Sexta-feira, 27 de setembro de 2013. - Muitos vírus e bactérias infectam humanos através de superfícies mucosas, como pulmões, tratos gastrointestinais e reprodutivos. Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram um novo tipo de nanopartícula que protege a vacina para que ela possa gerar uma forte resposta imune não apenas nos pulmões, mas também nos superfícies mucosas afastadas do local da vacinação, como o trato gastrointestinal e reprodutivo.
Essas vacinas podem ajudar a proteger contra a gripe e outros vírus respiratórios ou prevenir doenças sexualmente transmissíveis, como vírus da imunodeficiência humana (HIV), vírus do herpes simplex e papilomavírus humano (HPV), de acordo com Darrell Irvine, professor. Ciência dos Materiais e Engenharia Biológica no MIT e o líder da pesquisa.
"Este é um bom exemplo de projeto no qual a mesma tecnologia pode ser aplicada em câncer e doenças infecciosas. É uma plataforma tecnológica para oferecer uma vacina interessante", disse Irvine, membro do Instituto MIT Koch para Pesquisa do Câncer Integral e Instituto Hospital Ragon do Massachusetts, MIT e Universidade de Harvard.
Irvine e seus colegas descrevem as características da vacina de nanopartículas na edição desta quarta-feira da revista 'Science Translational Medicine'. Apenas algumas vacinas de mucosa foram aprovadas para uso humano, o exemplo mais conhecido é o da pólio Sabin, que é administrado por via oral e absorvido no trato digestivo; além de um anti-influenza administrado por spray nasal e vacinas contra cólera, rotavírus e febre tifóide.
Para criar melhores maneiras de administrar esses tipos de vacinas, Irvine e seus colegas os construíram em uma nanopartícula que eles desenvolveram há dois anos. Os fragmentos de proteína que compõem a vacina são encerrados em uma esfera de várias camadas de lipídios quimicamente "ligadas", fazendo com que as partículas durem mais tempo dentro do corpo. "É como passar de uma bolha de sabão para um pneu de borracha. É muito mais resistente quimicamente", disse Irvine.
Isso permite que as partículas resistam à desintegração quando atingem os pulmões. Com essa embalagem mais resistente, a proteína permanece nos pulmões por tempo suficiente para que as células imunes que revestem a superfície dos pulmões a agarrem e entreguem às células T. A ativação das células T é uma etapa crítica do sistema imunológico para forme uma memória das partículas da vacina, para que você esteja preparado para responder novamente durante uma infecção.
Em estudos com ratos, os pesquisadores descobriram que os antígenos do HIV ou do câncer encapsulados em nanopartículas foram absorvidos pelas células imunes com muito mais êxito do que a vacina administrada aos pulmões ou sob a pele, sem serem presos nas nanopartículas. O HIV não infecta camundongos; portanto, para testar a resposta imune gerada pelas vacinas, os pesquisadores infectaram os camundongos com uma versão do vírus da vacina que foi projetada para produzir a proteína HIV fornecida pela vacina. .
Os ratos vacinados com nanopartículas foram capazes de conter rapidamente o vírus e impedir que ele escapasse dos pulmões. Assim, o vírus vaccinia se espalha para os ovários antes da infecção, mas os pesquisadores descobriram que os ovários de camundongos vacinados com nanopartículas eram indetectáveis, enquanto concentrações virais significativas foram encontradas em roedores que receberam outras formas da vacina. .
Os roedores que receberam a vacina de nanopartículas perderam uma pequena quantidade de peso após a infecção, mas depois se recuperaram completamente. "Entregar a vacina na superfície da mucosa na forma de nanocápsulas nos permitiu bloquear completamente a infecção sistêmica", disse Irvine.
Os cientistas também descobriram uma forte presença de células T de memória em superfícies mucosas distantes, inclusive nos tratos digestivo e reprodutivo. "Ainda está sendo feito um trabalho para verificar se os padrões observados em ratos se reproduzem completamente em humanos", disse Irvine.
As partículas também podem ser promissoras para administrar vacinas contra o câncer, que estimulam o sistema imunológico do corpo a destruir tumores. Para provar isso, os tumores de melanoma projetados para expressar a ovalbumina, uma proteína encontrada nas claras de ovos, foram implantados em camundongos e três dias depois foram vacinados com ovalbumina, descobrindo que os camundongos que receberam a vacina em nanopartículas Eles removeram completamente os tumores, enquanto os roedores que receberam a vacina não revestida não o fizeram.
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Medicação Verificação De Saída Sexualidade
Essas vacinas podem ajudar a proteger contra a gripe e outros vírus respiratórios ou prevenir doenças sexualmente transmissíveis, como vírus da imunodeficiência humana (HIV), vírus do herpes simplex e papilomavírus humano (HPV), de acordo com Darrell Irvine, professor. Ciência dos Materiais e Engenharia Biológica no MIT e o líder da pesquisa.
"Este é um bom exemplo de projeto no qual a mesma tecnologia pode ser aplicada em câncer e doenças infecciosas. É uma plataforma tecnológica para oferecer uma vacina interessante", disse Irvine, membro do Instituto MIT Koch para Pesquisa do Câncer Integral e Instituto Hospital Ragon do Massachusetts, MIT e Universidade de Harvard.
Irvine e seus colegas descrevem as características da vacina de nanopartículas na edição desta quarta-feira da revista 'Science Translational Medicine'. Apenas algumas vacinas de mucosa foram aprovadas para uso humano, o exemplo mais conhecido é o da pólio Sabin, que é administrado por via oral e absorvido no trato digestivo; além de um anti-influenza administrado por spray nasal e vacinas contra cólera, rotavírus e febre tifóide.
Para criar melhores maneiras de administrar esses tipos de vacinas, Irvine e seus colegas os construíram em uma nanopartícula que eles desenvolveram há dois anos. Os fragmentos de proteína que compõem a vacina são encerrados em uma esfera de várias camadas de lipídios quimicamente "ligadas", fazendo com que as partículas durem mais tempo dentro do corpo. "É como passar de uma bolha de sabão para um pneu de borracha. É muito mais resistente quimicamente", disse Irvine.
Isso permite que as partículas resistam à desintegração quando atingem os pulmões. Com essa embalagem mais resistente, a proteína permanece nos pulmões por tempo suficiente para que as células imunes que revestem a superfície dos pulmões a agarrem e entreguem às células T. A ativação das células T é uma etapa crítica do sistema imunológico para forme uma memória das partículas da vacina, para que você esteja preparado para responder novamente durante uma infecção.
Em estudos com ratos, os pesquisadores descobriram que os antígenos do HIV ou do câncer encapsulados em nanopartículas foram absorvidos pelas células imunes com muito mais êxito do que a vacina administrada aos pulmões ou sob a pele, sem serem presos nas nanopartículas. O HIV não infecta camundongos; portanto, para testar a resposta imune gerada pelas vacinas, os pesquisadores infectaram os camundongos com uma versão do vírus da vacina que foi projetada para produzir a proteína HIV fornecida pela vacina. .
Os ratos vacinados com nanopartículas foram capazes de conter rapidamente o vírus e impedir que ele escapasse dos pulmões. Assim, o vírus vaccinia se espalha para os ovários antes da infecção, mas os pesquisadores descobriram que os ovários de camundongos vacinados com nanopartículas eram indetectáveis, enquanto concentrações virais significativas foram encontradas em roedores que receberam outras formas da vacina. .
Os roedores que receberam a vacina de nanopartículas perderam uma pequena quantidade de peso após a infecção, mas depois se recuperaram completamente. "Entregar a vacina na superfície da mucosa na forma de nanocápsulas nos permitiu bloquear completamente a infecção sistêmica", disse Irvine.
Os cientistas também descobriram uma forte presença de células T de memória em superfícies mucosas distantes, inclusive nos tratos digestivo e reprodutivo. "Ainda está sendo feito um trabalho para verificar se os padrões observados em ratos se reproduzem completamente em humanos", disse Irvine.
As partículas também podem ser promissoras para administrar vacinas contra o câncer, que estimulam o sistema imunológico do corpo a destruir tumores. Para provar isso, os tumores de melanoma projetados para expressar a ovalbumina, uma proteína encontrada nas claras de ovos, foram implantados em camundongos e três dias depois foram vacinados com ovalbumina, descobrindo que os camundongos que receberam a vacina em nanopartículas Eles removeram completamente os tumores, enquanto os roedores que receberam a vacina não revestida não o fizeram.
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