Artikel Terkait
Majalah Farmasetika – Nanopartikel dapat meningkatkan kelarutan obat, membantu dalam menghindari sistem kekebalan tubuh, dan meningkatkan masa paruh obat dalam sistem peredaran darah terhadap infeksi paru-paru virus seperti influenza, coronavirus, dan virus sincytial pernafasan.
Karena kestabilan dan biokompatibilitasnya, penelitian baru menunjukkan bahwa nanopartikel lipid dapat menjadi kandidat kuat untuk transfer vaksin mRNA melawan infeksi paru-paru virus seperti influenza, coronavirus, dan virus sincytial pernafasan (RSV).
Mengembangkan modalitas pengobatan baru telah menjadi tujuan utama bagi para peneliti penyakit menular. Nanomedisin adalah bidang yang sedang berkembang yang menggunakan bahan berukuran nano untuk mendiagnosa atau mengobati penyakit, dan bahan-bahan ini juga dapat terlibat dalam pengiriman obat yang ditargetkan ke lokasi spesifik di sekitar tubuh.
Demikian pula, vaksin mRNA adalah pendekatan yang berkembang pesat untuk mencegah dan mengendalikan penyakit. Alih-alih mengandung virus hidup, vaksin mRNA mengandung untai bahan genetik yang disebut mRNA di dalam lapisan khusus. Mereka memberikan respons kekebalan yang kuat melibatkan antibodi sitotoksik dan sel T, yang menghasilkan respons yang efektif, aman, dan tahan lama. Vaksin ini dirancang untuk mentransfer RNA untuk menghasilkan antigen protein untuk merangsang respons kekebalan dan ekspresi di sel target.
Nanopartikel dapat membantu mengoptimalkan sistem pengiriman vaksin mRNA yang sudah distandardisasi. Dengan mengatasi hambatan biologis pada tingkat sistemik dan seluler, serta dengan mengurangi batasan molekul obat bebas, nanopartikel dapat meningkatkan kelarutan obat, membantu dalam menghindari sistem kekebalan tubuh, dan meningkatkan masa paruh obat dalam sistem peredaran darah. Selain itu, nanopartikel dapat mengirimkan senyawa obat untuk bekerja bersama dalam sel target dan diprogram untuk menyerap dengan tepat senyawa obat tertentu, serta melepaskannya ke dalam sel target.
Namun, untuk mencapai pengiriman yang ditargetkan, sistem pengiriman obat berbasis nanopartikel harus memiliki karakteristik tertentu. Mereka harus dapat mencapai jaringan target tertentu, dapat mengidentifikasi mereka, dan mengirimkan obat, semuanya sambil mencegah atau mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh obat pada jaringan sehat. Secara umum, sistem pengiriman ini mencakup baik nanokapsul maupun nanosfer.
Ada beberapa platform nano yang dapat digunakan untuk mengirimkan mRNA dalam tubuh, meskipun para peneliti mencatat bahwa lipid adalah pilihan terbaik untuk transfer mRNA karena kompatibilitas fusi mereka dengan membran sel lipid.
Pemilihan nanopartikel lipid untuk pengiriman vaksin mRNA telah berubah dari lipopleks, nanoemulsi kationik, dan liposom tradisional menjadi nanopartikel padat yang lebih canggih dan pembawa lipid terstruktur nano. Lipid ionizable dianggap sebagai komponen paling penting dari nanopartikel lipid, meskipun komponen lain melibatkan lipid kationik, polietilen glikol (PEG) terikat lipid, dan kolesterol.
Mengirimkan mRNA berbasis nanopartikel lipid melalui endositosis dan kemudian dengan ikatan elektrostatis lebih disukai, serta melalui fusi dengan membran sel melalui fase lipid non-bilayer terbalik. Dalam mengirimkan mRNA melalui nanopartikel, nanopartikel lipid memiliki 2 peran penting: mempromosikan pelepasan mRNA dari endosom ke sitoplasma, dan mengontrol penyerapan mRNA ke dalam sel host target.
Semua data kolektif mengenai nanopartikel lipid dan penggunaannya dalam vaksin mRNA bisa memiliki dampak signifikan pada vaksin untuk influenza, coronavirus, dan RSV.
Untuk imunisasi influenza, vaksin mRNA-1440 dan mRNA-1851 adalah contoh vaksin mRNA yang terdiri dari nanopartikel lipid. Menggunakan mRNA nukleosida yang dimodifikasi yang dikapsulasi dalam nanopartikel lipid yang mengode berbagai antigen permukaan virus, Pradi et al. menemukan bahwa vaksin ini merangsang sel CD4 dan Ts, yang menghasilkan antigen khusus dan menimbulkan respons sel plasma yang kuat serta antibodi netralisasi pada tikus dan mamalia non-manusia. Mereka menyimpulkan bahwa menggabungkan teknologi nanopartikel lipid dengan modifikasi nukleosida lebih efektif.
Vaksin berbasis nanopartikel lipid mRNA juga menunjukkan potensi signifikan dalam mengatasi virus corona, termasuk SARS-CoV, Middle East Respiratory Syndrome, dan SARS-CoV-2. Dua vaksin berbasis mRNA, yaitu dari Pfizer/BioNTech dan Moderna, telah dikembangkan menggunakan nanopartikel lipid dan memainkan peran penting dalam mengurangi pandemi COVID-19 serta menunjukkan penggunaan nanomedis yang efektif dalam mengatasi masalah kesehatan.
Terakhir, pada RSV, kandidat vaksin mRNA menggunakan nanopartikel lipid telah dikembangkan untuk RSV A dan B. Telah terbukti dapat mengekspresikan prefusi, meskipun masih ada beberapa hambatan dalam mengidentifikasi sistem pengiriman nanopartikel yang optimal.
Vaksin mRNA kini telah menunjukkan potensi signifikan sebagai teknologi vaksin yang dapat diandalkan untuk virus yang dapat bermutasi untuk menghindari sistem kekebalan. Penggunaan nanopartikel lipid telah menjadi kunci dalam pengembangan dan optimalisasi vaksin mRNA yang telah berhasil beredar di pasaran, dan sifat-sifat bermanfaatnya telah terbukti.
Penelitian masa depan seharusnya mengatasi kekhawatiran seputar biokompatibilitas, toksisitas, dan efek negatif lain yang terkait dengan pendekatan mRNA dan nanopartikel. Selain itu, rute administrasi baru, seperti inhalasi dan sasaran hidung atau paru-paru, mungkin merupakan peluang untuk meminimalkan dosis sambil memaksimalkan efikasi dan merangsang respons kekebalan yang paling sesuai.
Referensi
Asr MH, Dayani F, Segherloo FS, Kamedi A, O’Neill A, MacLoughlin R, et al. Lipid Nanoparticles as Promising Carriers for mRNA Vaccines for Viral Lung Infections. Pharmaceutics. 2023,15(4):1127. doi:10.3390/pharmaceutics15041127
