Forskare vid Duke University Medical Center har skapat syntetiska nanopartiklar som riktar sig mot lymfkörtlar och kraftigt ökar vaccinsvar, sa huvudförfattaren Ashley St.John, Ph.D., en forskare vid Duke-NUS Graduate Medical School.
Tidningen publicerades online i tidningen Naturmaterial den 22 januari.
För närvarande tros alla andra adjuvanser (ämnen som läggs till vacciner för att öka immunresponsen) att förbättra immuniteten på hudstället där vaccinet injiceras i stället för att gå till lymfkörtlarna, där de mest effektiva immunreaktionerna inträffar. Den aktuella studien använde möss för att visa att det är möjligt att flytta leveransvägen direkt till lymfkörtlarna.
Forskarna baserade sin strategi på deras observation att mastceller, som är celler som finns i huden som bekämpar infektioner, kommunicerar också direkt till lymfkörtlarna genom att släppa nanopartiklar som kallas granulat.
"Vår strategi är unik eftersom vi har baserat våra bioingenjörspartiklar på de naturligt producerade av mastceller, som effektivt löser samma problem som vi försöker lösa för att bekämpa infektion, "sa St John, som deltar i Duke-NUS-programmet i Emerging Infectious Diseases.
De syntetiska granulaten består av en kolhydratstam som innehåller små, inkapslade inflammatoriska mediatorer såsom tumörnekrosfaktor (TNF). Dessa partiklar, vid injektion, härma egenskaperna hos granulat som finns i naturliga celler, och de syntetiska partiklarna riktar sig också mot de dränerande lymfkörtlarna och tillhandahåller tidsbestämd frisättning av det inkapslade materialet.
Traditionella vaccinhjälpmedel kan hjälpa antigener (den lilla delen av en patogen som injiceras under vaccination som kroppen reagerar på) att bestå så att kroppen kan få en immunreaktion och bygga antikroppar så att när en riktig patogen, som att influensaviruset kommer, det kommer att erövras. Alternativt, adjuvanser kan aktivera celler som kallas dendritiska celler, som tar upp patogen delar och måste resa från huden till lymfkörtlar där immunreaktioner initieras.
Duke -laget, dock, har skapat ett vaccinadjuvans för nanopartiklar som kan resa från injektionspunkten till lymfkörtlarna där de verkar på många celltyper av immunsystemet för att stimulera den rätta reaktionen för ett kraftigt ökat immunsvar.
Forskarna fann att de kunde använda detta adjuvans vid vaccinationer av möss med influensa A -virus.
I nivåer av influensavirusexponering som skulle vara dödlig hos typiska möss, de vaccinerade mössen kunde bekämpa sjukdomen och hade en ökad överlevnad, tack vare det effektiva immunsvaret stimulerade partiklarna.
Forskarna visade också att de kunde ladda samma typ av partiklar med en annan immunfaktor, IL-12, som riktade ett svar mot en annan uppsättning lymfocyter. Detta är en viktig upptäckt eftersom vissa typer av infektioner kräver att specialiserade svar övervägs av kroppen.
St John sa att de syntetiska partiklarnas flexibilitet och deras förmåga att rikta vissa lymfkörtlar representerade en ny väg för personlig medicinsk behandling - personliga vacciner.
Seniorförfattare Soman Abraham, Ph.D., professor i patologi, immunologi och molekylär genetik och mikrobiologi vid Duke i Durham, N.C., och framväxande infektionssjukdomar vid Duke-NUS, är försiktigt optimistisk att de mastcellinspirerade syntetiska partiklarna snart kan ta sig in i människan.
"Det ska inte vara långt eftersom alla enskilda cytokiner (immunsystemfaktorer) och ytterligare material laddade i dessa partiklar redan är FDA -godkända för användning hos människor, "Sa Abraham." Det finns ett stort intresse för nanopartikelbaserad terapi, men vi baserar våra material på vår observation av mastceller i naturen. Detta är en informerad applikation för att leverera rätt material till rätt plats i kroppen för att få den mest effektiva immunreaktionen. "
