Egyetlen, rendkívül apró szerkezeti változtatás drámaian megnövelte egy HPV‑eredetű daganatok ellen tervezett kísérleti oltóanyag hatékonyságát. A kutatás lényege, hogy nem csupán az összetevők számítanak – hanem az is, hogyan helyezik el őket a nanoméretű vakcinastruktúrában.

A tudósok évtizedes munkája során arra jutottak, hogy a vakcinák teljesítményét alapvetően meghatározza az összetevők térbeli elrendezése. A legújabb vizsgálatban egy HPV‑fehérjéből származó rövid peptid pozícióját és orientációját változtatták meg egy gömbszerű nukleinsav‑vakcinán (SNA), és ezzel jelentősen erősítették a T‑sejtes immunválaszt.

A kutatók több különböző konfigurációt teszteltek humánizált állatmodelleken és HPV‑pozitív fej‑nyaki daganatokból származó mintákon. Egyetlen elrendezés messze felülmúlta a többit: lassította a tumor növekedését, meghosszabbította az állatok túlélését, és sokkal több, rendkívül aktív tumorsejt‑ölő T‑sejtet hozott létre – írja a Science Daily.

Alulról felfelé építve

A kutatás vezetője, Chad A. Mirkin: „A vakcinákat meghatározó nagy és összetett gyógyszerekben változók ezrei vannak. A strukturális nanomedicina ígérete az, hogy a rengeteg lehetőség közül megtaláljuk azokat a konfigurációkat, amik a legnagyobb hatékonyságot és a legkisebb toxicitást eredményezik. Más szóval: alulról felfelé építve jobb gyógyszereket készíthetünk.”

A kutatócsoport három különböző vakcinaváltozatot hozott létre, amelyek összetevői teljesen azonosak voltak – csak a HPV‑eredetű peptid helyzete tért el. A legerősebb immunválaszt az a változat váltotta ki, amelyben az antigén a nanorészecske felszínén, az N‑terminuson keresztül kapcsolódott. Ez akár nyolcszor több interferon‑gammát váltott ki, és a T‑sejtek kétszer‑háromszor hatékonyabban pusztították a HPV‑pozitív tumorsejteket.

Dr. Jochen Lorch, a tanulmány társszerzője így magyarázta a jelenséget: „Ez a hatás nem abból fakadt, hogy új összetevőket adtunk hozzá vagy növeltük az adagot. Abból származott, hogy ugyanazokat az összetevőket okosabban mutattuk be.” A kutatás azt is bizonyítja, hogy az immunrendszer rendkívül érzékeny a molekulák geometriájára. A megfelelő szerkezeti elrendezés akár a gyenge immunválaszt is erőteljes daganatellenes reakcióvá alakíthatja.

A strukturális nanomedicina és a mesterséges intelligencia szerepe

Mirkin szerint a következő lépés az, hogy újragondolják azokat a korábbi vakcinajelölteket, amik ígéretesek voltak, de nem váltottak ki elég erős immunválaszt. A szerkezeti megközelítés lehetővé teszi, hogy ugyanazokból az összetevőkből hatékonyabb gyógyszerek szülessenek – gyorsabban és olcsóbban.

„Lehet, hogy tökéletesen megfelelő vakcinaösszetevőket hagytunk figyelmen kívül pusztán azért, mert rossz konfigurációban voltak.” A jövőben a mesterséges intelligencia is kulcsszerepet kaphat, hiszen képes lehet több ezer szerkezeti variációt gyorsan kiértékelni, és megtalálni a leghatékonyabb elrendezéseket.