Нанотехнологии доставят в организм вакцину против гепатита B

Москва, 19:14, 12 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Соединения на основе нанотехнологий в настоящее время проходят испытания в качестве возможного средства доставки вакцин. Команда исследователей продемонстрировала, как средство доставки для перорального введения SBA-15, одно из таких соединений на основе нанотехнологий, может доставлять вакцину против гепатита B в иммунную систему.

Исследователи из Бразилии и Европы показали, что основанная на нанотехнологиях система доставки, представляющая собой частицы, содержащие кремнезем и HBsAg, поверхностный антиген гепатита В, достигает кишечника без разрушения кислотностью желудка. Исследование может проложить путь к разработке новых вакцин и способов доставки, которые будут безопасными и неинвазивными.

Вакцина против гепатита

Пероральная доставка антигенов для вакцинации является привлекательной идеей для ученых главным образом потому, что они неинвазивны по своей природе, безопасны и безболезненны для младенцев. Кроме того, пероральная доставка является экономически эффективной, что делает ее хорошим решением при иммунизации.

Однако разработка технологии, обеспечивающей эффективность пероральных вакцин, остается очень трудной задачей, поскольку существует много проблем, которые необходимо решить. Прежде всего, вакцина должна быть доставлена ​​в кишечник без изменения или повреждения желудочной кислотой. Основная цель заключается в том, чтобы система доставки могла противостоять суровым условиям желудочно-кишечного тракта.

Гепатит B вызывается вирусом. Это может привести к воспалению печени и, в конечном итоге, к образованию рубцов на органе, печеночной недостаточности и раку. Вирус может быть приобретен через кровь, сперму и другие жидкости организма. Мать также может передать вирус своим детям во время беременности.

Вакцина против гепатита В обычно вводится путем внутримышечной инъекции при рождении, по меньшей мере, через один месяц после первоначального укола и по меньшей мере через 2 месяца после 2-го укола. Бустерные дозы назначаются каждые пять лет.

Система доставки на основе нанотехнологий

Исследование, которое было опубликовано в журнале Scientific Reports и поддержано Исследовательским фондом Сан-Паулу — FAPESP и европейскими спонсорами исследований, показывает, как эффективный подход, оральный состав гепатита B в наноструктурном кремнеземе SBA-15, может быть эффективным способом доставить пероральную вакцину.

Ученые из Физического института Университета Сан-Паулу (IF-USP) в Бразилии разработали наноструктурированный диоксид кремния, а Институт Бутантана разработал пероральный антиген. Кремнезем и антиген SBA-15 были подвергнуты различным типам рентгенографии в европейских лабораториях.

Чтобы сделать выводы, исследователи изучили, как антиген размером 22 нанометра связывается с нанотрубками кремнезема диаметром около 10 нанометров и сотовой структурой. Один нанометр, сокращенно 1 нм, составляет миллиардную часть метра.

Исследования показали измерения как нанотрубок кремнезема, так и антигена с использованием малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS), просвечивающего электронного микроскопа и динамического рассеяния света (DLS).

«Несмотря на разницу в размерах, тесты [на животных] дали превосходный иммунный ответ на пероральную вакцину — такую ​​же, как инъекционная форма или лучше», — говорит Марсия Фантини, соавтор исследования и профессор IF-USP.

Трехмерные изображения, собранные с помощью различных методов, показали, что, несмотря на то, что антиген не проникает в нанотрубки, он остается в макропорах размером 50 нм между нанотрубками, что означает, что антиген защищен от кислот желудка.

Следовательно, исследователи теперь знают идеальную пропорцию обоих соединений, чтобы антиген не агломерировал, не давая ему диспергировать активный антиген в кишечнике.

«В заключение, результаты, полученные с инкапсулированным антигеном HBsAg, являются первыми, чтобы продемонстрировать, как SBA-15 защищает антиген при пероральном введении вакцины против гепатита В. Инкапсулированные вакцины сочетают в себе преимущества иммунизации с простотой введения пероральным путем и сопутствующей индукцией иммунного ответа», — заключили исследователи.

Ученые планируют испытать полимеры, которые могут покрывать всю структуру. Таким образом, устойчивость антигена к кислотности желудка человека может быть усилена.

Между тем, некоторые из ученых разрабатывают новые антигены для добавления в соединение. Таким образом, помимо гепатита В, они планируют добавить антигены против дифтерии и столбняка.

Более того, они планируют разработать поливакцину, которая также может помочь иммунизировать людей против полиомиелита, коклюша и Haemophilus influenza типа B (Hib), вакцины, защищающей людей от пневмонии и менингита.