Un sistem automat fabrică nanoparticule pentru terapii cu ARN la mărimea și forma dorită
Vaccinurile și terapiile cu ARN depind de bile de grăsime minuscule, iar mărimea lor decide unde ajunge medicamentul în corp. Dacă mărimea poate fi reglată rapid, dezvoltarea unor terapii noi poate merge mai repede.
Ingineri chimiști de la MIT au dezvoltat o metodă automată de a produce nanoparticule lipidice cu mărime și formă controlate precis. Nanoparticulele lipidice sunt „ambalajul” care duce ARN-ul sau ADN-ul în interiorul celulelor, în vaccinuri și în terapii noi. Lucrarea, intitulată „Autonomous Lipid Nanoparticle Engineering”, a fost publicată pe 25 septembrie 2026 în revista ACS Nano. Autorii principali sunt postdoctoranzii Cedric Devos, Aniket Udepurkar și Peter Sagmeister, iar autorul senior este Allan Myerson, de la Departamentul de Inginerie Chimică al MIT.
Mărimea contează, explică MIT, pentru că determină unde se distribuie particulele în organism. Cercetătorii dau un exemplu: dacă faci un medicament cu ținta de 150 de nanometri și altul de 70 de nanometri, iar restul rămâne identic, cele două se vor comporta foarte diferit. Nanoparticulele conțin de obicei patru componente: un lipid ionizabil, un fosfolipid, colesterol și un lipid cu PEG.
Cum funcționează
Metoda folosește o amestecare în doi pași. Mai întâi se combină soluția de ARN mesager cu cea de lipide, în debite egale. După o întârziere, se adaugă un tampon, care oprește creșterea particulelor. Cu cât întârzierea este mai lungă, cu atât particulele ies mai mari. Iar schimbând concentrația tamponului, echipa a reușit să transforme particulele din sfere în forme alungite, asemănătoare unui avocado.
Sistemul măsoară particulele în timp ce se formează, prin împrăștierea luminii, și își reglează singur parametrii pentru a ajunge la mărimea țintă. Pe baza datelor experimentale, cercetătorii au antrenat și un model de învățare automată, care prezice ce combinații de parametri dau o anumită mărime sau formă. Astfel se reduce încercarea repetată, care încetinește acum dezvoltarea.
Ce urmează și limitele
Este un sistem de laborator. Are și o limită recunoscută: forma particulelor trebuie deocamdată măsurată cu analize externe, în afara sistemului automat. Sursa nu descrie teste ale unor medicamente reale făcute cu această metodă, deci beneficiul pentru pacienți este încă potențial.
Echipa a depus un brevet și a înființat compania BIZON Labs, intrată în acceleratorul delta v al MIT. Cercetarea a fost susținută, între altele, de U.S. Food and Drug Administration, de granturi ale National Cancer Institute prin Koch Institute și de Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship.
Ilustrație explicativă generală despre formarea nanoparticulelor lipidice, nu din studiul MIT. Foto: Michael D. Buschmann, Manuel J. Carrasco / Wikimedia Commons (CC BY 4.0)