Jednou z největších logistických nevýhod mRNA vakcín je jejich citlivost na teplotu. Molekula mRNA i lipidové nanočástice, které ji dopravují do buněk, mohou během skladování degradovat. Proto byla zejména u prvních covidových vakcín tolik diskutována potřeba chladového řetězce.
Výzkumníci z MIT nyní ukázali, že umělá inteligence může hledání stabilnějších formulací výrazně urychlit.
V nové studii publikované 28. září 2026 v Nature Biotechnology představili systém AGENT – Algorithm-Guided Experimental design for lipid Nanoparticle Thermostabilization. Ten kombinuje laboratorní experimenty s bayesovskou optimalizací a pomáhá vybírat nejslibnější kombinace pomocných látek.
Možných kombinací látek, jejich koncentrací a poměrů je obrovské množství. Zkoušet je všechny metodou pokus–omyl by bylo pomalé. AGENT proto pracoval trochu jako velmi dobře informovaný navigátor: z výsledků předchozích experimentů odhadoval, které kombinace má největší smysl vyzkoušet jako další.
Optimalizace zabrala pouhých šest experimentálních kol během přibližně jednoho měsíce. Výsledkem byly pevné, bezvodé formulace mRNA v lipidových nanočásticích. Optimalizované formulace si zachovaly 100 % biologické aktivity i po více než dvou měsících skladování při 37 °C. Výzkumníci přitom pracovali se dvěma klinicky relevantními typy lipidových nanočástic – založenými na lipidech SM-102 a ALC-0315, tedy reprezentujícími složení používaná u vakcín Moderna a Pfizer/BioNTech.
Vakcína v náplasti?
Samotná stabilita v laboratoři ještě nestačí. Vědci proto formulace testovali také na zvířatech. U hlodavců a primátů vyvolávaly tepelně stabilní vakcíny antigen-specifickou imunitní odpověď, která nebyla horší než u čerstvě připravených rozpustných vakcín podaných do svalu.
Technologie navíc umožnila začlenit mRNA vakcínu do mikrojehličkových náplastí. Takové systémy by jednou mohly dále zjednodušit distribuci a aplikaci některých vakcín.
Chladový řetězec komplikuje přepravu vakcín zejména do oblastí s omezenou zdravotnickou a energetickou infrastrukturou. Pokud by bylo možné mRNA přípravky dlouhodobě skladovat při vyšších teplotách, mohla by odpadnout část nákladné a složité logistiky. A stejný princip nemusí být omezen pouze na vakcíny – mRNA technologie se zkoumají také pro další léčebné aplikace.
Zatím jde o preklinický výzkum. Výsledky u zvířat neznamenají, že máme novou mRNA vakcínu, kterou lze dva měsíce nechat při 37 °C a následně podat člověku. Bezpečnost, stabilitu a účinnost konkrétních přípravků bude nutné ověřit v dalším vývoji a klinických studiích.
Studie ale ukazuje něco dalšího: AI nemusí v medicíně pouze analyzovat existující data. Může pomáhat navrhovat, které experimenty provést, a tím urychlovat hledání nových řešení.
Zdroj: Iniciativa Sníh | NATURE
Accelerated discovery of thermostable mRNA–lipid nanoparticle vaccines using data-efficient AI
The instability of mRNA−lipid nanoparticles (LNPs) necessitates ultra-cold storage, limiting global distribution and their broader application in advanced delivery systems. Solid-state, water-free formulations enhance thermostability and enable integration into emerging delivery modalities such as microneedle patches. Previous efforts to stabilize mRNA−LNPs have been constrained by narrow formulation scope and low-throughput screening methods. Here we introduce Algorithm-Guided Experimental design for lipid Nanoparticle Thermostabilization (AGENT), an artificial intelligence (AI)-driven framework that couples high-throughput experimentation with Bayesian optimization to identify thermostable mRNA−LNP formulations. AGENT extracts maximal information from sparse experimental datasets, enabling efficient formulation optimization in six iterations completed within 1 month. We stabilized mRNA vaccines with two clinically relevant LNPs representative of the Moderna (SM-102-based) and Pfizer-BioNTech (ALC-0315-based) compositions into solid-state formulations that retained 100% bioactivity after storage at 37 °C for more than 2 months. In rodents and non-human primates, thermostable, solid-state vaccine formulations induced antigen-specific immune responses non-inferior to those elicited by intramuscular delivery of freshly prepared soluble vaccines.
