乾燥mRNAワクチンパッチ設計を前進させる新研究(New study advances dry mRNA vaccine patch design)

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2026-07-08 ロイヤルメルボルン工科大学(RMIT)

RMIT大学、マサチューセッツ工科大学(MIT)、ハーバード大学医学大学院の共同研究チームは、mRNAワクチンを溶解性マイクロニードルパッチとして乾燥保存する際の設計指針を明らかにした。研究では、mRNAを運搬する脂質ナノ粒子(LNP)が乾燥工程で受ける影響を詳細に解析し、乾燥条件やパッチ材料の組成が粒子の安定性や機能維持に大きく関わることを示した。適切な設計により、LNPの構造とmRNAの機能を保持できる可能性が確認され、室温保存に適したワクチンパッチ開発への実用的な指針が得られた。マイクロニードルパッチは多数の微細な針で皮膚へ薬剤を送達するため、注射器を用いずに接種できる利点があるほか、冷蔵・冷凍輸送(コールドチェーン)への依存を軽減できる可能性がある。これにより、低・中所得国や医療資源の限られた地域でのワクチン供給やパンデミック時の迅速な配布に貢献することが期待される。研究成果は『Advanced Functional Materials』に掲載された。

乾燥mRNAワクチンパッチ設計を前進させる新研究(New study advances dry mRNA vaccine patch design)
Microneedle patches. Image: Cherry Cai, RMIT

<関連情報>

mRNAワクチンの低温保存に代わる方法の検討:ポリマーマトリックス中で乾燥させた際のmRNA-脂質ナノ粒子の安定性 Exploring an Alternative to mRNA Vaccine Cold Chain Storage: MRNA-Lipid Nanoparticle Stability When Dried in a Polymer Matrix

Brendan P. Dyett, Shahad K. Alsaiari, John L. Daristotle, Timothy A. Forster, Alicia Lau, Dhruv Varshney, Rania Afaneh, Andrew R. Hanna, Charles Sloane, David Mankus, Haitao Yu, Jiali Zhai, …
Advanced Functional Materials  Published: 07 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.75716

ABSTRACT

Cold chain storage requirements limit the accessibility of mRNA vaccines and therapeutics more broadly within the developing world. Polymer microneedles are a promising alternative for overcoming challenges associated with cold chain distribution and vaccine storage, and have additional advantages in ease of application. Herein, we reveal the structural transformations and performance of mRNA-loaded lipid nanoparticles (LNPs) during dehydration and rehydration within the polymer framework (PVPVA) employed for microneedle fabrication. Cryogenic transmission electron microscopy and in situ small-angle x-ray scattering revealed that the LNPs display partial inverse hexagonal packing of the self-assembled lipid molecules, which can be recovered upon rehydration with sufficient polymer loading (polymer:mRNA > 320:1). The performance of the recovered LNPs is sensitive to polymer loading, and at low polymer loading (polymer:mRNA 32:1), the LNPs are unstable. LNPs of higher N/P ratios (mole ratio of protonatable amines to mole of phosphate groups from mRNA) were more robust to recovery due to improved mRNA encapsulation efficiency (∼20%–80%) and potentially lower loss of mRNA-loaded carriers during processing (∼3-fold lower coalescence signal). Balancing the polymer and mRNA loading yielded a 100-fold increase in transfection for the optimized 5.4 N/P ratio Lipid-5 system.

有機化学・薬学
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