కొరియా డిసీజ్ కంట్రోల్ అండ్ ప్రివెన్షన్ ఏజెన్సీ (కెడిసిఎ) సహకారంతో ప్రొఫెసర్ నేతృత్వంలోని ఒక పరిశోధనా బృందం పోస్టెక్ వద్ద కెమిస్ట్రీ విభాగం నుండి జోంగ్ కిమ్ను గెలుచుకుంది, బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్-ఆధారిత డెలివరీ వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసింది, ఇది mRNA ని సమర్థవంతంగా రవాణా చేస్తుంది. ఈ అధ్యయనం ఇటీవల ప్రచురించబడింది బయోమెటీరియల్స్బయోమెటీరియల్స్ రంగంలో ప్రముఖ అంతర్జాతీయ పత్రిక.
COVID-19 మహమ్మారి నుండి, mRNA వ్యాక్సిన్లపై ప్రపంచ ఆసక్తి పెరిగింది. ఇప్పటికే ఉన్న డెలివరీ పద్ధతుల్లో, లిపిడ్ నానోపార్టికల్స్ (ఎల్ఎన్పిలు) వాటి అధిక సామర్థ్యం కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఏదేమైనా, LNP లు క్లిష్టమైన లోపాన్ని కలిగి ఉన్నాయి: ఒకసారి ఇంజెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, అవి కాలేయంలో పేరుకుపోతాయి, ఇది విషపూరితం కలిగిస్తుంది లేదా అధిక రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది తీవ్రమైన సందర్భాల్లో అనాఫిలాక్సిస్కు దారితీస్తుంది.
ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, పోస్టెక్ పరిశోధన బృందం బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్ను అన్వేషించింది పాలీ β- అమైనో ఈస్టర్ (PBAE) ప్రత్యామ్నాయంగా. సిఆర్ఎన్ఎ, డిఎన్ఎ మరియు ఎంఆర్ఎన్ఎలను పంపిణీ చేయడానికి పిబిఎఇ ఇప్పటికే ఉపయోగించబడింది మరియు శరీరంలో సురక్షితంగా క్షీణించింది. ఈ అధ్యయనంలో, బృందం 55 రకాల PBAE పాలిమర్లను సంశ్లేషణ చేసింది మరియు వాటిని mRNA డెలివరీ కోసం నవల పాలిమర్ నానోపార్టికల్స్ (పిఎన్పి) రూపకల్పన చేయడానికి ఉపయోగించింది.
సాంప్రదాయిక LNP లతో పోలిస్తే కొత్తగా అభివృద్ధి చెందిన పాలిమర్ అధిక mRNA డెలివరీ సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించిందని ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు నిరూపించాయి. అదనంగా, mRNA వ్యక్తీకరణ నాలుగు వారాల వరకు కొనసాగింది-LNP ల యొక్క ఐదు రోజుల వ్యక్తీకరణ వ్యవధి కంటే చాలా ఎక్కువ. ముఖ్యంగా, పాలిమర్ ఇంజెక్షన్ సైట్ వద్ద మాత్రమే mRNA వ్యక్తీకరణను నిర్ధారిస్తుంది, కాలేయంలో గుర్తించదగిన వ్యక్తీకరణ లేదు, తద్వారా విషపూరిత ఆందోళనలను తొలగిస్తుంది.
ఇంకా, రోగనిరోధక ప్రతిస్పందన ప్రయోగాలలో, పాలిమర్ టి-సెల్ కార్యకలాపాలను సమర్థవంతంగా ప్రేరేపించింది మరియు కోవిడ్ -19 వైరస్కు వ్యతిరేకంగా తటస్థీకరించే ప్రతిరోధకాలను ఉత్పత్తి చేయడంలో ఎల్ఎన్పిలకు పోల్చదగిన పనితీరును ప్రదర్శించింది. ఈ పరిశోధనలు పాలిమర్-ఆధారిత డెలివరీ సిస్టమ్స్ యొక్క సంభావ్యతను తరువాతి తరం mRNA వ్యాక్సిన్లు మరియు జన్యు చికిత్సలకు సురక్షితమైన మరియు సమర్థవంతమైన ప్రత్యామ్నాయంగా హైలైట్ చేస్తాయి.
ప్రొఫెసర్ గెలిచిన జోంగ్ కిమ్ ఇలా పేర్కొన్నాడు, “ఇప్పటికే ఉన్న ఎల్ఎన్పి-ఆధారిత డెలివరీ సిస్టమ్స్ స్వల్ప వ్యక్తీకరణ వ్యవధిని కలిగి ఉన్నాయి, చికిత్సా అనువర్తనాల కోసం వాటి వినియోగాన్ని పరిమితం చేస్తాయి. అయినప్పటికీ, మా బృందం అభివృద్ధి చేసిన పాలిమెరిక్ డెలివరీ వ్యవస్థ ఒక నెల వరకు mRNA వ్యక్తీకరణను విస్తరించింది, ఇది బాగా సరిపోతుంది. చికిత్సా mRNA డెలివరీ. ” అతను మరింత నొక్కిచెప్పాడు, “ఈ పరిశోధన చాలా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది LNP లకు ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగపడే ఒక నవల పాలిమెరిక్ పదార్థాన్ని పరిచయం చేస్తుంది, దీని పేటెంట్లు విదేశీ సంస్థలచే ఎక్కువగా నియంత్రించబడతాయి.”
ఈ అధ్యయనం కొత్త టెక్నాలజీ ఆధారిత వ్యాక్సిన్ ప్లాట్ఫాం డెవలప్మెంట్ ప్రాజెక్టులో భాగంగా జరిగింది, ఇది కెడిసిఎ యొక్క నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్తో కలిసి అమలు చేయబడింది మరియు సైన్స్ అండ్ ఐసిటి మంత్రిత్వ శాఖ క్రింద కొరియా నేషనల్ రీసెర్చ్ ఫౌండేషన్ నిధులు సమకూర్చింది.