Vacciner har begränsat spridningen av flera infektionssjukdomar, som smittkoppor, polio och mässling. Dock, vaccin mot vissa sjukdomar, inklusive HIV-1, influensa och malaria, fungerar inte så bra, och en anledning kan vara tidpunkten för antigen och adjuvanspresentation till immunsystemet. Nu, forskare som rapporterar in ACS Central Science utvecklat en injicerbar hydrogel som möjliggör förlängd frisättning av vaccinkomponenter, öka styrkan, kvalitet och varaktighet av immunsvar hos möss.

För att ge resistens mot infektionssjukdomar, vacciner visar delar av en patogen – känd som antigener – för celler i immunsystemet, som utvecklar antikroppar mot dessa molekyler. Om en vaccinerad person senare blir infekterad med samma patogen, deras immunsystem kan snabbt distribuera antikroppar för att förstöra inkräktaren. Vaccin innehåller vanligtvis en extra komponent, kallas ett adjuvans, som hjälper till att stimulera immunförsvaret. Vid naturliga infektioner, kroppen exponeras vanligtvis för antigener i 2-3 veckor, jämfört med endast 1-2 dagar för vacciner. Eric Appel och kollegor undrade om de kunde utveckla en injicerbar hydrogel som långsamt skulle frigöra vaccinkomponenter under en längre tid, mer lik vad kroppen är van vid, vilket kan stärka immunförsvaret.

Forskarna utvecklade en polymer-nanopartikelhydrogel som kunde blandas med vaccinkomponenter. När det injiceras under huden på möss, materialet bildade ett lokaliserat område av inflammation som attraherade vissa typer av immunceller, samtidigt som antigenet och adjuvansen långsamt frisätts under en period av flera dagar. Som ett resultat, mössen som injicerades med hydrogelen producerade fler antikroppar under en längre tidsperiod än möss som behandlats med ett traditionellt vaccin. Viktigt, antikropparna som producerades av de hydrogelvaccinbehandlade mössen hade cirka 1, 000 gånger högre affinitet för antigenet än de som görs av möss som erhållit standardimmunisering.

Även om det nya systemet fortfarande behöver testas för att se om det förbättrar vaccinskyddet mot specifika sjukdomar, denna studie visar en enkel, effektiv vaccinleveransplattform som förbättrar styrkan och varaktigheten av antikroppsmedierad immunitet hos möss, säger forskarna.