科学家的新药物输送技术可能是多毒株疫苗的突破

一种利用常见蛋白质输送药物的新方法可用于开发马赛克疫苗，这是一种可有效对抗COVID-19等病毒的多种毒株的疫苗，也是全球首创的其他药物。

自2000年代中期以来，铁蛋白(一种在所有生物体中管理铁的蛋白质)已被用于制造疫苗以及向体内输送抗癌药物和其他药物。这主要是由于其在室温下的稳定性高、易于大量生产以及被宿主体排斥的机会低。

然而，直到现在，该蛋白质独特的自组装方法阻碍了科学家开发出一种通用的方法来提供多种药物。

在纳米技术杂志《Small》上发表的一项新研究中，由KouroshEbrahimi博士领导的伦敦国王学院的研究人员报告了一种通过复制HIV-1等病毒行为来规避这种自组装的新方法。

铁蛋白由24个互锁的亚基组成，这些亚基会自发地自我组装，形成一个内部中空的三维球体。这些小“纳米笼”的内部可以填充治疗药物，但在将其插入其中之前需要破坏蛋白质的结构。

传统上，人们使用酸来打开铁蛋白的结构，但这些方法会破坏蛋白质的结构，并且不允许纳米笼与不能溶于水的药物一起使用，例如pH敏感且不溶于水的抗癌药物喜树碱。

更重要的是，这些传。

研究生研究员YujieShen表示：“无法轻松控制铁蛋白等天然蛋白质纳米笼的组装，成为使用这些安全且生物相容性材料作为药物输送系统以使现代疫苗有效对抗多种病毒的挫折。”

这种方法比mRNA疫苗有优势，比如最近的COVID-19疫苗，后者使用信使RNA来教导细胞如何制造针对特定疾病的抗原。由于这些mRNA疫苗只表达病毒的一部分，而不是像传统疫苗那样表达病毒的弱化版本，因此mRNA疫苗的生产速度更快，但可能不会诱导持久的免疫反应，因为身体不会面对真正的病毒样病毒。粒子。

尽管传统疫苗的持续时间更长，但其开发成本高昂，并且需要多年的研究和开发才能将安全的候选疫苗推向市场。通过引入“插件”纳米笼系统，Kourosh的实验室现已创建了一个结合了mRNA和传统病毒疫苗优势的平台。

由于类病毒纳米笼平台是安全的，因此不需要每次向其中添加不同的抗原时都进行临床测试，就像mRNA平台一样。同时，不同的抗原可以很容易地插入该平台，以创建类似病毒的有效疫苗。研究人员模仿HIV-1等病毒的运作方式，通过一串称为肽的氨基酸将两个亚基连接在一起。

这暂停了铁蛋白的自组装，并使蛋白质能够接触各种水溶性和不溶性药物，同时允许研究人员将不同的抗原插入纳米笼的表面。

研究人员还发现，这种新方法使水溶性和不溶性治疗的药物封装量增加了四倍。除了向身体受影响部位输送更多药物(如广泛使用的抗癌药物阿霉素)外，这还有望扩大铁蛋白可携带的药物范围。

“我们的技术结合了mRNA技术和传统疫苗的优点。它是一个像mRNA技术一样安全的平台，同时可以插入不同的抗原并生成模仿传统疫苗的病毒样颗粒......我们希望该平台所表现出的稳定性和生产简易性将得到制药厂商的认可。”盛说。

新工艺还希望为一种新的治疗方法打开大门，这种治疗方法可以同时充当疫苗和药物，旨在预防这种疾病及其症状。

盛宇杰，二年级博士生国王药物科学研究所Kourosh实验室的学生、该研究的第一作者说：“无法轻松控制铁蛋白等天然蛋白质纳米笼的组装，一直是使用这些安全且生物相容性材料作为药物输送系统来制造药物的一个挫折。现代疫苗可有效抵抗多种病毒。

“我们的技术结合了mRNA技术和传统疫苗的优点。它是一个像mRNA技术一样安全的平台，同时可以插入不同的抗原并生成模仿传统疫苗的病毒样颗粒。

“此外，利用我们的技术，我们可以混合和匹配来自不同病毒的抗原，并创造出一种能够训练身体对抗多种病毒的候选疫苗。这种马赛克疫苗可能会降低成本并缩短对未来病毒大流行的反应时间。

“我们希望这个平台所呈现的稳定性和生产便捷性能够得到制药厂商的认可。”

国王学院已获得这项技术的专利。该实验室的下一步是利用他们的纳米笼技术开发针对一系列疾病的新疗法，例如癌症和病毒感染，他们希望在商业衍生品中进行研究。