KEKUATAN DEUTERASI MEMBAWA WAWASAN UNTUK PENGIRIMAN OBAT DAN VAKSIN BERBASIS mRNA
by Admin
Posted on 2021-06-03 07:50:24
Fasilitas Deuterasi Nasional memproduksi biomolekul terdeuterasi dalam jumlah besar untuk penelitian biomedis dan klien industri farmasi. Baru-baru ini, fasilitas tersebut telah menyediakan kolesterol terdeuterasi, bahan penting dalam nanopartikel lipid untuk pengiriman obat dan vaksin berbasis mRNA, kepada mitra akademis dan industri.
Nature Review telah melaporkan bahwa nanopartikel lipid menjanjikan karena vaksin mRNA memerlukan pengiriman kendaraan yang tidak hanya melindungi asam nukleat dari degradasi tetapi memungkinkan mRNA masuk ke dalam sel. Nanopartikel lipid telah digunakan oleh perusahaan farmasi vaksin besar dalam pengembangan vaksin menggunakan mRNA, termasuk produksi vaksin mRNA untuk melawan COVID-19.
Namun, penelitian tentang nanopartikel lipid sedang berlangsung karena jenis lipid, ukuran, dan muatan permukaan berdampak pada perilaku nanopartikel dalam tubuh manusia. Dalam sebuah kolaborasi penelitian internasional, yang dipimpin oleh University of Malmö di Swedia dan AstraZeneca baru-baru ini diterbitkan di ACS Nano, kolesterol dideuterasi secara biologis untuk memperjelas struktur nanopartikel lipid yang digunakan sebagai kendaraan pengiriman mRNA.
Deuterasi biologis atau kimia adalah teknik yang sangat berguna di mana deuterium, juga dikenal sebagai hidrogen berat, menggantikan hidrogen pada tingkat molekuler. Struktur dan komposisi senyawa yang mengandung komponen terdeuterasi kemudian dapat diselidiki dengan menggunakan teknik seperti hamburan neutron sudut kecil. Deuterating kolesterol memungkinkan para peneliti untuk menentukan inti dan struktur cangkang nanopartikel lipid dan distribusi berbagai komponen di permukaan. Penyelidikan juga menjelaskan apa yang terjadi pada nanopartikel lipid ketika bersentuhan dengan protein dalam tubuh, seperti Apolipoprotein E. Biodistribusi dan penyerapan nanopartikel lipid dipengaruhi oleh komposisi permukaannya serta interaksi dengan protein ekstraseluler.
“Beberapa senyawa deuterated tersedia secara komersial tetapi kami menyediakan layanan khusus untuk yang tidak,” kata rekan penulis Dr Robert Russell. Russell menghasilkan kolesterol deuterated dengan menumbuhkan ragi yang dimodifikasi secara khusus dalam air berat. “Proses kami cukup mudah dan efisien. Kami juga mampu menyediakan jumlah 100 mg, yang lebih dari yang dibutuhkan untuk penelitian ini.” “Ragi biasanya tidak membuat kolesterol tetapi direkayasa secara genetik untuk memproduksinya,” kata Russell.
“Meskipun nanopartikel lipid berstruktur sederhana dengan muatan, kolesterol, dan tiga lipid lainnya, ketika mereka dicampur bersama, sangat sulit untuk membedakannya menggunakan teknik sinar-x atau teknik neutron tanpa deuterasi,” kata Russell.
Hamburan neutron sudut kecil dari komponen terdeuterasi dan terhidrogenasi memungkinkan komposisi nanopartikel lipid ditentukan Di sinilah penggunaan kontras dalam hamburan neutron sudut kecil, dapat menutupi atau menyoroti komponen yang berbeda jika dideuterasi. Kolaborator lain dalam penelitian ini termasuk Universitas Teknologi Graz (Austria) Jülich Center for Neutron Science JCNS (Jerman), dan Institute Laue Langevin (Prancis).
“Fasilitas Deuterasi Nasional dengan cepat menjadi salah satu sumber utama kolesterol terdeuterasi untuk studi mRNA,” kata Pemimpin Dr Tamim Darwish, yang juga salah satu penulis makalah tersebut. “Kolesterol juga merupakan bahan penting dalam liposom yang menyatukan molekul lipid dan menyediakan lingkungan pelindung untuk pengiriman obat,” kata Darwish.
“Kami telah menyediakan sterol dan lipid terdeuterasi yang dipesan lebih dahulu kepada perusahaan farmasi bioteknologi dan berharap ini menjadi lebih diminati dengan tantangan wabah virus dan munculnya lebih banyak terapi mRNA,” kata Darwish.
“Deuterasi juga dapat digunakan untuk meningkatkan sifat metabolisme dari beberapa biomolekul dan integritas struktural dari beberapa bahan, yang merupakan batas berikutnya dalam ilmu deuterasi,” kata Darwish.