Nanočástice posouvají vývoj veterinárních vakcín, protože jsou bezpečnější a účinnější než běžné formulace. Jedna ze slibných oblastí výzkumu zahrnuje samouspořádané proteinové nanočástice, které prokázaly potenciál navyšování počtu buněk prezentujících antigen, aktivaci tzv. B-buněk a činnosti lymfatických uzlin.
Klasické vakcíny často využívané ve veterinární péči spoléhají na starší technologie založené na živých oslabených či inaktivovaných patogenech. Jejich použití s sebou však nese inherentní rizika, včetně za určitých podmínek snížené imunogenicity, či dokonce potenciální zdravotní rizika. To pochopitelně vytváří poptávku po nových, inovativních technologiích vakcín, které by byly bezpečnější a účinnější.
Fang He z čínského Institutu preventivního veterinárního lékařství (Institute of Preventive Veterinary Medicine) při Če-ťiangské univerzitě (Zhejiang University) a jeho kolegové navrhují jako možné řešení vakcíny založené na nanotechnologii, samouspořádaných proteinových nanočásticích (SAPN — self-assembled protein nanoparticle) a viru podobných nanočástic (VLP — virus-like nanoparticles).
Takových nanočástic existuje celá řada, ať už přirozených, nebo syntetických. Pro použití ve vakcínách jsou nanočástice navrženy tak, aby velmi efektivně zesilovaly schopnost imunitního systému rozeznávat patogeny a reagovat na ně. Nanočástice do jisté míry napodobují strukturu patogenu a díky tomu vyvolávají silnou imunitní reakci, která by měla zajistit déletrvající imunitní ochranu, aniž by přinášela rizika nákazy.
V dřívějším výzkumu se osvědčily například nanočástice odvozené od živočišných virů nebo nanočástice odvozené od bakteriofágů. Tyto typy nanočástic dovedou vyvolat silnou imunitní odpověď.
Nedávno se povedlo využít nanočástice k vývoji vakcín proti obávaným veterinárním virózám slintavce a kulhavce nebo prasečí chřipce.
Využití nanočásticových vakcín ve veterinární medicíně vypadá velmi slibně a odborníci už pošilhávají po jejich uplatnění také v lidské medicíně. I tam by SAPN/VLP vakcíny mohly nabídnout velmi účinnou a zároveň bezpečnější stimulaci imunitního systému.
Adaptivní imunitní aktivace indukované nanočásticové (SAPN/VLP) vakcíny. Buňky prezentující antigen (APC) rozpoznávají a přijímají podávané vakcíny na bázi nanočástic (NP), což iniciuje zrání dendritických buněk (DC). Kromě toho zrání DC spouští produkci prozánětlivého faktoru TNF-a a aktivaci dalších APC pro posílení lysozomální proteolýzy v buňce. DC přeměňují vakcíny na bázi NP na malé peptidy za vzniku komplexu peptidů MHC s receptorem T-lymfocytů (CTL: CD4+ T a CD8+ T) buněk. CD4+ T buňky interagují s betabuňkami (B-buňky imunitního systému hrající klíčovou roli v protilátkové imunitě), což vede k aktivaci B-buněk a následné diferenciaci na plazmatické buňky, které mohou vylučovat protilátky a neutralizovat patogeny. Lymfocyty CD8+ aktivované APC proliferují a diferencují se na efektorové a specifické paměťové CTL. Efektorové CTL jsou schopné způsobit apoptózu (proces programované buněčné smrti) prostřednictvím uvolňování cytotoxických mediátorů do infikovaných buněk
© Zhejiang University (vytvořeno pomocí BioRender.com)