Aşıları daha güçlü hale getirmek için yaygın bir strateji, onları bir adjuvanla birlikte vermektir - bağışıklık sistemini daha güçlü bir yanıt üretmesi için uyaran bir bileşik.

MIT, La Jolla İmmünoloji Enstitüsü ve diğer kurumlardan araştırmacılar, şu anda kullanımda olan diğerlerinden daha güçlü olabilecek yeni bir nanoparçacık adjuvanı tasarladılar. Farelerde yapılan çalışmalar, HIV, difteri ve influenzaya karşı aşılamanın ardından antikor üretimini önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi.

MIT Biyoloji Mühendisliği ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümlerinde atanmış Underwood-Prescott Profesörü Darrell Irvine, “Bu özel formülasyona bakmaya başladık ve inanılmaz derecede güçlü olduğunu, denediğimiz neredeyse her şeyden daha iyi olduğunu gördük” diyor; MIT'nin Koch Bütünleştirici Kanser Araştırmaları Enstitüsü müdür yardımcısı; ve MGH, MIT ve Harvard'ın Ragon Enstitüsü'nün bir üyesi.

Araştırmacılar şimdi, performansını iyileştirme umuduyla, şu anda klinik deneylerde test edilmekte olan bir HIV aşısına adjuvanı dahil etmeyi umuyorlar.

La Jolla İmmünoloji Enstitüsü'nde Enfeksiyon Hastalıkları ve Aşı Araştırmaları Merkezi'nde profesör olan Irvine ve Shane Crotty, bugün yayınlanan çalışmanın kıdemli yazarları. Bilim İmmünolojisi. Makalenin baş yazarları, eski bir MIT doktora sonrası araştırmacısı olan Murillo Silva ve La Jolla Enstitüsü'nde görevli bir bilim adamı olan Yu Kato'dur.

Daha güçlü aşılar

Aşı etkinliğini artırmak için adjuvan kullanma fikri on yıllardır var olmasına rağmen, FDA onaylı yalnızca bir avuç aşı adjuvanı vardır. Biri, iltihaplanmaya neden olan bir alüminyum tuzu olan alüminyum hidroksit, diğeri ise grip aşılarında kullanılan bir yağ ve su emülsiyonudur. Birkaç yıl önce FDA, Şili sabun kabuğu ağacının kabuğundan elde edilen bir bileşik olan saponin bazlı bir adjuvanı onayladı.

Lipozomlarda formüle edilen saponin artık zona aşısında adjuvan olarak kullanılıyor ve saponinler de şu anda klinik denemelerde olan bir Covid-19 aşısında immün sistemi uyarıcı kompleks (ISCOM) adı verilen kafes benzeri bir nanoparçacıkta kullanılıyor.

Araştırmacılar, saponinlerin inflamatuar bağışıklık tepkilerini desteklediğini ve antikor üretimini uyardığını gösterdi, ancak bunu nasıl yaptıkları belirsiz. Yeni çalışmada, MIT ve La Jolla ekibi, adjuvanın etkilerini nasıl uyguladığını anlamak ve onu daha güçlü hale getirip getiremeyeceklerini görmek istedi.

ISCOM adjuvanına benzer yeni bir adjuvan türü tasarladılar, ancak aynı zamanda ücretli benzeri bir reseptör agonisti olan MPLA adlı bir molekülü de içeriyorlar. Bu moleküller, bağışıklık hücreleri üzerindeki geçiş ücreti benzeri reseptörlere bağlandığında, iltihabı teşvik ederler. Araştırmacılar yeni adjuvanlarını SMNP (saponin/MPLA nanoparçacıkları) olarak adlandırıyorlar.

Irvine, "Bunun ilginç olabileceğini umduk, çünkü saponin ve geçiş ücreti benzeri reseptör agonistleri, ayrı ayrı çalışılan ve çok etkili oldukları gösterilen adjuvanlardır" diyor.

Araştırmacılar, adjuvanı, birkaç farklı antijen veya viral protein parçaları ile birlikte farelere enjekte ederek test ettiler. Bunlara iki HIV antijeninin yanı sıra difteri ve influenza antijenleri dahildir. Adjuvanı diğer onaylanmış adjuvanlarla karşılaştırdılar ve yeni saponin bazlı nanopartikülün diğerlerinden daha güçlü bir antikor tepkisi ortaya çıkardığını buldular.

Kullandıkları HIV antijenlerinden biri, HIV viral yüzeyinde bulunan gp120 antijeninin birçok kopyasını sunan bir HIV zarf protein nanoparçacığıdır. Bu antijen yakın zamanda faz 1 klinik deneylerinde ilk testi tamamladı. Irvine ve Crotty, bu denemeyi yürüten Scripps Araştırma Enstitüsü'ndeki HIV/AIDS Aşı Geliştirme Konsorsiyumu'nun bir parçasıdır. Araştırmacılar şimdi yeni adjuvanı büyük ölçekte üretmenin bir yolunu geliştirmeyi umuyorlar, böylece gelecek yıl başlayacak başka bir klinik deneyde bir HIV zarf trimeriyle birlikte test edilebilir. Zarf düzelticileri geleneksel aşı adjuvanı alüminyum hidroksit ile birleştiren klinik denemeler de devam etmektedir.

Irvine, "Alüminyum hidroksit güvenlidir ancak özellikle güçlü değildir, bu nedenle (yeni adjuvan) insanlarda nötralize edici antikor tepkilerini ortaya çıkarmak için ilginç bir alternatif olacağını umuyoruz" diyor.

Hızlı akış

Aşılar kola enjekte edildiğinde, lenf damarlarından geçerek B hücreleriyle karşılaştıkları ve onları aktive ettikleri lenf düğümlerine ulaşırlar. Araştırma ekibi, yeni adjuvanın düğümlere giden lenf akışını hızlandırdığını ve antijenin bozulmaya başlamadan önce oraya ulaşmasına yardımcı olduğunu buldu. Bunu kısmen, daha önce aşı yanıtlarında yer aldığı bilinmeyen mast hücreleri adı verilen bağışıklık hücrelerini uyararak yapar.

"Lenf düğümlerine hızlı bir şekilde ulaşmak faydalıdır çünkü antijeni bir kez enjekte ettiğinizde yavaş yavaş parçalanmaya başlar. Bir B hücresi bu antijeni ne kadar erken görebilirse, tamamen bozulmamış olma olasılığı o kadar yüksek olur, böylece B hücreleri, doğal virüste bulunacağı için yapıyı hedef alır, "diyor Irvine.

Ek olarak, aşı lenf düğümlerine ulaştığında, adjuvan, bariyer görevi gören makrofaj adı verilen bir hücre katmanının hızla ölmesine neden olarak antijenin düğümlere girmesini kolaylaştırır.

Adjuvanın bağışıklık tepkilerini artırmaya yardımcı olmasının bir başka yolu, daha güçlü bir tepki veren inflamatuar sitokinleri aktive etmektir. Araştırmacıların adjuvana dahil ettiği TLR agonistinin bu sitokin tepkisini güçlendirdiğine inanılıyor, ancak bunun kesin mekanizması henüz bilinmiyor.

Bu tür adjuvan, viral proteinlerin veya diğer moleküllerin parçalarından oluşan diğer herhangi bir alt birim aşı türü için de yararlı olabilir. Araştırmacılar, HIV aşıları üzerindeki çalışmalarına ek olarak, J. Christopher Love'ın Koch Enstitüsü'ndeki laboratuvarı ile birlikte potansiyel bir Covid-19 aşısı üzerinde de çalışıyorlar. Yeni adjuvan ayrıca, vücudun kendi T hücrelerini tümörlere saldırmak için uyarmayı amaçlayan kanser aşılarının bir bileşeni olarak yararlı hale getirebilecek olan T hücre aktivitesini uyarmaya yardımcı oluyor gibi görünüyor.

Araştırma, Ulusal Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü, Koch Enstitüsü'nün Mermer Kanser Nanotıp Merkezi, MIT'deki Asker Nanoteknolojileri Enstitüsü aracılığıyla ABD Ordusu Araştırma Ofisi, Ulusal Kanser Enstitüsü'nden Koch Enstitüsü Destek (temel) Hibe tarafından finanse edildi. , Uluslararası AIDS Aşısı Girişimi ve Ragon Enstitüsü.