Vaksinasi inhalasi – meningkatkan respons imun terhadap infeksi pernapasan dan kanker paru-paru

Peneliti MIT telah mengembangkan strategi vaksinasi baru yang dapat membuat pasukan sel T yang dapat melindungi permukaan mukosa seperti paru-paru. Kredit: MIT News. Gambar latar belakang sel-T milik NIAID

Mengirimkan vaksin langsung ke paru-paru dapat meningkatkan respons kekebalan terhadap infeksi pernapasan atau kanker paru-paru, sebuah penelitian menemukan.

Banyak virus menginfeksi inangnya melalui permukaan mukosa, seperti lapisan saluran napas. C para peneliti kini telah mengembangkan strategi vaksinasi yang dapat membuat pasukan sel T yang siap dan menunggu di permukaan ini, menawarkan tanggapan yang lebih cepat terhadap penyerang virus.

Para peneliti menunjukkan bahwa mereka dapat memperoleh respons memori sel-T yang kuat di paru-paru tikus dengan memberi mereka vaksin yang dimodifikasi untuk mengikat protein yang secara alami ada dalam lendir. Ini dapat membantu membawa vaksin melewati penghalang lendir, seperti lapisan paru-paru.

“Dalam artikel ini, kami secara khusus berfokus pada respons sel-T yang akan berguna melawan virus atau kanker, dan gagasan kami adalah menggunakan protein, albumin, sebagai sejenis kuda Troya, untuk mentransfer vaksin melintasi penghalang mukosa,” katanya Darrell Irvine, penulis senior studi tersebut, yang merupakan profesor Underwood-Prescott dengan penunjukan di departemen teknik biologi dan ilmu dan teknik material; direktur asosiasi Institut MIT untuk Penelitian Integratif tentang Kanker Koch; dan anggota Ragon Institute dari MGH, MIT dan Harvard.

Selain untuk melindungi dari patogen yang menginfeksi paru-paru, jenis vaksin yang dihirup ini juga dapat digunakan untuk mengobati kanker yang menyebar ke paru-paru, atau bahkan mencegah perkembangan kanker, kata para peneliti.

Mantan dokter MIT Kavia Rahra adalah penulis utama studi tersebut, yang diterbitkan di Imunologi ilmiah pada 19 Maret 2021. Penulis lain termasuk asisten teknis Uhbet Abraham dan Na Li, rekan pasca doktoral Chensu Wang, mantan mahasiswa Kelly Moynihan Dr. ’17, dan mantan spesialis teknis Nathan Donahue dan Alexis Baldeon.

Respon lokal

Kebanyakan vaksin diberikan melalui suntikan ke jaringan otot. Namun, sebagian besar infeksi virus terjadi pada permukaan mukosa seperti paru-paru dan saluran pernapasan bagian atas, saluran reproduksi, atau saluran pencernaan. Menciptakan garis pertahanan yang kuat di area ini dapat membantu tubuh mengusir infeksi dengan lebih efektif, kata Irvine.

“Dalam beberapa kasus, vaksin yang diberikan di otot dapat menyebabkan kekebalan pada permukaan mukosa, tetapi ada prinsip umum bahwa jika Anda memvaksinasi melalui permukaan mukosa, Anda cenderung menyebabkan perlindungan yang lebih kuat di area itu,” kata Irvine. “Sayangnya, kami masih belum memiliki teknologi hebat untuk meningkatkan respons imun yang secara khusus melindungi permukaan mukosa ini.”

Ada vaksin flu hidung yang disetujui dan vaksin tifoid oral, tetapi kedua vaksin tersebut terdiri dari virus hidup yang dilemahkan yang lebih mampu melewati penghalang mukosa. Laboratorium Irvine ingin mencari alternatif: vaksin peptida yang memiliki profil keamanan yang lebih baik dan lebih mudah diproduksi tetapi lebih sulit untuk melewati penghalang mukus.

Untuk mencoba membuat vaksin peptida lebih mudah dikirim ke paru-paru, para peneliti beralih ke pendekatan yang pertama kali mereka eksplorasi dalam studi tahun 2014. Dalam artikel ini, Irvine dan rekannya menemukan bahwa menempelkan vaksin peptida ke protein Albumin yang ditemukan di aliran darah membantu peptida menumpuk. di kelenjar getah bening, tempat mereka dapat mengaktifkan respons sel-T yang kuat.

Vaksin ini diberikan melalui suntikan, seperti kebanyakan vaksin tradisional. Dalam studi baru mereka, para peneliti menyelidiki apakah albumin juga dapat membantu vaksin peptida melintasi penghalang mukosa seperti yang mengelilingi paru-paru. Salah satu fungsi albumin adalah membantu menjaga tekanan osmotik di paru-paru dan dapat dengan mudah melewati jaringan epitel yang mengelilingi paru-paru.

Untuk menguji gagasan ini, para peneliti memasang ekor lipid pengikat albumin ke vaksin peptida melawan virus vaksin. Vaksin ini juga mencakup bahan pembantu yang biasa digunakan yang disebut CpG, yang membantu memicu respons kekebalan yang lebih kuat.

Vaksin diberikan secara intratrakeal, yang mensimulasikan paparan inhalasi. Para peneliti menemukan bahwa jenis pengiriman ini menghasilkan peningkatan 25 kali lipat dalam sel T memori di paru-paru tikus dibandingkan dengan injeksi vaksin yang dimodifikasi albumin ke situs otot yang jauh dari paru-paru. Mereka juga menunjukkan bahwa ketika tikus terkena virus vaksin beberapa bulan kemudian, vaksin intramuskular tidak memberikan perlindungan, sementara semua hewan yang menerima vaksin intratrakeal terlindungi.

Menargetkan tumor

Para peneliti juga menguji vaksin kanker mukosa. Dalam kasus ini, mereka menggunakan peptida yang ditemukan pada sel melanoma untuk mengimunisasi tikus. Ketika tikus yang divaksinasi terkena sel melanoma metastatik, sel T di paru-paru mampu menghilangkannya. Para peneliti juga telah menunjukkan bahwa vaksin dapat membantu mengecilkan tumor paru-paru yang ada.

Jenis respons lokal ini memungkinkan pengembangan vaksin untuk mencegah pembentukan tumor di organ tertentu dengan menargetkan antigen yang umum dalam sel tumor.

“Dalam eksperimen virus dan tumor, kami menggunakan gagasan bahwa, seperti yang ditunjukkan orang lain, sel T memori ini dibuat di paru-paru dan menunggu di sana di depan penghalang. “Begitu sel tumor muncul, atau segera setelah virus menginfeksi sel target, sel T dapat membersihkannya,” kata Irvine.

Strategi ini juga dapat berguna untuk membuat vaksin mukosa untuk melawan virus lain seperti HIV, influenza atau SAR-CoV-2, kata Irvine. Laboratoriumnya sekarang menggunakan pendekatan yang sama untuk membuat vaksin yang menghasilkan respons kuat terhadap antibodi di paru-paru. SARS-CoV-2 sebagai target.

Referensi: “Eksploitasi albumin sebagai pendamping vaksin mukosa untuk pembentukan sel-T yang stabil dengan memori paru-paru” oleh Kavya Rakhra, Wuhbet Abraham, Chensu Wang, Kelly D. Moynihan, Na Li, Nathan Donahue, Alexis D. Baldeon dan Darrell J . Irvine, 19 Maret 2021, Imunologi ilmiah.
DOI: 10.1126 / sciimmunol.abd8003

Studi ini didanai oleh Proyek Jembatan Institut Koch dan Pusat Kanker Dana-Farber / Harvard; Pusat Kanker Marmer untuk Nanomedicine; Institut Ragon MGH, MIT dan Harvard; dan Institut Kesehatan Nasional.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.