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Vacinas Nanoparticle-Baseadas

as vacinas Nanoparticle-baseadas exibem uma vasta gama de propriedades físico-químicas vantajosas que podem ajudar na entrega visada de vacinas novas ao simultaneamente melhorar sua eficácia.

Vacina

Crédito de imagem: África nova/Shutterstock.com

Introdução

Ao fim de setembro de 2020, o coronavirus novo 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) era responsável para a morte sobre de um milhão de povos no mundo inteiro. Em 2016, antes que SARS-CoV-2 emergiu, a Organização Mundial de Saúde (WHO) relatou que aproximadamente 3,2 milhão mortes estiveram causadas directamente por umas mais baixas infecções respiratórias, 1,4 milhões de que eram devido à tuberculose (TB) apenas.

Tomados junto, estes milhões de mortes que são causadas por doenças infecciosas novas e velhas têm impactos substanciais nos sectores globais sócio-económicos e dos cuidados médicos.

Uma vista geral de tipos vacinais

Desde que muitas destas doenças infecciosas são difíceis de tratar, o objectivo último para combater seus propagação e efeito mortal é desenvolver vacinas eficazes. Uma vacina ideal para toda a doença é uma que é segura, estável, e capaz de induzir uma resposta imune duradouro com um número mínimo de doses.

Embora muitas das vacinas que são distribuídas extensamente fossem atenuadas ou organismos inteiros matados, diversos outros tipos de vacinas mostraram resultados prometedores em seus perfis imunogenéticos. As vacinas da subunidade, que são referidas igualmente como vacinas de segunda geração, assim como as terceiras vacinas da degeneração que podem ser RNA ou ADN-baseado, são alguns dos candidatos principais em vacinas novas.

Quando muitas destas aproximações vacinais alternativas forem mostradas para induzir a imunidade protectora contra diversas doenças diferentes, estão associadas com determinados desafios que limitam sua eficácia em um ajuste clínico. As vacinas do ADN e do RNA, por exemplo, são eficazes na redução de custos e associadas com riscos mínimos da infecção mas podem facilmente ser degradadas em conseqüência dos desafios da entrega para visar locais.

as vacinas Proteína-baseadas, que foram usadas já com sucesso para a imunização contra as várias doenças infecciosas que variam da coqueluche e do tétano sem células à difteria e à pneumococo, exigem frequentemente os assistentes, que podem ser associados com suas limitações, para aumentar sua imunogenicidade.

Imunidade da vacina do impulso de NPs

Os vários tipos de NPs são associados com as propriedades físicas inerentes que podem activar uma resposta imune. O ouro, o carbono, os dendrimers, os polímeros, e o lipossoma NPs tudo foram encontrados para induzir respostas do cytokine e do anticorpo. Estas características originais expandiram conseqüentemente o serviço público potencial de NPs dos veículos de entrega para vacinas aos assistentes que podem aumentar a imunogenicidade de candidatos vacinais.

NPs que é usado com esta finalidade é sabido de outra maneira como activadores ou stimulators nano-immuno e está tipicamente dentro da escala do tamanho de 20 a 100 nanômetros (nm). Alguns exemplos de stimulators nano-immuno conhecidos incluem NPs inorgánico como o ferro e o silicone, NPs polimérico que inclui o chitosano e o ácido (láctico-co-glycolic) poli (PLGA), os lipossoma do colesterol e do lipido, assim como o VLPs.

Após PLGA NPs, os lipossoma são os segundos - a maioria de tipo comum de NP a ser empregado para aplicações clínicas sob a forma dos veículos de entrega da vacina e da droga. Os lipossoma são compor dos lipidos que têm uma cabeça hidrófila e uma cauda hidrofóbica que auto-montem na água sob certas condições.

Segundo a carga, o tamanho, e os lipidos específicos que compreendem uma formulação dada do lipossoma, esta categoria de NPs é capaz de induzir respostas celulares e/ou humoral. A administração de lipossoma de PEGylated, por exemplo, foi mostrada para induzir uma resposta por moléculas da imunoglobulina (IgM) M em um in vivo modelo.

Ouro Nanoparticles

Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com

NPs para a entrega vacinal

Em relação às aproximações vacinais convencionais, os sistemas de entrega portador-baseados nano oferecem diversas vantagens que incluem a protecção aumentada contra a degradação prematura, a boa estabilidade, e qualidades adjuvantes melhoradas. Quando usado para encapsular ou revestir a superfície de um antígeno, nanocarriers podem proteger o imunogénio da degradação proteolytic prematura, permitindo desse modo que os pesquisadores explorem rotas da administração alternativas.

Além do que suas qualidades protectoras, os nanocarriers podem igualmente melhorar a especificidade da entrega do antígeno aos APCs e aumentar a duração da apresentação de antígeno a estas pilhas e a outras pilhas imunes importantes necessários para conseguir a imunidade a longo prazo.

Uma grande variedade de nanoparticles (NPs) foi avaliada como portadores potenciais do antígeno para finalidades vacinais, alguma de que inclua NPs inorgánico e polimérico, vírus-como partículas (VLPs), lipossoma, e a proteína auto-montada NPs. O ouro, o carbono, e o silicone NPs são tudo NPs inorgánico biocompatible que foi usado com sucesso para entregar antígenos virais.

O ouro NPs mostrou o sucesso particular na entrega de antígenos virais e bacterianos em conseqüência de sua capacidade para induzir respostas imunes do anfitrião robusto. O ouro NPs nas vacinas foi usado in vivo contra a gripe, o vírus de imunodeficiência humana (HIV), doença de pé e de boca, e tuberculose. O ouro NPs, assim como o outro NPs inorgánico gosta do silicone, é baixo custo, altamente reprodutível, e associado com os bons perfis de segurança, que faz estes NPs altamente vantajoso para processos de revelação vacinal.

Com exceção do seu sozinho potencial imunogenético, os lipossoma podem igualmente entregar vacinas fundindo com a membrana de pilha do alvo. Os lipossoma são altamente versáteis que o núcleo aquoso destas moléculas permite moléculas hidrófilas obter facilmente incorporado dentro deste tipo de NP, visto que as substâncias hidrofóbicas podem praticàvel ser encapsuladas dentro de seu bilayer do phospholipid.

Alguns dos tipos diferentes de lipossoma que foram incluídos em estudos vacinais NP-baseados incluem as vesículas unilamellar e multilamellar compreendidas de phospholipids biodegradáveis tais como o phosphatidylserine, o phosphatidylcholine, e o colesterol.

Referências e leitura adicional

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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