Dalam penelitian pada hewan, pengobatan partikel nano menginduksi antibodi terhadap SARS-CoV-2 – Sains Terkini

Teknik bioteknologi untuk meningkatkan produksi protein tertentu dapat menjadi dasar vaksin yang efektif melawan virus korona baru yang menyebabkan COVID-19, saran penelitian baru.

Para ilmuwan memanipulasi proses seluler alami untuk meningkatkan kadar dua protein yang digunakan oleh virus untuk menginfeksi sel lain, mengemas instruksi peningkatan protein dalam nanopartikel dan menyuntikkannya ke tikus. Dalam sebulan, tikus telah mengembangkan antibodi untuk melawan virus SARS-CoV-2.

Teknik ini melibatkan pengubahan urutan spesifik dari messenger RNA, molekul yang menerjemahkan informasi genetik menjadi protein fungsional. Sementara urutan ini tidak diterjemahkan menjadi protein, para peneliti mengubah struktur mereka untuk mempromosikan tingkat protein yang lebih tinggi dari biasanya. Urutan tersebut dikenal sebagai wilayah yang tidak diterjemahkan, atau UTR.

"Kami telah merekayasa RNA pembawa pesan selama empat tahun, dan awal tahun ini kami membuat beberapa kemajuan dalam mengidentifikasi peran untuk UTR – dan kemudian COVID-19 terjadi," kata Yizhou Dong, penulis senior studi dan profesor farmasi dan farmakologi di The Ohio State University.

Meskipun uji klinis Fase 3 terhadap kandidat vaksin COVID-19 jalur cepat sedang berlangsung, Dong mengatakan platform labnya menawarkan alternatif potensial.


"Jika vaksin saat ini bekerja dengan baik, itu luar biasa. Jika lapangan membutuhkan ini, maka itu adalah pilihan. Ini bekerja seperti yang diharapkan oleh vaksin, dan kami dapat meningkatkannya dengan sangat cepat," katanya. "Untuk saat ini, ini adalah bukti konsep – kami telah menunjukkan bahwa kami dapat mengoptimalkan urutan messenger RNA untuk meningkatkan produksi protein, memproduksi antigen dan menginduksi antibodi terhadap antigen spesifik tersebut."

Studi ini diterbitkan hari ini di jurnal Material Lanjutan.

Inti dari metode ini khas untuk pengembangan vaksin: menggunakan potongan struktur patogen untuk menghasilkan antigen – zat asing yang memicu respons imun yang sesuai – dan menemukan cara aman untuk mengenalkannya ke tubuh.

Tetapi teknik teknik membawa desain antigen ke tingkat yang baru dengan menggunakan messenger RNA UTRs, kata Dong.

Laboratoriumnya bekerja dengan dua UTR yang menandai awal dan akhir perakitan protein, berfungsi sebagai pengatur proses itu dan memengaruhi bagaimana protein yang dihasilkan berinteraksi dengan yang lain. UTR sendiri adalah rangkaian nukleotida, molekul yang menyusun RNA dan DNA.

"Untuk aplikasi kami, kami mencoba mengoptimalkan UTR untuk meningkatkan proses produksi protein. Kami ingin protein yang diproduksi sebanyak mungkin – sehingga kami dapat memberikan dosis kecil messenger RNA yang menghasilkan cukup antigen untuk menginduksi antibodi melawan virus," Dong kata.

Tim tersebut bereksperimen dengan dua antigen potensial yang diketahui digunakan oleh virus corona baru untuk menyebabkan infeksi: protein lonjakan di permukaannya dan domain pengikat reseptor, komponen protein lonjakan, yang digunakan virus untuk masuk ke sel inang – – langkah yang diperlukan untuk membuat salinannya sendiri. Keduanya digunakan dalam kandidat vaksin SARS-CoV-2 lainnya.

Setelah memanipulasi RNA pembawa pesan untuk kedua protein ini, tim membungkusnya dalam nanopartikel lipid yang dikembangkan sebelumnya di lab Dong. Mereka menyuntik tikus dengan vaksin eksperimental dan memberi mereka booster dua minggu kemudian. Sebulan setelah injeksi pertama, sel-sel kekebalan pada tikus mengambil antigen dari kedua protein tersebut dan mengembangkan antibodi untuk melawannya.


"Butuh beberapa waktu bagi sistem kekebalan untuk memproses antigen dan membuat sel memproduksi antibodi," kata Dong. "Dalam studi ini, kami mendeteksi antibodi setelah 30 hari."

Dan bahkan jika kandidat vaksin ini tidak diperlukan untuk COVID-19, dia terus menyempurnakan metode rekayasa messenger RNA terbaru ini.

"UTR adalah platform yang dapat kami terapkan untuk semua jenis messenger RNA. Kami sedang menjajaki terapi lain," kata Dong.

Pekerjaan ini didanai oleh National Institutes of Health Maximizing Investigators 'Research Award, National Institute of General Medical Sciences and the Ohio State College of Pharmacy.

Penulis bersama, semuanya dari Negara Bagian Ohio, termasuk Chunxi Zeng, Xucheng Hou, Jingyue Yan, Chengxiang Zhang, Wenqing Li, Weiyu Zhao, dan Shi Du.

Referensi:

Bahan disediakan oleh Universitas Negeri Ohio. Asli ditulis oleh Emily Caldwell. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.