Voor velen van ons, een griepprik is een herfstroutine. Een mouw oprollen, steek een naald in de bovenarm en hoop dat het vaccin van dit jaar overeenkomt met de virussen die in de winter circuleren.

De meest gebruikelijke methode om dat vaccin te maken is inmiddels meer dan 70 jaar oud. Het vereist groeiende virussen in speciale, ziekteverwekkervrije kippeneieren. Het is geen snel en eenvoudig productieproces. En, op zijn best, het biedt onvolledige bescherming.

Onderzoekers van de Iowa State University, de University of Iowa en de University of Wisconsin-Madison – allemaal verbonden aan het Nanovaccine Institute van Iowa State – werken samen om te ontwikkelen en te testen wat volgens hen een betere manier zou kunnen zijn om de griep te bestrijden.

"Wat we doen is een geheel nieuwe aanpak, " zei Thomas Waldschmidt, de adjunct-directeur van het Nanovaccin Institute, de Clement T. en Sylvia H. Hanson Chair in Immunology en een professor in pathologie in Iowa. "Dit is een heel ander balspel."

Wat de onderzoekers doen, is gesynthetiseerde influenza-eiwitten in nanodeeltjes laden. Die nanodeeltjes zijn ongeveer 300 miljardste van een meter groot en zijn gemaakt van biologisch afbreekbare polymeren. De nanodeeltjes worden verwerkt in een neusspray en geleverd met een snuifje. Op basis van voorstudies, onderzoekers geloven dat het nanovaccin beide soorten immuuncellen (T-cellen en B-cellen) zal activeren en bescherming zal bieden in de bovenste luchtwegen (de neus, keel en strottenhoofd) en de onderste luchtwegen (de luchtpijp en longen).

Dat alles zou een betere griepbescherming kunnen betekenen dan de typische griepprik van vandaag.

Op zoek naar meer volledige bescherming

De National Institutes of Health ondersteunt de studie van een griep-nanovaccin met een vijfjarige, Subsidie ​​van 2,8 miljoen dollar.

Kevin Legge, een universitair hoofddocent pathologie in Iowa, leidt de studie. Het onderzoeksteam omvat ook Waldschmidt; Balaji Narasimhan, de directeur van het Nanovaccine Institute en een Anson Marston Distinguished Professor in Engineering en de Vlasta Klima Balloun Chair in Chemical and Biological Engineering in de staat Iowa; en Thomas Friedrich, een universitair hoofddocent pathobiologische wetenschappen in Wisconsin.

Tot dusver, de onderzoekers hebben een griep-nanovaccin getest op muizen, fretten en varkens. De huidige studie roept ook op tot tests op apen.

Legge zei dat de griepvaccins van vandaag B-cellen en hun productie van antilichamen activeren. Die antilichamen circuleren door het lichaam en vallen virussen aan door zich eraan te binden, coaten en uitschakelen. Antilichamen signaleren ook andere verdedigingscellen om het virus aan te vallen en te vernietigen.

Knaagdierstudies hebben aangetoond dat het griep-nanovaccin zowel B-cel- als T-celactiviteit stimuleert, zei Legge. T-cellen bestrijden ziekten door cellen aan te vallen die zijn geïnfecteerd met een virus.

Het activeren van zowel B-cellen als T-cellen biedt "een hoger niveau van bescherming, "Zei Legge. "Dit is een completer, robuuste reactie op vaccinatie."

Legge en Narasimhan zeiden dat het nanovaccin ook beter lijkt te zijn in het opbouwen van immuniteit in de longen dan de huidige griepprikken of de griepnevel die enkele jaren geleden gebruikelijk was en niet langer wordt aanbevolen door de Centers for Disease Control and Prevention.

Narasimhan zei dat er nog andere voordelen zijn aan een griep-nanovaccin:het kan gemakkelijk worden geladen met eiwitten die zijn gesynthetiseerd uit veel verschillende soorten griep, het kan snel worden aangepast en geproduceerd (de onderzoekers noemen het 'plug-and-play'-technologie) en het kan veilig gedurende lange tijd bij kamertemperatuur worden bewaard.

De technologie, hij zei, heeft het potentieel om alle vakjes aan te vinken voor een beter griepvaccin.

De mechanismen leren, verschillende soorten testen

Maar er is meer te leren over een griep-nanovaccin voordat het elke herfst beschikbaar is.

Legge en Waldschmidt zeiden dat ze willen begrijpen hoe, precies, het nanovaccin biedt bescherming tegen de griep. Ze willen ook verder definiëren hoe het vaccin een immuunrespons van B- en T-cellen activeert.

Ze zullen ook de effectiviteit van nanovaccins bestuderen tegen verschillende soorten griep, inclusief dodelijke stammen zoals H5N1, of vogelgriep.

"We willen bevestigen dat dit vaccinplatform zal werken met elke grieplading, ' zei Waldschmidt.

Narasimhan zei dat het ook belangrijk is om precies de juiste grootte van nanodeeltjes te vinden voor een griep-nanovaccin.

"Het is het 'Goldilocks-probleem', '" zei hij. "Te groot is niet goed en te klein is niet goed. We zijn op zoek naar precies goed."

En, het project omvat tests van het griep-nanovaccin op enkele van de apen die door Friedrich in Wisconsin zijn bestudeerd.

Het is belangrijk om het nanovaccin bij apen te bestuderen omdat hun luchtwegen en immuunsysteem vergelijkbaar zijn met die bij mensen. zei Friedrich.

"Apen zijn er om ons het vertrouwen te geven dat wat in muizenstudies wordt gevonden, echt relevant is voor mensen, " zei hij. "En als er problemen worden gevonden in apenstudies, het vaccin kan worden aangepast om het effectiever te maken voordat het naar menselijke proeven gaat."

Friedrich zei ook dat de apen die in dit onderzoek zijn gebruikt, naar verwachting zullen herstellen van een ziekte en dat ze in andere onderzoeken zullen worden gebruikt.

Een modelproject

Op veel manieren, Narasimhan zei dat deze specifieke studie een model is van hoe het Nanovaccine Institute zou moeten werken.

De studie, bijvoorbeeld, beschikt over een onderzoeksteam dat is opgebouwd uit instellingen en disciplines. De studie werd gelanceerd met interne subsidies van het Nanovaccine Institute en het Carver Trust Medical Research Initiative van de University of Iowa. Die subsidies leverden de voorlopige gegevens die nodig zijn om een ​​subsidie ​​van miljoenen dollars van het NIH National Institute of Allergy and Infectious Diseases te winnen.

Het instituut is gegroeid uit startfinanciering die in 2013 werd toegekend door het presidentiële initiatief voor interdisciplinair onderzoek van de staat Iowa. Narasimhan zei toen dat het idee was om een ​​droomteam van nanovaccin-onderzoekers op te richten die in staat zijn om de preventie en behandeling van ziekten te revolutioneren. Afgelopen juni, de State Board of Regents keurde het goed om van het initiatief een volledig onderzoeksinstituut op de Iowa State-campus te maken. Het omvat nu 70 onderzoekers van 21 instellingen. Ze bestuderen momenteel nanovaccins en nanotherapieën voor luchtweginfecties, neurale aandoeningen, tropische ziektes, kanker en dierziekten. Tot dusver, de onderzoekers van het instituut hebben meer dan 18 miljoen dollar aan subsidies binnengehaald.

"We creëren mini-droomteams voor elk van deze gebieden, "Zei Narasimhan. "Daarom strijden we om subsidies en krijgen we nationale en internationale bekendheid."

En, vanwege het werk van het instituut, onze herfstgrieproutine zou op een dag een dosis nanovaccin kunnen bevatten.