Kemajuan Terbaru dan Perspektif Masa Depan dalam Nanovaksin Berbasis Polimer

Read Also

Vaksinasi adalah tindakan kesehatan yang paling berharga dan hemat biaya untuk mencegah dan mengendalikan penyebaran penyakit menular virus/bakteri yang bertanggung jawab atas mortalitas dan morbiditas yang tinggi. Menurut World Health Organization: “Vaksin mengurangi risiko terkena penyakit dengan bekerja dengan pertahanan alami tubuh Anda untuk membangun perlindungan. Ketika Anda mendapatkan vaksin, sistem kekebalan tubuh Anda merespons. Ia mengenali kuman yang menyerang, seperti virus atau bakteri; memproduksi antibodi dan mengingat penyakit serta cara melawannya. Jika Anda kemudian terkena kuman di masa depan, sistem kekebalan Anda dapat dengan cepat menghancurkannya sebelum Anda menjadi tidak sehat. Oleh karena itu, vaksin adalah cara yang aman dan cerdas untuk menghasilkan respons imun dalam tubuh, tanpa menyebabkan penyakit. Sistem kekebalan tubuh kita dirancang untuk mengingat. Setelah terpapar satu atau lebih dosis vaksin, kita biasanya tetap terlindungi dari penyakit selama bertahun-tahun, puluhan tahun, atau bahkan seumur hidup. Inilah yang membuat vaksin sangat efektif. Alih-alih mengobati penyakit setelah itu terjadi, vaksin mencegah kita untuk pertama kali jatuh sakit.”

Sejumlah besar penyakit menular dan gangguan kronis seperti HIV, tuberkulosis, malaria, healthcare-associated infections (HAIs), cytomegalovirus (CMV), dan respiratory syncytial virus (RSV) masih belum dapat dicegah dengan vaksinasi dan memerlukan vaksin generasi baru. Menurut Strategic Research Agenda for Innovative Medicines Initiative: “Teknologi baru seperti adjuvant (termasuk imunomodulator dan penargetan molekuler), vektor baru, vaksin berbasis sel dan perangkat baru juga dapat memungkinkan vaksin yang efektif untuk populasi target yang sulit seperti vaksin baru. lahir, lanjut usia dan kekebalan tubuh terganggu dan dapat membantu mengembangkan vaksin terapeutik yang efektif yang menargetkan tidak hanya penyakit menular tetapi juga kanker dan gangguan kronis lainnya.”

Nanopartikel terdiri dari bahan imunomodulator biomimetik telah ditandai sebagai pembawa pengiriman yang unik dan adjuvant untuk aplikasi vaksin. Beberapa nanocarrier dan nanovektor telah muncul dalam literatur untuk pengiriman antigen / protein dan / atau dengan sifat adjuvant. Liposom, virus-like particles, nanopartikel anorganik (nanotube, bola mesopori, nanopartikel emas), sistem berbasis polimer, emulsi, dan dendrimer adalah sistem utama nanoteknologi farmasi yang digunakan untuk desain dan pengembangan nanovaksin. Nanomaterials menunjukkan beberapa keunggulan yang menjadikannya ideal sebagai platform inovatif untuk aplikasi vaksin. Efisiensi pemuatan/enkapsulasi antigen (protein/peptida) sangat tinggi. Mereka juga meningkatkan stabilitas in vitro dan in vivo. Penargetan (khusus situs dan/atau temporal) juga dapat dicapai. Mekanisme yang berbeda telah digunakan untuk pemuatan antigen juga. Gambar 1 mengilustrasikan interaksi nanopartikel dengan antigen yang diinginkan. Mekanisme utamanya adalah konjugasi, enkapsulasi, adsorpsi, atau pencampuran sederhana. Last but not least, nilai tambah dari sistem nano untuk vaksin adalah pemrograman respon imun. Ini adalah strategi desain yang sangat berguna tidak hanya untuk vaksin penyakit menular tetapi juga untuk vaksin kanker.

Gambar 1. Interaksi nanopartikel dengan antigen yang diinginkan. Formulasi nanopartikel dan antigen yang diinginkan dapat diimplementasikan melalui perlekatan (misalnya konjugasi, enkapsulasi, atau adsorpsi) atau pencampuran sederhana.

Lebih khusus, partikel berbasis polimer telah menemukan beberapa aplikasi sebagai platform vaksin dan adjuvant karena kemampuannya untuk mencegah degradasi dan pembersihan antigen, dengan peningkatan penyerapan oleh antigen-presenting cells (APC) profesional. Nanopartikel polimer telah diterapkan dalam pengiriman vaksin, menunjukkan efek ajuvan yang signifikan karena dapat dengan mudah diambil oleh sel penyaji antigen. Dengan kata lain, sistem berbasis polimer menawarkan banyak keuntungan, termasuk keserbagunaan dan fleksibilitas dalam proses desain, kemampuan untuk menggabungkan berbagai imunomodulator/antigen, meniru infeksi dengan cara yang berbeda, dan bertindak sebagai depot, sehingga bertahan cukup lama. untuk menghasilkan respon imun adaptif. Skema 1 menyajikan aktivasi kekebalan adaptif oleh nanovaksin: penyerapan dan penyajian subunit antigenik oleh APC memperoleh respons imun yang dimediasi sel dan yang dimediasi antibodi yang mengarah ke apoptosis sel yang terinfeksi dan fagositosis kompleks antibodi-patogen. Gambar 1 menunjukkan interaksi nanopartikel polimer dengan antigen yang diinginkan. Formulasi nanopartikel dan antigen yang diinginkan dapat diimplementasikan melalui perlekatan (misalnya, konjugasi, enkapsulasi, atau adsorpsi) atau pencampuran sederhana Tujuan dari tinjauan ini adalah untuk merangkum beberapa contoh, sifat, karakteristik, nilai tambah, dan keterbatasan nanovaksin berbasis polimer, serta proses pengembangannya oleh industri farmasi.

Skema 1. Aktivasi imunitas adaptif oleh nanovaksin: pengambilan dan penyajian subunit antigenik oleh APC menghasilkan respons imun yang diperantarai sel dan diperantarai antibodi yang mengarah pada apoptosis sel yang terinfeksi dan fagositosis kompleks antibodi-patogen.