In-vivo Delivery of mRNA-Based Vaccines and Administration Routes

Abstract

ÖzetMessenger (haberci) ribonükleik asit (mRNA) moleküllerinin aşı veya genetik tedavi amaçlı kullanımında protein ekspresyonunun etkinliğini belirleyen önemli parametrelerden biri bu moleküllerin hücre içerisine iletilmesinde başvurulan yaklaşımlardır. Viral vektör aracılı olmayan genetik bilgi transferi olarak da tanımlanan mRNA temelli aşı sistemlerinin hücrelere verimli bir şekilde iletilebilmesi için birçok farklı yaklaşım denenmiştir. Bu yöntemlerden biri mRNA moleküllerinin herhangi bir taşıyıcı molekül olmaksızın çıplak olarak dokulara doğrudan verilmesidir. Çıplak mRNA hücre dışı RNazlar (extracellular RNases) tarafından hızla yıkılır ve hücre içerisine verimli bir şekilde alınamaz. Bu nedenle, mRNA'nın hücreye alınmasını kolaylaştıran çeşitli biyokimyasal (protamin ve penetre edici peptitler gibi) ve fiziksel-mekanik yöntemler (elektroporasyon ve gen tabancası gibi) geliştirilmiştir. Öncelikle terapötik kanser aşılarının iletiminde başvurulan farklı bir yaklaşım ise otolog dendritik hücrelere (DH) ex-vivo mRNA yüklenmesi ve transfekte edilen DH'lerin tekrar dokulara enjekte edilmesidir. Ölçeklenebilir üretim için ideal bir yaklaşım olmayan bu sistem salgınlara müdahalede veya toplumsal bağışıklamada yetersiz kalacağı için bu stratejiye alternatif olan üçüncü bir mRNA iletim sistemi olarak nanopartikül taşıyıcılar geliştirilmiştir. Lipit nanopartiküller, polimerler ve katyonik nano-emülsiyonlar gibi farklı taşıyıcı sistemleri içeren bu nanopartiküller protamin, kolesterol ve polietilenglikol gibi çeşitli moleküllerin eklenmesi ile modifiye edilebilmektedir. Aşılama ile ulaşılmak istenilen hedefe göre mRNA temelli sistemler intradermal, subkutan, intranazal, intrasplenik, intravenöz ve intramusküler enjeksiyon gibi çeşitli yollarla doku-hedefli veya sistemik olarak verilebilmektedir. Bu derleme makalede mRNA bazlı aşıların hücrelere ve dokulara verimli bir şekilde in-vivo iletilmesi için kullanılan tekniklerin bir özeti sunulmuştur.