根据ACSNano上发表的一项新研究，西北医学科学家已经开发出一种更有效的方法来制造纳米治疗疫苗和药物。该部门医学教授ChadMirkin博士表示：“在过去的十年中，球形核酸(SNA)技术已成为治疗多种疾病的广泛治疗平台，包括癌症和其他疾病。”血液学和肿瘤学博士、西北大学温伯格艺术与科学学院化学教授、国际纳米技术研究所所长乔治·B·拉斯曼(GeorgeB.Rathmann)是这项研究的主要作者。

在Mirkin实验室，研究人员在工作中利用这种SNA技术，通过称为理性疫苗学的系统开发过程，设计用于基因调控和癌症免疫治疗的精密纳米药物，从而减少不良副作用。

“从历史上看，在疫苗的开发过程中，很少关注疫苗的结构，”米尔金说，他也是西北大学罗伯特·H·卢里综合癌症中心的成员。“所有的重点都集中在组件上。合理疫苗学的前提是，虽然组件至关重要，但结构也同样重要。如何在模块化纳米级架构中呈现疫苗组件可以对疫苗功效产生巨大影响，无论是治疗传染病或癌症。”

在这项研究中，研究人员首先测试了使用不同化学锚定基团将寡核苷酸(DNA或RNA短链)附着到脂质体表面以制备SNA的效果。他们发现，当使用越来越疏水的十二烷基锚定基团时，纳米结构的稳定性显着提高。当引入小鼠骨髓来源的树突状细胞时，与使用具有不同化学成分的其他类型锚定基团制备的其他版本的SNA相比，这些更稳定的SNA构建体表现出更好的细胞摄取。

“我们发现了一种将寡核苷酸锚定到粒子表面的方法，可以改变SNA构建体的整体稳定性，这一点至关重要，”博士JasperDittmar说。米尔金实验室的学生和该研究的合著者。“SNA架构的美妙之处在于，它几乎可以被所有细胞类型(包括免疫细胞)识别，并且可以快速内化。您可以让疫苗以您想要的化学计量、具有所需数量的抗原和佐剂分子。”

Mirkin实验室的科学家随后在SNA疫苗中装载了OVA1(一种源自鸡蛋蛋白的模型肽，常用于疫苗开发)，并将其注射给患有淋巴瘤的小鼠。根据OVA1SNA治疗的小鼠不仅具有更多数量的多功能T细胞(被认为对慢性感染和肿瘤有效)，而且与盐水治疗的小鼠相比，它们的肿瘤体积也减少了21倍。学习。

为了评估疫苗的炎症副作用，研究人员随后研究了SNA，看看它是否会激活小鼠的过度免疫反应。接受治疗的小鼠没有产生细胞因子风暴，这是免疫疗法有时致命的副作用。

由于细胞因子风暴与COVID-19的严重病例有关，Mirkin和他的研究团队还创建了一种SNA疫苗，其中OVA1肽被替换为导致COVID-19的病毒中的肽(CoV肽)，并将其施用于人类细胞，最终是小鼠。研究人员发现，该疫苗增强了抗原特异性、抗新冠病毒免疫反应，且副作用最小。

“总的来说，这项研究的结果为开发和提供疫苗和其他精准治疗的新方法奠定了基础，无论目标疾病如何，”博士说。米尔金实验室的学生，也是该研究的合著者。

米尔金说，研究结果还强调了疫苗构建的重要性。

“结构很重要，”米尔金说。“在我们很少花时间关注疫苗结构的领域，我们可能只见树木不见森林。只有对成分和结构表现的综合理解才能产生有效的药物。”。

他说，展望未来，米尔金小组将继续设计不同配置的SNA疫苗，以评估哪种配置最有效。

米尔金说：“我们花费大量时间使用国民账户体系平台来找出最有效的结构，然后试图找出为什么会这样、什么有效以及为什么有效。”“我们认为，通过这样做，我们将能够基于理性疫苗学的概念创造出全新一代的药物。”