mRNA Taşımak için Lipid Nanoparçacıkların (LNP) Kullanımı

COVID-19 salgınının tüm olumsuzluklarına rağmen, aşı üretiminde mRNA (Haberci Ribonükleik Asit) teknolojisinin kullanımı olumlu bir gelişme olmuştur.

mRNA Aşıları

Vücuda zayıflatılmış veya inaktif bir virüs verilerek elde edilen geleneksel aşıların aksine mRNA aşıları, hücrelerin önemli bir bileşeni olan mRNA’yı kullanır. Haberci RNA, protein sentezi ve gen ifadesi için kilit bir bileşendir. RNA genetik bilgiyi DNA’dan dönüştürürken, mRNA genetik şablonu kopyalar ve protein üretimi için taşır. Bu nedenle mRNA, antijen üretimi ve diğer protein sentezlerinde kilit moleküldür.

mRNA aşıları, doğal bir bağışıklık tepkisi tetiklemek ve virüse karşı spesifik antikorlar üretmek için aşı tarafından vücuda verilen bu zararsız antijenleri kullanarak çalışır.

Genel kullanımda yeni olmasına rağmen, mRNA teknolojisi, dünyayı yıllardır rahatsız eden birçok hastalığa çare sağlamak amacıyla onlarca yıldır araştırılmaktaydı. Ancak COVID-19 salgınının başlamasıyla birlikte bilim camiası bu alandaki çalışmalarını hızlandırdı ve rekor hızda yeni aşılar araştırıp geliştirdi.

mRNA teknolojisinin, sınırsız finansal kaynakların, devlet desteğinin ve uluslararası kolektif çalışmaların da yardımıyla, kullanıma uygun mRNA aşıları hem rekor sürede elde edildi hem de Birleşik Devletler Gıda ve İlaç İdaresinin (FDA) katı standartlarına uygun bulunabildi.

mRNA Teknolojisinde Bir Sonraki Adım Ne Olacak ?

Tıp camiası mRNA’yı kullanarak, var olan sorunlara çözüm bulmak için yeni ve güvenilir bu teknolojiden çok düşük kârlarla yararlanmış oldu. Şu anda bu teknik, yeni klinik deneyler ve aşılar keşfederek büyük ilerlemeler sağlamak için büyük bir fırsat sunmakta ve hızla geliştirilmekte.

mRNA teknolojisinin öncü araştırmacılarından Dr. Drew Weissman, Penn Medicine News’ta şöyle diyor, “mRNA teknolojisi bulaşıcı hastalıklar haricinde protein değiştirme terapilerinin, immüno-terapötiklerin, kanser tedavilerinin, kişiselleştirilmiş kanser aşılarının, genetik hastalıkların ve diğer ilaç araştırmalarının da geleceği olabilir.”

Aşılarda Yeni Gelişmeler

Şu anki aşı çalışmalarında yine aynı COVID-19 şablonu kullanılmakta. COVID-19 salgınından bu yana, Yale Üniversitesinden araştırmacılar, RNA teknolojisini kullanan yeni bir sıtma aşısı için patent başvurusunda bulundu.

Plasmodium Macrophage Migration Inhibitory Factor (PMIF) proteininden uzun vadeli bağışıklık koruması elde etmeyi amaçlayan sıtma aşısı, COVID-19 aşısı model alınarak geliştirilmektedir. Chicago’daki Illinois Üniversitesinde ise dang humması için bir mRNA aşısı geliştirilmekte. Otuz yılı aşkın araştırmalar sonucunda bir HIV aşısı geliştirilememesine rağmen, 2022 Mart ayı itibariyle HIV için mRNA teknolojisi Faz 1 çalışmaları ve üç adet deneysel HIV aşı çalışması başlamıştır.

Covid-19’dan önce Pfizer ve BioNTech, mRNA teknolojisini kullanan bir grip aşısı üzerinde çalışıyordu. Araştırmacılar daha önce, her mevsimde birden fazla grip varyantı olduğu için aşı çalışmalarında zorluk yaşıyordu. mRNA teknolojisi öncesinde bu zorluk, en olası veya en büyük sağlık riski taşıyan varyantı bulmaktaydı. Üstelik bu varyant tespit edildikten sonra yeniden değişime uğrama potansiyeli de vardı.

Kanser Terapileri

Kanser çalışmalarında, yabancı proteinlere ​​karşı bağışıklık oluşturmak yerine, mRNA teknolojisi kullanılarak bağışıklık sisteminin kanserli hücreleri tanıması sağlanır. Kamu sağlığı ve kişisel tedaviler özelinde kullanılma potansiyeli olduğu için araştırma grupları mRNA teknolojisini pandemiden çok daha önce çalışmaya başlamıştı. Şu anda devam eden sayısız klinik düzey çalışmada; tümörün genetik mutasyonuna bağlı proteinlerin üretimi için mRNA’nın hastanın hücrelerine emir vermesi, ardından diğer mutasyonlu kanser ve tümör hücrelerini bulup saldırması için bağışıklık sistemine emir vermesi için uğraşılmaktadır.

 Gen Terapisi

Nüfusun küçük bir kısmını etkileyen genetik ve kalıtsal hastalıkların tedavilerini çalışan gen tedavisi alanında, olası tedavi ve denemeler yeni umutlar doğuruyor. Tek bir virüse karşı koruma için mRNA kullanan aşıların aksine gen terapisi, mRNA’nın gen düzenleme becerilerini kullanarak silinmesi veya düzeltilmesi gereken gen dizilerinin anormal kısımlarını hedef alıyor. Buna bir örnek olarak, amiloid isimli bir proteinin birikim yaparak organların normal işlevlerine engel olmasıyla ortaya çıkan ve nadir görülen amiloidoz hastalığı verilebilir.

Daha önce bu hastalığın bir tedavisi yoktu, yalnızca kontrol altına alınabiliyordu. Şimdi, genetik veya kalıtsal bir amiloidoz türü olan ailesel transtiretin amiloidozu için, CRISPR teknolojisiyle karaciğere gen düzenleme talimatlarını iletmek amacıyla mRNA kullanılıyor, böylelikle anormal transtiretin (TTR) proteininin üretimi durduruluyor.

 LNP’lerin mRNA Teknolojisindeki Rolü

mRNA teknolojisinin elde ettiği tüm bu başarılar LNP’ler sayesinde mümkün oldu. LNP, yani lipid nanopartiküller, nükleik asitler olan DNA ve RNA’yı iletmek için üstün bir ilaç taşıma aracı olarak kabul edilmektedir.

Yağ tabakasından oluşan LNP’ler, taşıdıkları yüklere esneklik ve koruma sağlar. Yapılarının hücre zar yapısına benzerliğinden dolayı LNPler, yüklerini hücrenin içine güvenli bir şekilde bırakabilen taşıyıcılar olarak kabul edilir. Önceden, mRNA’nın vücuda girmek veya hedefine ulaşmak için etkili bir aracı yoktu.

Şu anda mRNA LNP’lerle birlikte kullanıldığında, taşınan yükü başarıyla hedefine teslim ederek devrim niteliğinde bir yeniliğe imza atıyor. LNP’ler, mRNA’nın hedeflenen alana bozulmadan gitmesini sağlayan üstün bileşenlerdir. LNP teknolojisi olmasa mRNA aşılarının başarısından da varlığından da söz edemezdik.

Microfluidics’in Bu Teknolojideki Rolü Nedir?

Microfluidizer® teknolojisi, üstün nitelikli ve solvent içermeyen LNP’ler elde etmek için kanıtlanmış bir yöntemdir.

• İşlemcilerimiz, tutarlı ve yüksek kesme kuvveti sağlayıp kontrollü parçacık boyutları ve dar bir dağılım elde ederek, üstün ürün kararlılığına ve gelişmiş aşağı akışa sahip LNP’ler üretir. Microfluidics’in benzersiz Etkileşim Odası™ (Interaction Chamber) sayesinde, malzeme yüksek kesme hızlarına maruz kalır, böylelikle parçacık boyutunu küçültmek için daha az geçiş gerekir. Sürecin bu şekilde verimli hale getirilmesiyle hem zamandan hem de maliyetten tasarruf edilir.
• Kanıtlanmış solventsiz yöntemimiz, üretim sürecinde sadece zaman ve para tasarrufu sağlamakla kalmayıp aynı zamanda karmaşık solvent giderme sürecini ortadan kaldırarak çevre dostu bir çözüm sunar.
• Eşsiz yukarıdan aşağıya teknolojimiz, farmasötik ve biyoteknoloji üretimi için kritik olan cGMP düzenlemelerine uygundur. Microfluidics International Corporation, önde gelen ilaç şirketleri tarafından onlarca yıldır kullanılmakta olan eksiksiz laboratuvar ölçeğinde, pilot ölçeğinde ve üretim ölçeğinde işlemciler sunmaktadır. Mühendis ekibimiz, tüm ülkelerin cGMP düzenlemelerine uymak için gereken tasarım, malzemeler ve sıhhi gereksinimler konusunda bilgilidir.
• Microfluidizer® teknolojisi, araştırma ve geliştirmeden üretim ölçekli hacimlere kadar tutarlı, tekrarlanabilir sonuçlar için doğrusal olarak ölçeklenebilir. Microfluidics’in devrim niteliğindeki Interaction Chamber™ sistemi sayesinde her partide aynı sonuçları görmek mümkündür, üstelik tezgah tipi küçük cihazlardan küresel dağıtım ağlarına uygun boyutlu cihazlara yine aynı sonuçlar garanti edilir. Böylece, mRNA teknolojisi araştırma ve geliştirmede başarı elde etmeye devam ettikçe, bu başarılar üretim ölçeğine kolayca uygulanarak gerçek potansiyellerine ulaşılabilecektir.

Microfluidizer® yüksek kesme(high-shear) sıvı homojenizatörlerinin üreticisi olan Microfluidics International Corporation, nano ölçekli malzemeler için laboratuvar ve ticari homojenizasyon ekipmanlarının tasarımı ve üretiminde liderdir. Üstün lipid nanopartikül üretimi sayesinde Microfluidics International, bir sonraki mRNA atılımına katkıda bulunacaktır.

Kaynak: https://www.microfluidics-mpt.com/blog/latest-updates-in-lipid-nanoparticles-lnps-for-mrna-technology