A tanulmány az első, amely a nanoanyagok közötti összefüggéseket vizsgálja, immunválasz és a mikrobiom, egyre fontosabb kutatási terület. Úgy gondolják, hogy a mikrobiom - a szervezetben élő mikroorganizmusok gyűjteménye - kritikus szerepet játszik az emberi egészségben.
"Ez a cikk kiemeli, hogy a mikrobiom hogyan befolyásolhatja a tervezett oltóanyagokat, és hogyan tudunk leküzdeni ezeket a problémákat fejlett anyagok kifejlesztésével, - mondta Ankur Singh, adjunktus a Sibley Gép- és Repüléstechnikai Iskolában (MAE), valamint a Meinig Orvostudományi Iskolában (BME).
Singh az "Immunmoduláló nanogelek legyőzte a korlátozott immunitást a bél mikrobióma által közvetített metabolikus szindróma egérmodellben" vezető szerzője. ", amely március 27 -én jelent meg A tudomány fejlődése . A lap első szerzője Matthew Mosquera, mérnöki doktorandusz.
"Ez a munka új utat nyit, nagyon izgalmas vizsgálati terület arra vonatkozóan, hogy a biológiai tényezők és az alapbetegségek milyen hatással vannak a bevált nanovakcinák teljesítményére, - mondta Singh, aki tagja a Weill Cornell Medicine -i Englander Precision Medicine Intézetnek és az újonnan alakult Cornell Immunológiai Központnak is. "Ami még fontosabb, megmutatja, hogyan használhatja fel ezeket a tervezett anyagokat, és hogyan teheti őket működőképesebbé a szélesebb lakosság körében az oltások elleni immunitás leküzdése érdekében. "
Az amerikaiak több mint harmada és világszerte az emberek negyede vélhetően metabolikus szindrómában szenved, ernyő számos betegségre, beleértve az elhízást, gyulladás és inzulinrezisztencia.
A bél mikrobioma az egyik olyan tényező, amely metabolikus szindrómát okozhat, és a kutatókat érdekli a mikrobióma által kiváltott metabolikus szindróma, mivel bizonyítékok kötik össze mind a mikrobiomot, mind az anyagcserezavarokat az immunrendszerrel.
"Közegészségügyi szempontból rendkívül fontos annak megértése, hogy a mikrobioma hogyan befolyásolja a jövőben tervezett vakcinákat, - mondta Ilana Brito, az orvosbiológia adjunktusa és a cikk társszerzője. "Ez a kutatás új utakat nyit meg annak feltárására, hogy a mikrobióma egyes összetevői hogyan befolyásolják az immunválaszokat. Új vakcinák tervezésekor fontos lesz olyan anyagok tervezése, amelyek hatékonyak a mikrobiom -kompozíciók sokféleségében. "
Korábbi kutatások azt mutatták, hogy a hagyományos humán influenza és gyermekbénulás elleni vakcinák sikertelenek azoknál az egereknél, amelyeknek bélbiómájuk zavarai okoznak anyagcserezavarokat. "Ez motivált minket arra, hogy megvizsgáljuk, mi történik a nanovakcinákkal, ami jobb lehet, mint az oldható vakcinák, hogy jobban megértsük az elhízás és a gyulladás szerepét, amely bélváltozásokban alakul ki, - mondta Singh.
Nanovakcinák, amelyek általában nanoanyagokból állnak, az immunrendszer sejtjei felvehetik, és a preklinikai modellekben azt találták, hogy erősebb immunitást indukálnak, mint a hagyományos oldható vakcinák.
A kutatók azonban azt találták, hogy a legszélesebb körben használt nanovakcina típus, poli (tejsav-glikolinsavból) (PLGA) készült, nem túl hatékony a bél által kezdeményezett metabolikus szindrómában szenvedő egerekben. Amikor a kutatók PLGA nanovakcinákat teszteltek egereken, kevésbé volt sikeres, mint várták, még széles körben használt immunerősítő hozzáadásával is.
"Megkérdeztük, Vannak módok ennek a korlátozott válasznak a leküzdésére új nanoanyag -vakcinák tervezésével? "mondta Singh." Aztán mélyebben megvizsgáltunk egy új anyagosztályt, amely modulálja az immunrendszert, piridin funkcionalizált poli (2-hidroxi-etil-metakrilát), amelyekben nemrég fedeztük fel a lehetőségeket. "
Az új anyag stabil nanogélt alkotott fehérje antigénekkel, amely hatékonynak bizonyult a bél által kezdeményezett metabolikus szindróma körülményei között. Együtt dolgozni Cynthia Leiferrel, az Állatorvostudományi Főiskola immunológiai docense, a csoport felfedezte, hogy ez az új anyag olyan receptort stimulál, amely felismeri a kórokozó veszély jeleit a mikrobákon.
"Ez a tanulmány azért fontos, mert azt mutatja, hogy ezek a nanogelek képesek antigént és adjuvánst is szállítani anélkül, hogy extra immunerősítőre lenne szükség, amely valószínűleg hozzájárul az erősebb immunaktivációjukhoz és a betegségek vagy a megváltozott mikrobiomák által előidézett korlátok leküzdéséhez, "Leifer mondta." Az immunmoduláló terápiák forró téma, és az anyagon alapuló immunmodulációs módszerek gyerekcipőben járnak. Rengeteg mindent lehet velük tenni. "
Miközben megállapítást nyert, hogy a mikrobiom befolyásolja az immunrendszert, ezek az eredmények arra utalnak, hogy a nanovakcinák cserébe befolyásolhatják a mikrobiomot.
"A nanoanyagok módosíthatják a bél mikrobiom összetételét - azt hiszem, ez rendkívül fontos az egész terület számára, és hatással lehet az anyagtervezésre, "mondta." Akár okozati hatásról van szó, akár ennek okairól, nem nagyon értjük - számos hipotézis van még tesztelés alatt, így ez a jövő munkája lesz számunkra. "