Weigerst du dich, eine Nanopartikel-Impfstoffe injiziert zu bekommen? Du wirst sie inhalieren müssen! Ein neues «Nano-Mikro-Komposit»-Verabreichungskonzept für inhalative Impfstoffe: Es kombiniert biologisch abbaubare Mikrokapseln mit Protein-Nanopartikeln, die mehrere Antigene enthalten und löst so eine Breitband-Immunreaktion aus und erweitert die Reichweite des Impfschutzes.
Výskumníci z Inštitútu chemického inžinierstva (IPE) Čínskej akadémie vied navrhli nový koncept dodávania vakcín vo forme nano-mikrokompozitov. Na základe tejto myšlienky majú jeden platforma inhalovateľnej vakcíny vyvinutý s jednou dávkou suchého prášku na báze viacúrovňových nano-mikro kompozitných štruktúr. Vakcína bola úspešne vytvorená v laboratóriu a ukázalo sa, že je účinná pri blokovaní respiračných vírusových infekcií a ich prenosu na zvieracích modeloch. Táto platforma je veľkým prísľubom boja proti budúcim vznikajúcim a epidemickým infekčným chorobám. Táto štúdia bola zverejnená 13. decembra v Príroda zverejnená.
V posledných rokoch výskumníci výrazne pokročili vo vývoji vakcín proti respiračným infekčným chorobám. Väčšina z týchto vakcín však prešla podaná intramuskulárna injekcia, ktorý primárne spúšťa humorálnu imunitnú odpoveď a spolieha sa na protilátky v krvi, ktoré neutralizujú vírus. Bohužiaľ, tento prístup nedokáže spustiť imunitnú odpoveď v slizniciach a vybudovať silnú imunitnú bariéru v dýchacom trakte.
Okrem toho, adjuvans používané v súčasných vakcínach, ako sú hliníkové adjuvans, nie sú schopné spustiť bunkové imunitné reakcie a sú neúčinné v boji proti rýchlym vírusovým mutáciám. Súčasná tekutá forma vakcín navyše vyžaduje prísne podmienky skladovania pri nízkych teplotách a dvoj- alebo trojdávková očkovacia schéma ovplyvňuje aj celkovú zaočkovanosť. Na vyriešenie týchto problémov je potrebná interdisciplinárna integrácia a inovatívne výskumné prístupy na vývoj bezpečnejších a účinnejších vakcín proti respiračným infekciám.
Pomocou tohto prístupu vyvinuli prof. Wei Wei a prof. Ma Guanghui zo Štátneho kľúčového laboratória biochemického inžinierstva na IPE novú platformu vakcín v interdisciplinárnej spolupráci s prof. Wangom Hengliangom a prof. Zhu Liom zo Štátneho kľúčového laboratória patogénov a Biologická bezpečnosť na prekonanie výziev. Táto platforma kombinuje biodegradovateľné mikroguľôčky s proteínovými nanočasticami. Povrch týchto nanočastíc môže niesť viacero antigénov súčasne, čo spúšťa širokospektrálnu imunitnú odpoveď a rozširuje dosah ochrany vakcínou. Vďaka flexibilite prezentácie antigénu je možné rýchlo a jednoducho vyvinúť aj iné vakcíny proti respiračným vírusom.
Okrem toho jedinečná nano-mikrokompozitná štruktúra platformy umožňuje účinnú imunitnú odpoveď v pľúcach tým, že umožňuje výkonné podávanie. Akonáhle sa antigénové nanočastice uvoľnia, môžu byť účinne transportované Bunky prezentujúce antigén byť zahrnuté. Okrem toho táto suchá prášková vakcína znižuje skladovanie a Náklady na dopravu významný, vďaka čomu je vhodný pre oblasti s obmedzenými možnosťami chladenia, čím sa zvyšuje miera imunizácie.
Okrem toho trvalé uvoľňovanie antigénov vo vakcíne má za následok dlhotrvajúcu humorálnu, bunkovú a slizničnú imunitu len jednou inhaláciou. V neskoršej spolupráci s profesorom He Zhanlongom z Inštitútu lekárskej biológie Čínskej akadémie lekárskych vied vedci vyvinuli model ochrany vzduchom, ochranu pred kontaktom a blokovanie prenosu vzduchom, ktorý demonštroval výhody inhalačnej vakcíny na prevenciu vírusových infekcií a prenos.
«Für die Komponenten dieses Nano-Mikro-Systems wurden natürliche Proteine und zugelassene Polymermaterialien verwendet. Die Wirksamkeit und Sicherheit des Impfstoffs wurde systematisch an nicht-menschlichen Primaten untersucht, was auf sein grosses Potenzial für die klinische Umsetzung hinweist», so Prof. Wei Wei.
Ďalšie informácie: Guanghui Ma, Inhalačná vakcína proti SARS-CoV-2 na jednodávkovú aerosólovú imunizáciu suchým práškom (N&V), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06809-8. www.nature.com/articles/s41586-023-06809-8
(via Odhalenie temnoty)