Aplikasi Nanovaksin Micelles

Read Also

Nanopartikel Self-assembled micellar dari biomakromolekul amfifilik telah dicirikan sebagai strategi inovatif untuk meningkatkan kemanjuran vaksin dan vaksin subunit. Gambar mewakili secara rinci nanopartikel misel yang dirancang dan dikembangkan sebagai bahan adjuvant vaksin. Dua jenis utama nanopartikel misel didasarkan pada polimer atau peptida. Misel polimer diperoleh dengan Self-assemble kopolimer blok amfifilik dalam media berair atau buffer, di mana peptida antigenik digabungkan atau dilekatkan melalui reaksi kimia ke permukaan. Misel berbasis peptida juga diperoleh dari Self-assemble amfifil antigen peptida dalam media air.

Gambar Representasi skema dari nanopartikel misel yang dikembangkan sebagai bahan adjuvant vaksin: (A) misel polimer yang diperoleh dengan Self-assemble kopolimer blok amfifilik dalam air, di dalam/di mana peptida antigenik dienkapsulasi (1) atau digabungkan permukaan (2) (grup reaktif diwakili oleh simbol bintang); (B) misel yang diperoleh dari Self-assemble amfifil antigen peptida dalam air.

Banyak keuntungan mereka adalah kemudahan formulasi dan skala, ukuran rendah (memungkinkan masuk dalam kapiler limfatik untuk mencapai kelenjar getah bening), ukuran/permukaan tunability, modifikasi permukaan, dan keserbagunaan kimia memungkinkan pengenalan rangsangan (misalnya, pH, suhu, cahaya). )-fitur responsif dan biofungsionisasi dengan senyawa dan molekul tertentu.

Luo dkk. merancang, menyiapkan, dan mengevaluasi sistem polietilen glikol-b-poli -kaprolakton-g-polietilenimin sebagai vaksin ampuh untuk meningkatkan respons imun in vivo. Misel menunjukkan kemampuan pemuatan antigen yang hebat karena muatan permukaan kationiknya dan efek sitotoksik kecil secara in vitro. Mereka juga secara signifikan meningkatkan pengambilan antigen OVA oleh DC baik dalam percobaan in vitro dan in vivo. Lebih penting lagi, OVA yang dienkapsulasi dalam vaksin misel kationik dapat secara signifikan meningkatkan produksi antibodi anti-OVA dan secara signifikan meningkatkan proliferasi sel T dan sekresi IL-5 dan IFN-γ. Sistem misel yang disiapkan juga menunjukkan potensi besar sebagai formulasi vaksin untuk memicu respon imun Th2.

Nanocarrier diblok polimer yang terdiri dari blok korona metakrilamida N-(2-hydroxypropyl) dengan gugus piridil disulfida yang tergantung untuk konjugasi reversibel dari OVA tertiolat dan blok pembentuk inti amfolitik terpolimer yang terdiri dari propylacrylic acid (PAA), dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA), dan butyl methacrylate (BMA) disintesis oleh penulis dan Self-assemble menjadi nanopartikel misel. Nanopartikel ini memiliki ukuran diameter sekitar 30 nm dan terkonjugasi dengan OVA. Imunisasi subkutan tikus dengan sistem misel nanopartikel ini secara signifikan meningkatkan respons sel T CD8(+) antigen spesifik (0,4% IFN-γ(+) dari CD8(+)) dibandingkan dengan imunisasi dengan protein terlarut, OVA dan campuran polimer, dan misel kontrol tanpa aktivitas pelepasan endosom. Misel polimer yang responsif terhadap pH ini dapat digunakan dalam desain vaksin karena aktivasi sel T CD8(+).

Sistem nanopartikel misel yang terdiri dari kopolimer diblok amfifilik (blok pembentuk inti amfolitik dan blok korona polikationik yang didesain ulang, didoping dengan gugus piridil disulfida tiol-reaktif) dirancang dan disintesis oleh Wilson et al. Misel ini dikembangkan untuk pengiriman bersama antigen dan adjuvant CpG oligodeoxynucleotide (CpG ODN) imunostimulan. Ukuran misel berdiameter sekitar 25 nm dengan enkapsulasi CpG ODN dan OVA. Enkapsulasi OVA ke dalam misel secara signifikan meningkatkan presentasi silang antigen in vitro dibandingkan dengan OVA murni atau campuran fisik yang tidak diformulasi dari biomaterial/bahan yang sama dari formulasi akhir. Selain itu, pemberian vaksin subkutan pada tikus dengan kompleks misel polimer OVA menginduksi respons sel T CD8(+) yang secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan tikus yang diberi OVA bebas atau bahan murni yang tidak diformulasikan dari kedua bahan dan meningkatkan CD8(+) T- tanggapan sel relatif terhadap imunisasi dengan sistem, OVA diberikan dengan CpG bebas, atau formulasi yang mengandung OVA bebas dan CpG yang dikomplekskan dengan misel. Demikian pula, pembawa co-pengiriman secara signifikan meningkatkan respon Th1 dan menimbulkan rasio seimbang sekresi antibodi IgG1 dan IgG2c. Pemberian transdermal lebih lanjut meningkatkan respons imun seluler, dengan sistem pengiriman bersama yang menginduksi sel T CD8(+) spesifik antigen. Karya ini menunjukkan kemampuan misel endosom yang responsif terhadap pH untuk secara aktif mempromosikan presentasi silang antigen dan meningkatkan respons imun seluler dan humoral melalui pengiriman ganda antigen protein dan CpG ODN. Untuk alasan ini, misel polimer yang responsif terhadap pH menawarkan banyak keuntungan sebagai platform pengiriman untuk vaksin subunit protein.

Gambar Micellar nanocarrier yang responsif terhadap pH untuk pengiriman ganda antigen dan oligonukleotida. (a) SDS-PAGE dari fluorescently labeled ovalbumin (OVA), konjugat nanopartikel-OVA pada rasio molar polimer/OVA 20: 1 (ova-pol), dan campuran fisik ova dan polimer (ova+pol). Inkubasi konjugat dengan konsentrasi intraseluler glutathione (GSH) membebaskan OVA dari pembawa. (b) Elektroforesis gel agarosa dari konjugat OVA-nanopartikel yang diinkubasi dengan CpG ODN1826 pada berbagai rasio muatan positif/negatif. (c) Distribusi ukuran representatif (jumlah rata-rata) diukur dengan dynamic light scattering (DLS) kompleks ova-pol/CpG pada rasio muatan 4:1. (d) Uji lisis eritrosit menunjukkan aktivitas destabilisasi membran yang bergantung pada pH dari misel kopolimer diblok (pol), konjugat nanopartikel-OVA (ova-pol), dan kompleks konjugat dengan CpG ODN (ova-pol/CpG). Konsentrasi dinormalisasi menjadi 2,5 g/mL polimer dan data mewakili rata-rata +/− s.d. (n = 4). * p < 0,05: ova−pol/CpG vs. pol dan ova−pol; # p < 0,05: ova−pol vs. pol dengan ANOVA dengan uji post hoc Tukey.