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A vaccini Basati a nanoparticella

a vaccini basati a nanoparticella presentano una vasta gamma di beni fisico-chimici vantaggiosi che possono aiutare nella consegna mirata a dei vaccini novelli mentre simultaneamente migliorano la loro efficacia.

Vaccino

Credito di immagine: La nuova Africa/Shutterstock.com

Introduzione

Alla fine del settembre 2020, il coronavirus novello 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo era responsabile della morte oltre di un milione di genti universalmente. Nel 2016, prima che SARS-CoV-2 emergesse, l'organizzazione mondiale della sanità (WHO) ha riferito che circa 3,2 milione morti direttamente sono state causate tramite le infezioni respiratorie più basse, 1,4 milioni di cui era dovuto la tubercolosi (TB) da solo.

Catturati insieme, questi milioni di morti che sono causate sia dalle nuove che vecchie malattie infettive hanno impatti sostanziali sui settori globali di sanità e socioeconomici.

Una generalità dei tipi vaccino

Poiché molte di queste malattie infettive sono difficili da trattare, lo scopo finale per combattere la loro diffusione e letalità è di sviluppare gli efficaci vaccini. Un vaccino ideale per tutta la malattia è una che è sicura, stabile e capace di suscitamento della risposta immunitaria duratura con un numero minimo delle dosi.

Sebbene molti dei vaccini che ampiamente si distribuiscono siano attenuati o interi organismi uccisi, parecchi altri tipi di vaccini hanno indicato i risultati di promessa nei loro profili immunogeni. I vaccini dell'sottounità, che egualmente si riferiscono a come vaccini di seconda generazione come pure i terzi vaccini di degenerazione che possono essere RNA o basato a DNA, sono alcuni dei candidati principali in vaccini novelli.

Mentre molti di questi approcci vaccino alternativi sono stati indicati per suscitare l'immunità protettiva contro varie malattie, sono associate con determinate sfide che limitano la loro efficacia in una regolazione clinica. I vaccini del RNA e del DNA, per esempio, sono redditizi ed associati con i rischi minimi di infezione ma possono essere degradati facilmente come conseguenza delle sfide della consegna per mirare ai siti.

I vaccini a base di proteine, che già sono stati usati con successo per l'immunizzazione contro le varie malattie infettive che variano dalla pertosse acellulare e dal tetano alla difterite ed al pneumococco, richiedono spesso gli adiuvanti, che possono essere associati con le loro limitazioni, per migliorare la loro immunizzazione.

Immunità del vaccino di spinta di NPs

I vari tipi di NPs sono associati con le proprietà fisiche inerenti che possono attivare una risposta immunitaria. L'oro, il carbonio, i dendrimers, i polimeri ed il liposoma NPs tutti sono stati trovati per indurre le risposte dell'anticorpo e di citochina. Queste caratteristiche uniche quindi hanno ampliato l'utilità potenziale di NPs dai vettori per i vaccini agli adiuvanti che possono migliorare l'immunizzazione dei candidati vaccino.

NPs che è usato a questo fine è conosciuto altrimenti come gli nano-immuno attivatori o stimolatori ed è tipicamente all'interno dell'intervallo di grandezza di 20 - 100 nanometri (nm). Alcuni esempi di nano-immuno stimolatori conosciuti includono NPs inorganico come ferro e silice, NPs polimerico compresi il chitosan e poli acido (lattico-co-glicolico) (PLGA), i liposomi del lipido e del colesterolo come pure VLPs.

Dopo PLGA NPs, i liposomi sono il secondo tipo comune di NP da impiegare per le applicazioni cliniche sotto forma sia di vettori della droga che del vaccino. I liposomi sono composti di lipidi che hanno una testa idrofila e una coda idrofoba che auto-montano in acqua a certe condizioni.

Secondo la tassa, la dimensione ed i lipidi specifici che comprendono una formulazione data del liposoma, questa categoria di NPs è capace dell'induzione delle risposte cellulari e/o umorali. L'amministrazione dei liposomi di PEGylated, per esempio, è stata indicata per suscitare una risposta dalle molecole dell'immunoglobulina (IgM) m. in vivo in un di modello.

Nanoparticelle dell

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NPs per la consegna vaccino

Rispetto agli approcci vaccino convenzionali, i delivery system portafili portafilo nani offrono parecchi vantaggi compreso la protezione migliorata contro degradazione prematura, la buona stabilità e le qualità ausiliarie migliori. Una volta usato per incapsulare o ricoprire la superficie di un antigene, nanocarriers può proteggere l'immunogeno da degradazione proteolitica prematura, quindi permettente che i ricercatori esplorino le vie di somministrazione alternate.

Oltre alle loro qualità protettive, i nanocarriers possono anche migliorare la specificità della consegna dell'antigene agli APC ed aumentare la durata della presentazione di antigene a queste celle e ad altre celle immuni importanti state necessarie per raggiungere l'immunità a lungo termine.

Una grande varietà di nanoparticelle (NPs) è stata valutata come portafili potenziali dell'antigene per gli scopi vaccino, alcuni di cui includono NPs inorganico e polimerico, le particelle del tipo di virus (VLPs), i liposomi e la proteina auto-montata NPs. L'oro, il carbonio e la silice NPs sono tutto NPs inorganico biocompatibile che sia stato usato con successo per consegnare gli antigeni virali.

L'oro NPs ha indicato il successo particolare nella consegna sia degli antigeni virali che batterici come conseguenza della loro capacità di indurre le risposte immunitarie ospite robusto. L'oro NPs in vaccini è stato usato in vivo contro influenza, il virus dell'immunodeficienza umana (HIV), l'afta epizootica e la tubercolosi. L'oro NPs come pure l'altro NPs inorganico gradisce la silice, è basso costo, altamente riproducibile e connesso con i buoni profili di sicurezza, che rende questi NPs altamente vantaggioso per i trattamenti di sviluppo del vaccino.

Oltre al loro solo potenziale immunogeno, i liposomi possono anche consegnare i vaccini fondendo con la membrana di cellula bersaglio. I liposomi sono altamente versatili in quanto la memoria acquosa di queste molecole tiene conto le molecole idrofile ottenere facilmente incorporata all'interno di questo tipo di NP, mentre le sostanze idrofobe possono fattibile essere incapsulate all'interno del loro doppio strato del fosfolipide.

Alcuni dei tipi differenti di liposomi che sono stati inclusi agli negli studi vaccino basati a NP includono sia le vescicole unilamellar che multilamellari formate dai fosfolipidi biodegradabili quali la fosfatidilserina, la fosfatidilcolina ed il colesterolo.

Riferimenti ed ulteriore lettura

Last Updated: Oct 5, 2020

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine, which are two nitrogen mustard alkylating agents that are currently used in anticancer therapy.

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