Kunnen Polymersomes een beter leveringsvoertuig zijn voor COVID-vaccins?

Een aantal ingrediënten zijn gebruikt als dragers voor een succesvolle levering vaccins en om hun immuunrespons te versterken. Deze omvatten peptiden, liposomen, lipidenanodeeltjes en polymeren, om er maar een paar te noemen. Onlangs hebben Lam et al. het gebruik van kunstmatige celmembraan (ACM)-polymeertechnologie beschreven als toedieningsvehikel voor het COVID-19-spike-eiwitvaccin dat leidt tot efficiënte toegang tot de antigeenpresenterende cellen, waardoor een sterkere en duurzame immuunrespons wordt uitgelokt.  

Mensen hebben al sinds mensenheugenis te maken met infecties. Er zijn een aantal preventies en behandelingen beschikbaar om infecties aan te pakken, waarvan vaccinatie een van de belangrijkste is omdat het zorgt voor langdurige immuniteit tegen de ziekte. Echter, vaccin levering en uitlokken van een robuuste immuunrespons is een uitdaging gebleven sinds de eerste vaccin werd in 1796 gedaan door Edward Jenner. Er zijn een aantal methoden ontwikkeld, zoals het gebruik van peptiden, liposomen, lipidenanodeeltjes, polymeren enz. om deze uitdagingen te overwinnen en er wordt gezocht naar nieuwe methoden voor een veilige en effectieve levering van vaccins dat leidt tot een robuuste immuunrespons.  

Polymersomes is zo'n technologie die bestaat uit zelf-assemblerende nanodeeltjes gemaakt van rationeel ontworpen polymeren die met succes zijn gebruikt bij de afgifte van geneesmiddelen voor immunotherapie bij kanker. ⁽¹⁾. De studie omvatte de levering van cGAMP (een agonist van stimulator van interferon-genen (STING)) als polymersomen die leidden tot een toename van de werkzaamheid van cGAMP, resulterend in een effectieve immuunrespons die de tumorgroei remde en voldoende geheugen opbouwde om een ​​hernieuwde tumoruitdaging tegen te gaan. Het gebruik van polymerosmen is beoordeeld en beschreven als "de zesde revolutie in de vaccinologie" door de groep van David Dowling ⁽²⁾. De review beschrijft het gebruik van zelf-geassembleerde PEG-b-PPS-polymersomen met OVA als antigeen en CpG als adjuvans (CpG) om de CD4+-T-celrespons in de milt en lymfeklieren te induceren en te versterken ⁽³⁾. Flash-nanoprecipitatie is gebruikt als een schaalbare techniek voor de zelfassemblage van polymeren, wat resulteert in polymersomen die vervolgens als leveringsvehikel kunnen worden gebruikt ⁽⁴⁾ . 

Lam et al. hebben het gebruik van zelf-geassembleerde polymersomen benut om het SARS-CoV-2-spike-eiwit efficiënt af te leveren in antigeenpresenterende cellen van muizen. Deze ACM-polymersomen bestonden uit amfifiel blokcopolymeer dat sterke neutraliserende antilichaamtiters opwekte die 40 dagen aanhielden. ⁽⁵⁾. 

Polymeertechnologie vertegenwoordigt dus een veelbelovend hulpmiddel voor een efficiënte levering van vaccins in de toekomst. 

***

Referenties:  

1. Shae, D., Becker, KW, Christov, P. et al. Endosomolytische polymersomen verhogen de activiteit van cyclische dinucleotide STING-agonisten om de immunotherapie van kanker te verbeteren. nat. Nanotechnologie. 14, 269-278 (2019). https://doi.org/10.1038/s41565-018-0342-5 

2. Soni, D., Bobbala, S., Li, S. et al. De zesde revolutie in pediatrische vaccinologie: immuno-engineering en toedieningssystemen. Pediatrisch onderzoek (2020). https://doi.org/10.1038/s41390-020-01112-y 

3. Stano A, Scott EA, Dane KY, Swartz MA, Hubbell JA. Afstembare T-celimmuniteit tegen een eiwitantigeen met behulp van polymersomen versus vaste-kern nanodeeltjes. Biomaterialen. 2013 juni;34(17):4339-46. doei: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2013.02.024 Epub 2013 9 maart. PMID: 23478034. 

4. Sean Allen, Omar Osorio, Yu-Gang Liu, Evan Scott, gemakkelijke assemblage en laden van theranostische polymersomen via multi-impingement flash nanoprecipitatie, Journal of Controlled Release, Volume 262, 2017, pagina's 91-103, DOI; https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.07.026  

5. Lam JH., Khan AK., et al 2021. Vaccinplatform van de volgende generatie: polymersomen als stabiele nanodragers voor een zeer immunogeen en duurzaam SARS-CoV-2 spike-eiwitsubeenheidvaccin. Voordruk. bioRxiv 2021.01.24.427729; Geplaatst op 25 januari 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.24.427729  

***