新的设计原则来提高癌症疫苗

新方法大大增加任何疫苗的效力已经由国际纳米技术研究所的研究人员(含)西北大学。科学家们使用化学和纳米技术改变结构的位置和在纳米疫苗佐剂和抗原,大大增加疫苗的性能。抗原目标免疫系统,辅助是一种刺激,增加抗原的有效性。

这项研究将发表在1月30日自然生物医学工程。

“工作表明疫苗不仅结构和组件是一个至关重要的因素在确定疫苗效力,”首席研究员说乍得a .墨金主任的射程。”,以及我们如何定位抗原和佐剂在单一结构明显改变免疫系统识别和处理它。

墨金也是布希Rathmann化学教授Weinberg艺术与科学学院和西北大学Feinberg医学院的医学教授。

这个新的高度强调结构有可能改善传统的癌症疫苗的有效性,而历史上并未起到很好的作用,墨金说。

墨金的团队研究了疫苗的影响结构的背景下,七种不同类型的癌症,包括三阴性乳腺癌,宫颈癌papillomavirus-induced、黑色素瘤、结肠癌和前列腺癌,以确定最有效的架构每个疾病治疗。

传统疫苗采用搅拌机的方法

与大多数传统的疫苗,抗原和佐剂混合,注入一个病人。没有控制疫苗结构,和,因此,有限控制疫苗的走私和处理组件。因此,没有控制好疫苗是如何工作的。

“挑战与传统疫苗的混合米什狂舞,免疫细胞可能捡50 50抗原和佐剂或抗原和佐剂,“西北博士后研究报告的作者、前说米歇尔Teplensky,谁现在是波士顿大学的助理教授。“但必须有一个最佳的比例每个疫苗的效力最大化。”

输入系统网络体系结构(sna)(球形核酸),结构平台-墨金发明并发展起来的用于这类新型模块化的疫苗。系统网络体系结构(sna)允许科学家确定究竟有多少抗原和佐剂送到细胞。系统网络体系结构(sna)也使科学家能够调整这些疫苗组件如何,以及他们处理的速度。结构性因素,这将大大影响疫苗的效力,在很大程度上忽略了在常规方法。

疫苗开发通过“理性的疫苗学”为最大的有效性提供精确的剂量

这种方法系统地控制疫苗抗原和佐剂位置在模块化的体系结构是由墨金,谁创造了理性的疫苗学一词来形容它。它是基于结构的概念表示疫苗组件驱动的组件本身一样重要功效。

”疫苗开发通过理性的疫苗提供精确的剂量抗原和佐剂的免疫细胞,所以他们都同样准备攻击癌细胞,“墨金说,他也属于西北大学的罗伯特·h·劳瑞综合癌症研究中心。“如果你的免疫细胞是士兵,一个传统的疫苗留下了一些手无寸铁的;我们的疫苗武器都拥有强大的武器杀死癌症。免疫细胞“士兵”你想攻击你的癌细胞吗?“墨金反问道。

建立一个(甚至)更好的疫苗

团队开发了一个癌症疫苗,肿瘤抗原T细胞的数量翻了一番,增加了这些细胞的激活30%重新配置疫苗包含多个目标的架构帮助免疫系统找到肿瘤细胞。

团队研究的差异两个抗原被免疫系统如何根据自己的位置——在核心或外围系统网络体系结构(SNA)的结构。系统网络体系结构(SNA)的最佳位置,他们可以提高免疫应答和纳米疫苗引发了细胞因子的速度(一种免疫细胞蛋白质)生产促进T细胞攻击癌细胞。科学家们还研究了不同位置的影响免疫系统记住入侵者的能力,以及是否长期记忆。

”,以及我们如何定位抗原和佐剂在单一结构明显改变免疫系统识别和处理它,”墨金说。

最强大的结构把两拳,战胜狡猾的,变异的肿瘤

研究数据显示,将两个不同的抗原佐剂的系统网络体系结构(SNA)包括一个shell是一个癌症疫苗结构最有效的方法。这导致增加30%抗原T细胞的激活和增殖T细胞的数量翻了一倍相比,相同结构的两个抗原被添加到两个不同的系统网络体系结构(sna)。

这些工程系统网络体系结构(SNA)纳米结构在多个动物模型肿瘤生长停滞。

“这是非凡的,”墨金说。“当改变的两种疫苗抗原的位置几乎相同的从创作的角度来看,对肿瘤治疗的好处是大大改变了。一种疫苗是有效的和有用的,而另一种是更有效的。”

目前很多癌症疫苗主要是为了激活细胞毒性T细胞,只有一个防御癌症细胞。因为肿瘤细胞总是变异,他们可以轻松地逃脱免疫细胞监测、快速呈现疫苗无效。的几率更高,T细胞识别癌细胞突变,如果有更多的方法-多个抗原识别它。

“你需要超过一种类型的T细胞激活,这样你就可以更容易地攻击肿瘤细胞,”Teplensky说。“更多类型的细胞免疫系统肿瘤后,越好。疫苗组成的多个抗原针对多种免疫细胞类型是必要的诱导增强和持久的肿瘤缓解。”

理性疫苗学方法的另一个优点,特别是当使用奈米结构就像一个系统网络体系结构(SNA)中,是很容易改变疫苗的结构去追求一种不同类型的疾病。墨金说他们只是开关肽,一个片段的癌症蛋白质化学处理,“剪辑”到结构,就像添加一个新的魅力手镯。

路径为任何癌症类型最有效的疫苗

“集体工作的重要性在于,它奠定了基础为发展最有效的形式的疫苗几乎任何类型的癌症,”Teplensky说。“这是关于重新定义我们如何开发疫苗,包括传染病的。”

墨金在先前发表的论文,Teplensky和他的同事证明了疫苗的重要性结构COVID-19通过创建显示出保护性免疫的疫苗在100%的动物致命的病毒感染。

“小变化在疫苗抗原位置显著提高细胞间通讯、相声和细胞协同作用,“墨金说。”这项工作的发展提供前进道路反思癌症和其他疾病的疫苗的设计作为一个整体。”

西北大学博士候选人迈克尔Evangelopoulos也是该论文的作者之一,名为“多抗原球形核酸癌症疫苗。”

参考:Teplensky MH, Evangelopoulos M,迪特玛JW,等。多抗原球形核酸癌症疫苗。Nat生物医学中。2023年。doi:10.1038 / s41551 - 022 - 01000 - 2

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