Un système efficace d’administration de protéines avec des nanoparticules de protéines de soie en ampoule mineure d’araignée

Dans une étude publié dans la revue CommMed, des chercheurs ont développé un transporteur efficace de protéines basé sur des protéines de soie d’araignée (spidroïnes), dérivées de la protéine de soie ampullée mineure d’Araneus ventricosus (MiSp). Les nanoparticules basées sur MiSp peuvent servir de système de distribution efficace avec une efficacité de chargement élevée et un profil de libération prolongée à un pH physiologique.

Sous administration sous-cutanée ou intramusculaire, l’antigène protéique transporté par ces nanoparticules pourrait améliorer les réponses immunitaires spécifiques à l’antigène dans des modèles murins, grâce à un mécanisme impliquant un dépôt d’antigène et un effet de persistance à long terme de l’antigène au site d’injection, ainsi qu’une internalisation efficace par les ganglions lymphatiques. et l’absorption par les cellules dendritiques.

Les vaccins protéiques sont souvent peu immunogènes en raison d’une dégradation rapide par les protéases ou de la promotion de la tolérance. Comme alternative potentielle, les nanoparticules en tant que transporteurs peuvent délivrer des antigènes aux cellules présentatrices d’antigènes (CPA) et réguler la voie de présentation de l’antigène ou agir comme potentialisateurs immunitaires, améliorant ainsi les réponses immunitaires spécifiques à l’antigène ultérieures.

Parmi les supports à base de particules, les spirroïnes ont attiré une attention particulière en raison de leurs caractéristiques souhaitables, notamment la biocompatibilité, la biodégradabilité et la capacité à induire seulement une légère réponse immunitaire. En particulier, ils pourraient être facilement préparés par relargage avec une solution de phosphate de potassium et stérilisés à la vapeur. En outre, leur taille, leur stabilité et leur cinétique de chargement/libération du médicament peuvent être facilement adaptées en ajustant le processus de formation des particules et le post-traitement du matériau.

Il existe au moins sept types différents de spirroïnes qui forment une variété de types de soie, chacun possédant des propriétés uniques adaptées à diverses applications biologiques. Cette étude se concentre sur la soie ampullée de l’araignée mineure, car elle est mécaniquement résistante, ne se super-contracte pas dans l’eau et se fibrille par une voie non dépendante de la nucléation.

L’équipe a conçu une spirroïne personnalisée couvrant un domaine N-terminal globulaire et une région répétitive pour la génération de nanoparticules. Ils ont d’abord étudié l’influence des méthodes de solubilisation du corps d’inclusion protéique sur les propriétés de la sphère, puis ont sélectionné le lysozyme comme antigène modèle pour étudier l’efficacité de l’administration sous différentes voies d’administration, notamment par voie parentérale. [subcutaneous (s.c.), intramuscular (i.m.), and intravenous (i.v.) injections] et les voies d’administration non parentérales (per-orales).

Cette étude démontre que la nanoparticule basée sur MiSp est un candidat prometteur pour délivrer l’antigène de manière sûre et efficace par diverses voies d’administration. Il met en évidence comment les nanoparticules de soie d’araignée pourraient constituer un outil puissant en médecine, notamment pour administrer des vaccins de manière efficace et sûre.

Cette étude a été dirigée par le Dr Xingmei Qi, le Dr Sidong Xiong (Université Soochow, Chine) et le Dr Gefei Chen (Karolinska Institutet, Suède).