威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程研究人员发现的一种保护性矿物涂层可以让像COVID-19疫苗这样强大的信使RNA疗法在室温下储存，使它们更容易被世界各地资源贫乏的社区所利用。
在《生物材料学报》上发表的一篇论文中，威廉·墨菲教授和他实验室的合作者详细介绍了如何使用优化的矿物涂层成分在室温下保持mRNA活性长达6个月。有了这种保存方式，mRNA疗法——对抗传染病的疫苗，以及新兴的癌症和组织再生疗法——就可以储存在当地诊所的货架上。
基于mrna的COVID-19疫苗的快速开发改变了大流行的游戏规则。这种疫苗利用信使rna引导细胞从病毒表面产生一种蛋白质，引发免疫反应，让我们的身体为真正的病毒做好准备。
多项估计表明，经过数十年不断增加的mRNA研究(其中一些研究获得了2023年诺贝尔奖)，疫苗拯救了数百万人的生命。
只有一个问题:COVID-19疫苗以及其他基于mrna的癌症疗法需要冷链储存以保持其效力。
“这听起来像是一个微不足道的问题，但它实际上是一个相当大的问题，”生物医学工程、骨科和康复学教授墨菲说。“如果你想把这些带到撒哈拉以南的非洲，你将面临巨大的挑战。”
研究负责人Joshua Choe是一名医学博士。墨菲实验室的一名学生筛选了40种矿物成分，目的是找到一种矿物成分，当与mRNA复合物结合时，其稳定性比目前用于疫苗的配方更简单。
最后，他确定了一种含有适量柠檬酸盐和氟化物的组合物，可以保持冷冻干燥mRNA的效力。他现在正在将这种方法应用于与COVID疫苗类似的配方中，并取得了有希望的早期结果。该小组已经通过威斯康星校友研究基金会提交了一项临时专利。
“一直到六个月，你都保持着这种活动，而不使用我们的矿物质来储存这些mRNA疗法，两周后你会失去相当多的活动，然后它就会下降到几乎没有，”Choe说，他希望在毕业后成为一名整形外科医生和研究员。
这种方法从古代化石保存DNA和蛋白质的能力中获得灵感。科学家成功提取DNA，分析“丹尼”的基因组。据估计，丹尼是9万年前的人类祖先，2012年在俄罗斯的一个洞穴中发现了他的遗骸。在坦桑尼亚的另一项发现中，研究人员在380万年前的鸵鸟蛋壳中发现了完整的蛋白质。
大约15年来，墨菲的实验室一直在使用矿物质来稳定生物分子，用于各种生物医学应用。在2020年冬季孤立的日子里，崔在实验室工作时看到了将这种策略应用于mRNA治疗的机会。
除了进一步证明mRNA疫苗的有效性外，Murphy和他的团队正在研究将其用于组织再生，特别是用于治疗脊髓损伤、伤口愈合和再生软骨、肌肉和骨骼。
墨菲说:“我们希望能够以一种现成的方式实现这一目标，这样你就可以把现成的治疗方法应用到病人身上，刺激组织再生。”
William Murphy是Harvey D. Spangler教授和H.I. Romnes学院研究员。他也是威斯康星大学麦迪逊分校前沿生物研究所的创始主任。该论文的其他作者包括墨菲实验室成员、DVM/博士汉娜·布林克曼(Hannah Brinkman)。李在成(Jae Sung Lee)是一名科学家。
