Fredag 27. september 2013.- Mange virus og bakterier infiserer mennesker gjennom slimete overflater, for eksempel lungene, mage-tarmkanalen og forplantningsveiene. Ingeniører fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA har utviklet en ny type nanopartikkel som beskytter vaksinen slik at den kan generere en sterk immunrespons ikke bare i lungene, men også i lungene. slimflater vekk fra vaksinasjonsstedet, for eksempel mage-tarmkanalen og reproduktive kanal.
Disse vaksinene kan bidra til å beskytte mot influensa og andre luftveisvirus eller forhindre seksuelt overførbare sykdommer som humant immunsviktvirus (HIV), herpes simplexvirus og humant papillomavirus (HPV), ifølge Darrell Irvine, professor av materialvitenskap og biologisk ingeniørvitenskap ved MIT og forskningslederen.
"Dette er et godt eksempel på et prosjekt der den samme teknologien kan brukes i kreft og smittsomme sykdommer. Det er en teknologisk plattform å tilby en interessant vaksine, " sa Irvine som er medlem av MIT Koch Institute for Integral Cancer Research og Ragon Institute of Massachusetts General Hospital, MIT og Harvard University.
Irvine og hans kolleger beskriver kjennetegnene ved nanopartikkelvaksinen i onsdagens utgave av tidsskriftet 'Science Translational Medicine'. Bare en håndfull slimhinnevaksiner er godkjent for bruk, det mest kjente eksemplet er Sabin polio, som administreres oralt og absorberes i fordøyelseskanalen; i tillegg til en influensa som administreres med nesespray, og vaksiner mot kolera, rotavirus og tyfusfeber.
For å skape bedre måter å administrere denne typen vaksiner, bygde Irvine og kollegene dem på en nanopartikkel som de utviklet for to år siden. Proteinfragmentene som utgjør vaksinen er innelukket i en sfære av flere lag med lipider som er kjemisk "bundet", noe som får partiklene til å vare lenger inne i kroppen. "Det er som å gå fra en såpeboble til et gummidekk. Det er mye mer kjemisk motstandsdyktig, " sa Irvine.
Dette gjør at partiklene kan motstå oppløsning når de når lungene. Med denne mer motstandsdyktige emballasjen forblir proteinet i lungene lenge nok til at immuncellene som fôrer overflaten av lungene til å ta tak i det og levere til T-cellene. Aktivering av T-cellene er et kritisk trinn i immunsystemet for å danner et minne om vaksinepartiklene, slik at du er forberedt på å svare igjen under en infeksjon.
I studier med mus fant forskere at HIV eller kreftantigener innkapslet i nanopartikler ble absorbert av immunceller mye mer vellykket enn vaksinen gitt til lungene eller under huden uten å bli fanget i nanopartikler. HIV smitter ikke mus, så for å teste immunresponsen generert av vaksinene infiserte forskerne musene med en versjon av vaksineviruset som ble designet for å produsere HIV-proteinet levert av vaksinen. .
Mus vaksinert med nanopartikler klarte raskt å inneholde viruset og forhindre at det rømmer fra lungene. Dermed sprer vaksinavirus seg til eggstokkene før infeksjon, men forskerne fant at eggstokkene til mus som var vaksinert med nanopartikler, var ikke påviselige, mens det ble funnet betydelige virale konsentrasjoner i gnagere som fikk andre former for vaksinen. .
Gnagere som fikk vaksinen mot nanopartikkel mistet en liten mengde vekt etter infeksjon, men kom seg deretter helt igjen. "Å levere vaksinen til overflaten av slimhinnen i form av nanokapsler gjorde det mulig for oss å blokkere den systemiske infeksjonen fullstendig, " sa Irvine.
Forskerne fant også en sterk tilstedeværelse av minne-T-celler på fjerne slimflater, inkludert i fordøyelseskanalene og reproduksjonsveiene. "Det arbeides fortsatt med å se om mønstrene som er observert hos mus, reproduserer seg fullstendig hos mennesker, " sa Irvine.
Partiklene kan også være lovende å administrere kreftvaksiner, som stimulerer kroppens immunforsvar til å ødelegge svulster. For å bevise dette ble melanotumorer som ble designet for å uttrykke ovalbumin, et protein som finnes i eggehviter, implantert i mus, og tre dager senere ble de vaksinert med ovalbumin, og fant at musene som fikk vaksinen i nanopartikler. De fjernet svulstene fullstendig, mens gnagere som fikk den ubelagte vaksinen ikke gjorde det.
Kilde:
Tags:
Skjønnhet velvære Nyheter
Disse vaksinene kan bidra til å beskytte mot influensa og andre luftveisvirus eller forhindre seksuelt overførbare sykdommer som humant immunsviktvirus (HIV), herpes simplexvirus og humant papillomavirus (HPV), ifølge Darrell Irvine, professor av materialvitenskap og biologisk ingeniørvitenskap ved MIT og forskningslederen.
"Dette er et godt eksempel på et prosjekt der den samme teknologien kan brukes i kreft og smittsomme sykdommer. Det er en teknologisk plattform å tilby en interessant vaksine, " sa Irvine som er medlem av MIT Koch Institute for Integral Cancer Research og Ragon Institute of Massachusetts General Hospital, MIT og Harvard University.
Irvine og hans kolleger beskriver kjennetegnene ved nanopartikkelvaksinen i onsdagens utgave av tidsskriftet 'Science Translational Medicine'. Bare en håndfull slimhinnevaksiner er godkjent for bruk, det mest kjente eksemplet er Sabin polio, som administreres oralt og absorberes i fordøyelseskanalen; i tillegg til en influensa som administreres med nesespray, og vaksiner mot kolera, rotavirus og tyfusfeber.
For å skape bedre måter å administrere denne typen vaksiner, bygde Irvine og kollegene dem på en nanopartikkel som de utviklet for to år siden. Proteinfragmentene som utgjør vaksinen er innelukket i en sfære av flere lag med lipider som er kjemisk "bundet", noe som får partiklene til å vare lenger inne i kroppen. "Det er som å gå fra en såpeboble til et gummidekk. Det er mye mer kjemisk motstandsdyktig, " sa Irvine.
Dette gjør at partiklene kan motstå oppløsning når de når lungene. Med denne mer motstandsdyktige emballasjen forblir proteinet i lungene lenge nok til at immuncellene som fôrer overflaten av lungene til å ta tak i det og levere til T-cellene. Aktivering av T-cellene er et kritisk trinn i immunsystemet for å danner et minne om vaksinepartiklene, slik at du er forberedt på å svare igjen under en infeksjon.
I studier med mus fant forskere at HIV eller kreftantigener innkapslet i nanopartikler ble absorbert av immunceller mye mer vellykket enn vaksinen gitt til lungene eller under huden uten å bli fanget i nanopartikler. HIV smitter ikke mus, så for å teste immunresponsen generert av vaksinene infiserte forskerne musene med en versjon av vaksineviruset som ble designet for å produsere HIV-proteinet levert av vaksinen. .
Mus vaksinert med nanopartikler klarte raskt å inneholde viruset og forhindre at det rømmer fra lungene. Dermed sprer vaksinavirus seg til eggstokkene før infeksjon, men forskerne fant at eggstokkene til mus som var vaksinert med nanopartikler, var ikke påviselige, mens det ble funnet betydelige virale konsentrasjoner i gnagere som fikk andre former for vaksinen. .
Gnagere som fikk vaksinen mot nanopartikkel mistet en liten mengde vekt etter infeksjon, men kom seg deretter helt igjen. "Å levere vaksinen til overflaten av slimhinnen i form av nanokapsler gjorde det mulig for oss å blokkere den systemiske infeksjonen fullstendig, " sa Irvine.
Forskerne fant også en sterk tilstedeværelse av minne-T-celler på fjerne slimflater, inkludert i fordøyelseskanalene og reproduksjonsveiene. "Det arbeides fortsatt med å se om mønstrene som er observert hos mus, reproduserer seg fullstendig hos mennesker, " sa Irvine.
Partiklene kan også være lovende å administrere kreftvaksiner, som stimulerer kroppens immunforsvar til å ødelegge svulster. For å bevise dette ble melanotumorer som ble designet for å uttrykke ovalbumin, et protein som finnes i eggehviter, implantert i mus, og tre dager senere ble de vaksinert med ovalbumin, og fant at musene som fikk vaksinen i nanopartikler. De fjernet svulstene fullstendig, mens gnagere som fikk den ubelagte vaksinen ikke gjorde det.
Kilde:
