Nasala vaccinförstärkare kan utlösa starkt immunförsvar i luftvägarna, visar studien

Nasala vaccinförstärkare kan utlösa starkt immunförsvar i luftvägarna, visar studien

De flesta vacciner - och boosters - injiceras direkt i muskelvävnad, vanligtvis i överarmen, för att sätta kroppens immunförsvar igång att bekämpa sjukdomen. Men för luftvägssjukdomar som Covid-19 kan det vara viktigt att ha skydd precis där viruset kommer in: luftvägarna.

I en ny studie fann Yale-forskare att näsvaccinförstärkare kan utlösa ett starkt immunförsvar i luftvägarna, även utan hjälp av immunförstärkare som kallas adjuvans. Resultaten, föreslår forskare, skulle kunna ge kritiska insikter om att utveckla säkrare, mer effektiva näsvacciner i framtiden.

Vår studie visar hur ett enkelt viralt proteinantigen kan öka respiratoriska immunsvar mot virus. Dessa data antyder att virala proteiner i nässprayen kan användas för att främja antiviral immunitet vid platsen för virusintrång. "

Akiko Iwasaki, Sterling professor i immunbiologi vid Yale School of Medicine (YSM) och senior författare till studien

Studien publicerades i tidskriften Nature Immunology. Den första författaren är Dong-Il Kwon, en postdoktor vid Yales avdelning för immunbiologi.

För studien injicerade forskare först möss med ett traditionellt mRNA Covid-19-skott injicerat direkt i muskeln. Teamet gav sedan mössen ett boostervaccin genom näsan. Teamet ville specifikt utvärdera effekterna av vaccinförstärkare som inte innehåller speciella ingredienser som kallas adjuvans. Adjuvanser används i vissa vacciner och stimulerar ett starkare, längre varaktigt immunsvar, men de kan också orsaka negativa effekter som inflammation och svullnad av ansiktsnerver.

"Vi kallar den här vaccinstrategin 'prime and spike', där mössen primerades med mRNA-vacciner intramuskulärt, följt av en nasal boost med spikprotein utan adjuvans", säger Kwon, en medlem av Iwasakis labb.

Den Yale-utvecklade "prime and spike"-metoden startar immunsvaret i andningssystemet - den första delen av kroppen som är infekterad av Covid-19. "Prime" hänvisar till processen att administrera ett traditionellt intramuskulärt vaccin, medan "spike" hänvisar till en uppföljningsvaccination som levereras nasalt - vanligtvis i form av en spray som innehåller spikproteiner härrörande från coronavirus.

Efter det första skottet primades immunceller i mössens lymfkörtlar. Efter nasal booster migrerade B-celler från lymfkörteln till lungorna och producerade immunglobulin A (IGA), en antikropp som skyddar näsan och lungorna från infektion. Memory CD4+-hjälpar-T-celler fungerade som naturliga adjuvans genom att rekrytera B-celler och hjälpa dem att rensa bort IgA i lungorna.

Bara den nasala boostern utlöste detta starka lokala immunsvar, fann forskarna. Boosters som gavs andra alternativ, inklusive intramuskulär injektion, producerade inte mycket IGA eller aktiverade immunceller i mössens lungor. När forskarna gav mössen en andra nasal booster ökade deras IGA-nivåer ännu mer i både lungorna och näsgångarna.

"Dessa fynd förklarar varför nasala boosters inte kräver adjuvans för att inducera robust slemhinneimmunitet i luftvägsslemhinnan och kan användas för att designa säkra och effektiva vacciner mot respiratoriska viruspatogener", säger Kwon.
Normala Covid-19-skott producerar inte mycket IgA i näsan och lungorna. Så människor kan fortfarande bli smittade eller ge det vidare även om de är vaccinerade. Den här studien visar dock att nasala boosters kan utlösa ett starkt, långvarigt immunskydd mot luftvägssjukdomar som den första attacken av Covid-19.

"Att förstå hur denna säkra och enkla näsförstärkare främjar skyddande slemhinneimmunitet gör det lättare att utveckla detta tillvägagångssätt för mänskligt bruk inom en snar framtid," sa Iwasaki.

Iwasaki är också professor i dermatologi och molekylär-, cell- och utvecklingsbiologi vid Yale Faculty of Arts and Sciences, professor i epidemiologi (mikrobiella sjukdomar) vid Yale School of Public Health och en utredare från Howard Hughes Medical Institute.

Andra Yale-författare inkluderar Tianyang Mao, en före detta doktorand som nu är postdoktor vid Broad Institute of MIT och Harvard. Benjamin Israelow, biträdande professor i medicin (infektionssjukdomar) vid YSM; Keyla Santos Guedes de Sá, postdoktor; och Huiping Dong, en forskningsassistent.

Denna studie stöddes av anslag från National Institute of Allergy and Infectious Diseases och Howard Hughes Medical Institute.

Källor: