Ricercatori cinesi sviluppano una nuova piattaforma di vaccini inalabili in polvere secca

Ricercatori osservano campioni sperimentali in un laboratorio a Beijing, capitale della Cina. (14 novembre 2022 - Istituto di Ingegneria di Processo/In gentile concessione a Xinhua)

Secondo uno studio pubblicato mercoledì 13 dicembre sulla rivista Nature, i ricercatori cinesi hanno sviluppato una piattaforma di vaccino inalabile monodose in polvere secca con struttura multilivello composita nano-micro, che contribuirà in modo significativo alla prevenzione e al trattamento delle malattie infettive respiratorie in futuro.

Negli ultimi anni i ricercatori hanno compiuto progressi significativi nello sviluppo di vaccini per le malattie infettive respiratorie. La maggior parte di questi vaccini, tuttavia, vengono somministrati tramite iniezione intramuscolare, che induce principalmente una risposta immunitaria umorale e si basa sugli anticorpi sierici per neutralizzare il virus. Sfortunatamente, questo approccio spesso non riesce ad innescare una risposta immunitaria della mucosa e a stabilire una robusta barriera immunitaria nel tratto respiratorio.

Inoltre, gli adiuvanti comunemente utilizzati negli attuali vaccini (ad esempio, gli adiuvanti dell'alluminio) non sono in grado di indurre risposte immunitarie cellulari e sono inefficaci nel combattere la rapida variazione dei virus. L'attuale forma liquida dei vaccini richiede condizioni rigorose di conservazione a bassa temperatura e il programma di vaccinazione a due o tre dosi influisce sul tasso di vaccinazione complessivo.

Pertanto, sono necessari integrazione interdisciplinare e concetti di ricerca innovativi per sviluppare vaccini più sicuri ed efficienti per le infezioni respiratorie.

I ricercatori del Laboratorio Statale di Ingegneria Biochimica presso l'Istituto di Ingegneria di Processo (IPE) dell'Accademia Cinese delle Scienze hanno proposto un nuovo concetto di somministrazione "composita nano-micro" per i vaccini inalatori e, insieme ai ricercatori del Laboratorio Statale di Agenti Patogeni e Biosicurezza presso l'Istituto di Biotecnologia di Beijing, hanno sviluppato una nuova piattaforma di vaccini per affrontare queste sfide.

La piattaforma, caratterizzata da preparazione rapida, erogazione efficiente, facile conservazione e trasporto a temperatura ambiente e rilascio prolungato, ha preparato con successo vaccini in laboratorio efficaci nel bloccare l'infezione virale respiratoria e la trasmissione in modelli animali.

La piattaforma combina microsfere biodegradabili con nanoparticelle proteiche. La superficie di queste nanoparticelle può mostrare simultaneamente più antigeni, inducendo così una risposta immunitaria ad ampio spettro ed espandendo la gamma di protezione vaccinale. La piattaforma consente inoltre lo sviluppo rapido e conveniente di altri vaccini contro i virus respiratori grazie alla flessibilità della presentazione dell'antigene.

L'esclusiva struttura composita nano-micro della piattaforma consente una potente risposta immunitaria nei polmoni facilitando la somministrazione ad alte prestazioni. Una volta rilasciate, le nanoparticelle dell'antigene vengono assorbite in modo efficiente dalle cellule presentanti l'antigene.

Il vaccino in polvere secca può ridurre significativamente i costi di stoccaggio e trasporto, rendendolo adatto ad aree con strutture di refrigerazione limitate, migliorando così la copertura immunitaria. Il rilascio prolungato di antigeni nel vaccino può indurre un'immunità umorale, cellulare e mucosale di lunga durata con una sola inalazione.

"I componenti di questo sistema nano-micro utilizzano proteine naturali e materiali polimerici approvati, e l'efficacia e la sicurezza del vaccino sono state studiate sistematicamente nei primati non umani, indicando il suo grande potenziale per la traduzione clinica", ha affermato Wei Wei, ricercatore. dall'IPE.