Investigadores del Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China han propuesto un nuevo concepto de administración de vacunas "nano-microcompuesto".
Basándose en esta idea, han desarrollado una plataforma de vacuna inhalable de dosis única, de polvo seco, que utiliza estructuras multinivel nano-microcompuestas, que se ha preparado con éxito en el laboratorio, y la vacuna ha demostrado ser eficaz para bloquear virus respiratorios. Infección y transmisión en modelos animales. Esta plataforma es muy prometedora para combatir futuras enfermedades infecciosas epidémicas y emergentes.
Este estudio fue publicado en Nature el 13 de diciembre.
En los últimos años, los investigadores han logrado avances significativos en el desarrollo de vacunas para enfermedades respiratorias infecciosas. Sin embargo, la mayoría de estas vacunas se administran mediante inyección intramuscular, que induce principalmente una respuesta inmune humoral y depende de anticuerpos sanguíneos para neutralizar el virus. Desafortunadamente, este enfoque no logra desencadenar una respuesta inmune de la mucosa ni establecer una barrera inmune sólida en el tracto respiratorio.
Además, los adyuvantes comúnmente utilizados en las vacunas actuales, por ejemplo, los adyuvantes de aluminio, no pueden inducir respuestas inmunes celulares y son ineficaces para combatir mutaciones virales rápidas. Además, la forma líquida actual de las vacunas requiere estrictas condiciones de almacenamiento a baja temperatura, y el calendario de vacunación de dos o tres dosis también afecta la tasa general de vacunación.
Para abordar estos problemas, se necesita integración interdisciplinaria y conceptos de investigación innovadores para desarrollar vacunas más seguras y eficientes para las infecciones respiratorias.
Adoptando este enfoque, el Prof. Wei Wei y el Prof. Ma Guanghui, del Laboratorio Estatal Clave de Ingeniería Bioquímica del IPE, en colaboración interdisciplinaria con el Prof. Wang Hengliang y el Prof. Zhu Li, del Laboratorio Estatal Clave de Patógenos y Bioseguridad , han desarrollado una nueva plataforma de vacunas para abordar estos desafíos.
Esta plataforma combina microesferas biodegradables con nanopartículas proteicas. La superficie de estas nanopartículas puede mostrar simultáneamente múltiples antígenos, induciendo así una respuesta inmune de amplio espectro y ampliando el rango de protección de la vacuna. También permite el desarrollo rápido y conveniente de otras vacunas contra virus respiratorios debido a la flexibilidad de presentación del antígeno.
Además, la estructura nano-microcompuesta única de la plataforma permite una respuesta inmune eficiente en los pulmones al facilitar una administración de alto rendimiento. Una vez que se liberan las nanopartículas de antígeno, las células presentadoras de antígenos pueden absorberlas de manera eficiente.
Además, esta vacuna en polvo seco reduce significativamente los costos de almacenamiento y transporte, lo que la hace adecuada para áreas con instalaciones de refrigeración limitadas, mejorando así las tasas de inmunización.
Además, la liberación sostenida de antígenos de la vacuna induce una inmunidad humoral, celular y mucosa duradera con una sola inhalación. En cooperación posterior con el Prof. He Zhanlong del Instituto de Biología Médica de la Academia China de Ciencias Médicas, los investigadores desarrollaron un modelo de protección aérea, protección contra contacto cercano y bloqueo de la transmisión aérea, que describía los beneficios de la vacuna inhalada para prevenir la Infección y transmisión de virus.
"Los componentes de este nanomicrosistema utilizaron proteínas naturales y materiales poliméricos aprobados, y la eficacia y seguridad de la vacuna se han estudiado sistemáticamente en primates no humanos, lo que indica su gran potencial para la traducción clínica", dijo el profesor Wei Wei.
Más información: Guanghui Ma, Vacuna inhalada contra el SARS-CoV-2 para la inmunización en aerosol (N&V) de polvo seco de dosis única, Naturaleza (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06809-8. www.nature.com/articles/s41586-023-06809-8
Zhou Xing et al, Una vacuna COVID de polvo seco inhalable de próxima generación, Nature (2023). DOI:10.1038/d41586-023-03557-7, doi.org/10.1038/d41586-023-03557-7
Información de la revista: Naturaleza
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
