Nanopartikel yang Merangsang Sistem Kekebalan Tubuh Dapat Menghasilkan Vaksin Yang Lebih Kuat
Top Technology

Nanopartikel yang Merangsang Sistem Kekebalan Tubuh Dapat Menghasilkan Vaksin Yang Lebih Kuat

Strategi umum untuk membuat vaksin lebih kuat adalah dengan mengirimkannya bersama dengan adjuvant — senyawa yang merangsang sistem kekebalan untuk menghasilkan respons yang lebih kuat.

Para peneliti dari MIT, La Jolla Institute for Immunology, dan institusi lain kini telah merancang ajuvan nanopartikel baru yang mungkin lebih kuat daripada yang lain yang sekarang digunakan. Studi pada tikus menunjukkan bahwa itu secara signifikan meningkatkan produksi antibodi setelah vaksinasi terhadap HIV, difteri, dan influenza.

“Kami mulai melihat formulasi khusus ini dan menemukan bahwa itu sangat kuat, lebih baik daripada hampir semua hal lain yang telah kami coba,” kata Darrell Irvine, Profesor Underwood-Prescott dengan janji di departemen Teknik Biologi dan Sains dan Teknik Material; seorang direktur asosiasi Institut Koch MIT untuk Penelitian Kanker Integratif; dan anggota Institut Ragon MGH, MIT, dan Harvard.

Para peneliti sekarang berharap untuk memasukkan bahan pembantu ke dalam vaksin HIV yang saat ini sedang diuji dalam uji klinis, dengan harapan dapat meningkatkan kinerjanya.

Irvine dan Shane Crotty, seorang profesor di Pusat Penelitian Penyakit Menular dan Vaksin di Institut Imunologi La Jolla, adalah penulis senior studi tersebut, yang muncul hari ini di Ilmu Imunologi. Penulis utama makalah ini adalah Murillo Silva, mantan postdoc MIT, dan Yu Kato, staf ilmuwan di La Jolla Institute.

Vaksin yang lebih kuat

Meskipun gagasan menggunakan adjuvant untuk meningkatkan efektivitas vaksin telah ada selama beberapa dekade, hanya ada beberapa adjuvant vaksin yang disetujui FDA. Salah satunya adalah aluminium hidroksida, garam aluminium yang menyebabkan peradangan, dan lainnya adalah emulsi minyak dan air yang digunakan dalam vaksin flu. Beberapa tahun yang lalu, FDA menyetujui adjuvant berdasarkan saponin, senyawa yang berasal dari kulit pohon soapbark Chili.

Saponin yang diformulasikan dalam liposom sekarang digunakan sebagai adjuvant dalam vaksin herpes zoster, dan saponin juga digunakan dalam nanopartikel seperti sangkar yang disebut kompleks imunostimulator (ISCOM) dalam vaksin Covid-19 yang saat ini dalam uji klinis.

Para peneliti telah menunjukkan bahwa saponin meningkatkan respon imun inflamasi dan merangsang produksi antibodi, tetapi bagaimana mereka melakukannya tidak jelas. Dalam studi baru, tim MIT dan La Jolla ingin mengetahui bagaimana ajuvan memberikan efeknya, dan untuk melihat apakah mereka bisa membuatnya lebih kuat.

Mereka merancang jenis ajuvan baru yang mirip dengan ajuvan ISCOM tetapi juga menggabungkan molekul yang disebut MPLA, yang merupakan agonis reseptor seperti tol. Ketika molekul-molekul ini mengikat reseptor seperti tol pada sel-sel kekebalan, mereka meningkatkan peradangan. Para peneliti menyebut adjuvant baru mereka SMNP (saponin/MPLA nanopartikel).

“Kami berharap ini bisa menarik karena saponin dan agonis reseptor seperti tol keduanya adjuvant yang telah dipelajari secara terpisah dan terbukti sangat efektif,” kata Irvine.

Para peneliti menguji bahan pembantu dengan menyuntikkannya ke tikus bersama dengan beberapa antigen yang berbeda, atau fragmen protein virus. Ini termasuk dua antigen HIV, serta antigen difteri dan influenza. Mereka membandingkan adjuvant dengan beberapa adjuvant lain yang disetujui dan menemukan bahwa nanopartikel berbasis saponin baru menghasilkan respons antibodi yang lebih kuat daripada yang lain.

Salah satu antigen HIV yang mereka gunakan adalah nanopartikel protein amplop HIV, yang menghadirkan banyak salinan antigen gp120 yang ada pada permukaan virus HIV. Antigen ini baru saja menyelesaikan pengujian awal dalam uji klinis fase 1. Irvine dan Crotty adalah bagian dari Konsorsium Pengembangan Vaksin HIV/AIDS di Scripps Research Institute, yang menjalankan uji coba itu. Para peneliti sekarang berharap untuk mengembangkan cara untuk memproduksi bahan pembantu baru dalam skala besar sehingga dapat diuji bersama dengan trimer amplop HIV dalam uji klinis lain mulai tahun depan. Uji klinis yang menggabungkan pemangkas amplop dengan aluminium hidroksida ajuvan vaksin tradisional juga sedang berlangsung.

“Aluminium hidroksida aman tetapi tidak terlalu kuat, jadi kami berharap (bahan pembantu baru) akan menjadi alternatif yang menarik untuk memperoleh respons antibodi penetralisir pada manusia,” kata Irvine.

Aliran cepat

Ketika vaksin disuntikkan ke lengan, mereka melakukan perjalanan melalui pembuluh getah bening ke kelenjar getah bening, di mana mereka bertemu dan mengaktifkan sel B. Tim peneliti menemukan bahwa ajuvan baru mempercepat aliran getah bening ke kelenjar getah bening, membantu antigen untuk sampai ke sana sebelum mulai rusak. Ini dilakukan sebagian dengan merangsang sel-sel kekebalan yang disebut sel mast, yang sebelumnya tidak diketahui terlibat dalam tanggapan vaksin.

“Mencapai kelenjar getah bening dengan cepat berguna karena begitu Anda menyuntikkan antigen, antigen itu mulai rusak secara perlahan. Semakin cepat sel B dapat melihat antigen itu, semakin besar kemungkinan antigen itu sepenuhnya utuh, sehingga sel B menargetkan struktur sebagaimana mestinya. hadir pada virus asli,” kata Irvine.

Selain itu, begitu vaksin mencapai kelenjar getah bening, adjuvant menyebabkan lapisan sel yang disebut makrofag, yang bertindak sebagai penghalang, mati dengan cepat, sehingga memudahkan antigen untuk masuk ke dalam kelenjar.

Cara lain bahwa ajuvan membantu meningkatkan respons imun adalah dengan mengaktifkan sitokin inflamasi yang mendorong respons yang lebih kuat. Agonis TLR yang para peneliti termasuk dalam adjuvant diyakini memperkuat respons sitokin itu, tetapi mekanisme pasti untuk itu belum diketahui.

Jenis ajuvan ini juga dapat berguna untuk jenis vaksin subunit lainnya, yang terdiri dari fragmen protein virus atau molekul lain. Selain pekerjaan mereka pada vaksin HIV, para peneliti juga mengerjakan vaksin Covid-19 yang potensial, bersama dengan lab J. Christopher Love di Institut Koch. Ajuvan baru juga muncul untuk membantu merangsang aktivitas sel T, yang dapat membuatnya berguna sebagai komponen vaksin kanker, yang bertujuan untuk merangsang sel T tubuh sendiri untuk menyerang tumor.

Penelitian ini didanai oleh National Institute of Allergy and Infectious Diseases, the Koch Institute’s Marble Center for Cancer Nanomedicine, US Army Research Office melalui Institute for Soldier Nanotechnologies di MIT, the Koch Institute Support (core) Grant dari National Cancer Institute , Inisiatif Vaksin AIDS Internasional, dan Institut Ragon.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar