I ricercatori del Duke University Medical Center hanno creato nanoparticelle sintetiche che prendono di mira i linfonodi e aumentano notevolmente le risposte ai vaccini, ha detto l'autore principale Ashley St. John, dottorato di ricerca, un ricercatore presso la Duke-NUS Graduate Medical School.
Il documento è stato pubblicato online sulla rivista Materiali della natura il 22 gennaio.
Attualmente si pensa che tutti gli altri adiuvanti (sostanze aggiunte ai vaccini per aiutare a potenziare la risposta immunitaria) aumentino l'immunità nel sito della pelle in cui viene iniettato il vaccino piuttosto che andare ai linfonodi, dove si verificano le reazioni immunitarie più efficaci. L'attuale studio ha utilizzato i topi per dimostrare che è possibile spostare il percorso di consegna direttamente ai linfonodi.
I ricercatori hanno basato la loro strategia sull'osservazione che i mastociti, che sono cellule che si trovano nella pelle che combattono le infezioni, comunicano anche direttamente ai linfonodi rilasciando nanoparticelle chiamate granuli.
"La nostra strategia è unica perché abbiamo basato le nostre particelle bioingegnerizzate su quelle prodotte naturalmente dai mastociti, che risolvono efficacemente lo stesso problema che stiamo cercando di risolvere di combattere le infezioni, " disse San Giovanni, che fa parte del programma Duke-NUS nelle malattie infettive emergenti.
I granuli sintetici sono costituiti da uno scheletro di carboidrati che contiene minuscoli, mediatori infiammatori incapsulati come il fattore di necrosi tumorale (TNF). Queste particelle, quando iniettato, imitare gli attributi dei granuli presenti nelle cellule naturali, e le particelle sintetiche colpiscono anche i linfonodi drenanti e provvedono al rilascio temporizzato del materiale incapsulato.
I coadiuvanti vaccinali tradizionali possono aiutare gli antigeni (la piccola parte di un agente patogeno che viene iniettata durante la vaccinazione a cui il corpo reagisce) a persistere in modo che il corpo possa avere una reazione immunitaria e costruire anticorpi in modo che quando un vero agente patogeno, come arriva il virus dell'influenza, sarà conquistato. In alternativa, gli adiuvanti possono attivare cellule chiamate cellule dendritiche, che raccolgono parti di agenti patogeni e devono viaggiare dalla pelle ai linfonodi dove vengono avviate le reazioni immunitarie.
La squadra del Duca, però, ha creato un vaccino adiuvante di nanoparticelle che sono in grado di viaggiare dal punto di iniezione ai linfonodi dove agiscono su molti tipi di cellule del sistema immunitario per stimolare la giusta reazione per una risposta immunitaria notevolmente aumentata.
I ricercatori hanno scoperto che potevano usare questo adiuvante nelle vaccinazioni dei topi con il virus dell'influenza A.
Nei livelli di esposizione al virus dell'influenza che sarebbero letali nei topi tipici, i topi vaccinati sono stati in grado di combattere la malattia e hanno avuto un aumento del tasso di sopravvivenza, grazie all'efficace risposta immunitaria le particelle stimolate.
I ricercatori hanno anche dimostrato di poter caricare lo stesso tipo di particelle con un diverso fattore immunitario, IL-12, che ha diretto una risposta verso un diverso insieme di linfociti. Questa è una scoperta importante poiché alcuni tipi di infezioni richiedono risposte specializzate per essere sopraffatte dall'organismo.
St. John ha affermato che la flessibilità delle particelle sintetiche e la loro capacità di colpire determinati linfonodi ha rappresentato una nuova strada per il trattamento medico personalizzato:i vaccini personalizzati.
L'autore senior Soman Abraham, dottorato di ricerca, professore di patologia, immunologia e genetica molecolare e microbiologia alla Duke di Durham, NC, e malattie infettive emergenti presso Duke-NUS, è cautamente ottimista sul fatto che le particelle sintetiche ispirate ai mastociti potrebbero presto farsi strada nell'uso umano.
"Non dovrebbe volerci molto perché tutte le singole citochine (fattori del sistema immunitario) e i materiali aggiuntivi caricati in queste particelle sono già approvati dalla FDA per l'uso nell'uomo, " Abraham ha detto. "C'è molto interesse per la terapia basata sulle nanoparticelle, ma stiamo basando i nostri materiali sulla nostra osservazione dei mastociti in natura. Questa è un'applicazione informata per fornire il materiale giusto al posto giusto nel corpo per ottenere la reazione immunitaria più efficace".
