Development of innovative RNA vaccine system using ultrasound-responsive nanobubbles

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06715
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Tada Rui 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (70635888)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 核酸ワクチン / 超音波 / リポソーム / RNAワクチン / 感染症 / デリバリーシステム / 遺伝子導入 / DNAワクチン

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop a novel RNA vaccine system based on ultrasound-responsive nanobubble technology as a new modality for nucleic acid vaccines, which has gained attention during the COVID-19 pandemic. Initial experiments using mRNA did not yield the expected increase in antibody titers, leading us to shift our approach toward plasmid DNA. When we introduced plasmid DNA into mouse muscle tissue using nanobubbles combined with ultrasound irradiation, we observed a significant enhancement in antigen-specific antibody production. Moving forward, we plan to continue developing RNA vaccines by optimizing nanobubbles and incorporating adjuvants while simultaneously advancing DNA vaccine development using our nanobubble technology.

Free Research Field

免疫学、薬剤学、微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新型コロナウイルスのパンデミックは、ワクチン開発の重要性を再認識させた。生命は勿論、社会秩序および経済を守るためには効果的かつ安全な核酸ワクチンシステムの更なる開発が必要不可欠と考えられる。本研究により見いだされた超音波応答性ナノバブルを用いた核酸ワクチンシステムは、新たなワクチンモダリティとなり得ると思われる。さらなる研究開発によって多くのワクチンモダリティの一翼を担うことで社会に貢献することが期待される。