Čínští vědci vyvinuli platformu pro jednodávkovou inhalovatelnou vakcínu v podobě suchého prášku s víceúrovňovou strukturou nano-mikro kompozitů, která podle studie zveřejněné ve středu v časopise Nature významně přispěje k prevenci a léčbě respiračních infekčních onemocnění v budoucnosti.
Vědci v posledních letech dosáhli významného pokroku ve vývoji vakcín proti respiračním infekčním onemocněním. Většina těchto vakcín se však podává intramuskulární injekcí, která primárně vyvolává protilátkovou imunitní odpověď a spoléhá na tvorbu sérových protilátek, které virus neutralizují. Tento přístup bohužel často nedokáže vyvolat slizniční imunitní odpověď a vytvořit robustní imunitní bariéru v dýchacích cestách.
Navíc adjuvansy (zesilující látky) běžně používané v současných vakcínách (např. hliníková adjuvans) nemohou vyvolat buněčnou imunitní odpověď a jsou neúčinné v boji proti rychlé variabilitě viru. Současná tekutá forma vakcín navíc vyžaduje přísné podmínky skladování při nízkých teplotách a celkovou proočkovanost ovlivňuje také dvou či třídávkové očkovací schéma.
K vývoji bezpečnějších a účinnějších vakcín proti respiračním infekcím je proto zapotřebí mezioborového propojení a inovativních výzkumných koncepcí.
Výzkumníci ze Státní ústřední laboratoře biochemického inženýrství v Ústavu procesního inženýrství (IPE) při Čínské akademii věd navrhli novou koncepci »nano-mikro kompozitního« způsobu podávání inhalačních vakcín a společně s výzkumníky ze Státní ústřední laboratoře pro patogeny a biologickou bezpečnost v Pekingském biotechnologickém institutu vyvinuli novou platformu pro vakcíny, která tyto výzvy řeší.
Platforma, která se vyznačuje rychlou a efektivní výrobou, snadným skladováním a přepravou při pokojové teplotě a dlouhodobým účinkem, úspěšně umožňuje přípravu vakcín v laboratoři a prokázala jejich účinnost při blokování virové infekce dýchacích cest a šíření na zvířecích vzorcích.
Platforma kombinuje biologicky rozložitelné mikrosféry s proteinovými nanočásticemi. Na povrchu těchto nanočástic se může současně vyskytovat více antigenů, což vyvolává širokospektrou imunitní odpověď a rozšiřuje rozsah ochrany vakcíny. Platforma rovněž umožňuje rychlý a pohodlný vývoj dalších vakcín proti respiračním virům díky flexibilitě prezentace antigenů.
Jedinečná nano-mikro kompozitní struktura platformy umožňuje silnou imunitní odpověď v plicích tím, že usnadňuje vysoce efektivní podávání. Jakmile se nanočástice antigenu uvolní, jsou účinně přijímány antigen představujícími buňkami.
Vakcína ve formě suchého prášku může významně snížit náklady na skladování a přepravu, takže je vhodná pro oblasti s omezeným chladicím zařízením, čímž se zvyšuje pokrytí imunizací. Trvalé uvolňování antigenů ve vakcíně může vyvolat dlouhodobou protilátkovou, buněčnou a slizniční imunitu již při jedinému podání.
Kromě toho vědci vyvinuli model ochrany před přenosem vzduchem, ochrany před kontaktem a blokování přenosu vzduchem, které charakterizuje přínos inhalačních očkovacích látek pro prevenci infekce a přenosu viru.
»Složky tohoto nano-mikrosystému využívají přírodní proteiny a schválené polymerní materiály a účinnost a bezpečnost vakcíny byla systematicky studována u primátů, což naznačuje její velký potenciál pro klinickou aplikaci,« uvedl Wej Wej, výzkumník z IPE.
(Xinhua)