Grafen oksid u intranazalnom cjepivu protiv gripe
16/10/2022
Grafen oksid daje poticaj novom intranazalnom cjepivu protiv gripe.
Intranazalno cjepivo protiv gripe pojačava imunološki odgovor i nudi široku zaštitu, otkrili istraživači biomedicinskih znanosti.
ATLANTA—Cjepivo protiv gripe koje je napravljeno od nanočestica i daje se kroz nos pojačava imunološki odgovor tijela na infekciju virusom influence i nudi široku zaštitu od različitih sojeva virusa, prema istraživačima Instituta za biomedicinske znanosti na Sveučilištu Georgia State.
Ponavljajuće sezonske epidemije gripe i potencijalne pandemije među najozbiljnijim su prijetnjama javnom zdravlju. Sadašnja sezonska cjepiva protiv gripe induciraju imunitet specifičan za soj i manje su učinkovita protiv nepodudarnih sojeva. Široko zaštitna cjepiva protiv gripe su hitno potrebna.
Intranazalna cjepiva obećavajuća su strategija za borbu protiv zaraznih respiratornih bolesti, poput gripe. Učinkovitija su od cjepiva ubrizganih u mišić jer mogu potaknuti mukozne imunološke odgovore u respiratornom traktu, sprječavajući infekciju na portalu ulaska virusa. Oni također mogu stimulirati sistemske imunološke odgovore u cijelom tijelu.
Znanstvenici mogu prevladati zabrinutost oko sigurnosti cjepiva i dugu fazu proizvodnje cjepiva protiv gripe, temeljenih na virusu konstruiranjem intranazalnih cjepiva s rekombinantnim proteinima ili peptidima. Međutim, ta su cjepiva slaba u stvaranju imunoloških odgovora, pa je potrebno imati jake mukozne adjuvanse, tvari koje pojačavaju imunološki odgovor tijela na antigene (molekularne strukture na patogenima). Nedostatak odgovarajućih mukoznih adjuvansa trenutno sprječava razvoj takvog cjepiva.
U ovoj studiji, istraživači su razvili intranazalno cjepivo protiv gripe koristeći rekombinantni hemaglutinin (HA), protein koji se nalazi na površini virusa influence, kao antigensku komponentu cjepiva. HA je sastavni dio sposobnosti virusa influence da izazove infekciju.
Također su stvorili dvodimenzionalni nanomaterijal (nanočestice grafen oksida funkcionalizirane polietileniminom) i otkrili da pokazuje snažne adjuvantne (imunojačajuće) učinke na cjepiva protiv gripe isporučena intranazalno. Nalazi su objavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Konvencionalna cjepiva protiv gripe uglavnom izazivaju reakcije protutijela”, rekao je dr. Baozhong Wang, viši autor studije, glavni istraživač potpore Nacionalnog instituta za zdravlje, koja podupire studiju, i profesor na Institutu za biomedicinske znanosti. „Međutim, nedavna istraživanja pokazuju da su odgovori T-stanica rezidentnog pamćenja pluća neophodni za optimalnu unakrsnu zaštitu od infekcije plućnom gripom. Razvoj rezidentnih T-staničnih odgovora pluća zahtijeva cijepljenje respiratornim putem ili infekciju virusom influence. Naše istraživanje otvara novi put za razvoj intranazalnih cjepiva protiv gripe bez igle i logistički pojednostavljenih za unakrsnu zaštitu.”
“U našoj smo studiji po prvi put izvijestili da dvodimenzionalni nanomaterijali grafen oksida imaju moćan adjuvantni učinak u jačanju imunoloških odgovora intranazalnih cjepiva protiv hemaglutinina (HA),” rekao je dr. Chunhong Dong, glavni autor studije i postdoktorski znanstveni suradnik u laboratoriju dr. Baozhong Wanga na Institutu za biomedicinske znanosti.
“Ova studija daje nove uvide u razvoj visokoučinkovitih intranazalnih sustava cjepiva s dvodimenzionalnim nanočesticama poput listova”, rekao je Dong. “Nanočestice grafen oksida imaju izvanredne atribute za isporuku lijekova ili razvoj cjepiva, kao što je ultra-velika površina za punjenje antigenom visoke gustoće, a cjepivo je pokazalo superiorna svojstva jačanja imuniteta in vitro i in vivo. Nanoplatforma bi se mogla lako prilagoditi za konstruiranje mukoznih cjepiva za različite respiratorne patogene.”
Studija, provedena na miševima i staničnoj kulturi, otkrila je da nanočestice značajno pojačavaju imunološki odgovor na površinama sluznice i u cijelom tijelu kod miševa. Snažni imunološki odgovori pružili su imunološku zaštitu od izazova virusa influence homolognim (istim) sojevima virusa i heterolognim (različitim) sojevima virusa.
Rezultati su također obećavajući jer intranazalna cjepiva protiv gripe bez igle posjeduju superiorne logističke prednosti u odnosu na tradicionalna cjepiva koja se ubrizgavaju, kao što je jednostavno davanje uz visoko prihvaćanje za primatelje i izbjegavanje biološki opasnog otpada.
Koautori studije su dr. Chunhong Dong, Ye Wang, Gilbert Gonzalez, Yao Ma, Yufeng Song, dr. Sang-Moo Kang i dr. Baozhong Wang s Instituta za biomedicinske znanosti u državi Georgia te Shelly Wang i dr. Richard W. Compans s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Emory.
Studiju je financirao Nacionalni institut za alergije i zarazne bolesti Nacionalnog instituta za zdravlje. (NIAID – Fauci)
Za čitanje studije posjetite https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2024998118