Badania wykazały, że dawki przypominające szczepionki do nosa mogą wywołać silną obronę immunologiczną w drogach oddechowych

Badania wykazały, że dawki przypominające szczepionki do nosa mogą wywołać silną obronę immunologiczną w drogach oddechowych

Większość szczepionek – i dawek przypominających – wstrzykuje się bezpośrednio w tkankę mięśniową, zwykle w ramię, aby przygotować układ odpornościowy organizmu do walki z chorobą. Jednak w przypadku chorób układu oddechowego, takich jak Covid-19, ważne może być zapewnienie ochrony w miejscu przedostania się wirusa: w układzie oddechowym.

W nowym badaniu naukowcy z Yale odkryli, że dawki przypominające szczepionki do nosa mogą wywołać silną obronę immunologiczną w drogach oddechowych, nawet bez pomocy substancji wzmacniających odporność, zwanych adiuwantami. Wyniki, jak sugerują naukowcy, mogą dostarczyć kluczowych informacji na temat opracowania w przyszłości bezpieczniejszych i skuteczniejszych szczepionek donosowych.

Nasze badanie pokazuje, jak prosty wirusowy antygen białkowy może zwiększyć odpowiedź immunologiczną układu oddechowego przeciwko wirusom. Dane te sugerują, że białka wirusowe zawarte w aerozolu do nosa można wykorzystać do promowania odporności przeciwwirusowej w miejscu przedostania się wirusa. „

Akiko Iwasaki, profesor immunobiologii Sterling w Yale School of Medicine (YSM) i główna autorka badania

Badanie opublikowano w czasopiśmie Nature Immunology. Pierwszym autorem jest Dong-Il Kwon, doktorant na Wydziale Immunobiologii Yale.

Na potrzeby badania naukowcy najpierw wstrzyknęli myszom tradycyjny zastrzyk mRNA Covid-19 wstrzyknięty bezpośrednio do mięśnia. Następnie zespół podał myszom szczepionkę przypominającą przez nos. Zespół chciał w szczególności ocenić działanie wzmacniaczy szczepionek niezawierających specjalnych składników zwanych adiuwantami. W niektórych szczepionkach stosowane są adiuwanty, które stymulują silniejszą i trwalszą odpowiedź immunologiczną, ale mogą również powodować działania niepożądane, takie jak stan zapalny i obrzęk nerwów twarzowych.

„Nazywamy tę strategię szczepionkową «prim and spike», w ramach której myszom podano domięśniowo szczepionki mRNA, a następnie podano dawkę przypominającą do nosa białkiem spike bez adiuwanta” – powiedział Kwon, członek laboratorium Iwasaki.

Opracowane przez Yale podejście „prime and spike” przyspiesza reakcję immunologiczną w układzie oddechowym – pierwszej części ciała zakażonej Covid-19. „Prime” odnosi się do procesu podawania tradycyjnego domięśniowego zastrzyku szczepionki, podczas gdy „spike” odnosi się do kolejnej szczepionki podawanej donosowo – zwykle w postaci sprayu zawierającego białka kolców pochodzące z koronaawirusa.

Po pierwszym zastrzyku w węzłach chłonnych myszy pobudzono komórki odpornościowe. Po podaniu dawki przypominającej do nosa komórki B migrowały z węzłów chłonnych do płuc i wytwarzały immunoglobulinę A (IGA), przeciwciało chroniące nos i płuca przed infekcją. Limfocyty T pomocnicze CD4+ pamięci działały jak naturalne adiuwanty, rekrutując komórki B i pomagając im w usuwaniu IgA z płuc.

Naukowcy odkryli, że tylko dawka przypominająca donosowa wywołała tę silną lokalną odpowiedź immunologiczną. Dopalacze podawane innymi opcjami, w tym wstrzyknięciem domięśniowym, nie wytwarzały dużej ilości IGA ani nie aktywowały komórek odpornościowych w płucach myszy. Kiedy naukowcy podali myszom drugą dawkę przypominającą do nosa, ich poziom IGA wzrósł jeszcze bardziej w płucach i drogach nosowych.

„Odkrycia te wyjaśniają, dlaczego donosowe dawki przypominające nie wymagają adiuwantu do wywołania silnej odporności błony śluzowej dróg oddechowych i można je wykorzystać do opracowania bezpiecznych i skutecznych szczepionek przeciwko wirusowym patogenom układu oddechowego” – stwierdził Kwon.
Normalne zastrzyki na Covid-19 nie wytwarzają dużej ilości IgA w nosie i płucach. Zatem ludzie mogą nadal zostać zakażeni lub przekazać dalej chorobę, nawet jeśli zostaną zaszczepieni. Jednak to badanie pokazuje, że dawki przypominające do nosa mogą wywołać silną, długotrwałą ochronę immunologiczną przed chorobami układu oddechowego, takimi jak pierwszy atak Covid-19.

„Zrozumienie, w jaki sposób ten bezpieczny i prosty wzmacniacz nosa wzmacnia ochronną odporność błony śluzowej, ułatwi opracowanie tego podejścia do stosowania u ludzi w najbliższej przyszłości” – powiedział Iwasaki.

Iwasaki jest także profesorem dermatologii oraz biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej na Wydziale Sztuki i Nauki Yale, profesorem epidemiologii (choroby bakteryjne) w Yale School of Public Health oraz badaczem z Instytutu Medycznego Howarda Hughesa.

Inni autorzy Yale to Tianyang Mao, były student, który obecnie przebywa na stażu podoktorskim w Broad Institute of MIT i Harvard. Benjamin Izraelow, adiunkt medycyny (choroby zakaźne) w YSM; Keyla Santos Guedes de Sá, badaczka ze stopniem doktora; oraz Huiping Dong, pracownik naukowy.

Badanie to zostało wsparte grantami Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych oraz Instytutu Medycznego Howarda Hughesa.

Źródła: