Bulaşıcı hastalıklar ve maligniteler için olanlar da dahil olmak üzere tüm aşılar, tasarlanan yeni bir plana göre geliştirilecek. Yapılan bir basın açıklamasına göre, Northwestern Üniversitesi Uluslararası Nanoteknoloji Enstitüsü’ndeki bilim insanları, hemen hemen her aşının etkinliğini artırmanın yeni bir yolunu keşfettiler.
Antijenin gücünü artıran bir uyarıcı olan adjuvanların ve bağışıklık sistemini hedef alan antijenlerin nano ölçekli bir aşı üzerindeki ve içindeki yapısal konumları kimya ve nanoteknoloji kullanılarak değiştirildi ve aşının etkinliği önemli ölçüde artırıldı.
Çalışmanın planı artık tüm aşıları yeniden tasarlamak ve yedi farklı kanser türü için sonuçları iyileştirmek için kullanılabilir.
IIN direktörü olan baş araştırmacı Chad A. Mirkin bir basın açıklamasında araştırmanın “aşı etkinliğinin belirlenmesinde sadece bileşenlerin değil aşı yapısının da çok önemli bir unsur olduğunu gösterdiğini” belirtti.
Antijenlerin ve adjuvanların tek bir tasarım içindeki konumu ve düzeni, bağışıklık sisteminin bunları nasıl algıladığını ve bunlara nasıl tepki verdiğini önemli ölçüde değiştirir.
Mirkan ve ekibinin üzerinde önemle durduğu aşı yapısı, geleneksel kanser aşılarının etkinliğini artırma potansiyeline sahip olduğunu düşünüyor.
Mirkin’in ekibi, “her hastalığı tedavi etmek için en etkili mimariyi belirlemek” amacıyla şimdiye kadar üçlü negatif meme kanseri, papillomavirüs kaynaklı rahim ağzı kanseri, melanom, kolon kanseri ve prostat kanseri de dahil olmak üzere yedi farklı kanser türünde bu etkiyi araştırdı.
Mirkin’e göre, hücreler arası iletişim, çapraz konuşma ve hücre sinerjisi, bir aşı üzerindeki antijen konumlandırmasında yapılan küçük değişikliklerle bile önemli ölçüde artmaktadır. Yazarlar, “Bu çalışmada elde edilen ilerlemeler, kanser ve diğer hastalıklara yönelik aşıların tasarımını bir bütün olarak yeniden düşünmek için bir yol sunuyor” diye yazıyor.
Antijen ve adjuvan birlikte karıştırılır ve geleneksel aşılarla hastaya uygulanır. Sonuç olarak aşının yapısal kontrolü tamamen kayboluyor.
Şu anda Boston Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan çalışma yazarı ve eski Northwestern doktora sonrası çalışanı Michelle Teplensky’ye göre geleneksel aşılarla ilgili sorun, “bir bağışıklık hücresinin bu karışık karışımdan 50 antijen ve bir adjuvan veya bir antijen ve 50 adjuvan alabilmesidir.” Ancak aşılamanın mümkün olduğunca başarılı olması için her biri arasında mükemmel bir denge olmalıdır.
Bu yeni modüler aşı sınıfında kullanılan yapısal bir platform olan küresel nükleik asitler (SNA’lar), Mirkan tarafından soruna bir çözüm olarak yaratıldı. SNA’lar, araştırmacıların hücrelere verilen antijen ve adjuvanların kesin miktarını belirlemelerini sağlıyor. Platform ayrıca araştırmacılara aşı parçalarını işleme ve özelleştirme konusunda da yardımcı oluyor.
Basın açıklamasına göre ekip, bağışıklık sisteminin tümör hücrelerini bulmasına yardımcı olmak üzere aşının mimarisini birden fazla hedef içerecek şekilde yeniden yapılandırarak, “kanser antijenine özgü T hücrelerinin sayısını iki katına çıkaran ve bu hücrelerin aktivasyonunu %30 oranında artıran” yeni bir kanser aşısı oluşturdu.
Araştırmacılar, SNA yapısındaki iki antijenin konumunun bağışıklık sisteminin bunları ne kadar iyi tanımladığını nasıl etkilediğini inceledi.
Mirkin’e göre, antijenlerin ve adjuvanların tek bir mimari tasarım içindeki konumu ve düzenlenmesi, bağışıklık sisteminin bunları nasıl algıladığı ve işlediği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Modüler antijen ve adjuvan yerleşimi kullanan aşı mimarileri “modüler aşılar” olarak biliniyor ve Mirkan da bu yöntemi tanımlamak için “rasyonel aşı bilimi” terimini geliştirdi. Mirkan, her bağışıklık hücresinin, rasyonel aşı bilimi kullanılarak oluşturulan aşılardan tam olarak aynı miktarda antijen ve adjuvan aldığını ve böylece hepsinin kanser hücrelerine saldırmak için eşit şekilde hazırlandığını iddia etti.
Çok sayıda hayvan modelinde, modifiye aşı tümörlerin büyümesini durdurdu
Çalışmanın bulguları sonuç olarak, bir kanser aşısı yapısı için en etkili stratejinin, iki farklı antijenin bir adjuvan kabuk ile bir SNA’ya birleştirilmesini içerdiğini gösterdi. Aynı iki antijenin iki farklı SNA’ya bağlandığı bir yapıyla karşılaştırıldığında, antijene özgü T hücresi aktivasyonunu %30 ve çoğalan T hücrelerinin sayısını %80 oranında artırmıştır.
Çeşitli hayvan modellerinde, bu modifiye edilmiş SNA nano yapılarının tümör oluşumunu durdurabileceği keşfedildi.
Mirkin bunun şaşırtıcı olduğunu söyledi. “Bileşim açısından neredeyse eşdeğer olan iki aşıya antijen yerleştirildiğinde kanserlere karşı tedavi avantajı büyük ölçüde değişiyor. Diğer aşı çok daha az etkiliyken, biri güçlü ve değerlidir.”
“Teplensky’ye göre bu araştırmanın genel önemi, en etkili kanser aşılarının oluşturulması için bir çerçeve oluşturmasıdır. Bulaşıcı hastalıklar için olanlar da dahil olmak üzere tüm aşıların geliştirildiği sürecin yeniden düşünülmesini gerektiriyor.”
Kaynak: interestingengineering
