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La vacuna pulmonar con nanopartículas protege contra el VIH y el herpes
Los científicos han creado un tipo de nanopartícula que, según dicen, puede entregar vacunas de forma efectiva a los pulmones, protegiendo contra numerosas enfermedades infecciosas. Esto es según un estudio publicado en Ciencia de medicina traslacional.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) dicen que la vacuna de nanopartículas podría ayudar a proteger contra la influenza y otras enfermedades respiratorias, así como también prevenir enfermedades de transmisión sexual como el VIH, el virus del papiloma humano y el virus del herpes simple.
Los científicos señalan que muchos virus y bacterias infectan a los humanos a través de las superficies de las mucosas, como las de los pulmones. Por lo tanto, querían desarrollar vacunas que pudieran establecer una "primera línea de defensa" en las superficies de las mucosas.
Actualmente, existen vacunas mucosales limitadas que han sido aprobadas para uso humano. La vacuna de Sabin contra la polio se administra por vía oral y se absorbe en el tracto digestivo, mientras que un tipo de vacuna contra la gripe se administra como un aerosol nasal.
Sin embargo, los investigadores del MIT querían desarrollar una mejor forma de administrar estas vacunas.
Para hacer esto, el equipo, dirigido por Darrell Irvine, profesor de ciencia de los materiales e ingeniería biológica en el MIT, se basó en una nanopartícula que desarrollaron hace 2 años.
Ayuda de nanopartículas para resistir la desintegración de vacunas
Los científicos han creado un tipo de nanopartícula que, según dicen, puede entregar vacunas de manera efectiva a los pulmones, protegiendo contra muchas enfermedades infecciosas.
La nanopartícula funciona al proteger la vacuna el tiempo suficiente para generar una respuesta inmune fuerte en los pulmones, así como en las superficies de la mucosa lejos del sitio de vacunación, como el tracto reproductivo y gastrointestinal.
Los investigadores explican que los fragmentos de proteínas que componen la vacuna en sí están protegidos por una "esfera" que está compuesta por muchas capas de lípidos que se "engrapan químicamente" entre sí. Esto aumenta la durabilidad de las nanopartículas dentro del cuerpo.
Una vez que las nanopartículas llegan a los pulmones, son capaces de resistir la desintegración. Esto significa que las proteínas de la vacuna permanecen en los pulmones el tiempo suficiente para que las células inmunitarias que recubren los pulmones las atrapen y las transporten a las células T.
Las células inmunes son capaces de "formar un recuerdo de las partículas de la vacuna", lo que significa que responderán nuevamente cuando se detecte una infección.
La vacuna "detuvo la propagación de la infección" en un estudio con ratones
Para probar la efectividad de la vacuna, los investigadores llevaron a cabo un estudio con ratones.
Estudios previos habían demostrado que los antígenos del VIH o del cáncer atrapados en las nanopartículas eran absorbidos por las células inmunes en una escala mucho mayor, en comparación con las vacunas administradas a los pulmones o debajo de la piel que no estaban atrapadas en las nanopartículas.
Dado que el VIH no infecta a los ratones, los investigadores infectaron a los ratones con una versión del "virus vaccinia" que fue diseñado para producir la proteína del VIH administrada por la vacuna, con el fin de evaluar la respuesta inmune de la vacuna.
El estudio mostró que los ratones que fueron vacunados con las nanopartículas rápidamente contenían el virus, evitando que escapara de los pulmones.
Los investigadores señalan que el virus vaccinia generalmente se propaga a los ovarios poco después de la infección, pero no se detectó virus vaccinia en los ovarios de los ratones que se habían vacunado con las nanopartículas.
Además, aunque los ratones que recibieron la vacuna de nanopartículas mostraron una pequeña reducción en el peso después de la infección, se recuperaron completamente. Sin embargo, la vacuna que no es de nanopartículas resultó fatal para los ratones.
El equipo de investigación también señaló que descubrieron una fuerte "presencia de células T de memoria" en las superficies de las mucosas, lejos del sitio de vacunación, incluidos los tractos reproductivo y digestivo.
Pero el profesor Irvine señala que todavía no se sabe si el mismo proceso funcionará en humanos:
"Una advertencia importante es que aunque la inmunidad en las membranas mucosas distantes después de la vacunación en una superficie de la mucosa también se ha visto en los seres humanos, todavía se está trabajando si los patrones observados en los ratones se reproducen por completo en los seres humanos.
Podría ser que sea una superficie de la mucosa diferente que se estimula desde los pulmones o desde la administración oral en humanos ".
Potencial de vacuna contra el cáncer
El método de nanopartículas también se evaluó por su eficacia en la administración de vacunas contra el cáncer.
Los investigadores implantaron ratones con tumores de melanoma diseñados para producir ovoalbúmina, una proteína que se encuentra en las claras de huevo. Después de 3 días, los ratones se vacunaron con ovoalbúmina usando una vacuna de nanopartículas o una vacuna sin nanopartículas.
Los ratones que recibieron las vacunas de nanopartículas rechazaron los tumores, pero lo contrario fue cierto en los ratones que no recibieron la vacuna de nanopartículas.
"Este es un buen ejemplo de un proyecto en el que se puede aplicar la misma tecnología en cáncer y en enfermedades infecciosas. Es una tecnología de plataforma para ofrecer una vacuna de interés", agrega el Prof. Irvine.
Señala que se realizarán más estudios utilizando modelos tumorales más desafiantes.
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