Редкие (орфанные) заболевания затрагивают 300 млн человек в мире. Каждый из 5000 – 8000 таких диагнозов встречается не чаще чем у 5 из 10 000 человек, но в совокупности они образуют глобальный кризис. Прорывные технологии на основе нуклеиновых кислот (НК) — антисмысловые олигонуклеотиды, мРНК-вакцины, CRISPR/Cas9 — остаются недоступными для многих пациентов из-за высокой стоимости, сложности производства и регуляторных барьеров. Особенно остро проблема стоит при ультраредких диагнозах, где требуются единичные дозы препаратов.
NANOSPRESSO — «кофемашина» для генной терапии
Консорциум европейских ученых под руководством Раймонда Схиффелерса (Университет Утрехта) представил систему NANOSPRESSO — микрофлюидный биопринтер для синтеза лекарств на основе ДНК/РНК непосредственно в клиниках. Устройство использует картриджи с нуклеиновыми кислотами и липидами, которые под давлением смешиваются в микрофлюидных каналах, формируя липидные наночастицы (ЛНЧ) размером ~100 нм. Такой подход позволяет производить терапевтические дозы за считанные минуты, сокращая затраты в 10 раз по сравнению с промышленным производством.
Технология: как это работает
ЛНЧ — ключевой инструмент доставки НК в клетки. Они состоят из ионизированных липидов, холестерина, хелперных липидов и ПЭГ-липидов. В промышленности для их создания применяют струйное смешивание, но оно неэффективно для мелкосерийного производства. NANOSPRESSO использует микрофлюидные технологии, обеспечивающие точный контроль над смешиванием компонентов. Картриджи с НК и липидами загружаются в систему, где под давлением проходят через микроканалы, образуя стабильные ЛНЧ (рис 1). Встроенная система фильтрации гарантирует стерильность и качество препарата.
Рис 1. Технология платформы NANOSPRESSO. (A) Картриджи будут содержать терапевтические нуклеиновые кислоты и подходящие липидные эксципиенты, адаптированные под конкретное заболевание и генотип пациента. В местной больничной аптеке картридж вставляется в микрофлюидный смеситель, где фазы липидов и нуклеиновых кислот точно объединяются для формирования липидных наночастиц. Каждый картридж также оснащён встроенной системой стерильной фильтрации конечного продукта, обеспечивающей его высочайшее качество и безопасность. (B) Прототип картриджа, проходящий испытания и оптимизацию.
Преимущества и перспективы
NANOSPRESSO решает ключевые проблемы персонализированной медицины:
1. Доступность: снижение стоимости терапии за счет локального производства.
2. Гибкость: возможность создавать препараты для ультраредких заболеваний, индивидуальных противоопухолевых вакцин или мРНК-препаратов против инфекций.
3. Скорость: синтез занимает часы, а не недели, что критично при острых состояниях.
Как отмечает Схиффелерс, система может стать «фармацевтической революцией». Устройство сравнивают с платформой CliniMACS Prodigy для CAR-T-клеток, которая уже позволяет производить терапию в клиниках.
1. Доступность: снижение стоимости терапии за счет локального производства.
2. Гибкость: возможность создавать препараты для ультраредких заболеваний, индивидуальных противоопухолевых вакцин или мРНК-препаратов против инфекций.
3. Скорость: синтез занимает часы, а не недели, что критично при острых состояниях.
Как отмечает Схиффелерс, система может стать «фармацевтической революцией». Устройство сравнивают с платформой CliniMACS Prodigy для CAR-T-клеток, которая уже позволяет производить терапию в клиниках.
Текущий статус и вызовы
Пока NANOSPRESSO существует в виде прототипа. Следующие этапы включают:
· Оптимизацию микрофлюидных компонентов.
· Клинические испытания для подтверждения безопасности и эффективности.
· Согласование регуляторных требований (EMA, FDA).
· Оптимизацию микрофлюидных компонентов.
· Клинические испытания для подтверждения безопасности и эффективности.
· Согласование регуляторных требований (EMA, FDA).
Значение разработки
NANOSPRESSO может сделать генную терапию доступной для миллионов пациентов, особенно в регионах с ограниченным доступом к высокотехнологичному производству. Устройство ускорит внедрение персонализированных методов лечения, таких как мРНК-вакцины против рака или антисмысловые олигонуклеотиды для коррекции генных мутаций.
Заключение
Технология демонстрирует, как микрофлюидика и автоматизация преодолевают барьеры в производстве биопрепаратов. Если испытания подтвердят потенциал NANOSPRESSO, это станет шагом к децентрализованной, доступной медицине будущего.
Дата публикации: 07.07.2025
Первоисточник:
Estapé Senti M. et al. NANOSPRESSO: toward personalized, locally produced nucleic acid nanomedicines Front. Sci., 2025 June 26; 3. doi: 10.3389/fsci.2025.1458636
https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2025.1458636/full
Первоисточник:
Estapé Senti M. et al. NANOSPRESSO: toward personalized, locally produced nucleic acid nanomedicines Front. Sci., 2025 June 26; 3. doi: 10.3389/fsci.2025.1458636
https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2025.1458636/full