Therapeutische kankervaccins op basis van mRNA hebben in recente klinische studies bemoedigende resultaten opgeleverd. Deze mRNA vaccins hebben in vergelijking met andere vaccines veel voordelen. Ten eerste, is hun productie minder arbeidsintensief en duur dan vaccins op basis van dendritische cellen. Doordat het antigen in de eel wordt aangemaakt resulteren mRNA vaccins in een betere cellulaire immuunrespons dan proterne vaccins. In vergelijking met DNA vaccins hebben mRNA vaccins als voordeel dat ze niet doorheen de celkernmembraan moeten geraken om tot een efficiente expressie van het antigen te leiden. Het doel van dit doctoraatsonderzoek is om de efficientie van RNA vaccins nog te verhogen door de afgifte en de design van het mRNA te verbeteren. Een verbeterde mRNA afgifte trachten we te bekomen door het te verpakken in kationische liposomen of door gebruik te maken van korte elektrische pulsen (elektroporatie). Ook het effect van de plaats van vaccinatie op de efficiente wordt bestudeerd. Ons onderzoek heeft tot nu toe aangetoond dat in vivo toediening van mRNA via elektroporatie superior is en dat injectie van mRNA in de spier leidt tot een hogere antigen productie en iets betere immuunrespons. Verder hebben we vastgesteld dat mRNA wordt herkent door het aangeboren immuunsysteem wanneer we liposomen gebruiken voor de afgifte. De herkenning van het mRNA door aangeboren immuunsysteem resulteerde in de productie van immunostimulerende cytokines, wat aantoont dat mRNA vaccins een adjuvant effect kunnen hebben. Echter, deze herkenning door het aangeboren immuunsyteem resulteerde ook in celdood. l.s.m. onze partner in MIT (Cambridge, USA) hebben we recent een nieuw mRNA (RNA replicon) ontworpen dat zichzelf kan vermenigvuldigen in de eel en veel efficienter is dan de huidige beschikbare gemodificeerde mRNAs. In de afrondingsfase van dit doctoraat zullen we in muizen de luciferase productie en immuunrespons tegen luciferase bestuderen na elektroporatie van gemodificeerd mRNAs en RNA replicons in de spier. Er zullen oak trachten de herkenning van het RNA door het aangeboren immuunsysteem te moduleren door gemodificeerde nucleotiden in te bouwen in het RNA. Verder zullen we nagaan in welke mate (gemodificeerd) RNA ook wordt herkent door het aangeboren immuunsysteem wanneer ze via elektroporatie de eel binnenkomt. Tenslotte, zullen we de immuunrespons en het antitumor effect bestuderen in een muismodel voor melanoma na vaccinatie met het meest beloftevolle gemodificeerde mRNA en RNA replicon.