Bessere Impfstoffe sind in unserem Blut
Die roten Blut-Zellen, die mehr tun, als shuttle-Sauerstoff von unserer Lunge zu den Organen: Sie helfen auch dem Körper bei der Bekämpfung von Infektionen durch die Erfassung von Erregern auf Ihren Oberflächen, zu neutralisieren, und präsentiert Sie an Immunzellen in der Milz und in der Leber. Nun, ein team von Forschern aus Harvard Wyss Institut für Biologisch Inspirierte Engineering und John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hat dies genutzt, angeborene Fähigkeit zum Aufbau einer Plattform-Technologie, die mithilfe von roten Blutkörperchen zu liefern Antigene auf antigen-Präsentierenden Zellen (APCs), in der Milz, der Erzeugung einer Immunantwort. Dieser Ansatz erfolgreich verlangsamt das Wachstum von krebsartigen Tumoren in Mäusen, und könnte auch verwendet werden, als biokompatible Begleittherapie für eine Vielzahl von Impfstoffen. Die Technologie, die so genannte Erythrozyten-Driven Immune Targeting (EDIT), ist diese Woche berichtet in den PNAS.
„Die Milz ist eines der besten Organe des Körpers Ziel bei der Generierung einer Immunantwort, weil es eines der wenigen Organe, in denen rote und weiße Blutkörperchen, natürlich zu interagieren“, sagte senior-Autor Samir Mitragotri, Ph. D., ein Wyss-Kern Mitglied der Fakultät, die ebenfalls die Hiller Professor für Bioengineering und Hansjörg Wyss, Professor für Biologisch Inspirierte Engineering an der SEE. „Rote Blutkörperchen“ angeborene Fähigkeit zur übertragung angehängt Erreger an die Zellen des Immunsystems hat erst vor kurzem entdeckt worden, und diese Studie entriegelt die Tür zu einer spannenden Reihe von zukünftigen Entwicklungen im Bereich der Verwendung von menschlichen Zellen für die Behandlung von Krankheiten und Prävention.“
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Mit den roten Blutkörperchen als Transporter für Medikamente ist keine neue Idee, aber die überwiegende Mehrheit der vorhandenen Technologien Ziel die Lunge, weil Ihr dichtes Netzwerk von Kapillaren bewirkt, dass Ladungen zum Abbrechen der roten Blutkörperchen, wie Sie quetschen sich durch die winzigen Gefäße. Mitragotri Forscherteam zunächst benötigt, um herauszufinden, wie man Antigene zu bleiben, um die roten Blut-Zellen stark genug, um zu widerstehen Scherkräfte aus und erreichen die Milz.
Sie beschichteten Polystyrol-Nanopartikeln mit ovalbumin, einem Antigen-protein bekannt ist, dass eine milde Immunantwort, die dann inkubiert, die Sie mit der Maus den roten Blutkörperchen. Das Verhältnis von 300 Nanopartikel pro Blutkörperchen ergab die größte Anzahl von Nanopartikeln an die Zellen, die retention von über 80% der Nanopartikel, bei der die Zellen ausgesetzt waren und die scherspannung gefunden in den Lungen-Kapillaren und eine moderate expression des lipid-Moleküls, phosphatidyl-Serin (PS) auf die Zellen-Membranen.
„Ein hohes Niveau der PS, die auf die roten Blut-Zellen ist im wesentlichen ein „ISS mich“ – signal, das bewirkt, dass Sie verdaut werden, indem die Milz, wenn Sie gestresst sind oder beschädigt werden, was wir vermeiden wollten. Wir hoffen, dass eine geringere Menge an PS würde stattdessen vorübergehend signal ‚check me out‘ die Milz ist APCs, welche würde Sie dann nehmen die roten Blut-Zellen antigen-beschichtete Nanopartikel, ohne die Zellen selbst immer zerstört“, sagte Anvay Ukidve, ein student im Aufbaustudium in der Mitragotri lab und co-erste Autor des Papiers.
Um zu testen, ob die Hypothese, das team injizierten roten Blutkörperchen überzogen mit Ihren Nanopartikel in Mäusen, dann verfolgt, wo Sie sich in Ihren Körper. 20 Minuten nach der Injektion werden mehr als 99% der Nanopartikel wurde gelöscht von das Blut der Tiere, und mehr Nanopartikel waren in Ihren spleens als Ihre Lunge. Die höheren Nanopartikel-Anhäufung in der Milz blieb für bis zu 24 Stunden und die Anzahl der BEARBEITEN roten Blutkörperchen in der Zirkulation blieben unverändert, die zeigen, dass die roten Blutkörperchen waren erfolgreich abgeliefert, die Ihre Ladungen auf die Milz, ohne zerstört zu werden.
Effektive, Adjuvans-freie Impfstoffe
Bestätigt haben, dass Ihre Nanopartikel wurden erfolgreich übermittelt, um die Milz in vivo, die Forscher als Nächstes beurteilt, ob die Antigene auf den Nanopartikel-Oberflächen induziert eine Immunantwort. Mäuse injiziert wurden und mit “ einmal in der Woche für drei Wochen, und dann Ihre Milz-Zellen wurden analysiert. Behandelten Mäuse angezeigt 8-Fach und 2.2-Fach mehr T-Zellen, die Anzeige der gelieferten antigen ovalbumin als Mäuse, die da waren „freie“ Nanopartikel oder waren unbehandelt, beziehungsweise. Mäuse behandelten mit BEARBEITEN auch mehr produziert Antikörper gegen ovalbumin in Ihrem Blut als die beiden anderen Gruppen von Mäusen.
Um zu sehen, ob diese BEARBEITEN-induzierte Immunantwort könnte möglicherweise verhindern oder Behandlung von Krankheiten, die Mannschaft wiederholt Ihre drei-Wochen-prophylaktische Injektion von BEARBEITEN in Mäusen, dann geimpft mit Lymphom-Zellen ovalbumin exprimiert auf Ihrer Oberfläche. Die Mäuse, die empfangen, BEARBEITEN Sie hatten etwa drei-Fach langsameres Tumorwachstum im Vergleich mit der Kontrollgruppe und der Gruppe erhalten, dass freie Nanopartikel, und hatte geringere Anzahl von lebensfähigen Krebszellen. Dieses Ergebnis deutlich erhöht die Fenster der Zeit, während der der tumor behandelt werden könnten, bevor die Mäuse erlagen der Krankheit.
„BEARBEITEN“ ist im wesentlichen eine Adjuvans-freie Impfstoff-Plattform. Teil der Grund, warum die Impfstoff-Entwicklung heute so lange dauert ist, dass ausländische Adjuvantien geliefert, zusammen mit einem antigen haben zu gehen durch eine vollständige klinische Sicherheits-Studie für jeden neuen Impfstoff“, sagte Zongmin Zhao, Ph. D., ein Postdoctoral Fellow in der Mitragotri lab und co-erste Autor des Papiers. „Die roten Blut-Zellen wurden sicher transfundierten Patienten in für Jahrhunderte, und Ihre Fähigkeit zur Verbesserung der Immunreaktionen könnten eine sichere alternative zu ausländischen Adjuvantien, die Erhöhung der Wirksamkeit von Impfstoffen und der Geschwindigkeit der Impfstoff Schöpfung.“
Das team setzt auf das Verständnis, wie genau eine Immunantwort, die spezifisch an das antigen, präsentiert durch BEARBEITEN wird generiert, indem die Milz die APCs, und Pläne, um es zu testen mit anderen Antigenen über ovalbumin. Sie hoffen, damit zu weiteren Erkenntnissen zu fahren, ist das Streben nach der optimalen klinischen setting(s) für die Technologie.
„Der menschliche Körper ist eine Fundgrube der elegante Lösungen für die healthcare-Probleme, und während die Medizin hat einen langen Weg in Verständnis derjenigen Mechanismen, wir sind noch in den frühen Stadien des seins in der Lage zu nutzen, Sie zu verbessern die Länge und Qualität des menschlichen Lebens. Diese Forschung ist ein aufregender Schritt vorwärts auf das Ziel hin, und das könnte sich dramatisch ändern, wie die Immunantwort moduliert in Patienten“, sagte der Wyss Institut Gründungsdirektor Donald Ingber, M. D., Ph. D., der auch der Judah Folkman Professor für Vaskuläre Biologie an der Harvard Medical School und der Boston-Kinderklinik, und Professor für Bioengineering an der SEE.