Le vaccin pulmonaire à base de nanoparticules protège contre le VIH et l'herpès

Les scientifiques ont créé un type de nanoparticule qui, selon eux, peut efficacement délivrer des vaccins dans les poumons, en les protégeant contre de nombreuses maladies infectieuses. Ceci est selon une étude publiée dans Médecine translationnelle des sciences.

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) affirment que le vaccin contre les nanoparticules pourrait aider à protéger contre la grippe et d'autres maladies respiratoires, ainsi que pour prévenir les maladies sexuellement transmissibles telles que le VIH, le virus du papillome humain et le virus de l'herpès simplex.

Les scientifiques notent que de nombreux virus et bactéries infectent les humains à travers les muqueuses, telles que celles des poumons. Par conséquent, ils ont voulu développer des vaccins capables d'établir une "ligne de défense" à la surface des muqueuses.

Actuellement, il existe des vaccins muqueux limités à usage humain. Le vaccin antipoliomyélitique Sabin est administré par voie orale et absorbé dans le tube digestif, tandis qu'un type de vaccin antigrippal est administré par pulvérisation nasale.

Cependant, les chercheurs du MIT ont voulu développer une meilleure façon de délivrer ces vaccins.

Pour ce faire, l'équipe, dirigée par Darrell Irvine, professeur de science des matériaux et d'ingénierie et d'ingénierie biologique au MIT, s'est appuyée sur une nanoparticule développée il y a deux ans.

Les nanoparticules «aident le vaccin à résister à la désintégration»

La nanoparticule protège le vaccin pendant une période suffisamment longue pour générer une forte réponse immunitaire dans les poumons, ainsi que sur les surfaces muqueuses éloignées du site de vaccination, comme le tractus génital et le tractus gastro-intestinal.

Les chercheurs expliquent que les fragments de protéines qui composent le vaccin lui-même sont protégés par une "sphère" composée de nombreuses couches de lipides "agrafées chimiquement" les unes aux autres. Cela renforce la durabilité des nanoparticules à l'intérieur du corps.

Une fois que les nanoparticules atteignent les poumons, elles sont capables de résister à la désintégration. Cela signifie que les protéines du vaccin restent dans les poumons suffisamment longtemps pour que les cellules immunitaires qui tapissent les poumons les attrapent et les transportent vers les cellules T.

Les cellules immunitaires sont alors capables de "se souvenir des particules du vaccin", ce qui signifie qu’elles répondront à nouveau lorsqu’une infection est détectée.

Le vaccin «a arrêté la propagation de l'infection» dans une étude chez la souris

Pour tester l'efficacité du vaccin, les chercheurs ont mené une étude sur la souris.

Des études antérieures avaient montré que les antigènes du VIH ou du cancer piégés dans les nanoparticules étaient absorbés à une échelle beaucoup plus grande par les cellules immunitaires, comparativement aux vaccins délivrés dans les poumons ou sous la peau qui n'étaient pas piégés dans les nanoparticules.

Puisque le VIH n'infecte pas les souris, les chercheurs ont infecté les souris avec une version du "virus de la vaccine" qui a été conçue pour produire la protéine VIH délivrée par le vaccin afin de tester la réponse immunitaire du vaccin.

L'étude a montré que les souris vaccinées avec les nanoparticules contenaient rapidement le virus, l'empêchant de s'échapper des poumons.

Les chercheurs notent que le virus de la vaccine se propage généralement aux ovaires peu après l'infection, mais aucun virus de la vaccine n'a été détecté dans les ovaires des souris vaccinées avec les nanoparticules.

En outre, bien que les souris ayant reçu le vaccin à base de nanoparticules aient présenté une légère réduction de poids après l’infection, elles se sont complètement rétablies. Cependant, le vaccin sans nanoparticules s'est avéré fatal pour les souris.

L'équipe de recherche note également qu'ils ont découvert une forte "présence de cellules T mémoire" sur les surfaces muqueuses éloignées du site de vaccination, y compris les voies reproductives et digestives.

Mais le professeur Irvine note qu'il est encore inconnu si le même processus fonctionnera chez l'homme:

"Une mise en garde importante est que bien que l’immunité à des membranes muqueuses lointaines après la vaccination à la surface d’une muqueuse ait également été observée chez l’homme, on s’interroge toujours sur la reproduction complète des motifs observés chez la souris.

Il se pourrait que ce soit une surface muqueuse différente qui soit stimulée par les poumons ou par voie orale chez l'homme. "

Potentiel de vaccin contre le cancer

La méthode des nanoparticules a également été testée pour son efficacité dans la délivrance de vaccins contre le cancer.

Les chercheurs ont implanté les souris avec des tumeurs du mélanome conçues pour produire de l'ovalbumine - une protéine présente dans les blancs d'?ufs. Après 3 jours, les souris ont été vaccinées avec de l'ovalbumine en utilisant un vaccin à nanoparticules ou un vaccin sans nanoparticules.

Les souris qui ont reçu les vaccins à nanoparticules ont rejeté les tumeurs, mais l'inverse était vrai chez les souris n'ayant pas reçu le vaccin à nanoparticules.

"C'est un bon exemple de projet où la même technologie peut être appliquée au cancer et aux maladies infectieuses. C'est une technologie de plate-forme permettant de délivrer un vaccin intéressant", ajoute le professeur Irvine.

Il note que d'autres études doivent être menées en utilisant des modèles de tumeurs plus difficiles.

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