I polimeri possono essere un veicolo di consegna migliore per i vaccini COVID?

Numerosi ingredienti sono stati utilizzati come vettori per somministrare con successo vaccini e per migliorare la loro risposta immunitaria. Questi includono peptidi, liposomi, nanoparticelle lipidiche e polimeri per citarne alcuni. Recentemente, Lam et al descrivono l'uso della tecnologia dei polimeri della membrana cellulare artificiale (ACM) come veicolo di consegna per il vaccino proteico spike COVID-19 che porta a un ingresso efficiente nelle cellule che presentano l'antigene, suscitando così una risposta immunitaria più forte e duratura.  

Gli esseri umani hanno a che fare con l'infezione da tempi immemorabili. Sono disponibili una serie di misure di prevenzione e di trattamento per affrontare le infezioni, di cui la vaccinazione è stata una delle più importanti in quanto fornisce un'immunità duratura contro la malattia. Però, vaccino la consegna e l'elicitazione di una risposta immunitaria robusta è rimasta una sfida sin dal primo vaccino fu fatto nel 1796 da Edward Jenner. Sono stati sviluppati numerosi metodi come l'uso di peptidi, liposomi, nanoparticelle lipidiche, polimeri, ecc. per superare queste sfide e cercare nuovi metodi per la consegna sicura ed efficace di vaccini che porta ad una robusta risposta immunitaria.  

I polimeri è una di queste tecnologie che consiste in nanoparticelle autoassemblanti costituite da polimeri progettati razionalmente che sono stati utilizzati con successo nella somministrazione di farmaci di immunoterapie antitumorali. ⁽¹⁾. Lo studio ha coinvolto la somministrazione di cGAMP (un agonista dello stimolatore dei geni dell'interferone (STING)) come polimerisomi che hanno portato a un aumento dell'efficacia di cGAMP con conseguente risposta immunitaria efficace che inibisce la crescita del tumore e costruisce memoria sufficiente per contrastare un rechallenge del tumore. L'uso dei polimeri è stato rivisto e descritto come "la sesta rivoluzione in vaccinologia" dal gruppo di David Dowling ⁽²⁾. La revisione descrive l'uso di PEG-b-Polimeri PPS con OVA come antigene e CpG come adiuvante (CpG) per indurre e migliorare la risposta delle cellule T CD4+ nella milza e nei linfonodi ⁽³⁾. La nanoprecipitazione flash è stata utilizzata come tecnica scalabile per l'autoassemblaggio di polimeri con conseguente polimerizzazione che può quindi essere utilizzata come veicolo di consegna ⁽⁴⁾ . 

Lam et al hanno sfruttato l'uso di polimeri autoassemblati per fornire in modo efficiente la proteina spike di SARS-CoV-2 nelle cellule di topo che presentano l'antigene. Questi polimeri ACM consistevano in un copolimero a blocchi anfifilico che ha suscitato forti titoli anticorpali neutralizzanti che sono durati per 40 giorni ⁽⁵⁾. 

La tecnologia polimerica rappresenta quindi uno strumento promettente per la somministrazione efficiente di vaccini in futuro. 

***

Riferimenti:  

1. Shae, D., Becker, KW, Christov, P. et al. I polimeri endosomolitici aumentano l'attività degli agonisti STING dei dinucleotidi ciclici per migliorare l'immunoterapia del cancro. Naz. Nanotecnologie. 14, 269–278 (2019). https://doi.org/10.1038/s41565-018-0342-5 

2. Soni, D., Bobbala, S., Li, S. et al. La sesta rivoluzione nella vaccinologia pediatrica: immunoingegneria e sistemi di somministrazione. Pediatr Res (2020). https://doi.org/10.1038/s41390-020-01112-y 

3. Stano A, Scott EA, Dane KY, Swartz MA, Hubbell JA. Immunità delle cellule T sintonizzabile verso un antigene proteico utilizzando polimeri contro nanoparticelle solid-core. Biomateriali. 2013 giugno;34(17):4339-46. doi: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials .2013.02.024. Epub 2013 9 marzo. PMID: 23478034. 

4. Sean Allen, Omar Osorio, Yu-Gang Liu, Evan Scott, Facile assemblaggio e caricamento di polimeri teranostici tramite nanoprecipitazione flash multi-impatto, Journal of Controlled Release, Volume 262, 2017, pagine 91-103, DOI; https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.07.026  

5. Lam JH., Khan AK., et al 2021. Piattaforma vaccinale di nuova generazione: polimeri come nanocarrier stabili per un vaccino con subunità proteica spike SARS-CoV-2 altamente immunogenico e durevole. Prestampa. bioRxiv 2021.01.24.427729; Inserito il 25 gennaio 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.24.427729  

***