חיסוני ננו-חלקיקים שומנים ב-Messenger RNA (mRNA) הם כיום אסטרטגיית חיסון יעילה, ולמרות שהיא מתאימה כיום לפתוגנים ויראליים, יש נתונים מוגבלים מאוד על יעילות הפלטפורמה נגד פתוגנים חיידקיים. במחקר שפורסם ב-A single-dose F1-based חיסון mRNA-LNP מספק הגנה מפני חיידק המגפה הקטלני Science Advances, מדענים מאוניברסיטת תל אביב ואחרים פיתחו את החיסון הראשון מבוסס mRNA שיכול להיות 100 אחוז יעיל נגד חיידק שהורג בני אדם.
על ידי לימוד מודלים של בעלי חיים, החוקרים מצאו כי כל בעלי החיים שטופלו היו מוגנות מפני חיידקים (Yersinia pestis), טכנולוגיה חדשה שיכולה לסייע בפיתוח מהיר של חיסונים יעילים נגד מחלות חיידקיות, כולל מחלות הנגרמות על ידי חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. החוקר אדו קון הסביר שעד כה, חיסוני ה-mRNA (כגון חיסוני ה-mRNA נגד COVID-19) יעילים באופן מלאכותי נגד זיהום ויראלי, אך אין להם השפעה על הזיהום החיידקי; אבל היתרון הגדול ביותר של חיסונים כאלה, מעבר ליעילותם, הוא שניתן לפתח אותם מהר מאוד. לאחר פרסום הרצפים הגנטיים כגון נגיפי SARS-CoV-2, לקח לחוקרים רק 63 ימים להתחיל את הראשון ניסוי קליני; עם זאת, עד כה, החוקרים מאמינים כי מבין חיסוני mRNA נגד זיהומים חיידקיים אינם נגישים ביולוגית, במחקר זה, החוקרים פיתחו חיסון mRNA יעיל ב-100 אחוז נגד חיידקים קטלניים.
מכיוון שהנגיף מייצר חלבונים בתאים שלנו, והחלבונים המתורגמים מהרצף הגנטי הנגיפי דומים ל-mRNA שתורגם מהמעבדה; עם זאת, חיידקים עשויים להיות סיפור אחר לגמרי, הם אינם דורשים מהתאים של המארח עצמו לייצר חלבונים משלהם, ומכיוון שתהליך האבולוציה של בני אדם וחיידקים אינו זהה, החלבונים המיוצרים על ידי חיידקים שונים מהחלבונים המיוצרים על ידי האדם תאים, אפילו על בסיס אותו רצף גנטי. החוקרים מנסים לסנתז חלבונים חיידקיים בתאים אנושיים, אך חשיפה לחלבונים אלו עלולה לגרום לגוף לרמות נוגדנים נמוכות ובאופן כללי לחוסר תגובה חיסונית מגנה, אולי בגלל שלמרות שחלבון חיידקי ובעצם אותו חלבון מסונתז במעבדה, והם מבוסס על אותה "הוראת ייצור", אך בחלבון המיוצר בתאי אדם בהפרשה מתאי אדם יש שינויים גדולים כמו שיעלו את רמת מולקולות הסוכר וכו'.
על מנת לפתור בעיה זו, החוקרים פיתחו את השיטה של חלבון חיידקי המופרש, אך גם עוקפים את מסלול ההפרשה הקלאסי, בדרך זו הבעיות הסבירות ביותר ביישום זה, התוצאה היא תגובה חיסונית משמעותית, מערכת החיסון תהיה חלבון חיסון כחלבון חיידקי אימונוגני, על מנת לשפר את היציבות של חלבון חיידקי ולהבטיח שהוא לא יתפרק במהירות בגוף, החוקרים משתמשים בחלק מהחלבון האנושי לחיזוקו, על ידי שילוב של שתי אסטרטגיות פורצות דרך, החוקרים יכולים לקבל תגובה חיסונית מקיפה. פרופסור פאר אמר, יש הרבה חיידקים פתוגניים שאין לנו חיסון, בנוסף, בגלל השימוש המופרז באנטיביוטיקה, לחיידקים רבים יש סבילות מסוימת לאנטיביוטיקה, לכן, חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה היוו איום רציני על בריאות האדם העולמי, אז פיתוח חיסון חדש עשוי לספק בסיס מסוים לשיפור בריאות האדם.
במחקר זה, החוקרים בדקו את ההשפעות של חיסון ה-mRNA החדש בטיפול בבעלי חיים נגועים בחיידקים קטלניים. תוך שבוע מתו כל החיות הלא מחוסנות והחיות החדשות שחוסנו שרדו היטב; יתרה מכך, באחת מאסטרטגיות החיסון, מנה אחת של החיסון סיפקה הגנה מלאה לאחר שבועיים, עם יכולת של מנה אחת בלבד לספק הגנה מלאה מפני חיידקים והתפרצויות עתידיות במהירות. ראוי לציין שהחיסון נגד COVID-19 פותח במהירות מכיוון שהוא הסתמך על שנים של מחקר על חיסוני mRNA עם וירוסים דומים. אם נתמודד מחר עם מגפת חיידקים, המחקר שלנו עשוי לספק נתיב חדש לפיתוח מהיר של חיסוני mRNA בטוחים ויעילים.
לסיכום, התוצאות של מחקר זה מראות שחיסון mRNA-LNP חדש זה עשוי ליצור תגובות חיסוניות הומוראליות ותאיות בעכברים C57BL / 6 ולספק הגנה מהירה ומקיפה מפני Y. pestis לאחר מנה בודדת, והתוצאות עשויות לפתוח חדש נתיב לפיתוח חיסונים אנטי-מיקרוביאליים הדרושים בדחיפות.
