Οπως συμβαίνει με τα περισσότερα εμβόλια, έτσι και τα mRNA εμβόλια χορηγούνται σε ενέσιμη μορφή, γεγονός που αποτελεί εμπόδιο για ουκ ολίγα άτομα τα οποία φοβούνται τις βελόνες. Τώρα ομάδα ερευνητών από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) ανέπτυξε μια νέα μέθοδο μεταφοράς του mRNA σε κάψουλα η οποία εκτιμάται ότι μπορεί να αλλάξει τον τρόπο χορήγησης εμβολίων αλλά και θεραπειών που χορηγούνται για προβλήματα του γαστρεντερικού συστήματος όπως τα έλκη.

Νέες προσεγγίσεις για χορήγηση εμβολίων και θεραπειών από το στόμα

«Τα νουκλεϊκά οξέα και συγκεκριμένα το RNA είναι πολύ ευαίσθητα στην αποδόμηση, κυρίως στον πεπτικό σωλήνα. Το να ξεπεράσουμε αυτό το εμπόδιο ‘γεννά’ πολλαπλές προσεγγίσεις σε ό,τι αφορά τη θεραπεία αλλά και τον εμβολιασμό μέσω της στοματικής οδού» ανέφερε ο Τζιοβάνι Τραβέρσο, επίκουρος καθηγητής Μηχανικής στο ΜΙΤ και γαστρεντερολόγος στο Νοσοκομείο Brigham and Women’s στη Βοστώνη.

Μεταφορά 150 μικρογραμμαρίων mRNA

Στη νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Matter», ο δρ Τραβέρσο και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι η κάψουλα που ανέπτυξαν μπορεί να μεταφέρει στο στομάχι χοίρων ως και 150 μικρογραμμάρια mRNA – ποσότητα μεγαλύτερη από αυτή που χρησιμοποιείται στα mRNA εμβόλια ενάντια στον SARS-CoV-2.

Μεταφορά ινσουλίνης σε κάψουλα

Επί αρκετά έτη το εργαστήριο του καθηγητή Τραβέρσο σε συνεργασία με το εργαστήριο του Ρόμπερτ Λάνγκερ, καθηγητή Χημικής Μηχανικής του ΜΙΤ, αναπτύσσει καινοτόμες μεθόδους μεταφοράς φαρμάκων στο γαστρεντερικό σύστημα. Το 2019 η ερευνητική ομάδα σχεδιάσε μια κάψουλα η οποία, μετά την κατάποσή της, μεταφέρει στερεά φάρμακα, όπως η ινσουλίνη, στα τοιχώματα του στομάχου.

Η κάψουλα, το βατόμουρο και η χελώνα

Η κάψουλα που έχει περίπου το μέγεθος ενός βατόμουρου, διαθέτει έναν ψηλό, σκληρό θόλο που θυμίζει το καβούκι της χελώνας λεοπάρδαλης. Οπως η χελώνα είναι σε θέση να επανέλθει στη σωστή θέση της αν γυρίσει ανάποδα, έτσι και η κάψουλα μπορεί να «πλοηγηθεί» με τέτοιον τρόπο μέσα στον οργανισμό ώστε να παραδώσει το πολύτιμο «φορτίο» της στο στομάχι.

Μεταφορά μονοκλωνικών αντισωμάτων

Το 2021 οι ερευνητές έδειξαν ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την κάψουλα για τη μεταφορά μεγάλων μορίων όπως τα μονοκλωνικά αντισώματα σε υγρή μορφή. Η επόμενη πρόκληση ήταν να χρησιμοποιήσουν την κάψουλα για τη μεταφορά νουκλεϊκών οξέων τα οποία είναι επίσης μεγάλα μόρια.

Τα προστατευτικά νανοσωματίδια

Με δεδομένο ότι τα νουκλεϊκά οξέα αποτελούν πολύ ευαίσθητα μόρια είναι απαραίτητη η μεταφορά τους με ειδικά προστατευτικά σωματίδια. Στη συγκεκριμένη περίπτωση η ομάδα του ΜΙΤ χρησιμοποίησε ένα νέο είδος νανοσωματιδίων από έναν τύπο πολυμερούς που ονομάζεται poly(β-αμινεστέρας), τα οποία επίσης αναπτύχθηκαν στα εργαστήρια των Τραβέρσο και Λάνγκερ.

Επιτυχημένα πειράματα σε ποντίκια

Προκειμένου να μελετήσουν την αποτελεσματικότητα των σωματιδίων οι επιστήμονες τα ενέχυσαν αρχικώς στο στομάχι ποντικών χωρίς τη χρήση της κάψουλας μεταφοράς. Οπως είδαν, το mRNA που προστάτευαν τα σωματίδια μεταφέρθηκε επιτυχώς στο στομάχι αλλά και σε άλλα όργανα των πειραματοζώων και μεταφέρθηκε στο ήπαρ το οποίο φιλτράρει το αίμα.

Μεταφορά στο στομάχι χοίρων ποσότητας μεγαλύτερης από αυτή των εμβολίων για την COVID-19

Στη συνέχεια οι ερευνητές «πακετάρισαν» τα συμπλέγματα νανοσωματιδίων και mRNA μέσα στις κάψουλες. Συνεργάστηκαν με επιστήμονες της φαρμακευτικής εταιρείας Novo Nordisk και κατάφεραν να μεταφέρουν περί τα 50 μικρογραμμάρια mRNA ανά κάψουλα – συνολικά μεταφέρθηκαν τρεις κάψουλες στο στομάχι του κάθε χοίρου, οπότε έγινε μεταφορά 150 μικρογραμμαρίων mRNA σε κάθε πειραματόζωο. Συγκριτικά να αναφέρουμε ότι τα mRNA εμβόλια ενάντια στην COVID-19 περιέχουν από 30-100 μικρογραμμάρια mRNA.

Ισχυρή ανοσολογική απόκριση από τη μεταφορά στο στομάχι

Στα πειράματα στους χοίρους οι ερευνητές είδαν ότι το mRNA προσελήφθη από τα κύτταρα του στομάχου, όχι όμως από άλλα όργανα. Στο μέλλον ελπίζουν να καταφέρουν να αυξήσουν την πρόσληψη του mRNA από άλλα όργανα αλλάζοντας τη σύνθεση των νανοσωματιδίων μεταφοράς ή χορηγώντας μεγαλύτερες δόσεις. Ωστόσο, θεωρούν ότι είναι πιθανή η πρόκληση ισχυρής ανοσολογικής απόκρισης με μεταφορά του mRNA ακόμη και μόνο στο στομάχι. Και αυτό διότι, όπως λένε, υπάρχουν πολλά ανοσοκύτταρα στο γαστρεντερικό σύστημα με αποτέλεσμα η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος στο γαστρεντερικό να μπορεί να οδηγήσει σε ισχυρή ανοσολογική απόκριση.

Ελπίδα και για γαστρεντερικές παθήσεις

Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει τώρα να διερευνήσει αν μπορεί να επαγάγει συστηματική ανοσολογική απόκριση, με ενεργοποίηση μεταξύ άλλων των Β και Τ κυττάρων, μέσω της μεταφοράς mRNA εμβολίων με την κάψουλα που έχει αναπτύξει. Η προσέγγιση αυτή εκτιμά επίσης ότι θα οδηγήσει στην ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών για γαστρεντερικές παθήσεις οι οποίες είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν με ενέσιμες θεραπείες.