I vaccini attualmente devono essere refrigerati durante il trasporto e lo stoccaggio e hanno una breve durata di conservazione, in alcuni casi anche pochi mesi. Questo può essere un problema nei paesi a basso reddito e nelle aree remote senza elettricità. Alcuni vaccini si basano anche su ulteriori sostanze farmacologiche o immunologiche, chiamati coadiuvanti, per aumentare la risposta immunitaria desiderata, che possono avere effetti collaterali indesiderati, come le allergie.
Luis Vaca, all'Universidad Nacional Autonoma de Mexico, l'autore corrispondente ha detto:
I vaccini attualmente disponibili richiedono celle frigorifere costanti, nel senso che si affidano a una filiera a temperatura controllata, che costituisce oltre l'80% del loro costo. Abbiamo sviluppato una nuova tecnologia per produrre vaccini che non richiedono refrigerazione e hanno una durata di molti anni. Questi vaccini potrebbero essere trasportati in regioni del mondo prive di elettricità e refrigerazione".
Vaca e un team di ricercatori hanno adattato una strategia utilizzata dai virus degli insetti che consente loro di sopravvivere al di fuori del loro ospite per lunghi periodi di tempo. Un componente chiave di questa strategia è una proteina nota come poliedrina che forma cristalli attorno al virus, proteggendolo dall'ambiente. Precedenti ricerche degli autori hanno mostrato che una breve sequenza dei primi 110 amminoacidi che compongono la poliedrina (PH(1-110)) mantiene la capacità della proteina a lunghezza intera di formare cristalli, anche quando altre proteine, compresi virus, sono attaccati ad esso.
Combinando parte del circovirus suino, che può causare malattie nei suini, con PH(1-110) ha dimostrato di indurre la produzione di anticorpi nei suini vaccinati. Però, le caratteristiche esatte delle particelle che si formano dopo aver combinato PH(1-110) e un virus, compresa la termostabilità (la capacità di resistere al calore), non sono stati indagati, e nessuno dei due ha la forza di una possibile risposta immunitaria.
Per studiare queste caratteristiche e la possibile utilità di PH(1-110) come vettore di vaccini, gli autori hanno combinato PH(1-110) con la proteina fluorescente verde (GFP), che normalmente genera una risposta immunitaria debole. Una volta che PH(1-110) ha formato cristalli di poliedrina attorno alla proteina, gli autori hanno iniettato nei topi i cristalli PH(1-110)GFP per valutare la risposta immunitaria.
Hanno scoperto che i topi iniettati con PH (1-110) GFP producevano anticorpi anti-GFP e mostravano una forte risposta immunitaria, simile a quello osservato nei topi iniettati con GFP e un adiuvante. Poiché la GFP da sola non crea una forte risposta immunitaria, normalmente sarebbe necessario un adiuvante. Gli anticorpi anti-GFP sono rimasti nel sangue dei topi vaccinati dopo 24 settimane, indicando la produzione di una risposta immunitaria duratura.
Gli autori hanno anche scoperto che le particelle di PH(1-110)GFP conservate come polvere secca a temperatura ambiente generavano ancora anticorpi quando venivano utilizzate per vaccinare i topi dopo un massimo di dodici mesi di conservazione. I risultati suggeriscono che PH(1-110) potrebbe consentire la produzione di vaccini termostabili che generano una risposta immunitaria sufficiente senza la necessità di un adiuvante, o refrigerazione.
Luis Vaca ha detto:
Poiché PH(1-110) potrebbe essere accoppiato con qualsiasi proteina, la nostra tecnologia apre la possibilità di ridurre i costi di conservazione e distribuzione dei vaccini di circa l'80%, il costo della filiera a temperatura controllata. Le aziende farmaceutiche potrebbero mantenere i loro profitti, ma il consumatore pagherebbe di meno, ridurre significativamente il costo della vaccinazione nei paesi a basso reddito".