نوع جدید نانوذرات واکسن ها را قوی تر می کند

بیشتر این ادجوانت ها از نمک های آلومینیوم یا مولکول های دیگر تشکیل شده اند که پاسخ ایمنی غیر اختصاصی را تحریک می کنند. اکنون تیمی از محققان MIT نشان داده‌اند که نوعی نانوذره به نام چارچوب آلی فلزی (MOF) همچنین می‌تواند با فعال کردن سیستم ایمنی ذاتی – اولین خط دفاعی بدن در برابر هر عامل بیماری‌زا – از طریق پروتئین‌های سلولی، یک پاسخ ایمنی قوی ایجاد کند. گیرنده های تلفن مانند

در یک مطالعه بر روی موش، محققان نشان دادند که این MOF می‌تواند با موفقیت بخشی از پروتئین SARS-CoV-2 را محصور کرده و تحویل دهد، در حالی که به عنوان یک کمکی پس از تجزیه MOF در داخل سلول‌ها عمل می‌کند.

به گفته محققان، در حالی که کار بیشتری برای تطبیق این ذرات برای استفاده به عنوان واکسن مورد نیاز است، این مطالعه نشان می دهد که این نوع ساختار می تواند برای ایجاد یک پاسخ ایمنی قوی مفید باشد.

آنا ژاکلنک، محقق اصلی در موسسه کخ MIT برای تحقیقات سرطان یکپارچه و یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه گفت: درک اینکه چگونه یک وسیله نقلیه دارورسانی می‌تواند پاسخ ایمنی کمکی را تقویت کند، چیزی است که می‌تواند در طراحی واکسن‌های جدید بسیار مفید باشد. مطالعه جدید

رابرت لنگر، استاد MIT و عضو موسسه کخ، و دان باروخ، مدیر مرکز تحقیقات ویروس شناسی و واکسن در مرکز پزشکی Beth Israel Deaconess و استاد دانشکده پزشکی هاروارد نیز نویسندگان ارشد این مقاله هستند. پیشرفت علمی. نویسنده اصلی مقاله فوق دکترای سابق MIT و همکار ابن خلدون شاهد السایاری است.

فعال سازی سیستم ایمنی

در این مطالعه، محققان بر روی یک MOF به نام ZIF-8 متمرکز شدند که شامل شبکه‌ای از واحدهای چهار وجهی متشکل از یک یون روی متصل به چهار مولکول ایمیدازول، یک ترکیب آلی است. کار قبلی نشان داده است که ZIF-8 می تواند به طور قابل توجهی پاسخ های ایمنی را تقویت کند، اما دقیقاً مشخص نبود که این ذره چگونه سیستم ایمنی را فعال می کند.

برای درک این موضوع، تیم MIT یک واکسن آزمایشی متشکل از پروتئین متصل شونده به گیرنده SARS-CoV-2 (RBD) تعبیه شده در ذرات ZIF-8 ایجاد کرد. این ذرات بین 100 تا 200 نانومتر قطر دارند، اندازه ای که به آنها اجازه می دهد مستقیماً یا از طریق سلول های ایمنی مانند ماکروفاژها وارد غدد لنفاوی بدن شوند.

هنگامی که ذرات وارد سلول ها می شوند، MOF ها تجزیه می شوند و پروتئین های ویروسی آزاد می شوند. محققان دریافتند که اجزای ایمیدازول گیرنده های شبه عوارض (TLR) را فعال می کنند که به تحریک پاسخ ایمنی ذاتی کمک می کند.

السایاری می گوید: «این فرآیند مشابه ایجاد یک تیم عملیاتی مخفی در سطح مولکولی برای انتقال عناصر ضروری ویروس کووید-19 به سیستم ایمنی بدن است، جایی که آنها می توانند پاسخ های ایمنی خاصی را برای افزایش کارایی واکسن فعال کنند.»

توالی RNA سلول های غدد لنفاوی نشان داد که موش های واکسینه شده با ذرات ZIF-8 حامل پروتئین ویروسی، مسیر TLR معروف به TLR-7 را به شدت فعال کردند که منجر به تولید بیشتر سیتوکین ها و سایر مولکول های دخیل در التهاب شد.

موش‌های واکسینه‌شده با این ذرات نسبت به موش‌هایی که پروتئین را به تنهایی دریافت کرده‌اند، واکنش بسیار قوی‌تری به پروتئین ویروسی ایجاد کردند.

Jaklenec می‌گوید: «نه تنها پروتئین را به روشی کنترل‌شده‌تر از طریق نانوذرات تحویل می‌دهیم، بلکه ساختار ترکیبی این ذره نیز به عنوان کمکی عمل می‌کند. ما توانستیم به واکنش‌های بسیار خاصی نسبت به پروتئین کووید و با اثر کم‌دوز در مقایسه با استفاده از خود پروتئین واکسن دست یابیم.»

دسترسی به واکسن

اگرچه این مطالعه و سایر مطالعات توانایی ایمنی زایی ZIF-8 را نشان داده‌اند، اما باید کار بیشتری برای ارزیابی ایمنی ذرات و پتانسیل آنها برای افزایش مقیاس برای تولید در مقیاس بزرگ انجام شود. Jaklenec می گوید، اگر ZIF-8 به عنوان یک حامل واکسن توسعه نیابد، یافته های این مطالعه باید به محققان در توسعه نانوذرات مشابهی که می توانند برای تحویل واکسن های زیر واحد استفاده شوند، راهنمایی کند.

Jaklenec می‌گوید: «بیشتر واکسن‌های زیر واحد معمولاً دو جزء مجزا دارند: یک آنتی‌ژن و یک ادجوانت». طراحی واکسن‌های جدید که از نانوذرات با بخش‌های شیمیایی خاص استفاده می‌کنند که نه تنها به تحویل آنتی‌ژن کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند مسیرهای ایمنی خاصی را نیز فعال کنند، پتانسیل بهبود اثربخشی واکسن را دارند.

به گفته محققان، یکی از مزایای ایجاد یک واکسن زیر واحد برای کووید-19 این است که تولید چنین واکسن هایی به طور کلی آسان تر و ارزان تر از واکسن های mRNA است که می تواند انتشار آنها را در سراسر جهان آسان تر کند.

Jaklenec می‌گوید: «واکسن‌های زیر واحدی برای مدت طولانی وجود داشته‌اند و معمولاً ارزان‌تر تولید می‌شوند، بنابراین دسترسی بیشتری به واکسن‌ها، به‌ویژه در زمان همه‌گیری، باز می‌شود».

این تحقیق توسط بورسیه های ابن خلدون برای زنان عربستان سعودی و بخشی از کمک مالی موسسه کوخ (عمده) از موسسه ملی سرطان ایالات متحده تامین شد.