Нанотехнологии доставляют вакцину от гепатита B
Бразильские и европейские исследователи выяснили, как нанокомплекс доставляет пероральную вакцину против гепатита B к иммунной системе. Частицы, содержащие кремнезем и антиген, достигают кишечника, не разрушаясь кислотностью пищеварительной системы, несмотря на разницу в размерах.
Наноструктурированный кремнезем SBA-15 с антигеном HBsAg (поверхностный антиген вируса гепатита B) был изучен с помощью различных методов рентгеновской визуализации. Кремнезем разработан в Институте физики Университета Сан-Паулу (IF-USP), антиген — в Институте Бутантан.
Целью было понять, как антиген размером 22 нанометра связывается с нанотрубками кремнезема диаметром около 10 нм, имеющими сотовую структуру. Исследования в USP с использованием малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (SAXS), динамического светорассеяния (DLS) и просвечивающей электронной микроскопии определили размеры обоих компонентов.
«Несмотря на разницу в размерах, тесты [на животных] показали отличный иммунный ответ на пероральную вакцину — такой же хороший, как на инъекционную форму, или даже лучше», — Марсия Фантини, профессор IF-USP.
Рентгеновская и нейтронная визуализация под руководством Элоизы Бордало (Институт Нильса Бора, Университет Копенгагена) с коллегами из Дании, Франции, Германии, Швеции и Швейцарии, включая SAXS, показала:
- Антиген не проникает внутрь нанотрубок, но удерживается в макропорах размером 50 нм между ними.
- Это защищает его от кислотности пищеварительной системы.
- Определена идеальная пропорция кремнезема и HBsAg, предотвращающая агломерацию антигена и обеспечивающая его дисперсию в кишечнике.
«Оральный и интраназальный пути — естественные способы введения вакцины... Однако вакцина, содержащая белок, разрушается высокой кислотностью и собственными протеазами при прохождении через желудок», — Освальдо Сант'Анна, научный руководитель Института Бутантан.
Перед клиническими испытаниями команда протестирует полимеры для покрытия всей структуры и повышения устойчивости к среде желудка. В испытаниях на животных формулировка оказалась столь же эффективной, как инъекционная вакцина (если не более), в доставке антигена в кишечник для выработки антител.
По данным ВОЗ, около 257 миллионов человек в мире живут с гепатитом B.
Поливакцина
В рамках проекта, поддержанного FAPESP, группа под руководством Сант'Анны, Фантини и Бордало разрабатывает новые антигены для добавления в комплекс. Цель — создать как минимум тройную вакцину, добавив антигены против дифтерии и столбняка.
В перспективе формулировка может эволюционировать в поливакцину, которая также будет иммунизировать против коклюша, полиомиелита и Haemophilus influenzae типа B (Hib) — бактерии, вызывающей менингит и пневмонию. Антигены должны бороться с заболеваниями, не мешая друг другу.
«Были получены очень интересные результаты с дифтерией, и теперь мы собираемся протестировать [вакцину] для столбняка, первоначально в инъекционной форме», — Освальдо Сант'Анна.