„Stanford Engineering“ mokslininkai sukūrė nanodalelių platformą, kuri gali padaryti esamas vakcinas veiksmingesnes, įskaitant vakcinas nuo gripo, COVID-19 ir ŽIV. Platforma ne tik padės vakcinos kandidatams sukurti stipresnius ir ilgalaikius imuninius atsakus, bet ir leis tyrėjams sukurti ir išbandyti įvairių tipų imuninius atsakus, kad nustatytų, kas yra veiksmingiausia apsaugant nuo konkrečių patogenų.
„Šios nanodalelės sukelia stipresnį ir tvirtesnį imuninį atsaką, o mūsų platformos platumas leidžia lengvai sureguliuoti imuninio atsako tipą tokiu būdu, kuris tiesiog nebuvo įmanomas naudojant ankstesnes technologijas“, – sakė medžiagų mokslo docentas Ericas Appelis. ir inžinierius bei vyresnysis autorius dokumente, paskelbtame rugpjūčio 7 d Mokslo pažanga. „Tai gali būti priemonė suprasti, kaip skirtingų tipų imuniniai atsakai suteikia geresnę ar blogesnę apsaugą – anksčiau nebuvo įmanoma net užduoti tokio klausimo.”
Geresnis adjuvantas
Dauguma šiuolaikinių vakcinų moko mūsų imuninę sistemą atpažinti infekcijas ir su jomis kovoti įvedant tik dalį patogeno, pavyzdžiui, dabar liūdnai pagarsėjusį koronaviruso smaigalio baltymą, o ne visą virusą. Patys šie fragmentai gali nesukelti didelės reakcijos, todėl vakcinose taip pat yra adjuvantų – priedų, kurie padeda stimuliuoti ir formuoti organizmo imuninį atsaką. Tačiau šiuo metu klinikiniam naudojimui yra tik keletas adjuvantų, o jų veiksmingumas gali labai skirtis.
„Mes norėjome sukurti kuo stipresnį adjuvantą”, – sakė Ben Ou, Appel laboratorijos doktorantas ir pirmasis šio straipsnio autorius. „Sujungėme dvi skirtingas adjuvantų technologijas, kad sukurtume nanodalelių platformą, kuri suaktyvins skirtingus imuninius kelius ir pagerins atsaką į vakciną.
Tyrėjai nustatė, kad jie gali prijungti molekules, vadinamas į rinkliavą panašiais receptorių agonistais arba TLR agonistais, kurios sąveikauja su mūsų įgimtų imuninių ląstelių receptoriais, prie bazinės nanodalelės, sudarytos iš saponino molekulių, kurios dešimtmečius buvo naudojamos kaip veiksmingos adjuvantai, įskaitant Novavax COVID-19 vakcina. Rezultatas buvo adjuvantas, kuris veikė per kelis imuninius kelius, sukeldamas platų, stiprų ir ilgalaikį atsaką.
Ou, Appel ir jų kolegos išbandė savo adjuvantus, bendrai vadinamus TLRa-SNP adjuvantais, su COVID-19 ir ŽIV vakcinos kandidatais. Abiem atvejais adjuvantai labai pagerino vakcinų veiksmingumą. Palyginti su versijomis, suporuotomis su esamu adjuvantu, vakcinos buvo stipresnės ir truko ilgiau. Jie taip pat sukūrė imuninį atsaką, galintį aptikti ir neutralizuoti kelias patogenų versijas – naudojant TLRa-SNP adjuvantus, COVID-19 vakcinos kandidatas buvo veiksmingas prieš pradinį virusą, taip pat prieš delta, omikroną ir kitus variantus.
Tinkamo imuninio atsako radimas
Yra keli TLR agonistų tipai, kurių kiekvienas jungiasi prie skirtingų imuninių receptorių. Tyrėjai sukūrė penkias skirtingas savo adjuvantų versijas, naudodami saponino nanodaleles kaip bazinę platformą ir pakeisdami prijungtus TLR agonistus. Nors visi adjuvantai buvo veiksmingi, kiekviena versija sukūrė šiek tiek skirtingą imuninio atsako tipą, suaktyvindama skirtingus signalinius baltymus ir paskatindama skirtingus imuninių ląstelių veiksmus.
„Visi mūsų adjuvantai pagerina bendrą vakcinos atsaką, tačiau specifiniai patobulinimų tipai skiriasi”, – sakė Ou. „Jei žinome, kad tam tikras imuninės sistemos aktyvinimo tipas suteiks geresnę apsaugą, dabar turime platformą, kuri leis jums pasirinkti konkrečią formulę, kuri paskatins tą skirtingą atsaką.
Naudodami esamus adjuvantus, mokslininkai gali išbandyti, kuris iš jų sukuria stipriausią imuninį atsaką, kai yra suporuotas su tam tikra vakcina, tačiau adjuvantai yra per daug skirtingi, kad būtų galima ištirti, kokio tipo imuninis atsakas būtų veiksmingiausias siekiant apsaugoti nuo tam tikro patogeno infekcijos. TLR agonistų pakeičiamumas TLRa-SNP adjuvantuose leistų tyrėjams pakoreguoti imuninio atsako pobūdį, išlaikant stiprų imuninį aktyvavimą, kurį sukuria saponino nanodalelių bazė.
Yra ir kitų TLR agonistų, kuriuos galima susieti su šia platforma, neskaitant penkių, kuriuos jie išbandė šiame dokumente, sakė Ou. Jis suinteresuotas tirti kitus, taip pat tirti daugiau nei vieno tipo TLR agonistų naudojimo poveikį vienu metu – mokslininkai jau įrodė, kad tai įmanoma, ir tikisi ateityje pagaminti papildomų pagal užsakymą pagamintų nanodalelių adjuvantų, siekiant tikslo. sukurti kuo veiksmingesnius adjuvantus.
„Šis platformos metodas atvers žmonėms šioje srityje galimybes užduoti daugiau tiriamųjų klausimų apie tai, kokia imunologija geriau veikia įvairiuose kontekstuose”, – sakė Appel. „Ir tai taip pat daro žymiai geresnius adjuvantus.”