Las nanopartículas que estimulan el sistema inmunitario podrían conducir a vacunas más potentes
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Una estrategia común para hacer que las vacunas sean más potentes es administrarlas junto con un compuesto adyuvante que estimula el sistema inmunitario para producir una vacuna más fuerte. respuesta.
Investigadores del MIT, el Instituto de Inmunología de La Jolla y otras instituciones han diseñado ahora un nuevo adyuvante de nanopartículas que puede ser más potente que otros actualmente en uso. Los estudios en ratones demostraron que mejoró significativamente la producción de anticuerpos después de la vacunación contra el VIH, la difteria y la influenza.
«Empezamos a observar esta formulación en particular y descubrimos que era increíblemente potente, mejor que casi cualquier otra cosa que tuviéramos». intentado», dice Darrell Irvine, profesor de Underwood-Prescott con nombramientos en los departamentos de Ingeniería Biológica y Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT; director asociado del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT; y miembro del Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard.
Los investigadores ahora esperan incorporar el adyuvante en una vacuna contra el VIH que actualmente se está probando en ensayos clínicos, con la esperanza de mejorar su rendimiento.
Irvine y Shane Crotty, profesor del Centro de Investigación de Enfermedades Infecciosas y Vacunas del Instituto de Inmunología de La Jolla, son los autores principales del estudio, que aparece hoy en Science Immunology. Los autores principales del artículo son Murillo Silva, ex postdoctorado del MIT, y Yu Kato, científico del personal del Instituto La Jolla.
Vacunas más potentes
Aunque la idea de usar adyuvantes para aumentar la eficacia de las vacunas ha existido durante décadas, solo hay un puñado de adyuvantes de vacunas aprobados por la FDA. Uno es el hidróxido de aluminio, una sal de aluminio que induce la inflamación, y otro es una emulsión de aceite y agua que se usa en las vacunas contra la gripe. Hace algunos años, la FDA aprobó un adyuvante a base de saponina, un compuesto derivado de la corteza del árbol de la jabonera chilena.
La saponina formulada en liposomas ahora se usa como adyuvante en la vacuna contra el herpes zóster, y las saponinas también se usan en una nanopartícula similar a una jaula llamada complejo inmunoestimulador (ISCOM) en una vacuna COVID-19 que actualmente se está en ensayos clínicos.
Los investigadores han demostrado que las saponinas promueven respuestas inmunitarias inflamatorias y estimulan la producción de anticuerpos, pero no está claro cómo lo hacen. En el nuevo estudio, el MIT y el equipo de La Jolla querían descubrir cómo el adyuvante ejerce sus efectos y ver si podían hacerlo más potente.
Diseñaron un nuevo tipo de adyuvante que es similar al adyuvante ISCOM pero también incorpora una molécula llamada MPLA, que es un agonista del receptor tipo toll. Cuando estas moléculas se unen a los receptores tipo toll en las células inmunitarias, promueven la inflamación. Los investigadores llaman a su nuevo adyuvante SMNP (nanopartículas de saponina/MPLA).
«Esperábamos que esto pudiera ser interesante porque la saponina y los agonistas de los receptores tipo toll son adyuvantes que se han estudiado por separado y han demostrado ser muy efectivos», dice Irvine.
El Los investigadores probaron el adyuvante inyectándolo en ratones junto con algunos antígenos diferentes o fragmentos de proteínas virales. Estos incluyeron dos antígenos de VIH, así como antígenos de difteria e influenza. Compararon el adyuvante con varios otros adyuvantes aprobados y descubrieron que la nueva nanopartícula a base de saponina provocó una respuesta de anticuerpos más fuerte que cualquiera de los otros.
Uno de los antígenos del VIH que usaron es una nanopartícula de proteína de la cubierta del VIH. , que presenta muchas copias del antígeno gp120 que está presente en la superficie viral del VIH. Este antígeno completó recientemente las pruebas iniciales en los ensayos clínicos de fase 1. Irvine y Crotty son parte del Consorcio para el Desarrollo de Vacunas contra el VIH/SIDA en el Instituto de Investigación Scripps, que realizó ese ensayo. Los investigadores ahora esperan desarrollar una forma de fabricar el nuevo adyuvante a gran escala para que pueda probarse junto con un trímero de envoltura de VIH en otro ensayo clínico que comenzará el próximo año. También se están realizando ensayos clínicos que combinan trímeros de envoltura con el hidróxido de aluminio adyuvante de vacuna tradicional.
«El hidróxido de aluminio es seguro pero no particularmente potente, por lo que esperamos que (el nuevo adyuvante) sea una alternativa interesante para obtener neutralizando las respuestas de anticuerpos en las personas», dice Irvine.
Flujo rápido
Cuando las vacunas se inyectan en el brazo, viajan a través de los vasos linfáticos hasta los ganglios linfáticos, donde encuentran y activan B células. El equipo de investigación descubrió que el nuevo adyuvante acelera el flujo de linfa a los ganglios, lo que ayuda a que el antígeno llegue allí antes de que comience a descomponerse. Lo hace en parte al estimular las células inmunitarias llamadas mastocitos, que anteriormente no se sabía que estuvieran involucradas en las respuestas a las vacunas.
«Llegar a los ganglios linfáticos rápidamente es útil porque una vez que inyecta el antígeno, comienza a descomponerse lentamente. Cuanto antes una célula B pueda ver ese antígeno, es más probable que esté completamente intacto, de modo que las células B apuntan a la estructura, ya que estará presente en el virus nativo», dice Irvine.
Además, una vez que la vacuna llega a los ganglios linfáticos, el adyuvante genera una capa de células llamadas macrófagos, que actúan como una barrera , para morir rápidamente, lo que facilita que el antígeno entre en los nódulos.
Otra forma en que el adyuvante ayuda a estimular las respuestas inmunitarias es activando las citoquinas inflamatorias que impulsan una respuesta más fuerte. Se cree que el agonista de TLR que los investigadores incluyeron en el adyuvante amplifica la respuesta de las citocinas, pero aún se desconoce el mecanismo exacto.
Este tipo de adyuvante también podría ser útil para cualquier otro tipo de subunidad vacuna, que consiste en fragmentos de proteínas virales u otras moléculas. Además de su trabajo sobre las vacunas contra el VIH, los investigadores también están trabajando en una posible vacuna contra el COVID-19, junto con el laboratorio de J. Christopher Love en el Instituto Koch. El nuevo adyuvante también parece ayudar a estimular la actividad de las células T, lo que podría hacerlo útil como componente de las vacunas contra el cáncer, cuyo objetivo es estimular las propias células T del cuerpo para atacar los tumores.
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El ensayo adyuvante comparativo evalúa la ALF desarrollada por el Ejército en los regímenes de vacunas contra el VIH Más información: Murillo Silva et al, Un adyuvante de vacuna particulada de saponina/agonista de TLR altera el flujo linfático y modula la adaptación inmunidad, Ciencia Inmunología (2021). DOI: 10.1126/sciimmunol.abf1152. www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abf1152 Información de la revista: Science Immunology
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts Cita: Nanopartícula estimulante del sistema inmunitario podría conducen a vacunas más poderosas (2021, 3 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-immune-system-stimulating-nanoparticle-powerful-vaccines.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.