として、同じ研究者によって現在第 I 相臨床試験中です。

「吸入ワクチンは粘膜免疫と全身免疫の両方を付与し、保管や配布がより便利で、大規模な自己投与も可能です」とチェン氏は言う。 「したがって、生産規模の拡大に伴う課題はまだありますが、これはさらなる研究開発に値する有望なワクチンであると私たちは信じています。」

この研究は国立衛生研究所と米国心臓協会の支援を受けました。ノースカロライナ州立大学はこれらの出版物で報告されている技術に関する仮特許を申請しており、その特許権はチェン氏が共同設立したノースカロライナ州の新興企業、Xsome Biotechに独占的にライセンス供与されている。

(C)NCSU

元の記事の出典: WRAL テックワイヤー