Vaccins bestrijden ziekten en beschermen de bevolking tegen uitbraken, maar de levensreddende technologie laat ruimte voor verbetering. Vaccins worden meestal massaal gemaakt op gecentraliseerde locaties ver verwijderd van waar ze zullen worden gebruikt. Ze zijn duur om te verzenden en gekoeld te bewaren en ze hebben de neiging om een ​​korte houdbaarheid te hebben.

Ingenieurs van de Universiteit van Washington hopen dat een nieuw type vaccin waarvan ze hebben aangetoond dat het werkt bij muizen, het op een dag goedkoper en gemakkelijker zal maken om on-demand vaccins voor mensen te produceren. Vaccinaties kunnen binnen enkele minuten worden toegediend waar en wanneer een ziekte uitbreekt.

"We zijn erg enthousiast over deze technologie, omdat het het mogelijk maakt om ter plekke een vaccin te produceren. een velddokter kon het begin van een epidemie zien, maak meteen vaccindoses, en algemene vaccinatie van de hele bevolking in het getroffen gebied om de verspreiding van een epidemie te voorkomen, " zei François Baneyx, een UW-professor chemische technologie en hoofdauteur van een recent artikel dat online in het tijdschrift is gepubliceerd nanogeneeskunde .

Het onderzoek werd gefinancierd door een Grand Challenges Explorations-beurs van de Bill &Melinda Gates Foundation en de National Institutes of Health.

In typische vaccins, verzwakte pathogenen of eiwitten die op het oppervlak van microben en virussen worden aangetroffen, worden samen met verbindingen die adjuvantia worden genoemd, in het lichaam geïnjecteerd om het immuunsysteem van een persoon voor te bereiden op de bestrijding van een bepaalde ziekte. Maar standaardformuleringen werken niet altijd, en het veld zoekt naar manieren om vaccins sneller te produceren, goedkoper en afgestemd op specifieke infectieuze agentia, zei Baneyx.

Het UW-team injecteerde muizen met nanodeeltjes die zijn gesynthetiseerd met behulp van een gemanipuleerd eiwit dat zowel het effect van een infectie nabootst als bindt aan calciumfosfaat, de anorganische verbinding die wordt aangetroffen in tanden en botten. Na acht maanden, muizen die de ziekte opliepen, maakten driemaal zoveel beschermende "killer" T-cellen - een teken van een langdurige immuunrespons - in vergelijking met muizen die het eiwit hadden gekregen maar geen calciumfosfaat-nanodeeltjes.

De nanodeeltjes lijken te werken door het eiwit naar de lymfeklieren te brengen waar ze een grotere kans hebben om dendritische cellen te ontmoeten, een type immuuncel dat schaars is in de huid en spieren, maar speelt een sleutelrol bij het activeren van sterke immuunresponsen.

In een realistisch scenario, genetisch gemanipuleerde eiwitten op basis van de eiwitten die aan het oppervlak van pathogenen worden weergegeven, worden gevriesdroogd of gedehydrateerd en gemengd met water, calcium en fosfaat om de nanodeeltjes te maken. Dit zou moeten werken bij veel verschillende ziekten en vooral nuttig zijn voor virale infecties waartegen moeilijk te vaccineren is, zei Baneyx.

Hij waarschuwde, echter, dat het alleen is bewezen bij muizen, en de ontwikkeling van vaccins die deze methode gebruiken, is nog niet begonnen voor mensen.

De aanpak kan in de toekomst nuttig zijn voor het vaccineren van mensen in ontwikkelingslanden, vooral wanneer doorlooptijd en middelen schaars zijn, zei Baneyx. Het zou kosten besparen door niet afhankelijk te zijn van koeling, en vaccins zouden kunnen worden geproduceerd met rudimentaire apparatuur in meer precieze, gerichte nummers. De vaccins kunnen worden vervaardigd en afgeleverd met behulp van een wegwerppleister, als een verband, die op een dag het gebruik van opgeleid personeel en injectienaalden zouden kunnen verminderen.