Az mRNS-vakcinák korlátai
A COVID-19 pandémia során az mRNS-technológia óriási áttörést jelentett, első oltását 2020. december 8-án adták be. Világszerte legalább 14,4 millió halálesetet előztek meg ezekkel. Ennek hatására beindultak a kutatások más betegségek (például influenza, HIV, RSV, Zika, Epstein–Barr-vírus, tuberkulózis) mRNS-alapú védőoltásai irányába. Ugyanakkor rövid idő alatt kiderültek a technológia gyenge pontjai is. Az immunválasz hatékonysága emberről emberre változik, idővel gyengül a védelem, a SARS-CoV-2 pedig folyamatosan újabb variánsokat produkál, amelyek részben kijátszhatják a meglévő immunválaszt. Az mRNS-alapú vakcinák gyártása bonyolult és költséges, a dózisok pontos csomagolása komoly kihívás, ráadásul szigorú hűtőláncot igényelnek. Mellékhatásként előfordulhatnak nem kívánt, célon kívüli immunválaszok is. Mindez arra utal, hogy szükség van új, jobb technológiákra.
A DNS-origami vakcina előnyei
A fenti problémákra keresett választ egy több tudományterületet átfogó kutatócsapat, amely a DoriVac nevű nanotechnológiás, DNS-alapú platformot fejlesztette ki. A DoriVac használatával egyedülálló módon lehet szabályozni a vakcina összetételét és azt is, hogy miként reagálnak rá az immunsejtek. Az új rendszer egy önmagát összehajtogató, négyzet alakú DNS-nanoszerkezetből épül fel. Az egyik oldalán rendkívül precízen elhelyezett adjuváns molekulákat találunk, míg a másik oldalon specifikus antigének sorakoznak, például a SARS-CoV-2, a HIV vagy az Ebola egy közös fehérjerégiója. Egereken végzett kísérletek során a DoriVac jelentősen erősebb antitestes és T-sejtes immunválaszt váltott ki a SARS-CoV-2 HR2 peptidje ellen, mint az egyszerűbb, DNS nélküli változatok.
Továbbá a DoriVac könnyebben tárolható, gyártási folyamata is egyszerűbb és költséghatékonyabb, mint az mRNS-oltóanyagoké. Ennek köszönhetően a világ olyan részeibe is könnyebben eljuthat, ahol a hűtőlánc fenntartása szinte lehetetlen.
Kutatás: egerektől az emberig
Az egérkísérletekben a DoriVac-vakcinák nemcsak antitestválaszt generáltak: jelentős mértékben nőtt a B-sejtek, az aktivált dendritikus sejtek, valamint a memóriasejtként működő T-limfociták száma is. Ezek alapvetőek a hosszú távú védelemhez. A kutatók úgy gondolják, hogy a HR2 peptid használatával több vírus ellen (SARS-CoV-2, HIV, Ebola) készülhet egyetlen, széles spektrumú vakcina.
Emberi modelleken is ígéretes eredményeket hozott a teszt. Ehhez úgynevezett „emberi nyirokcsomó-chip” módszert alkalmaztak: mikrofluidikai rendszerben, emberi sejteken szimulálták a szervezet reakcióját. A DNS-origami védőoltás jelentősen aktiválta az emberi dendritikus sejteket, a gyulladást kiváltó citokinek fokozott termelődését figyelték meg, valamint nőtt a védő hatású CD4+ és CD8+ T-sejtek aránya is.
Közvetlen összehasonlítás: DNS-origami vs. mRNS
A kutatók lefuttattak egy közvetlen párharcot is: a teljes SARS-CoV-2 tüskeproteint tartalmazó DoriVac-változatot vetették össze a Moderna és a Pfizer/BioNTech mRNS-alapú, lipidnanorészecskés oltásaival. Az eredmény: mindkét vakcina hasonló (erős) antivirális T-sejt- és B-sejt-választ váltott ki egerekben. A DoriVac azonban nem igényel komoly hűtést, egyszerűbben előállítható, és a legfrissebb kutatások szerint biztonsági profilja is kiemelkedően kedvező.
A jövő oltóanyagai?
A DNS-origami platform rugalmassága, gyártási és szállítási gyakorlati előnyei, illetve az eddig tapasztalt erős immunválasz alapján sok kutató szerint új korszak kezdődhet a vakcinagyártásban. Az új technológia a nehezebben elérhető régiókba is eljuthat, és hosszabb távú, szélesebb körű védelmet hozhat a jövő járványaival szemben.
