Braziliaanse en Europese onderzoekers hebben precies aangetoond hoe een op nanotechnologie gebaseerde verbinding een oraal vaccin tegen hepatitis B aan het immuunsysteem levert. Wanneer deeltjes die silica en een antigeen bevatten combineren, ook al zijn ze verschillende maten, ze bereiken de darm zonder te worden vernietigd door de zuurgraad van het spijsverteringsstelsel.

Een verbinding van nanogestructureerd SBA-15 silica en HBsAg, het hepatitis B-oppervlakteantigeen, werd onderworpen aan verschillende soorten röntgenbeeldvorming in Europese laboratoria.

Het nanogestructureerde silica is ontwikkeld door onderzoekers van het Physics Institute (IF-USP) van de Universiteit van São Paulo in Brazilië. Het antigeen is gemaakt door het Butantan Institute, die ook in São Paulo ligt. De resultaten zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Het doel van het onderzoek was om te begrijpen hoe een antigeen van 22 nanometer zich bindt aan nanobuisjes van silica met een diameter van ongeveer 10 nanometer en een honingraatachtige structuur. Een nanometer (1 nm) is een miljardste van een meter. Studies uitgevoerd bij USP onthulden de metingen van zowel het antigeen als de silica-nanobuisjes met behulp van kleine hoek röntgenverstrooiing (SAXS), dynamische lichtverstrooiing (DLS), en transmissie-elektronenmicroscoop.

"Ondanks het verschil in grootte, testen [bij dieren] produceerden een uitstekende immuunrespons op het orale vaccin - even goed als de injecteerbare vorm of beter, " zei Márcia Fantini, gewoon hoogleraar bij IF-USP.

Röntgen- en neutronenbeeldvorming werd gecoördineerd door Heloisa Bordalo, een Braziliaanse onderzoeker aan het Niels Bohr Instituut van de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken. In samenwerking met andere onderzoekers in Denemarken en collega's in Frankrijk, Duitsland, Zweden en Zwitserland, Bordalo onderwierp de verbinding aan kleine-hoek röntgenverstrooiing (SAXS), onder andere technieken.

De driedimensionale beelden die met deze technieken werden verkregen, toonden aan dat hoewel het antigeen niet in de nanobuisjes kwam, het werd vastgehouden in macroporiën van 50 nm tussen de nanobuisjes. Dit beschermde het tegen de zuurgraad van het spijsverteringsstelsel.

De beelden stelden de onderzoekers ook in staat om de ideale verhouding van silica en HBsAg te bepalen, zodat het antigeen niet agglomereerde, het belemmeren van de verspreiding van het actieve bestanddeel in de darm van de patiënt. "De orale en intranasale routes zijn natuurlijke wijzen van vaccintoediening. De natuur is het beste vaccinatiemiddel. een vaccin dat een eiwit bevat, zoals in dit geval, wordt vernietigd door een hoge zuurgraad en zijn eigen proteasen bij het passeren van de maag, zodat het het immuunsysteem niet bereikt, vooral de dunne darm, " zei Osvaldo Augusto Sant "Anna, Wetenschappelijk leider bij Butantan Institute en verantwoordelijk voor de ontwikkeling van het HbsAg-antigeen.

Alvorens over te gaan tot klinische proeven, het team zal polymeren testen die kunnen worden gebruikt om de hele structuur te coaten en de weerstand van het medicijn tegen de menselijke maag te vergroten. Bij dierproeven, de formulering bleek even effectief te zijn als het geïnjecteerde vaccin, zo niet meer, bij het afleveren van het antigeen aan de darm, waar het immuunsysteem het kan detecteren en antilichamen tegen het virus kan produceren.

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), wereldwijd leven momenteel ongeveer 257 miljoen mensen met hepatitis B.

Polyvaccin

Via een project ondersteund door FAPESP, de groep onder leiding van Sant'Anna, Fantini en Bordalo ontwikkelen nu nieuwe antigenen om aan de verbinding toe te voegen. Het idee is om op zijn minst een drievoudig vaccin te hebben door andere antigenen tegen difterie en tetanus toe te voegen.

Echter, de formulering kan evolueren tot een polyvaccin dat ook mensen immuniseert tegen kinkhoest, poliomyelitis en Haemophilus influenzae type B (Hib), de bacterie die meningitis en longontsteking veroorzaakt, onder andere ziekten.

De antigenen moeten de ziekten bestrijden zonder elkaar te hinderen. "Er zijn zeer interessante resultaten geboekt met difterie, en we gaan het nu testen op tetanus, aanvankelijk in injecteerbare vorm, "Sant" zei Anna.