I quattro tipi di nanoparticelle che Du ha usato nella sua ricerca. A:Particelle di acido polilattico-co-glicolico (PLGA), B:nanoparticelle di silice mesoporosa (MSN), C:nanoparticelle di gelatina e D:liposomi. Credito:Università di Leiden
Se spetta al dottorato di ricerca. studente Guangsheng Du, i pazienti non devono più preoccuparsi degli aghi grandi. Presso il Centro accademico di Leiden per la ricerca sui farmaci (LACDR), ha studiato l'uso di microaghi e nanoparticelle come nuovo sistema di vaccinazione. "Voglio creare un metodo di consegna più favorevole al paziente". Difende il suo dottorato di ricerca. il 30 ottobre.
Nel suo studio, Du microaghi combinati (vedi riquadro) con nanoparticelle per fare i primi passi verso un nuovo metodo di vaccinazione. "I microaghi possono essere utilizzati per somministrare vaccini in modo non invasivo e indolore e indurre risposte immunitarie efficaci, " Du spiega. "In secondo luogo, i vaccini nanoparticellari hanno il potenziale per migliorare l'immunogenicità degli antigeni:la capacità di provocare una risposta immunitaria nel corpo. Possiamo regolare le risposte immunitarie modulando le caratteristiche di queste nanoparticelle." A causa delle proprietà uniche e dei vantaggi di entrambi i metodi, al giorno d'oggi c'è un numero crescente di studi che si concentrano sulla combinazione della tecnologia dei microaghi e delle nanoparticelle. Questi studi mirano a migliorare le risposte immunitarie utilizzando un metodo di consegna più favorevole al paziente.
Du ha sviluppato due tipi di sistemi di microaghi:microaghi cavi che possono iniettare vaccini nanoparticellari e microaghi che sono stati rivestiti con il vaccino. Sia il tipo di microago che il tipo e le caratteristiche fisico-chimiche delle nanoparticelle sembravano avere importanti influenze sulle risposte provocate nel sistema immunitario. Utilizzando microaghi cavi, Du, ad esempio, ha scoperto che le nanoparticelle più piccole con proprietà di rilascio controllato erano correlate a un effetto più forte. Per testare questi effetti e scoprire quali aghi, particelle e parametri di iniezione hanno funzionato meglio, Du ha misurato le risposte anticorpali e delle cellule immunitarie nei topi dopo ogni applicazione. Più forti sono gli anticorpi e le risposte delle cellule immunitarie, meglio funzionava il vaccino.
Immagine di microaghi rivestiti (A) e cavi (B). Credito:Università di Leiden
"I microaghi si sono dimostrati uno strumento promettente per la vaccinazione. Le persone possono persino applicare i microaghi da soli, quindi i costi dell'immunizzazione per la società possono essere significativamente ridotti, " Du spiega. Un altro motivo per cui i costi potrebbero essere ridotti è perché i vaccini nanoparticellari possono ottenere una risposta immunitaria altrettanto forte a un vaccino normale, ma con una dose minore. "Questo perché un antigene caricato con nanoparticelle ha un'immunogenicità più forte di una soluzione di antigene libera. L'uso di nanoparticelle aiuterà quindi a ridurre la dose necessaria dell'antigene e a ridurre ulteriormente i costi della vaccinazione". Finalmente, Du crede che i microaghi aumenteranno la compliance dei pazienti, perché l'applicazione è non invasiva e indolore. "Ciò si spera aumenterà la copertura della vaccinazione, " aggiunge. "Se la ricerca e i futuri studi clinici avranno successo, il sistema dei microaghi potrebbe diventare una nuova generazione di metodi di vaccinazione".
I microaghi sono piccoli aghi di poche centinaia di micrometri di lunghezza; sono più piccoli di un millimetro e difficilmente visibili ad occhio nudo. Gli aghi testati da Du erano lunghi 200 micrometri. Si applicano sulla pelle con un piccolo cerotto. A causa delle loro dimensioni, penetrano solo nello statrum corneo (lo strato barriera più esterno della pelle), dopo di che consegnano i loro componenti al corpo. Le persone che l'hanno provato dicono che l'applicazione sembra la lingua di un gatto o una limetta. La profondità di iniezione è abbastanza piccola che i microaghi non toccano nervi o vasi sanguigni.