Używanie jedwabiu pajęczego do wzmocnienia naszego układu odpornościowego
Nowe badania pokazują innowacyjną metodę dostarczania szczepionek bezpośrednio do naszych białych krwinek, wzmacniającą system odpornościowy przeciwko rakowi i poważnym infekcjom.
Immunoterapia, która jest szeroko stosowaną formą leczenia raka, wzmacnia układ odpornościowy organizmu w walce z nowotworami.
Niezależnie od tego, czy są to leki hamujące punkt kontrolny, czy adopcyjny transfer komórek, immunoterapia działa głównie z limfocytami T, które są rodzajem białych krwinek lub limfocytów.
W dużej mierze nasz układ odpornościowy opiera się na limfocytach B i limfocytach T.
Te pierwsze są aktywne w różnych infekcjach, podczas gdy te drugie muszą być aktywowane podczas zwalczania raka lub poważniejszych infekcji, takich jak gruźlica.
Ale komórki T są trudniejsze do wyzwolenia niż limfocyty B. Aby aktywować limfocyty T, pracownicy służby zdrowia muszą wstrzyknąć peptyd, który często ulega zniszczeniu przed dotarciem do miejsca przeznaczenia.
Ale teraz międzynarodowy zespół naukowców z różnych uniwersytetów w całej Europie opracował rodzaj odpornej mikrokapsułki, która może pomóc w dostarczaniu szczepionek bezpośrednio do rdzenia komórek T.
Naukowcy stworzyli te mikrokapsułki, używając niekonwencjonalnego materiału: syntetycznego pajęczego jedwabiu.
Badaniami kierowała prof. Carole Bourquin, specjalista immunoterapii raka na wydziałach medycyny i nauk ścisłych Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii.
Mówi: „Aby opracować leki immunoterapeutyczne skuteczne w walce z rakiem, niezbędne jest wygenerowanie znaczącej odpowiedzi limfocytów T. Ponieważ obecne szczepionki mają tylko ograniczone działanie na limfocyty T, kluczowe jest opracowanie innych procedur szczepień, aby przezwyciężyć ten problem ”.
Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Biomateriały.
Używanie bioinspiracji do tworzenia lepszych szczepionek
Prof. Bourquin i jej zespół wykorzystali syntetyczne biopolimery na bazie jedwabiu przędzonego przez pająki. Jedwab pajęczyny to niesamowicie mocny i sprężysty materiał. W rzeczywistości uważa się, że jest „pięć razy mocniejszy niż stal o tej samej średnicy”.
Współautor badania Thomas Scheibel, który jest ekspertem w dziedzinie jedwabiu pająka z Uniwersytetu w Bayreuth w Niemczech, wyjaśnia procedurę zastosowaną przez naukowców. „Odtworzyliśmy ten specjalny jedwab w laboratorium, aby wstawić peptyd o właściwościach szczepionki” - mówi.
„Powstałe w ten sposób łańcuchy białkowe są następnie wysalane, tworząc mikrocząstki do wstrzyknięć” - dodaje Scheibel. Peptyd kapsułkowany przez te mikrocząstki został w ten sposób dostarczony bezpośrednio do serca komórek węzłów chłonnych, wzmacniając odpowiedź immunologiczną limfocytów T.
„Nasze badanie dowiodło słuszności naszej techniki […] Pokazaliśmy skuteczność nowej strategii szczepień, która jest wyjątkowo stabilna, łatwa w produkcji i łatwa w dostosowaniu”.
Prof. Carole Bourquin
Naukowcy wyjaśniają dalsze zalety stosowania cząstek syntetycznych biopolimerów jedwabiu pajęczego. Są odporne np. Na wysokie temperatury do 100 ° C, dzięki czemu są łatwe w przechowywaniu.
Ponadto mikrocząstki mogłyby teoretycznie umożliwić naukowcom opracowywanie i dostarczanie szczepionek bez stosowania jakichkolwiek innych adiuwantów.
„Naukowcy coraz częściej próbują naśladować naturę w tym, co robi najlepiej” - wyjaśnia Scheibel.„To podejście ma nawet nazwę: bioinspiracja, czyli dokładnie to, co tutaj zrobiliśmy”.
Naukowcy przyznają, że jednym z ograniczeń może być rozmiar mikrocząstek. Dalsze badania wymagają ustalenia, czy do mikrokapsułek można włączyć większe antygeny.
