Исследования липидов могут помочь решить проблемы, связанные с вакциной COVID-19

Исследования липидов могут помочь решить проблемы, связанные с вакциной COVID-19

Новое исследование, проведенное учеными Техасского университета в Далласе, может помочь решить серьезную проблему при внедрении определенных против COVID-19 во всем мире – необходимость хранить вакцины при температурах ниже нуля во время транспортировки и хранения.

В исследовании, опубликованном в Интернете 13 апреля в Nature Communications, исследователи демонстрируют новую недорогую технику, которая генерирует кристаллические экзоскелеты вокруг нежных липосом и других липидных наночастиц и стабилизирует их при комнатной температуре в течение длительного периода – до двух месяцев – в своих экспериментальных экспериментах.

Вакцины Moderna и Pfizer / BioNTech COVID-19 используют липидные наночастицы – в основном сферы молекул жира – для защиты и доставки информационной РНК, которая генерирует реципиента вакцины на SARS-CoV-2.

«Расходы на содержание этих в очень холодном состоянии с момента их производства до момента доставки – это проблема, которую необходимо решить, особенно потому, что во многих странах нет достаточной инфраструктуры для поддержания такого рода холодовой цепи, “сказал д-р Джеремайя Гассенсмит, доцент химии, биохимии и биоинженерии в UT Dallas и соответствующий автор исследования. «Хотя мы не включали в эту работу конкретные липидные наночастицы, используемые в нынешних вакцинах против COVID-19, наши результаты – это шаг к стабилизации липидных наночастиц таким образом, который, насколько нам известно, никогда раньше не делался».

Идея исследовательского проекта возникла во время дискуссии на кофе-брейке между Гассенсмитом и доктором Габриэле Мелони, соавтором исследования и доцентом кафедры химии и биохимии Школы естественных наук и математики в Далласе.

Гассенсмит специализируется на биоматериалах и металлоорганических каркасах, а исследования Мелони – на трансмембранных белках-переносчиках. Эти находятся внутри клеточных мембран и имеют решающее значение для перемещения множества небольших молекул, включая ионы и следы металлов, внутрь и из клеток для нескольких целей.

«Мембранные находятся в клеточной мембране, которая представляет собой липидный бислой», – сказал Мелони. «Чтобы изучить их структуру, биофизические и биохимические свойства, мы должны извлечь эти белки из мембраны с помощью детергентов, а затем воссоздать их обратно в искусственную мембрану – протеолипосому, которая имитирует естественную среду обитания белков».


Создание оболочки

По словам Гассенсмита, липидные наночастицы и липосомы схожи по структуре и не являются термодинамически стабильными при комнатной температуре. Липидные структуры могут сливаться или агрегироваться, подвергая любые встроенные мембранные или груз деградации.