Czy polimery mogą być lepszym nośnikiem dostarczania szczepionek przeciw COVID?

Do pomyślnego dostarczenia leku wykorzystano wiele składników jako nośniki Szczepionki i wzmocnić ich odpowiedź immunologiczną. Należą do nich między innymi peptydy, liposomy, nanocząstki lipidowe i polimery. Niedawno Lam i wsp. opisali zastosowanie technologii polimersomów sztucznej błony komórkowej (ACM) jako nośnika dostarczającego szczepionkę białkową typu spike przeciwko Covid-19, która prowadzi do skutecznego wnikania do komórek prezentujących antygen, wywołując w ten sposób silniejszą i trwałą odpowiedź immunologiczną.  

Ludzie borykają się z infekcją od niepamiętnych czasów. Dostępnych jest wiele prewencji i terapii, które pomagają radzić sobie z infekcjami, z których szczepienie jest jednym z ważnych, ponieważ zapewnia długotrwałą odporność na choroby. Jednakże, szczepionka dostarczenie i wywołanie silnej odpowiedzi immunologicznej pozostaje wyzwaniem od początku szczepionka został wykonany w 1796 roku przez Edwarda Jennera. Opracowano szereg metod, takich jak zastosowanie peptydów, liposomów, nanocząstek lipidowych, polimerów itp. w celu przezwyciężenia tych wyzwań i poszukiwania nowych metod bezpiecznego i skutecznego dostarczania Szczepionki co prowadzi do silnej odpowiedzi immunologicznej.  

Polimersomy to jedna z takich technologii, która składa się z samoorganizujących się nanocząstek wykonanych z racjonalnie zaprojektowanych polimerów, które są z powodzeniem stosowane w dostarczaniu leków w immunoterapii nowotworów ⁽¹⁾. Badanie obejmowało dostarczenie cGAMP (agonisty stymulatora genów interferonu (STING)) jako polimerosomów, co doprowadziło do zwiększenia skuteczności cGAMP, skutkując skuteczną odpowiedzią immunologiczną, która hamuje wzrost guza i buduje wystarczającą ilość pamięci, aby przeciwdziałać ponownemu wyzwaniu nowotworu. Stosowanie polimerosmów zostało omówione i opisane jako „szósta rewolucja w wakcynologii” przez grupę Davida Dowlinga ⁽²⁾. W przeglądzie opisano zastosowanie samozmontowanego PEG-b-polimery PPS z OVA jako antygenem i CpG jako adiuwantem (CpG) do indukowania i wzmacniania odpowiedzi limfocytów T CD4+ w śledzionie i węzłach chłonnych ⁽³⁾. Błyskawiczna nanoprecypitacja została wykorzystana jako skalowalna technika samoorganizacji polimerów, w wyniku której powstają polimery, które mogą być następnie wykorzystane jako nośnik dostaw ⁽⁴⁾ . 

Lam i wsp. wykorzystali samoorganizujące się polimery, aby skutecznie dostarczać białko wypustek SARS-CoV-2 do komórek myszy prezentujących antygen. Te polimersomy ACM składały się z amfifilowego kopolimeru blokowego, który wywoływał silne miana przeciwciał neutralizujących, które utrzymywały się przez 40 dni ⁽⁵⁾. 

Technologia polimerów stanowi zatem obiecujące narzędzie do wydajnego dostarczania Szczepionki w przyszłości. 

***

Referencje:  

1. Shae, D., Becker, KW, Christov, P. i in. Polimery endosomolityczne zwiększają aktywność cyklicznych dinukleotydowych agonistów STING w celu wzmocnienia immunoterapii nowotworów. Nat. Nanotechnologia. 14, 269–278 (2019). https://doi.org/10.1038/s41565-018-0342-5 

2. Soni D., Bobbala S., Li S. i in. Szósta rewolucja w wakcynologii dziecięcej: immunoinżynieria i systemy dostarczania. Pediatr Res (2020). https://doi.org/10.1038/s41390-020-01112-y 

3. Stano A, Scott EA, Dane KY, Swartz MA, Hubbell JA. Dostrajalna odporność komórek T na antygen białkowy przy użyciu polimerosomów w porównaniu z nanocząsteczkami o stałym rdzeniu. Biomateriały. 2013 czerwiec;34(17):4339-46. doi: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials .2013.02.024. Epub 2013 9 marca. PMID: 23478034. 

4. Sean Allen, Omar Osorio, Yu-Gang Liu, Evan Scott, Łatwe składanie i ładowanie teranosomów polimerosomów za pomocą nanoprecypitacji typu multi-impingment flash, Journal of Controlled Release, tom 262, 2017, strony 91-103, DOI; https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.07.026  

5. Lam JH., Khan AK., i wsp. 2021. Platforma szczepionkowa nowej generacji: polimersomy jako stabilne nanonośniki dla wysoce immunogennej i trwałej szczepionki podjednostki białka kolczastego SARS-CoV-2. Wstępny nadruk. bioRxiv 2021.01.24.427729; Opublikowano 25 stycznia 2021 r. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.24.427729  

***