نانوواکسن‌ها و اثر تعدیل‌کننده ایمنی آن‌ها در برابر ویروس‌های انسانی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، بیماری‌های عفونی عامل مهمی در مرگ و میر هستند و می‌توانند باعث عواقب اقتصادی زیادی شوند. شیوع ویروس‌ها در دهه‌های اخیر در سراسر جهان مشکلاتی را ایجاد کرده است. آن‌ها عمدتاً توسط HIV، زیکا، گونه‌های مختلف آنفولانزا، و اخیراً، سندرم حاد تنفسی جدید کروناویروس ۲ ایجاد می‌شوند.

نانوذرات می‌توانند روشی مؤثر برای توسعه واکسیناسیون‌های جدید باشند. علاوه بر عملکرد در توزیع هدفمند و انتشار هدفمند داروها، مطالعات نشان داده‌اند که محتوای بیوشیمیایی و اندازه ذرات در ایجاد ثبات و ایمنی‌زایی ضروری هستند. آنتی‌ژن‌ها و ادجوانت‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی در نانوواکسن‌ها قرار داد.

توانایی ادغام آنتی‌ژن‌ها و ادجوانت‌ها در یک ذره برای فعال‌سازی بهینه و همچنین اندازه نانومقیاس آن‌ها که به این مواد اجازه می‌دهد سلول‌های ایمنی را هدف قرار دهند، دو ویژگی مهم این واکسن‌ها هستند. بررسی منتشر شده در ACS Appl. Bio Mater پیشرفت اولیه نانوواکسن‌ها را در برابر بیماری‌های اصلی ویروسی ارائه کرد.

واکسن‌ها یک محرک موثر سیستم ایمنی هستند که به کنترل شیوع بسیاری از بیماری‌های عفونی کمک می‌کنند. واکسن‌هایی که از میکروب‌ها یا ویروس‌های ضعیف یا غیرفعال شده یا تکه‌های آن‌ها تشکیل شده‌اند، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین موفقیت‌ها در سلامت عمومی در سراسر جهان محسوب می‌شوند.

واکسیناسیون به میلیون‌ها نفر در مبارزه، کنترل و ریشه‌کن کردن بیماری‌های عفونی مانند آبله و همچنین بیماری‌هایی که هیچ درمان موثری برای آن‌ها وجود ندارد، کمک کرده است. از سوی دیگر، واکسن‌های سنتی دارای معایبی مانند خودایمنی یا واکنش‌های آلرژیک شدید هستند.

راه‌حل‌های فناوری نانو به‌طور گسترده برای حل این چالش‌ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. فناوری نانو یک روش دقیق برای افزایش ویژگی و قدرت واکسن‌ها است. نانومواد به‌دلیل اندازه کوچکشان ورودی سلول دندریتیک را افزایش داده و پاسخ‌های ایمنی تطبیقی ​​را تحریک می‌کنند. نانومواد همچنین می‌توانند به‌عنوان ادجوانت، ایمونوژن یا نانوحامل برای بهبود انتقال آنتی ژن و گسترش آن استفاده شوند. پروتئین‌ها، لیپیدها، پلیمر‌ها و ذرات معدنی نمونه‌هایی از نانوذراتی هستند که می‌توانند سیستم ایمنی را تحریک کنند.

ساخت واکسن بر اساس یک زیر واحد یکی دیگر از روش‌های مورد استفاده است. یک پروتئین نوترکیب، پپتید یا کربوهیدرات یک زیرواحد را تشکیل می‌دهند که از قطعه کوچکی از ارگانیسم کامل بیماری‌زا تشکیل شده است. با این حال، از آنجایی که واحد‌های فرعی به تنهایی دارای حداقل پتانسیل ایمنی هستند، برای افزایش پاسخ ایمنی به مواد کمکی مانند نانوذرات نیاز است.

لیپوزوم‌ها، نانوذرات لیپیدی جامد، نانوذرات پلیمری، میسل‌های پلیمری، دندریمرها، مشتقات سیکلودکسترین، نانوامولسیون‌ها، نانوسوسپانسیون‌ها یا نانوبلور‌ها و نانوساختار‌های خودآرایی همگی نمونه‌هایی از ادجوانت‌هایی هستند که می‌توانند به‌عنوان سیستم‌های انتقال استفاده شوند.

نانوواکسن‌ها باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی قدرتمند می‌شوند و اجازه می‌دهند بیماری‌ها کنترل یا از بین بروند و به حداقل برسد. آن‌ها به گونه‌ای ساخته شده‌اند که آنتی‌ژن می‌تواند در بیرون یا داخل نانوذرات باشد و امکان توزیع کارآمد را فراهم کند. در نتیجه، تجزیه یک آنتی ژن کپسوله شده دشوارتر است. آزادسازی کنترل شده آنتی‌ژن از واکنش اغراق‌آمیز جلوگیری می‌کند و نیاز به دوز‌های تقویت‌کننده را از بین می‌برد.

نانوواکسن‌های مبتنی بر لیپید، پلیمر، موادمعدنی، زیر واحدی (مبتنی بر پروتئین/پپتید) و بر پایه نوکلئوتید انواع نانوواکسن‌های موجود هستند. آن‌ها همچنین با سلول‌های حامل آنتی‌ژن، سلول‌های ارائه دهنده آنتی‌ژن (APC) و گیرنده‌های مرتبط تعامل دارند. فاکتور مهم دیگری که باید در مورد واکسن در نظر گرفت، نحوه تحویل است. به تازگی تجویز مخاطی به‌عنوان یک روش جایگزین مورد مطالعه قرار گرفته است و نشان داده شده است که از سطوح مخاطی در برابر بیشتر عفونت‌ها محافظت می‌کند.

مسیر‌های دهانی، داخل بینی، رکتوم و واژینال همگی برای ایجاد واکسن‌هایی که می‌توانند محافظت از مخاط و/یا سیستم ایمنی را فراهم کنند، مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. برخلاف سایر راه‌های مخاطی، واکسیناسیون از طریق بینی توانایی قوی برای بسیج آنتی‌بادی خاص ایمونوگلوبولین A (IgA)، لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک (CTLs) و پاسخ آنتی‌بادی سیستمیک را نشان داده است.

نانوواکسن‌ها هم در پزشکی پیشگیرانه و هم در پزشکی تغییردهنده بازی هستند. نانوواکسن‌ها در پیشگیری و کنترل بیماری‌های عفونی بسیار مفید هستند. این کارایی به اندازه آن‌ها مرتبط است، که گرفتن و نگهداری آن‌ها در غدد لنفاوی را آسان‌تر می‌کند؛ بنابراین به لطف استفاده از نانوذرات، نانوواکسن‌ها می‌توانند به سمت سلول‌های دندریتیک (DCs) و ACP هدایت شوند.