Vaccins moeten momenteel gekoeld bewaard worden tijdens transport en opslag en zijn kort houdbaar, in sommige gevallen slechts enkele maanden. Dit kan een probleem zijn in lage-inkomenslanden en afgelegen gebieden zonder elektriciteit. Sommige vaccins zijn ook afhankelijk van aanvullende farmacologische of immunologische stoffen, adjuvantia genoemd, om hun gewenste immuunrespons te stimuleren, die ongewenste bijwerkingen kunnen hebben, zoals allergieën.
Luis Vaca, aan de Universidad Nacional Autonoma de Mexico, de corresponderende auteur zei:
De vaccins die momenteel beschikbaar zijn, vereisen een constante koude opslag, wat betekent dat ze vertrouwen op een temperatuurgecontroleerde toeleveringsketen, die meer dan 80% van hun kosten uitmaken. We hebben een nieuwe technologie ontwikkeld om vaccins te produceren die geen koeling nodig hebben en een houdbaarheid van vele jaren hebben. Deze vaccins zouden zonder elektriciteit en koeling naar delen van de wereld kunnen worden vervoerd."
Vaca en een team van onderzoekers pasten een strategie aan die wordt gebruikt door insectenvirussen, waardoor ze voor langere tijd buiten hun gastheer kunnen overleven. Een belangrijk onderdeel van deze strategie is een eiwit dat bekend staat als polyhedrine en dat kristallen vormt rond het virus, beschermen tegen de omgeving. Eerder onderzoek door de auteurs toonde aan dat een korte sequentie van de eerste 110 aminozuren waaruit polyhedrine (PH(1-110)) bestaat, het vermogen van het eiwit van volledige lengte om kristallen te vormen, in stand houdt. zelfs wanneer andere eiwitten, inclusief virussen, zijn eraan gehecht.
Combinatie van een deel van het varkenscircovirus, die bij varkens ziekten kunnen veroorzaken, met PH(1-110) is aangetoond dat het de aanmaak van antilichamen bij gevaccineerde varkens stimuleert. Echter, de exacte kenmerken van de deeltjes die zich vormen na het combineren van PH(1-110) en een virus, inclusief thermostabiliteit (het vermogen om hitte te weerstaan), zijn niet onderzocht, en geen van beide heeft de kracht van een mogelijke immuunrespons.
Om deze kenmerken en het mogelijke nut van PH(1-110) als vaccindrager te onderzoeken, de auteurs combineerden PH(1-110) met het groen fluorescerende eiwit (GFP), die normaal gesproken een zwakke immuunrespons genereert. Nadat PH(1-110) polyhedrinekristallen rond het eiwit had gevormd, de auteurs injecteerden muizen met de PH(1-110)GFP-kristallen om de immuunrespons te evalueren.
Ze ontdekten dat muizen die waren geïnjecteerd met PH(1-110)GFP anti-GFP-antilichamen produceerden en een sterke immuunrespons vertoonden, vergelijkbaar met een waargenomen bij muizen geïnjecteerd met GFP en een adjuvans. Aangezien GFP op zichzelf geen sterke immuunrespons creëert, een adjuvans zou normaal gesproken nodig zijn. Anti-GFP-antilichamen bleven na 24 weken in het bloed van gevaccineerde muizen, wat wijst op de productie van een blijvende immuunrespons.
De auteurs ontdekten ook dat PH(1-110)GFP-deeltjes die als droog poeder bij kamertemperatuur werden bewaard, nog steeds antilichamen genereerden toen ze werden gebruikt om muizen te vaccineren na maximaal twaalf maanden opslag. De resultaten suggereren dat PH(1-110) de productie van thermostabiele vaccins mogelijk zou kunnen maken die een voldoende immuunrespons genereren zonder de noodzaak van een adjuvans, of koeling.
Luis Vaca zei:
Aangezien PH(1-110) met elk eiwit kan worden gecombineerd, onze technologie opent de mogelijkheid om de kosten van conservering en distributie van vaccins met ongeveer 80% te verlagen - de kosten van de temperatuurgecontroleerde toeleveringsketen. Farmaceutische bedrijven konden hun winst behouden, maar de consument zou minder betalen, de kosten van vaccinatie in lage-inkomenslanden aanzienlijk verminderen."