RNAワクチンを高温に耐えられるようにする新しい製剤(New formulation helps RNA vaccines withstand high temperatures)

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2026-09-28 マサチューセッツ工科大学(MIT)

MITの研究者らは、mRNAワクチンを運ぶ脂質ナノ粒子(LNP)の処方をAIで最適化し、高温でも安定性を保つ新しい製剤を開発した。mRNAは分解しやすく、従来のワクチンは−20~−80℃程度の低温保存が必要なため、冷蔵設備の乏しい地域への輸送が課題となっていた。研究チームは約50種類の添加剤を評価し、少量の実験データから最適な添加剤の組み合わせを予測する機械学習アルゴリズムを利用した。その結果、開発したLNP製剤は室温で1年間、37℃で2カ月間保存しても高い安定性を維持し、保存後にマウスへ投与した場合も従来型LNPと同等の免疫応答を誘導した。また、マイクロニードルパッチへの応用でも有効性が確認された。研究は、mRNAワクチンの流通拡大だけでなく、AIを利用した医薬品製剤開発の迅速化にもつながる成果である。

<関連情報>

データ効率の高いAIを用いた耐熱性mRNA-脂質ナノ粒子ワクチンの迅速な発見 Accelerated discovery of thermostable mRNA–lipid nanoparticle vaccines using data-efficient AI

Jinbi Tian, Khanh T. M. Tran, Brett H. Pogostin, Olivia Sheridan, Sevinj Mursalova, Amy H. Lee, Shuai Liu, Jaya Hamkins, Daniel Antov, Alana L. Power, Zane S. Dash, Dongsoo Yun, Mina Konaković Luković, Robert S. Langer & Ana Jaklenec
Nature Biotechnology  Published:28 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41587-026-03331-w

RNAワクチンを高温に耐えられるようにする新しい製剤(New formulation helps RNA vaccines withstand high temperatures)

Abstract

The instability of mRNA−lipid nanoparticles (LNPs) necessitates ultra-cold storage, limiting global distribution and their broader application in advanced delivery systems. Solid-state, water-free formulations enhance thermostability and enable integration into emerging delivery modalities such as microneedle patches. Previous efforts to stabilize mRNA−LNPs have been constrained by narrow formulation scope and low-throughput screening methods. Here we introduce Algorithm-Guided Experimental design for lipid Nanoparticle Thermostabilization (AGENT), an artificial intelligence (AI)-driven framework that couples high-throughput experimentation with Bayesian optimization to identify thermostable mRNA−LNP formulations. AGENT extracts maximal information from sparse experimental datasets, enabling efficient formulation optimization in six iterations completed within 1 month. We stabilized mRNA vaccines with two clinically relevant LNPs representative of the Moderna (SM-102-based) and Pfizer-BioNTech (ALC-0315-based) compositions into solid-state formulations that retained 100% bioactivity after storage at 37 °C for more than 2 months. In rodents and non-human primates, thermostable, solid-state vaccine formulations induced antigen-specific immune responses non-inferior to those elicited by intramuscular delivery of freshly prepared soluble vaccines.

有機化学・薬学
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