COVID-19 aşılarıyla hayatımıza giren mRNA teknolojisi, bilim insanlarının üzerinde çalışmaya devam ettiği umut verici bir alan. Pennsylvania Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, mRNA aşılarının gücünü artırabilecek, beraberinde gelen istenmeyen etkileri ise minimize edebilecek yeni bir yöntem geliştirdi.
Nature Materials dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, ekip mRNA aşılarının “kargo aracı” olarak bilinen lipid nanopartiküllerin (LNP) kimyasal yapısında yaptıkları bir değişiklikle, bağışıklık hücrelerinin metabolizmasını etkilemeyi başardı. Bu yenilik, ön bulgulara göre mevcut formüllerle benzer düzeyde bir bağışıklık yanıtı oluştururken, ateş ve yorgunluk gibi yaygın şikayetlerin de önüne geçebilecek potansiyele sahip.
Taşıyıcının Ötesinde Bir Görev
Şimdiye kadar LNP’ler genellikle genetik talimatları (mRNA) hücrelere ulaştıran pasif birer dağıtım aracı olarak görülüyordu. Ancak Penn araştırmacıları, bu parçacıkların bağışıklık hücrelerinin enerji üretim biçimini de etkileyebileceğini gösterdi. Biyomühendislik Doçenti Michael J. Mitchell, “Bu erken bir adım ancak yeni nesil mRNA aşılarının yolunu açabilir. Kimyadaki ufak değişikliklerle hem etkinliği hem de tolere edilebilirliği iyileştirmenin mümkün olabileceğini görüyoruz” şekilinde açıklamada bulunuyor.
Araştırmacılar, LNP’lerin temel bileşeni olan iyonlaşabilir lipidlerin yapısına imidoester çapraz bağlayıcılar ekleyerek yeni moleküller elde etti. Bu moleküller arasında en başarılı bulunan C12-2aN isimli lipidin, özellikle dendritik hücrelerin metabolizmasını hızlandırdığı gözlemlendi.
Bağışıklık Hücrelerinde Enerji Desteği
Dendritik hücreler, vücuda giren bir virüsü ya da aşıyı tanıyarak bağışıklık sistemine sinyal gönderen hücrelerdir. Çalışmanın eş lider yazarı Dongyoon Kim bu durumu şöyle açıklıyor: “Bu bağışıklık hücreleri bir tehdit algıladıklarında ‘savunma’ moduna geçmek için enerji kaynaklarını değiştirir.” C12-2aN lipidi ile güçlendirilen LNP’ler, insan dendritik hücrelerinde ve fare modellerinde, hızlı enerji üretimi anlamına gelen glikoliz yolundaki genlerin ifadesini belirgin şekilde artırdı. Bu sayede hücrelerin, yoğun spor sırasında kaslarda biriken laktata benzer bir madde üreterek enerji ihtiyacını karşıladığı düşünülüyor.
Bu metabolik desteğin aşı performansını olumsuz etkilemediği de görüldü. Yeni lipidle formüle edilen KOVİD-19 mRNA aşısı, farelerde FDA onaylı mevcut formüllerle benzer düzeyde bir bağışıklık yanıtı oluşturdu.
Enflamatuar Yanıtın Azaltılması
Güçlü bir bağışıklık aktivasyonu, beraberinde bağışıklık hücrelerinin salgıladığı iltihap molekülleri nedeniyle ateş ve halsizlik gibi sistemik yan etkileri getirebiliyor. Yeni geliştirilen lipidin bu dengeyi değiştirebileceği belirtiliyor. Araştırmanın yazarlarından Amanda Murray, “Bu lipidler bağışıklık sistemini daha kontrollü bir şekilde aktive ediyor olabilir. Dendritik hücreler aşı yanıtı oluşturmak için gereken enerjiyi alırken, aynı düzeyde yaygın iltihaplanmayı tetiklemiyor gibi görünüyor” şeklinde açıklamada bulunuyor.
FDA onaylı bir lipitle karşılaştırıldığında, C12-2aN bazlı LNP’ler insan hücrelerinde ve farelerde sistemik iltihaplanma ile ilişkili genlerin ifadesini düşürdü. Ayrıca farelerin kan dolaşımındaki iltihap belirteçlerinin de azaldığı gözlemlendi. Yeni lipid uygulanan farelerde vücut sıcaklığı artışının da standart lipidle tedavi edilenlere göre daha düşük olduğu kaydedildi.
Hedef Dokulara Daha İyi Ulaşım
LNP’lerin geliştirilme aşamasındaki zorluklardan biri, karaciğerde istenmeyen şekilde birikerek hedef dışı dokulara yönelmesi. Oysa bir aşının etkili olabilmesi için lenf düğümleri gibi bağışıklık hücrelerinin yoğun olduğu lenfoid organlara ulaşması gerekiyor. C12-2aN lipidinin sağladığı pozitif yükün, bu sorunun aşılmasına yardımcı olduğu düşünülüyor. Yeni lipid sayesinde, LNP’lerin lenf düğümlerine ilettiği mRNA miktarının, karaciğere kıyasla üç kattan fazla arttığı görüldü.
Kim, “Yeni bileşenler parçacıklara pozitif bir yük kazandırdı. Bunun, parçacıkların dokular ve proteinlerle etkileşimini değiştirerek daha çok lenf düğümlerine yönelmelerini sağladığını düşünüyoruz” şeklinde konuşuyor.
İlerideki Çalışmalar İçin Yol Haritası
Bu çalışma sadece dendritik hücrelerle sınırlı kalmadı. Lipid kimyasındaki değişikliğin diğer bağışıklık hücrelerinde de glikolizi tetiklediği gözlemlendi. Bu durum, mühendislik ürünü iyonlaşabilir lipidlerin sadece aşılarda değil, kanser ve otoimmün hastalıklar gibi bağışıklık sistemiyle ilişkili diğer rahatsızlıkların tedavisinde de kullanılabileceğine işaret ediyor.
Mitchell, sözlerini şöyle noktalıyor: “Bu çalışma, lipid kimyasını tasarlamanın sadece dağıtımı iyileştirmekten daha fazlasını yapabileceğimizi gösteriyor. İlerleyen süreçte bağışıklık hücresi metabolizmasını daha bilinçli şekilde yönlendirebilir ve böylece aşıların ötesinde bağışıklık mühendisliği için yeni yaklaşımlar geliştirebiliriz.”
Kaynakça: phys.org/news/2026-03-lipid-nanoparticles-reprogram-immune-metabolism.html
Haber Derleyen ve Sunan: Hasan Ongan
