Des chercheurs de l'Université d'Albany du RNA Institute ont développé une nouvelle méthode pour tester l'intégrité du vaccin COVID-19 qui pourrait permettre à toute personne possédant des compétences de base en manipulation de vaccins de détecter rapidement et efficacement les vaccins périmés, sans équipement de laboratoire spécialisé.
En employant des signaux dérivés du laser pour évaluer la stabilité du vaccin, la méthode peut être réalisée sur des flacons scellés sans perturber les effets thérapeutiques du vaccin. Le système pourrait être contenu dans une unité portable pour faciliter le transport et la manipulation.
La recherche marque une avancée importante dans la technologie des vaccins à ARNm et a fait la couverture de janvier 2024 de Analytical Chemistry. .
"Les méthodes actuelles pour tester l'intégrité des vaccins à base d'ARNm sont destructrices, longues, coûteuses et nécessitent un personnel hautement qualifié", a déclaré la collaboratrice Lamyaa Almehmadi, qui a dirigé cette étude en tant que doctorante. étudiant au RNA Institute de l'UAlbany et travaille maintenant comme postdoctorant au MIT.
« Il existe un besoin non satisfait d'une méthode simple et rapide pour tester la stabilité des vaccins à ARNm distribués aux cliniques de vaccination, aux cabinets médicaux et aux pharmacies du monde entier. À ma connaissance, notre méthode est la première à permettre une analyse in situ et non -approche destructrice et sans réactif pour l'analyse de la stabilité de l'ARNm dans les vaccins à base d'ARNm."
Lorsque les premiers vaccins à ARNm contre la COVID-19 ont été déployés, des inquiétudes ont rapidement émergé concernant le transport et le stockage des vaccins. En effet, les vaccins reposent sur des molécules d'ARNm actives qui peuvent se dégrader en cas d'exposition prolongée au soleil et/ou à des températures en dehors de la plage de moins 80 à moins 20 degrés Celsius.
Bien que les vaccins à ARNm posent des défis logistiques particuliers, la communauté mondiale de la santé publique a mis en œuvre avec succès des systèmes permettant de maintenir des conditions optimales pour la stabilité des vaccins. Avec ces systèmes en place, cette nouvelle méthode peut fournir un niveau d'assurance supplémentaire pour garantir la stabilité des vaccins et renforcer la confiance dans leur efficacité.
La méthode utilise un instrument de spectroscopie Raman unique développé par Igor Lednev de l'UAlbany, professeur doté de Williams-Raycheff au Département de chimie. La technique consiste à pointer un laser ultraviolet (UV) dans un liquide, ce qui crée une lumière diffusée qui peut être détectée et analysée, révélant des signatures chimiques.
Depuis son invention il y a environ 20 ans, le laboratoire de Lednev a adapté la technologie, combinée à un apprentissage automatique avancé, pour diverses applications, notamment la médecine légale et la détection de maladies.
Dans cette dernière application, l'équipe de Lednev a développé un moyen de détecter de petits changements dans la structure de l'ARNm qui indiquent une perte de fonctionnalité thérapeutique.
"Notre méthode fonctionne en projetant un laser UV profond à travers un flacon de vaccin et en collectant la lumière diffusée qui en résulte", a expliqué Almehmadi.
« Cette lumière diffusée est ensuite détectée par notre instrument et notre logiciel la traite pour produire la signature de l'ARN, connue sous le nom de spectre Raman. Le spectre Raman de l'ARNm est ensuite utilisé pour l'analyse de la dégradation de l'ARN. Le test est rapide et ne prend généralement que quelques minutes. minutes pour terminer."
Contrairement aux méthodes existantes utilisées pour tester la stabilité des vaccins qui nécessitent une formation spécialisée et doivent être réalisées en laboratoire, cette méthode peut être entièrement contenue dans un instrument portatif. Il est également non invasif et pourrait donc être utilisé pour tester plusieurs flacons de vaccin qui, s'ils s'avèrent stables, pourraient ensuite être administrés.
"Les personnes ayant une formation de base sur la manipulation des flacons de vaccins et l'utilisation de l'instrument pourraient utiliser notre méthode efficacement dans divers contextes en dehors d'un laboratoire", a déclaré Almehmadi.
"De plus, avec l'aide d'un logiciel avancé, le processus de collecte de données et d'interprétation des résultats peut être automatisé, le rendant ainsi accessible à un plus large éventail d'utilisateurs."
"La technologie que nous avons développée dans cette étude est universelle à plusieurs égards importants", a déclaré Lednev.
"Il permet d'obtenir les caractéristiques spectrales de l'ARNm in situ sans désintégrer la capsule du vaccin. Il est également non destructif ; si le résultat du test est positif, le vaccin pourrait alors être utilisé pour le traitement. Pour ces raisons, notre nouvelle technologie pourrait trouver de nombreuses applications pour tester la stabilité de divers vaccins à ARNm et des produits thérapeutiques à ARNm en général."
Lednev note que ce travail était un effort collaboratif et interdisciplinaire rendu possible grâce à l'expertise d'Alexander Shekhtman et de Sergei Reverdatto, tous deux du département de chimie de l'UAlbany, qui ont conçu et préparé les vaccins modèles utilisés dans cette étude et mené des tests biochimiques pour évaluer la stabilité du vaccin.
Plus d'informations : Lamyaa M. Almehmadi et al, Test de stabilité in situ pour les vaccins à ARNm basé sur la spectroscopie Raman à résonance UV profonde, Chimie analytique (2023). DOI :10.1021/acs.analchem.3c01761
Informations sur le journal : Chimie analytique
Fourni par l'Université d'Albany
