مطالعات یک گروه تحقیقات بین‌المللی نشان می‌دهد که نانوذرات طلای کایرال، کارایی واکسن را تا بیش از ۲۵ درصد افزایش می‌دهد.
سه گروه تحقیقاتی از دانشگاه میشیگان در آمریکا، دیگری از دانشگاه جیانگ نان در چین و یک گروه برزیلی در دانشگاه فدرال سائو کارلوس (UFSCar) در این مطالعه همکاری کردند.
در این پروژه واکسن‌های کووید-۱۹ مورد نظر نبود، زیرا خیلی قبل از همه‌گیری کرونا این پروژه شروع شد. محققان از واکسن‌هایی استفاده کردند که برای مبارزه با یک سویه خاص ویروس آنفولانزا ساخته شده است. در حالی که این سویه‌ای نیست که در حال حاضر در برزیل در گردش باشد، در اصل نتایج را می‌توان برای هر نوع واکسنی تعمیم داد. نانوذرات طلای کایرال چپ‌دست، ماده فعال نیستند، بلکه یک کمکی هستند که پاسخ ایمنی گیرنده را تقویت می‌کنند.
مورا از محققان این پروژه گفت: «کلید درک سهم این نانوذرات، مفهوم کایرالیته است، که در مورد جسم یا سیستمی که نمی‌توان آن را روی تصویر آینه‌ای خودش قرار داد، اعمال می‌شود.» بنابراین کایرالیته نوعی عدم تقارن است. بهترین مثال دقیقاً تفاوت بین دست چپ و راست است. وقتی دست هایمان را به سمت آینه می‌گیریم، دستی که در سمت راست می‌بینیم دست چپ ماست و بالعکس.
مولکول‌های کایرال بسته به چپ دست یا راست دست بودن می‌توانند خواص کاملاً متفاوتی داشته باشند. مورا گفت: «دو شکل کایرال یک مولکول به عنوان انانتیومر شناخته می‌شوند. یک نمونه غم انگیز تالیدومید است، دارویی که در اواخر دهه ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ برای زنان باردار برای تهوع صبحگاهی تجویز می‌شد. باعث شد نوزادانی با طیفی از ناهنجاری‌ها متولد شوند. یکی از انانتیومر‌های موجود در این ماده اثر درمانی مورد انتظار را داشت، اما دیگری اندام جنین را آتروفی کرد.»
مورا توضیح داد که تحقیقات در زمینه نانومواد به اندازه کافی پیشرفت کرده است که دانشمندان را قادر می‌سازد تا یک انانتیومر را به طور کامل جدا کنند. ما با نانوذرات طلا شروع کردیم که متقارن و فاقد کایرالیته هستند. ما ابتدا با تعامل آن‌ها با اسید آمینه سیستئین کایرالیته را در آن‌ها القا کردیم و سپس با قرار دادن آن‌ها در معرض نور قطبی شده با استفاده از اسید آمینه فنیل آلانین به عنوان یک آنتن برداشت کننده نور، کایرالیته القایی را تشدید کردیم.»
کایرالیته با “ضریب g” در مقیاسی از منفی دو (۲-) تا مثبت دو (۲+) اندازه گیری می‌شود. روش مورد استفاده در این مطالعه دانشمندان را قادر می‌سازد تا از ۰٫۴ فراتر بروند و منجر به تولید سه نانوذره شد: طلای بی رنگ اصلی، انانتیومر راست دست و انانتیومر چپ دست.
وی می‌گوید: «ما در ابتدا نانوذرات را روی سلول‌های ایمنی انسانی کشت‌شده در شرایط آزمایشگاهی آزمایش کردیم و متوجه شدیم که نانوذرات کایرال باعث تولید مواد مرتبط با پاسخ ایمنی حتی در غیاب آنتی‌ژن می‌شوند. هر ماده‌ای که بتواند تولید آنتی‌بادی را تحریک کند. این نوع واکنش دقیقاً همان کاری است که یک ادجوانت در یک واکسن انجام می‌دهد.»
سپس، محققان نانوذرات را روی ویروس آنفولانزا آزمایش کردند. مورا گفت: «ما دریافتیم که انانتیومر‌ها کارایی واکسن را تا حد زیادی افزایش می‌دهند. به طور خاص، انانتیومر چپ دست باعث افزایش ۲۵٫۸ درصدی کارایی در مقایسه با انانتیومر راست دست و افزایش حتی بیشتر در مقایسه با نانوذرات غیر کایرال شد.»
مورا تاکید کرد که این فناوری برای هر کسی که مایل به استفاده از آن باشد در دسترس است. این فناوری می‌تواند توسط هر تولید کننده‌ای از هر نوع واکسنی، از جمله واکسن‌های ضدکرونا یا آنفولانزا استفاده شود. ما توسعه‌دهنده واکسن نیستیم، اما این دانش اولیه را به عنوان یک پلتفرم فناوری، ارائه می‌کنیم.»