Samoorganizująca się szczepionka 3D

[KopalniaWiedzy.pl 314]

Zespół z Uniwersytetu Harvarda stworzył programowalny biomateriał, który po wstrzyknięciu do organizmu spontanicznie organizuje się w strukturę 3D, która może pomóc w zwalczaniu, a nawet zapobieganiu nowotworom i chorobom zakaźnym.

Po minimalnie inwazyjnym dostarczeniu możemy uzyskać struktury 3D, których funkcją jest [...] aktywowanie komórek odpornościowych gospodarza, tak by obierały na cel i atakowały szkodliwe komórki in vivo - wyjaśnia dr David Mooney.

Mezoporowate pręciki krzemionkowe (ang. mesoporous silica rods, MSRs) można wyposażyć w leki biologiczne bądź chemiczne, a następnie dostarczyć za pomocą podskórnego zastrzyku. Pręciki spontanicznie zorganizują się w miejscu iniekcji w trójwymiarowe rusztowanie. Pory w "stosie" MSRs są na tyle duże, by mogły się w nich zagnieździć zwerbowane komórki dendrytyczne.

Wcześniej wykazano, że mezoporowate cząstki krzemionkowe w rozmiarze nano są użyteczne do manipulowania komórkami od wewnątrz, ale [w ramach opisywanego studium] większe mikronowe cząstki po raz pierwszy wykorzystano do stworzenia in vivo rusztowania 3D, które może rekrutować i przyciągać dziesiątki milionów komórek odpornościowych - zaznacza dr Jaeyun Kim.

Nanopory MSRs można wypełniać specyficznymi cytokinami, oligonukleotydami, dużymi białkowymi antygenami, a także rozmaitymi lekami. Chociaż teraz skupiamy się na dostarczeniu szczepionki przeciwnowotworowej, w przyszłości, uciekając się do różnych rodzajów cytokin uwalnianych z porów MSRs, możemy być w stanie manipulować typami komórek dendrytycznych lub innych komórek odpornościowych werbowanych do rusztowania 3D. Dostrajając właściwości powierzchni i rozmiary porów MSRs, a zatem kontrolując wprowadzanie i wydzielanie różnych białek i leków, możemy manipulować układem odpornościowym, by leczyć wiele chorób - wyjaśnia Aileen Li.

Aktywowane komórki dendrytyczne przemieszczają się do węzłów chłonnych, gdzie wszczynają alarm i kierują układ odpornościowy, by atakował specyficzne komórki, np. nowotworowe. W miejscu zastrzyku MSRs rozpuszczają się naturalnie w ciągu kilku miesięcy.

Gdy przeciwnowotworową szczepionkę 3D przetestowano na myszach, okazała się bardzo skuteczna. Eksperyment pokazał, że rusztowanie zwabiło miliony komórek, które później rozproszyły się po węzłach chłonnych, uruchamiając silną odpowiedź immunologiczną.

Szczepionki łatwo i szybko się produkuje, dzięki czemu byłyby szeroko dostępne wkrótce po pojawieniu się choroby zakaźnej. Przewidujemy, że szczepionki 3D mogą być bardzo użyteczne w wielu okolicznościach, a ich wstrzykiwalna natura sprawia, że prosto byłoby je podać zarówno w, jak i poza kliniką - twierdzi Mooney.

Ponieważ szczepionka działa, wyzwalając odpowiedź immunologiczną, metoda sprawdziłaby się także w ramach prewencji.

« powrót do artykułu