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この研究では、脂質ナノ粒子がエンドソームと呼ばれる細胞成分に損傷を与えることで炎症を引き起こすことがわかりましたが、炎症の程度はさまざまです。
ペンシルベニア大学(UPenn)の最近のプレプリントでは、COVID-19ワクチンでCOVID-19 mRNAを輸送する脂質ナノ粒子が細胞内で炎症を引き起こすことが示されました。しかし、この炎症は、適切な脂質ナノ粒子を使用すれば軽減することができます。
研究者らは、ファイザーとモデルナのCOVID-19ワクチンにそれぞれ使用されているALC-0315とSM-102を含む、いくつかの異なる脂質ナノ粒子製剤を動物で試験しました。
その結果、試験した脂質ナノ粒子はすべて、エンドソームと呼ばれる細胞成分を損傷して炎症を引き起こすことがわかった。しかし、ダメージの程度によって炎症の程度は異なります。
さらに、研究者らは、4A3-SC8と呼ばれる脂質ナノ粒子が、より少ない損傷を引き起こすことで、より低いレベルの炎症を誘発することを学びました。炎症は、細胞が深刻な損傷を検出するのを防ぐチオジガラクトシドという薬でも軽減できます。
COVID-19ワクチンの接種が始まって以来、脂質ナノ粒子はナノ医療において一般的な技術となっています。
「現在、ナノメディシンの分野全体が、他のすべての疾患に対してLNP(脂質ナノ粒子)製剤を増幅する方法に焦点を当てています」と、ペンシルベニア大学のポスドク研究員で、この研究の筆頭著者の1人であるWang Yufei氏はThe Epoch Timesに語った。
研究者らはプレプリントに、「私たちのグループや他のグループは最近、LNPが重度の炎症を誘発し、既存の炎症のマーカーを最大10倍以上悪化させる可能性があることを示しました」と述べています。
COVID-19ワクチンを接種したほとんどの人は重篤な副反応を経験しませんでしたが、一部の論文では、ワクチン接種後に発生する過炎症性症候群をほのめかしています。
「1つの疑問は、LNPをより安全で効率的な方法でどのように使用できるかということです。そのため、LNPの製剤を最適化し、LNPと全身との相互作用のメカニズムを理解しようとする主な目的の1つです」とWang氏は述べています。
脂質ナノ粒子が細胞構造に穴を開ける
また、脂質ナノ粒子が細胞に導入されると炎症を引き起こす仕組みについても調べた。
彼らは、マウスを注射または吸入によって、それぞれがmRNAカーゴを運ぶ異なる種類の脂質ナノ粒子に曝露した。その後、曝露から24時間後に動物を検査した。
通常、細胞が異物を受け入れると、それはエンドソームと呼ばれる嚢にカプセル化されます。エンドソーム内では、物質が消化・分解され、細胞に有害なものが入らないようにします。
脂質ナノ粒子は、エンドソームに穴を開けることによって消化を逃れます。
研究者たちは、穴が大きいほど炎症が大きくなることを発見しました。さらに、mRNA情報の発現・増幅が最も多い人は、炎症が最も多い傾向もありました。
脂質ナノ粒子4A3-SC8は小さな穴を開け、より穏やかな炎症反応を引き起こしました。驚いたことに、それはまた、それが運ぶmRNA情報の堅牢な発現を引き起こし、トレンドと一致しない唯一の脂質製剤でした。
また、エンドソームの大きな穴を検出するタンパク質であるガレクチンを遮断すると、炎症が軽減されることも明らかになった。
空の脂質ナノ粒子が最も炎症を引き起こす
また、この研究では、内部のmRNAカーゴとそれを取り囲む脂質ナノ粒子のどちらが最も炎症を引き起こすかも検証しました。
「私たちの論文では、貨物なしでLNPを調製しました。それは脂質だけです」とWang氏は述べています。また、ポリスチレンポリマーでLNPの試験も行いました。
「空のLNPは、サイトカイン濃度が最も高い」と著者らは書いている。
空の脂質ナノ粒子に曝露された細胞は、mRNAを運ぶ粒子に曝露された細胞よりも約20倍高い炎症を示し、ポリスチレンポリマーを運ぶ粒子に曝露された細胞よりも約500倍高い炎症を示しました。
脂質ナノ粒子が肺の炎症を軽減
脂質ナノ粒子は炎症を引き起こしますが、プレプリントでは、脂質ナノ粒子が適切な組み合わせで健康に役立つ可能性があることも示されました。
著者らは、急性呼吸窮迫を模倣した肺損傷のマウスで、抗炎症性化学物質チオジガラクトシドについて、mRNAを含む脂質ナノ粒子4A3-SC8を試験した。数時間後にマウスを検査したところ、炎症は軽減されました。
ペンシルベニア大学による以前の研究では、修飾RNAを運ぶ脂質ナノ粒子が炎症状態を悪化させる可能性があることが示されました。
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