Ingenieure am Massachusetts Institute of Technology haben eine neue Art von Impfstoff entwickelt, der innerhalb einer Woche als Reaktion auf jede Epidemie leicht entwickelt werden kann. Die Forscher konnten Antigene für Ebola, Schweinegrippe und Toxoplasma erhalten, deren Wirksamkeit 100 Prozent erreichte. Der Artikel wurde in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.
Ein Impfstoff besteht aus molekularen Strängen genetischen Materials, die als Messenger-RNA bekannt sind. Sie können Informationen über jedes virale, bakterielle oder andere Protein enthalten. RNA-Stränge werden in einen Vektor gelegt, ein Molekül, das als Abgabesystem für lebende Zellen fungiert, wobei RNA den Translationsprozess durchläuft und zur Synthese von Proteinen führt, die das Immunsystem aktivieren.
Laut Wissenschaftlern kann dieser Ansatz nicht nur zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten angewendet werden, sondern auch zur Entwicklung von Impfstoffen, die dem Körper helfen, Krebstumoren zu erkennen und zu zerstören.
Die meisten herkömmlichen Impfstoffe umfassen inaktive Formen von Viren oder anderen Krankheitserregern. Diese Medikamente sind seit langer Zeit in der Entwicklung und einige von ihnen stellen ein zu hohes Gesundheitsrisiko dar. Andere Impfstoffe bestehen aus Proteinen, die von Mikroben synthetisiert werden, aber sie lösen nicht immer eine starke und anhaltende Immunantwort aus. Um dieses Problem zu lösen, verwenden Experten Adjuvantien - Substanzen, die die Reaktion der körpereigenen Abwehrsysteme verbessern.
RNA-Impfstoffe produzieren mehrere Kopien von Fremdproteinen, die wiederum eine starke Immunantwort hervorrufen. Die Idee, RNA für die Transplantation zu verwenden, ist bereits 30 Jahre alt, aber das Haupthindernis für die Einführung von Nukleinsäuren war die Suche nach einer sicheren und effektiven Abgabemethode. Als Vektor entschieden sich die Wissenschaftler für die Verwendung von Nanopartikeln aus Dendrimeren - verzweigten Molekülen. Ihre positive Ladung zieht negativ geladene RNA an, wonach die resultierenden Komplexe zu kugelförmigen Strukturen mit einem Durchmesser von 150 Nanometern gefaltet werden.
Impfstoffe können intramuskulär verabreicht werden, wodurch sie einfach zu verwenden sind. Sobald die Nanopartikel in den Körper gelangen, stimulieren sie die Produktion von Antikörpern und T-Zellen. Die Forscher testeten sie an Mäusen, die anschließend eine Resistenz gegen die Ebola- und Schweinegrippeviren sowie gegen Toxoplasma (Toxoplasma gondii) entwickelten.
Laut Wissenschaftlern sind RNA-Impfstoffe sicherer als DNA-Impfstoffe, da letztere sich in das Zellgenom integrieren und Mutationen verursachen können.
