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Jun 03, 2023

Il dispositivo fotochimico promuove la ricerca sulle malattie infettive della CSU sul vaccino

by Anne Manningphotos by John Eiselepublished Aug. 2, 2022 Soon after COVID-19

di Anne Manningfoto di John Eiselepubblicate il 2 agosto 2022

Subito dopo che il COVID-19 è diventato una pandemia nel 2020, i ricercatori di scienze della vita della Colorado State University sono entrati in azione, applicando decenni di esperienza in microbiologia, immunologia e malattie infettive allo sviluppo di un candidato vaccino che potrebbe funzionare contro il nuovo coronavirus.

Due anni dopo, la ricerca della CSU sui vaccini per tutti i tipi di malattie – non solo per il COVID-19 – continua a prosperare. Ciò è dovuto in parte a un dispositivo unico nel suo genere per la produzione e il test dei vaccini, progettato e prototipato dagli ingegneri della CSU, un’idea concepita durante quei primi, frenetici giorni della pandemia. Ora, questo reattore fotochimico a flusso ad alta intensità costruito su misura, chiamato “VacciRAPTOR”, viene integrato nel più ampio progetto universitario sul coronavirus e in altri sforzi di ricerca, poiché può essere utilizzato per inattivare molti tipi di virus e agenti patogeni.

Il VacciRAPTOR è stato costruito da un team di ingegneri del laboratorio di prototipazione rapida dell'Energy Institute guidato dal ricercatore senior John Mizia. L'ingegnere principale del laboratorio, Matt Willman, ha guidato la progettazione del dispositivo, mentre lo studente del master Andrew Andraski sta guidando la caratterizzazione e i test. Gli ingegneri hanno collaborato al progetto con il gruppo di ricerca sui vaccini guidato da Raymond Goodrich, direttore esecutivo del Centro di ricerca sulle malattie infettive e professore presso il Dipartimento di microbiologia, immunologia e patologia.

Dopo due anni di prototipazione, il VacciRAPTOR è recentemente passato dal Powerhouse Energy Campus ai laboratori di ricerca sulle malattie infettive del Foothills Campus. Ora consente di produrre e testare vaccini per numerose malattie in modo molto più rapido ed efficiente rispetto ai sistemi precedenti, tracciando un percorso più agevole e veloce verso gli studi clinici.

Lo studente del master in ingegneria Andrew Andraski, la studentessa DVM Alina Vise e la studentessa di ingegneria Katherine Compton preparano il VacciRAPTOR per un test con la soluzione del virus Zika.

All’inizio della pandemia, Goodrich e colleghi hanno iniziato a testare se una tecnologia esistente di inattivazione degli agenti patogeni che combina la vitamina riboflavina e la luce ultravioletta potesse essere utilizzata per sviluppare un vaccino contro il coronavirus. Il loro obiettivo era creare un vaccino basato su un virus inattivato e intatto, che stimolasse la risposta immunitaria ma non causasse la malattia nel paziente.

La tecnologia si basa su due decenni di lavoro di Goodrich e colleghi che avevano precedentemente inventato una tecnica di inattivazione degli agenti patogeni per le trasfusioni di sangue utilizzando la stessa fotochimica. All’inizio del 2020, Goodrich e colleghi hanno scoperto che la reazione fotochimica della riboflavina-luce UV che funziona per la riduzione degli agenti patogeni nel sangue funziona anche su SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19. Il loro lavoro successivo per dimostrare l’efficacia di questo processo per lo sviluppo di vaccini umani è stato sostenuto dal National Institutes of Health. Questo processo è ora concesso in licenza come SolaVAX™ e concesso in licenza esclusiva per il lavoro sui vaccini umani da Solaris Vaccines, Inc.

La studentessa DVM Elizabeth Sullivan aiuta a preparare il VacciRAPTOR per un test con la soluzione del virus Zika.

Per testare il processo di sviluppo del vaccino SolaVAX™, i ricercatori di malattie infettive hanno utilizzato una versione modificata di un dispositivo commercialmente noto come Mirasol Pathogen Reduction Technology System, che Goodrich e colleghi hanno inventato oltre dieci anni fa. La tecnologia Mirasol è di proprietà della società di dispositivi medici Terumo BCT, dove Goodrich ha trascorso parte della sua carriera. Viene spesso utilizzato dalle banche del sangue per ripulire il sangue donato da virus, batteri e parassiti. Il sangue viene raccolto in sacchetti di plastica trasparente – familiari a chiunque abbia donato sangue – e poi caricato nella macchina Mirasol ed esposto alla luce UV.

Sebbene questa configurazione abbia consentito ai ricercatori del vaccino CSU di dimostrare il concetto che la tecnologia funziona anche sui coronavirus, era limitata perché poteva essere elaborata solo una busta di soluzione virale alla volta, ha spiegato Lindsay Hartson, direttrice del laboratorio Goodrich presso l'Infectious Disease Centro di ricerca.