La scienza che sta dietro l’mRNA e le “navicelle” per trasportarlo

22 settembre 2023 | 6 min

Progettare, costruire e lanciare una navicella spaziale non è un’impresa casuale. Ci vogliono anni, spesso decenni, di pianificazione e prove meticolose per garantire che il team di astronauti arrivi a destinazione sano e salvo. È un lavoro difficile che richiede un ventaglio diversificato di competenze.

Merck non ha intenzione di espandere la propria attività alla progettazione di razzi, ma gli sforzi per veicolare l’mRNA (RNA messaggero) in sedi ben precise del corpo umano hanno fatto pensare alcune persone agli astronauti e alle navicelle spaziali.

Se l’mRNA è l’astronauta, la navicella spaziale è una nanoparticella lipidica (LNP). Mentre gli astronauti vengono ricordati, le navicelle è difficile che lo siano. Altrettanto si può dire rispettivamente di mRNA e LNP. Le LNP sono un tipo di nanostruttura per la veicolazione e il rilascio di farmaci; sì, questo è il nome tecnico e sì, si tratta di minuscoli oggetti che ne trasportano altri ancora più piccoli.

I vaccini e le terapie a mRNA svolgono la loro azione imitando i normali processi biologici. Sostanzialmente, la difesa più efficace contro le malattie potrebbe trovarsi già dentro di noi. La chiave consiste nello sfruttare questa difesa. Ma come?

In ogni istante i filamenti di mRNA forniscono informazioni dettagliate a minuscole “fabbriche” che si trovano all’interno delle cellule. Queste fabbriche producono le proteine che alimentano tutti i processi del corpo umano. Se queste istruzioni vengono modificate, reindirizzate o distrutte, le funzioni cellulari possono prendere una direzione sbagliata il che può essere causa di malattie e disturbi.

Se gli scienziati trovano il modo di correggere le istruzioni errate o di inviarne di nuove a cellule specifiche, queste fabbriche potrebbero produrre proteine in grado di prevenire o di combattere virus o malattie.

È sufficiente che le istruzioni ad hoc, o le sequenze di mRNA opportune, arrivino alle fabbriche di proteine. Ma raggiungere la sede giusta non è un’impresa da poco. Per quanto promettente, l’mRNA tal quale è incredibilmente fragile. Come non si può nemmeno prendere in considerazione l’eventualità di inviare un astronauta nello spazio senza una protezione adeguata, nello stesso modo non è possibile pensare di inviare l’mRNA tal quale nel flusso sanguigno. Enter space shuttl-- —err, LNPs.

Scienziati vicini e lontani avevano lavorato alla tecnologia per anni, ma l’emergenza di COVID-19 ha portato a una rapida accelerazione degli sforzi. Merck ha cominciato a produrre i lipidi alcuni decenni prima dell’emergenza di COVID-19; più recentemente, attraverso alcune acquisizioni strategiche, ha ampliato il suo ambito di attività.

L’mRNA appare promettente per un ampio ventaglio di applicazioni. Attualmente sono in fase di sviluppo numerosi vaccini a mRNA, tra cui quelli contro il virus dell’immunodeficienza (HIV), l’influenza e la malaria.¹ E sebbene i vaccini a mRNA abbiano conquistato il centro della scena dopo il COVID-19, le implicazioni vanno ben oltre i semplici vaccini. Il potenziale delle terapie a base di mRNA è enorme, non solo per il trattamento, ma anche per la remissione di diverse patologie, tra le quali il cancro, le malattie cardiache, la distrofia muscolare e altre ancora.^2,3,4 Se le fabbriche cellulari ricevono le giuste istruzioni codificate dall’mRNA per la produzione di proteine che sostituiscano quelle mancanti o difettose, la qualità della vita dei pazienti potrebbe migliorare.

“L’mRNA non è la panacea per tutti i mali, ma il rimedio per la maggior parte di essi,” dice il Dr. Aditi Mehta, responsabile di processo e delivery dell’mRNA in Merck.

In tutto il mondo, i team Merck coprono un’ampia gamma di competenze tecniche, dalle prime fasi della ricerca di base alle fasi finali che precedono la spedizione dei farmaci. Questi team lavorano per migliorare i processi nei laboratori e nei reparti di produzione. Sono alla ricerca di vie migliori per la produzione di mRNA e LNP, per sviluppare più rapidamente lipidi customizzati per i clienti e per lo scale-up della produzione al fine di soddisfare la crescente domanda globale.

Le persone che stanno dietro la scienza
 

Prima di riuscire a finalizzare delle LNP customizzate, numerose LNP si perdono lungo la strada

Prima che nascano le LNP, ci sono i singoli lipidi

Prima di riuscire a ottimizzare un processo, è necessario apportare moltissimi aggiustamenti 

Prima di avere a disposizione grandi quantitativi di vaccini o di agenti terapeutici a mRNA, se ne hanno solo quantità molto piccole

Prima di poter ridurre il tempo che intercorre tra l’idea e il prodotto finito a RNA, agente terapeutico o vaccino che sia, gli scienziati devono formulare delle LNP idonee

La nostra offerta a proposito di mRNA 

Nell’ambito dei nostri servizi di analisi, sviluppo e produzione conto terzi (CTDMO) Millipore^®, spianiamo la strada a processi robusti, integrati e costanti al procedere delle fasi, dagli studi pre-clinici fino alla commercializzazione. Riunendo capacità, competenza tecnica e know-how normativo, consentiamo ai nostri clienti di raggiungere i loro obiettivi, cioè di completare rapidamente l’iter che separa vaccini e agenti terapeutici a base di mRNA dalla commercializzazione, cambiando la vita dei pazienti.