Könnten Polymersomen ein besseres Lieferfahrzeug für COVID-Impfstoffe sein?

Eine Reihe von Inhaltsstoffen wurden als Träger verwendet, um erfolgreich Impfstoffe zu verabreichen und ihre Immunantwort zu verstärken. Dazu gehören Peptide, Liposomen, Lipid-Nanopartikel und Polymere, um nur einige zu nennen. Kürzlich beschreiben Lam et al. die Verwendung der Polymersom-Technologie der künstlichen Zellmembran (ACM) als Transportvehikel für den COVID-19-Spike-Protein-Impfstoff, der zu einem effizienten Eintritt in die Antigen-präsentierenden Zellen führt und dadurch eine stärkere und dauerhafte Immunantwort hervorruft.  

Der Mensch hat seit jeher mit Infektionen zu tun. Zur Behandlung von Infektionen stehen eine Reihe von Präventions- und Behandlungsmethoden zur Verfügung, von denen die Impfung eine der wichtigsten ist, da sie eine lang anhaltende Immunität gegen die Krankheit bietet. Jedoch, Impfstoff Lieferung und Auslösung einer robusten Immunantwort ist seit dem ersten Jahr eine Herausforderung geblieben Impfstoff wurde 1796 von Edward Jenner gemacht. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen wurden eine Reihe von Methoden entwickelt, wie die Verwendung von Peptiden, Liposomen, Lipid-Nanopartikeln, Polymeren usw Impfstoffe Das führt zu einer robusten Immunantwort.  

Polymersomes ist eine solche Technologie, die aus selbstorganisierenden Nanopartikeln aus rational konstruierten Polymeren besteht, die erfolgreich bei der Wirkstoffabgabe von Krebsimmuntherapeutika eingesetzt wurden ⁽¹⁾. Die Studie umfasste die Abgabe von cGAMP (ein Agonist des Stimulators von Interferon-Genen (STING)) als Polymersomen, was zu einer Steigerung der Wirksamkeit von cGAMP führte, was zu einer wirksamen Immunantwort führte, die das Tumorwachstum hemmte und genügend Gedächtnis aufbaute, um einer erneuten Tumorbelastung entgegenzuwirken. Die Verwendung von Polymerosmen wurde von der Gruppe um David Dowling überprüft und als „die sechste Revolution in der Vakzinologie“ beschrieben ⁽²⁾. Der Review beschreibt die Verwendung von selbst-assemblierten PEG-b-PPS-Polymersomen mit OVA als Antigen und CpG als Adjuvans (CpG) zur Induktion und Verstärkung der CD4+-T-Zellantwort in Milz und Lymphknoten ⁽³⁾. Die Flash-Nanopräzipitation wurde als skalierbare Technik für die Selbstorganisation von Polymeren verwendet, die zu Polymersomen führt, die dann als Transportvehikel verwendet werden können ⁽⁴⁾ . 

Lam et al. haben die Verwendung von selbstorganisierten Polymersomen genutzt, um das SARS-CoV-2-Spike-Protein in Antigen-präsentierenden Zellen von Mäusen effizient zu transportieren. Diese ACM-Polymersomen bestanden aus amphiphilem Blockcopolymer, das starke neutralisierende Antikörpertiter hervorrief, die 40 Tage anhielten ⁽⁵⁾. 

Die Polymersom-Technologie stellt somit ein vielversprechendes Werkzeug für die effiziente Verabreichung von Impfstoffen in der Zukunft dar. 

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References:  

1. Shae, D., Becker, KW, Christov, P. et al. Endosomolytische Polymersomen erhöhen die Aktivität von zyklischen Dinukleotid-STING-Agonisten, um die Krebsimmuntherapie zu verbessern. Nat. Nanotechnologie. 14, 269–278 (2019). https://doi.org/10.1038/s41565-018-0342-5 

2. Soni, D., Bobbala, S., Li, S. et al. Die sechste Revolution in der pädiatrischen Vakzinologie: Immunengineering und Verabreichungssysteme. Kinderärztin Res (2020). https://doi.org/10.1038/s41390-020-01112-y 

3. Stano A, Scott EA, Dane KY, Swartz MA, Hubbell JA. Abstimmbare T-Zell-Immunität gegenüber einem Proteinantigen unter Verwendung von Polymersomen vs. Solid-Core-Nanopartikeln. Biomaterialien. Juni 2013;34(17):4339-46. mach: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials .2013.02.024. Epub 2013 März 9. PMID: 23478034. 

4. Sean Allen, Omar Osorio, Yu-Gang Liu, Evan Scott, Einfache Montage und Beladung von theranostischen Polymersomen über Multi-Impingement-Flash-Nanopräzipitation, Journal of Controlled Release, Band 262, 2017, Seiten 91-103, DOI; https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.07.026  

5. Lam JH., Khan AK., et al. 2021. Impfstoffplattform der nächsten Generation: Polymersomen als stabile Nanoträger für einen hochimmunogenen und haltbaren SARS-CoV-2-Spike-Protein-Untereinheiten-Impfstoff. Vordruck. bioRxiv 2021.01.24.427729; Gepostet am 25. Januar 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.24.427729  

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