Вакцина состоит из молекулярных нитей генетического материала, известного как матричная (информационная) РНК. В них может содержаться информация о любом вирусном, бактериальном или любом другом белке.
РНК-нити помещают в вектор — молекулу, которая выполняет функцию системы доставки в живые клетки, где РНК проходит через процесс трансляции, в результате чего синтезируются белки, активирующие иммунную систему.
По словам ученых, этот подход можно применить к борьбе не только против инфекционных заболеваний, но и для создания вакцин, помогающих организму распознавать и уничтожать раковые опухоли.
Большинство традиционных вакцин включают в себя неактивные формы вирусов или других патогенов. Подобные препараты разрабатываются в течение длительного времени, а некоторые из них представляют слишком большой риск для здоровья. Другие вакцины состоят из белков, которые синтезируют микробы, однако они не всегда вызывают сильную и устойчивую иммунную реакцию. Чтобы решить эту проблему, специалисты используют адъюванты — вещества, которые усиливают ответ со стороны защитных систем организма.
РНК-вакцины способствуют появлению множества копий чужеродных белков, которые, в свою очередь, провоцируют мощную реакцию иммунитета. Самой идее использования РНК для прививания уже 30 лет, однако основным препятствием к внедрению нуклеиновых кислот был поиск безопасного и эффективного способа доставки.
В качестве вектора ученые решили использовать наночастицы, построенные из дендримеров — разветвленных молекул. Их положительный заряд притягивает отрицательно заряженную РНК, после чего получившиеся комплексы сворачивают в сферические структуры диаметром 150 нанометров.
Вакцины могут быть введены внутримышечно, что делает их простыми в использовании. Как только наночастицы попадают в организм, они стимулируют выработку антител и Т-клеток. Исследователи испытали их на мышах, которые впоследствии выработали устойчивость к вирусам Эболы и свиного гриппа, а также к токсоплазме (Toxoplasma gondii).
По словам ученых, РНК-вакцины безопаснее ДНК-вакцин, поскольку последние могут интегрироваться в геном клеток и вызывать мутации.