I vaccini combattono le malattie e proteggono le popolazioni dalle epidemie, ma la tecnologia salvavita lascia margini di miglioramento. I vaccini di solito vengono prodotti in massa in luoghi centralizzati molto lontani da dove verranno utilizzati. Sono costosi da spedire e conservare in frigorifero e tendono ad avere una durata di conservazione breve.

Gli ingegneri dell'Università di Washington sperano che un nuovo tipo di vaccino che hanno dimostrato di funzionare nei topi renderà un giorno più economico e facile produrre vaccini su richiesta per gli esseri umani. Le vaccinazioni potrebbero essere somministrate in pochi minuti dove e quando sta scoppiando una malattia.

"Siamo davvero entusiasti di questa tecnologia perché consente di produrre un vaccino sul posto. Ad esempio, un medico di campo poteva vedere l'inizio di un'epidemia, fare subito le dosi di vaccino, e vaccinare a tappeto l'intera popolazione nell'area colpita per prevenire la diffusione di un'epidemia, " ha detto François Baneyx, un professore di ingegneria chimica della UW e autore principale di un recente articolo pubblicato online sulla rivista Nanomedicina .

La ricerca è stata finanziata da una borsa di studio Grand Challenges Explorations della Bill &Melinda Gates Foundation e del National Institutes of Health.

Nei vaccini tipici, agenti patogeni indeboliti o proteine ​​presenti sulla superficie di microbi e virus vengono iniettati nel corpo insieme a composti chiamati adiuvanti per preparare il sistema immunitario di una persona a combattere una particolare malattia. Ma le formulazioni standard non sempre funzionano, e il settore sta cercando modi per produrre vaccini più rapidamente, più economico e su misura per agenti infettivi specifici, ha detto Baneyx.

Il team UW ha iniettato nei topi nanoparticelle sintetizzate utilizzando una proteina ingegnerizzata che imita l'effetto di un'infezione e si lega al fosfato di calcio, il composto inorganico che si trova nei denti e nelle ossa. Dopo otto mesi, i topi che hanno contratto la malattia hanno triplicato il numero di cellule T "killer" protettive - un segno di una risposta immunitaria di lunga durata - rispetto ai topi che avevano ricevuto la proteina ma nessuna nanoparticella di fosfato di calcio.

Le nanoparticelle sembrano funzionare traghettando la proteina ai linfonodi dove hanno maggiori possibilità di incontrare le cellule dendritiche, un tipo di cellula immunitaria che è scarsa nella pelle e nei muscoli, ma svolge un ruolo chiave nell'attivazione di forti risposte immunitarie.

In uno scenario reale, le proteine ​​geneticamente modificate basate su quelle visualizzate sulla superficie degli agenti patogeni sarebbero liofilizzate o disidratate e mescolate con acqua, calcio e fosfato per produrre le nanoparticelle. Questo dovrebbe funzionare con molte malattie diverse ed essere particolarmente utile per le infezioni virali contro le quali è difficile vaccinarsi, ha detto Baneyx.

ha ammonito, però, che è stato dimostrato solo nei topi, e lo sviluppo di vaccini che utilizzano questo metodo non è iniziato per gli esseri umani.

L'approccio potrebbe essere utile in futuro per vaccinare le persone nei paesi in via di sviluppo, soprattutto quando i tempi e le risorse scarseggiano, ha detto Baneyx. Ridurrebbe i costi non dovendo fare affidamento sulla refrigerazione, e vaccini potrebbero essere prodotti con apparecchiature rudimentali in modo più preciso, numeri mirati. I vaccini potrebbero essere fabbricati e consegnati utilizzando un cerotto monouso, come una benda, che un giorno potrebbe ridurre l'uso di personale addestrato e aghi ipodermici.