Che cosa fanno davvero nel nostro corpo le nanoparticelle dei vaccini a mRNA?

Obiettivo dello studio: I vaccini a mRNA sono diventati una piattaforma vaccinale convalidata clinicamente, come dimostra il successo dei vaccini contro il COVID-19, quali Comirnaty e Spikevax, grazie alla rapidità di progettazione, alla possibilità di aumentare la produzione e alla capacità di indurre l’espressione dell’antigene in situ.

Risultati: Nonostante i notevoli progressi, le difficoltà legate alla stabilità della formulazione e alla conservazione a lungo termine, i problemi di sicurezza e reattogenicità e la durata della protezione immunitaria continuano a ostacolare una più ampia applicazione delle piattaforme vaccinali a mRNA-LNP. Questa revisione offre una panoramica integrata dei recenti progressi nei vaccini a mRNA-LNP, esaminando l’ingegnerizzazione molecolare dell’mRNA, la composizione delle LNP e i meccanismi di somministrazione, le risposte immunitarie, i progressi clinici e le attuali sfide dello sviluppo. Discute inoltre strategie emergenti, tra cui formulazioni termo-stabili, LNP di nuova generazione con capacità di targeting migliorate, nuove piattaforme a RNA e l’ottimizzazione delle sequenze di RNA e dei materiali lipidici assistita dall’intelligenza artificiale.

Obiettivo dello studio: Gli adiuvanti sono fondamentali per migliorare la qualità e l’entità delle risposte immunitarie adattative alla vaccinazione. I vaccini a mRNA con nucleosidi modificati incapsulato in nanoparticelle lipidiche (LNP) hanno dimostrato grande efficacia contro il coronavirus 2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2), ma il meccanismo d’azione di questa piattaforma vaccinale non è stato caratterizzato in modo approfondito.

Risultati: Utilizzando vaccini a mRNA e vaccini a subunità proteica contro il virus dell’influenza e SARS-CoV-2, abbiamo dimostrato che la nostra formulazione di LNP possiede un’attività adiuvante intrinseca, che promuove l’induzione di forti risposte dei linfociti T follicolari helper, dei linfociti B del centro germinativo, delle plasmacellule a lunga vita e dei linfociti B della memoria, associate nei topi ad anticorpi duraturi e protettivi. Gli esperimenti comparativi hanno dimostrato che questa formulazione di LNP ha superato un adiuvante simile a MF59 ampiamente utilizzato, AddaVax. L’attività adiuvante delle LNP dipende dal componente lipidico ionizzabile e dall’induzione della citochina IL-6, ma non dal riconoscimento delle LNP mediato da MyD88 o MAVS. Il nostro studio ha identificato le LNP come adiuvante versatile, capace di aumentare l’efficacia delle piattaforme vaccinali tradizionali e di nuova generazione.

Obiettivo dello studio: Le nanoparticelle lipidiche (LNP) sono un tipo di vescicole lipidiche dotate di un nucleo lipidico omogeneo. Queste vescicole sono ampiamente utilizzate per somministrare farmaci a piccole molecole e acidi nucleici e, di recente, hanno attirato molta attenzione grazie al loro notevole successo come piattaforma di somministrazione per i vaccini a mRNA contro il COVID-19.

Risultati: In quarto luogo, esaminiamo le caratteristiche delle LNP nel loro insieme che possono influenzare in modo significativo la somministrazione dell’RNA. Si tratta delle dimensioni delle LNP, della carica, della struttura interna, del modo in cui sono impacchettati i lipidi, dell’idratazione della membrana lipidica, della stabilità e dell’affinità per le biomacromolecole. Esaminiamo inoltre le tecniche specifiche usate per analizzare queste caratteristiche e i modi per modificarle. Infine, presentiamo la nostra prospettiva sul futuro delle terapie a RNA e alcune questioni ancora aperte nell’ambito della formulazione e dell’ottimizzazione delle LNP.