코로나 퇴치: 트라이앵글 연구원들이 흡입 가능한 백신 개발

2022년 7월 6일

연구원들은 실온에서 최대 3개월 동안 보관이 안정적이고, 폐를 구체적이고 효과적으로 표적으로 삼고, 흡입기를 통해 자가 투여가 가능한 흡입 가능한 코로나19 백신을 개발했습니다.

연구진은 또한 이 백신의 전달 메커니즘인 LSC-Exo라고 불리는 폐 유래 엑소좀이 현재 사용되는 지질 기반 나노입자보다 폐 점막 내막을 회피하는 데 더 효과적이며 단백질 기반 나노입자와 효과적으로 사용될 수 있음을 발견했습니다. 백신.

NC 주립대학 재생의학 분야의 Randall B. Terry Jr. 특훈교수이자 NC 주립/UNC-채플힐 생명의공학 합동부 교수인 Ke Cheng은 UNC-채플힐 및 듀크대학교의 동료들과 함께 이번 연구를 주도했습니다. 개념 증명부터 동물 연구까지 백신 프로토타입 개발.

Cheng은 “우리가 해결하고 싶었던 백신 전달과 관련된 몇 가지 과제가 있습니다. “첫째, 근육 주사를 통해 백신을 투여하는 것은 폐 시스템에 백신을 투여하는 데 효율성이 떨어지기 때문에 효능이 제한될 수 있습니다. 흡입 백신은 코로나19에 대한 효과를 높일 것입니다.

둘째, 현재 제형의 mRNA 백신은 냉장 보관과 이를 전달하기 위해 훈련된 의료진이 필요합니다. 실온에서 안정적이고 자가 투여할 수 있는 백신은 팬데믹 기간 동안 환자의 대기 시간은 물론 의료계의 스트레스도 크게 줄여줄 것입니다. 그러나 흡입을 통해 작동하려면 전달 메커니즘을 재구성하는 것이 필요합니다.”

연구진은 백신을 폐에 직접 전달하기 위해 폐 회전타원체세포(LSC)에서 분비되는 엑소좀(Exo)을 활용했다. 엑소좀은 최근 약물 전달의 탁월한 수단으로 인정받는 나노 크기의 소포입니다.

먼저, 연구자들은 LSC-Exo가 폐 전체에 단백질이나 mRNA "화물"을 전달할 수 있는지 여부를 조사했습니다. 연구진은 LSC-Exo의 분포와 보유를 현재 mRNA 백신에 사용되는 지질 나노입자와 유사한 나노입자와 비교했습니다. 한 논문에서는 세포외소포연구진은 폐 유래 나노입자가 합성 리포솜 입자보다 세기관지와 심폐 조직에 mRNA와 단백질 화물을 전달하는 데 더 효과적이라는 것을 입증했습니다.

다음으로 연구자들은 수용체 결합 도메인(RBD)으로 알려진 스파이크 단백질의 일부로 LSC-Exo의 외부를 장식하여 흡입 가능한 단백질 기반 바이러스 유사 입자(VLP) 백신을 만들고 테스트했습니다. SARS-CoV-2 바이러스. 연구를 설명하는 논문이 출판되었습니다. 자연의생명공학과.

Cheng은 “백신은 다양한 수단을 통해 효과를 발휘할 수 있습니다. “예를 들어, mRNA 백신은 스파이크 단백질에 대한 항체를 생성하도록 지시하는 스크립트를 세포에 전달합니다. 반면에 이 VLP 백신은 스파이크 단백질의 일부를 신체에 도입하여 면역체계가 스파이크 단백질에 대한 항체를 생성하도록 촉발합니다.”

설치류 모델에서 RBD로 장식된 LSC-Exo 백신(RBD-Exo)은 RBD에 특이적인 항체 생성을 유도하고, 2회 백신 접종 후 설치류를 살아있는 SARS-CoV-2 감염으로부터 보호했습니다. 또한 RBD-엑소 백신은 실온에서 3개월 동안 안정적으로 유지됐다.

연구진은 이 연구가 유망하지만 엑소좀의 대규모 생산 및 정제와 관련된 과제가 여전히 남아 있다고 지적했습니다. RBD-Exo를 생성하는 데 사용되는 세포 유형인 LSC는 현재 퇴행성 폐질환 환자를 치료하기 위해 동일한 연구원에 의해 I상 임상 시험이 진행 중입니다.

"흡입 가능한 백신은 점막 면역과 전신 면역을 모두 부여할 것이며, 저장 및 배포가 더 편리하고 대규모로 자가 투여할 수 있습니다."라고 Cheng은 말합니다. "따라서 생산 규모 확대와 관련된 과제가 여전히 남아 있지만, 우리는 이것이 추가 연구 및 개발에 가치가 있는 유망한 백신이라고 믿습니다."

이 연구는 국립보건원(National Institutes of Health)과 미국심장협회(American Heart Association)의 지원을 받았습니다. 노스캐롤라이나 주립대학교는 해당 간행물에 보고된 기술에 대한 임시 특허를 제출했으며 특허권은 Cheng이 공동 설립한 NC 주립 스타트업 회사인 Xsome Biotech에 독점적으로 라이센스되었습니다.

(다) NCSU

원본 기사 출처: WRAL 테크와이어