Наночастицы усиливают выработку антител и могут стать новой платформой для их производства

Исследователи из Университета штата Айова, входящие в состав Института нановакцин, изучили механизм действия полимерных наноматериалов в качестве адъювантов вакцин и обнаружили их дополнительную функцию — способность напрямую стимулировать B-клетки к выработке антител в лабораторных условиях.

Ключевые открытия

• Исходная задача: понять, как полимерные наноматериалы размером 20–30 нм вызывают низковоспалительный иммунный ответ, одновременно усиливая выработку антител при однократной вакцинации.
• Механизм действия: Самоорганизующиеся пентаблок-сополимерные мицеллы действуют как «строительные леса». Положительно заряженные мицеллы связываются с несколькими антигенами и напрямую взаимодействуют с рецепторами B-клеток, вызывая их сшивание.
• Результат: Это стабильное сшивание, подобное лестнице, закрепленной с обоих концов, эффективно активирует B-клетки для производства антител без провоцирования сильного воспалительного ответа, характерного для других адъювантов. Это может быть критически важно для разработки вакцин для пожилых людей.

От открытия механизма к практическому применению

Понимание механизма позволило исследователям сделать следующий шаг: использовать мицеллы как платформу для прямой доставки антигенов B-клеткам в культуре.

• Эксперименты: В клеточных культурах с использованием мицелл были представлены антигены SARS-CoV-2 (вирус, вызывающий COVID-19) и Yersinia pestis (бактерия, вызывающая легочную чуму).
• Результат: B-клетки начали производить антитела в лабораторных масштабах против этих патогенов.

Значение и перспективы

Открытие демонстрирует двойную пользу наноматериала:

1. Эффективный адъювант для вакцин с контролируемым воспалительным ответом.
2. Альтернативная платформа для производства лабораторных антител для диагностических тестов или терапевтических применений (например, моноклональных антител).

«Это отличный пример здорового противоборства между фундаментальным исследованием механизма выработки антител и практической пользой — возможно, мы изобрели новую платформу для производства антител», — сказал Баладжи Нарасимхан, директор Института нановакцин.

Исследователи считают, что эта платформа может стать «универсальным инструментом» для разработки средств борьбы с новыми и возвращающимися инфекционными заболеваниями.

Публикация: Science Advances
Поддержка: Гранты NIAID, входящего в состав NIH.