Ученые из Университета штата Аризона с помощью современной ДНК-нанотехнологии создали совершенно новый класс синтетических вакцин, которые можно помещать на самоорганизующиеся трехмерные наноструктуры ДНК. Главные преимущества нового типа вакцины – это ее безопасность, возможность создать иммунитет к конкретным патогенам и настроить иммунную реакцию.

В ходе экспериментов с новой вакциной у подопытных мышей наблюдался надежный иммунный ответ в 9 раз более активный, чем при применении отдельных антигена и адъюванта (добавка для усиления конкретного иммунного ответа).

Безопасные и эффективные вакцины очень нужны для борьбы с опасными массовыми заболеваниями. Одно из самых перспективных направлений создания абсолютно безвредных вакцин – это разработка молекулярных комплексов, которые имитируют естественную структуру патогенных микроорганизмов, но не имеют никаких болезнетворных компонент.

Американские ученые использовали программируемые наноструктуры ДНК в качестве платформы для сборки модели антигена и CpG-адъюванта. При этом строго контролировалась валентность и пространственное расположение каждого элемента. В результате сложная комбинированная вакцина антиген-адъювант-ДНК вызывает продолжительный и сильный иммунитет к заболеванию, но при этом не имеет никаких серьезных побочных действий.

ДНК-нанотехнология имеет большие перспективы в производстве эффективных вакцин, поскольку позволяет объединять молекулы в сложные двухмерные и трехмерные структуры, имитирующие поведение натуральных частей патогенов.

Ученые проверили несколько разных размеров и форм ДНК-наноструктур и прикрепили к ним различные молекулы.

Так, в одном из экспериментов к отдельной пирамидальной (тетраэдрической) структуре ДНК прикрепили иммуностимулирующий белок стрептавидин (STV) и адъювант CpG-олигонуклеотид.

В течение 70 дней после вакцинации мышей новым препаратом у них наблюдался мощный иммунный ответ.