Čeští vědci popsali nanočástice, které umí vylepšit mRNA vakcíny. Objev si patentovali

Nahrávám video
Události: Nanoobal pomůže s vývojem léků a vakcín
Zdroj: ČT24

Nový typ látek, které zvládnou bezpečně přepravit do buněk různé typy nukleových kyselin, objevili vědci z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR (ÚOCHB). Látky lze využít v léčbě genetických onemocnění i v takzvaných mRNA vakcínách proti covidu-19. Oproti dosavadním řešením má tento systém univerzální použití a může usnadnit i skladování léčiv a vakcín. Výsledky výzkumu zveřejnil prestižní časopis Advanced Functional Materials. Nové látky už byly také patentovány a jedná se o jejich využití ve farmaceutickém průmyslu.

Nukleové kyseliny DNA a RNA jsou známé především jako nositelé genetické informace. Molekula mRNA se v současnosti proslavila i jako základ vakcín proti nemoci covid-19. Podle odborníků slouží tato molekula jako recept pro syntézu konkrétního proteinu, například spike proteinu koronaviru, proti kterému si organismus poté začne vytvářet protilátky přirozenou cestou. K syntéze dochází uvnitř buňky, kam se ale musí tato molekula nejdříve bezpečně dopravit.

„RNA je velmi nestabilní látka, která podléhá rychlému rozpadu. Aby se vůbec mohla dostat do buňky, je třeba ji zabalit do transportního obalu, který ji ochrání před okolním prostředím a současně zajistí bezpečnou přepravu tělem do buňky. To ale vůbec není triviální problém,“ uvedla Klára Grantz Šašková ze skupiny Proteázy lidských patogenů. V současnosti jsou k tomu využívány lipidy v kombinaci s dalšími molekulami, které se dokážou shlukovat s RNA a vytvořit nanočástice, které nukleovou kyselinu ukryjí před okolím.

„Vzhledem k tomu, že pro každou cílenou terapii se používají různé molekuly RNA o různé velikosti, bylo až dosud nutné najít pro každý konkrétní typ RNA unikátní směs lipidů schopnou molekulu zabalit, dopravit a uvolnit do buňky. Takový nový obal navíc nesmí být pro lidské tělo toxický, což výrazně komplikuje a prodlužuje vývoj,“ popsal vedoucí skupiny Syntetická nanochemie Petr Cígler.

Jako molekulární vláček

Nové nanočástice jsou ale schopné bez složitých úprav doručit do buněk nukleové kyseliny o různé délce – základní stavební kameny těchto kyselin, krátké siRNA využívané v genových terapiích, zmíněné mRNA i dlouhé řetězce DNA. Nanočástice, zvané XMAN, také nejsou toxické a umí snadno proniknout do buňky a „složit náklad“ se srovnatelnou účinností pro většinu zkoumaných nukleových kyselin. Grantz Šašková uvedla, že se tyto nanočástice dostanou i do obtížně proniknutelných buněk, například do primárních jaterních buněk nebo buněčných linií z hematologických nádorů.

„Další velkou výhodou je jejich dlouhodobá stabilita při relativně běžných teplotách. Oproti již používaným mRNA vakcínám, které je nutno uchovávat při minus sedmdesáti stupních Celsia, mohou být naše nanočástice skladované po několik měsíců v obyčejné lednici,“ zdůraznil Cígler.

Schopnost doručit do buňky různě velké molekuly pak podle vědců usnadňuje využití systému i ve velmi odlišných genových terapiích. Vedle mRNA vakcín jde třeba o léčbu nemocí jako hemofilie A či cystická fibróza způsobených nedostatečnou tvorbou určitého proteinu.

Molekula mRNA buňce umožňuje chybějící protein vyrobit. Stejně tak je ale možné použití v terapiích nemocí způsobených naopak nesprávnou tvorbou patologických proteinů, například u některých forem amyloidózy, při níž problémy způsobuje protein transthyretin. V takovém případě lze do buňky doručit krátký úsek RNA, který po vstupu tvorbu škodlivého či nesprávně fungujícího proteinu vypne.

Veliký potenciál

Podle ÚOCHB by další výzkum nových lipidových nanočástic mohl vést k cílené dopravě do konkrétních typů buněk. To je žádoucí třeba pro vývoj personalizovaných protinádorových vakcín nebo RNA přípravků pro léčbu neurodegenerativních onemocnění.

Na výzkumu spolupracoval tým z ÚOCHB vedený Grantz Šaškovou a Cíglerem ve spolupráci s vědci z Ústavu molekulární genetiky AV a Univerzity Karlovy.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Jiří Grygar slaví 90 let. Desítky let popularizuje vědu a chrání ji před pavědou

Astrofyzik a popularizátor vědy Jiří Grygar je věřícím skeptikem, který bojuje proti pavědeckému tmářství, často oponuje kupříkladu paranormálním jevům či astrologii. Autor mnoha knih, oblíbený řečník a někdejší náruživý cyklista nechal generacím diváků nahlížet na hvězdy v televizních Oknech vesmíru dokořán. V úterý slaví devadesáté narozeniny.
před 8 hhodinami

Čeští vědci popsali nový druh rypoše. Je to specialista na přežití

Čeští vědci popsali nový druh rypoše, drobného afrického hlodavce, který se vyznačuje dlouhověkostí a dobře snáší nedostatek kyslíku. Studii, na které se podíleli odborníci z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR, publikoval časopis Communications Biology.
před 9 hhodinami

Mozek dětí bez horní končetiny se dokáže handicapu přizpůsobit

Mozek dětí, které se narodily bez dlaně nebo i celé paže, je schopen se handicapu v raném věku přizpůsobit. Mezinárodní tým vědců s českou účastí dokázal, že u takových dětí dochází k rozsáhlé reorganizaci mozkové mapy těla.
před 12 hhodinami

Einsteinův teleskop za 61 miliard může vyrůst nedaleko českých hranic

Že v Evropě vznikne velký podzemní detektor gravitačních vln, je už rozhodnuté. Právě v těchto dnech se řeší, kde by mohl fungovat. O zařízení, jemuž se říká Einsteinův teleskop, se ucházejí tři lokality, definitivně se rozhodne na začátku příštího roku.
před 13 hhodinami
Načítání...