Laut einer neuen Studie, die von Forschern des Institute for Biomedical Sciences der Georgia State University veröffentlicht wurde, bietet eine neuartige Protein-Nanopartikel-Impfstoffformulierung, die Influenzaproteine und Adjuvans zur Stärkung der Immunantworten enthält, vollständigen Schutz vor Influenzaviren.
Die in der Zeitschrift veröffentlichten Ergebnisse Klein beschreiben einen vielversprechenden Influenza-Impfstoffkandidaten, der Adjuvantien verwendet, Substanzen, die die Immunantwort auf einen Impfstoff verstärken, um die Wirksamkeit gegen Virusinfektionen zu steigern.
Die Forscher entwickelten einen neuartigen Kern/Schale-Protein-Nanopartikeltyp, der aus Influenza-Nukleoprotein als Kern und NA1-M2e- oder NA2-M2e-Oberflächenproteinen als Beschichtungsantigenen besteht. Bei der neuen Nanopartikel-Herstellung kann die Oberflächenproteinbeschichtung präzise gesteuert werden und überschüssige Beschichtungsproteine können zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden.
Dadurch werden die Qualität und Ausbeute der Nanopartikel deutlich verbessert. Mäuse wurden mit den resultierenden Protein-Nanopartikeln mit und ohne immunstimulierende Komplexe als Adjuvantien intramuskulär oder intranasal geimpft, um die Immunantwort und die Schutzwirkung gegen Influenza-Virusinfektionen zu bestimmen.
„Wir haben herausgefunden, dass die neuartigen Protein-Nanopartikel in Kombination mit den Adjuvantien deutlich verbesserte mukosale Immunantworten und die Ansammlung von lungenresidenten Gedächtniszellen in den lokalen Atemwegen induzieren können, was einen vollständigen Schutz gegen Influenza-Virusinfektionen bietet“, sagte Dr. Wandi Zhu, Erstautorin der Studie und wissenschaftlicher Assistenzprofessor am Institute for Biomedical Sciences der Georgia State University.
Das Influenza-A-Virus ist einer der bedrohlichsten Atemwegserreger und kann insbesondere bei Grippeepidemien oder Pandemien schwere Morbidität, Mortalität und schwere wirtschaftliche Belastungen verursachen. Während Impfungen während der jährlichen Grippesaison Virusinfektionen wirksam verhindern oder reduzieren, hängt die Auswahl der Impfstämme von der Überwachung und Vorhersage der zirkulierenden Viren ab.
Nicht übereinstimmende Stämme könnten die Wirksamkeit des Impfstoffs erheblich beeinträchtigen. Auch die Herstellung des aktuellen quadrivalenten Grippeimpfstoffs ist zeitaufwändig. Für die einfache Herstellung eines universellen Grippeimpfstoffs sind neue Impfstofftechnologien erforderlich. Die Forscher haben ihre Arbeit auf die Entwicklung verschiedener Arten von Protein-Nanopartikel-Impfstoffen gegen Influenza-A- und Influenza-B-Virusinfektionen konzentriert.
„Die durch das Influenzavirus verursachten Epidemien stellen eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit und die Wirtschaft dar“, sagte Dr. Baozhong Wang, leitender Autor der Studie und angesehener Universitätsprofessor am Institute for Biomedical Sciences der Georgia State. „Die Zugabe geeigneter Adjuvanzien zur Verbesserung der Immunogenität und die Suche nach wirksamen Schleimhautimpfstoffen zur Bekämpfung von Atemwegsinfektionen an der Eintrittspforte des Virus sind wichtige Strategien zur Verbesserung des Schutzes.“
Adjuvansierte Proteinnanopartikel könnten starke systemische und mukosale Immunantworten verbessern und Schutz auf verschiedenen Immunisierungswegen bieten. Diese Arbeit unterstreicht die Bedeutung der Anwendung von Adjuvantien in mukosalen Impfstoffformulierungen. Die adjuvantierten Protein-Nanopartikel können allein oder in Kombination mit anderen Impfstoffen als Schleimhautimpfstoffe verwendet werden, um die Immunität und den Schutz der Schleimhaut in Zukunft zu verbessern, erklärte Zhu.
„Die neue Oberflächenproteinbeschichtung ist eine kontrolliertere und effizientere Herstellungsmethode als unser vorheriges Verfahren und erhöht die Nutzung der ursprünglichen Proteine erheblich“, sagte Zhu. „Die Technik könnte zur Entwicklung universeller Grippeimpfstoffe verwendet werden, die aus Grippeantigenen von Influenza-A- und Influenza-B-Viren bestehen. Die Kombination des Impfstoffs mit geeigneten Adjuvanzien wird vielversprechende Schleimhautimpfstoffkandidaten sein.“
Mehr Informationen:
ISCOMs/MPLA-adjuvantierte SDAD-Protein-Nanopartikel induzieren verbesserte mukosale Immunantworten und Kreuzschutz bei Mäusen. Klein (2023). DOI: 10.1002/small.202301801. onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202301801