Ricercatori brasiliani ed europei hanno dimostrato esattamente come un composto basato sulla nanotecnologia fornisce un vaccino orale contro l'epatite B al sistema immunitario. Quando le particelle contenenti silice e un antigene si combinano, anche se sono di dimensioni diverse, raggiungono l'intestino senza essere distrutti dall'acidità dell'apparato digerente.

Un composto di silice SBA-15 nanostrutturata e HBsAg, l'antigene di superficie dell'epatite B, è stato sottoposto a diversi tipi di imaging a raggi X nei laboratori europei.

La silice nanostrutturata è stata sviluppata dai ricercatori dell'Istituto di fisica dell'Università di San Paolo (IF-USP) in Brasile. L'antigene è stato creato dall'Istituto Butantan, che è anche a San Paolo. I risultati sono pubblicati in Rapporti scientifici .

Lo scopo dello studio era capire come un antigene di 22 nanometri si lega a nanotubi di silice con un diametro di circa 10 nanometri e una struttura a nido d'ape. Un nanometro (1 nm) è un miliardesimo di metro. Gli studi condotti presso l'USP hanno rivelato le misurazioni sia dell'antigene che dei nanotubi di silice utilizzando lo scattering di raggi X a piccolo angolo (SAXS), diffusione dinamica della luce (DLS), e microscopio elettronico a trasmissione.

"Nonostante la differenza di dimensioni, i test [sugli animali] hanno prodotto un'eccellente risposta immunitaria al vaccino orale, buona quanto la forma iniettabile o meglio, " disse Marcia Fantini, professore ordinario presso IF-USP.

L'imaging a raggi X e neutroni è stato coordinato da Heloisa Bordalo, un ricercatore brasiliano presso il Niels Bohr Institute dell'Università di Copenaghen in Danimarca. In collaborazione con altri ricercatori in Danimarca e colleghi in Francia, Germania, Svezia e Svizzera, Bordalo ha sottoposto il composto a diffusione di raggi X a piccolo angolo (SAXS), tra le altre tecniche.

Le immagini tridimensionali ottenute con queste tecniche hanno mostrato che sebbene l'antigene non sia entrato nei nanotubi, è stato trattenuto in macropori di 50 nm tra i nanotubi. Questo lo proteggeva dall'acidità dell'apparato digerente.

Le immagini hanno anche permesso ai ricercatori di determinare la proporzione ideale di silice e HBsAg in modo che l'antigene non si agglomerasse, ostacolando la dispersione del principio attivo nell'intestino del paziente. "Le vie orale e intranasale sono modalità naturali di somministrazione del vaccino. La natura è il miglior agente vaccinale. Tuttavia, un vaccino che contiene una proteina, come in questo caso, viene distrutto dall'elevata acidità e dalle sue stesse proteasi nel passaggio attraverso lo stomaco, quindi non raggiunge il sistema immunitario, in particolare l'intestino tenue, " disse Osvaldo Augusto Sant'Anna, Scientific Leader presso il Butantan Institute e responsabile dello sviluppo dell'antigene HbsAg.

Prima di procedere alle sperimentazioni cliniche, il team testerà i polimeri che possono essere utilizzati per rivestire l'intera struttura e aumentare la resistenza del farmaco allo stomaco umano. Nelle sperimentazioni sugli animali, la formulazione si è dimostrata efficace quanto il vaccino iniettato, se non di più, nel fornire l'antigene all'intestino, dove il sistema immunitario può rilevarlo e produrre anticorpi contro il virus.

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), circa 257 milioni di persone attualmente vivono con l'epatite B in tutto il mondo.

polivaccino

Attraverso un progetto sostenuto da FAPESP, il gruppo guidato da Sant'Anna, Fantini e Bordalo stanno ora sviluppando nuovi antigeni da aggiungere al composto. L'idea è di avere almeno un triplo vaccino aggiungendo altri antigeni contro la difterite e il tetano.

Però, la formulazione può evolvere per diventare un polivaccino che immunizza anche le persone contro la pertosse, poliomielite e Haemophilus influenzae di tipo B (Hib), il batterio che causa meningite e polmonite, tra le altre malattie.

Gli antigeni devono combattere le malattie senza interferire tra loro. "Ci sono stati risultati molto interessanti con la difterite, e ora lo testeremo per il tetano, inizialmente in forma iniettabile, "Sant'Anna" disse.