Onderzoekers van het Duke University Medical Center hebben synthetische nanodeeltjes gemaakt die zich richten op lymfeklieren en de vaccinreacties enorm stimuleren. zei hoofdauteur Ashley St. John, doctoraat, een onderzoeker aan de Duke-NUS Graduate Medical School.

Het artikel is online gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen op 22 januari.

Momenteel wordt aangenomen dat alle andere adjuvantia (stoffen die aan vaccins worden toegevoegd om de immuunrespons te versterken) de immuniteit versterken op de huid waar het vaccin wordt geïnjecteerd in plaats van naar de lymfeklieren te gaan, waar de meest effectieve immuunreacties optreden. De huidige studie gebruikte muizen om aan te tonen dat het mogelijk is om het leveringspad rechtstreeks naar de lymfeklieren te verschuiven.

De onderzoekers baseerden hun strategie op hun observatie dat mestcellen, dat zijn cellen die in de huid worden aangetroffen en die infecties bestrijden, communiceren ook rechtstreeks met de lymfeklieren door nanodeeltjes vrij te geven die korrels worden genoemd.

"Onze strategie is uniek omdat we onze biotechnologische deeltjes hebben gebaseerd op de deeltjes die van nature door mestcellen worden geproduceerd. die effectief hetzelfde probleem oplossen dat we proberen op te lossen van het bestrijden van infecties, " zei St. Jan, die deel uitmaakt van het Duke-NUS-programma voor opkomende infectieziekten.

De synthetische korrels bestaan ​​uit een koolhydraatruggengraat die kleine, ingekapselde ontstekingsmediatoren zoals tumornecrosefactor (TNF). Deze deeltjes, wanneer geïnjecteerd, bootsen de kenmerken na van de korrels die in natuurlijke cellen worden gevonden, en de synthetische deeltjes richten zich ook op de drainerende lymfeklieren en zorgen voor de getimede afgifte van het ingekapselde materiaal.

Traditionele vaccinadjuvantia kunnen ervoor zorgen dat antigenen (het kleine deel van een pathogeen dat tijdens vaccinatie wordt geïnjecteerd waar het lichaam op reageert) blijven bestaan, zodat het lichaam een ​​immuunreactie kan krijgen en antilichamen kan opbouwen, zodat wanneer een echt pathogeen, zoals het griepvirus arriveert, het zal worden overwonnen. Alternatief, adjuvantia kunnen cellen activeren die dendritische cellen worden genoemd, die delen van pathogenen oppikken en van de huid naar lymfeklieren moeten reizen waar immuunreacties worden geïnitieerd.

Het Duke-team, echter, heeft een vaccinadjuvans gemaakt van nanodeeltjes die in staat zijn om van het punt van injectie naar de lymfeklieren te reizen, waar ze inwerken op veel celtypen van het immuunsysteem om de juiste reactie te stimuleren voor een sterk verhoogde immuunrespons.

De onderzoekers ontdekten dat ze dit adjuvans konden gebruiken bij vaccinaties van muizen met het influenza A-virus.

In niveaus van blootstelling aan griepvirus die dodelijk zouden zijn bij typische muizen, de gevaccineerde muizen waren in staat om de ziekte te bestrijden en hadden een verhoogde overlevingskans, dankzij de effectieve immuunrespons worden de deeltjes gestimuleerd.

De onderzoekers toonden ook aan dat ze hetzelfde type deeltjes konden laden met een andere immuunfactor, IL-12, die een reactie op een andere reeks lymfocyten richtte. Dit is een belangrijke bevinding, aangezien bepaalde soorten infecties gespecialiseerde reacties vereisen om door het lichaam te worden overmeesterd.

St. John zei dat de flexibiliteit van de synthetische deeltjes en hun vermogen om zich op bepaalde lymfeklieren te richten een nieuwe weg vertegenwoordigde voor gepersonaliseerde medische behandeling - gepersonaliseerde vaccins.

Senior auteur Soman Abraham, doctoraat, hoogleraar pathologie, immunologie en moleculaire genetica en microbiologie bij Duke in Durham, NC, en opkomende infectieziekten bij Duke-NUS, is voorzichtig optimistisch dat de op mestcellen geïnspireerde synthetische deeltjes binnenkort hun weg naar menselijk gebruik kunnen vinden.

"Het zou niet lang moeten duren omdat alle individuele cytokines (immuunsysteemfactoren) en aanvullende materialen die in deze deeltjes zijn geladen, al door de FDA zijn goedgekeurd voor gebruik bij mensen, Abraham zei. "Er is veel belangstelling voor op nanodeeltjes gebaseerde therapie, maar we baseren onze materialen op onze observatie van mestcellen in de natuur. Dit is een weloverwogen toepassing om het juiste materiaal op de juiste plaats in het lichaam af te leveren om de meest effectieve immuunreactie te krijgen."