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Biomaterials:科學家有望利用“蜘蛛絲”開發出新型抗癌疫苗

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摘要:2018年6月28日 訊 /生物谷BIOON/ --為了能夠有效對抗癌癥,如今越來越多的科學家們都利用疫苗來刺激患者機體的免疫系統,從而有效鑒別并且殺滅腫瘤細胞;然而理想的免疫反應或許總是無法得到保證,為了增強疫苗對機體免疫系統,尤其是T淋巴細胞(專門用來檢測癌細胞)的效應,來自日內瓦大學等機構的科學家們通過研究開發出了一種特殊的蜘蛛絲微型膠囊來將疫苗直接運輸到免疫細胞的核心,這或許有望幫助研究人

2018年6月28日 訊 /生物谷BIOON/ --為了能夠有效對抗癌癥,如今越來越多的科學家們都利用疫苗來刺激患者機體的免疫系統,從而有效鑒別并且殺滅腫瘤細胞;然而理想的免疫反應或許總是無法得到保證,為了增強疫苗對機體免疫系統,尤其是T淋巴細胞(專門用來檢測癌細胞)的效應,來自日內瓦大學等機構的科學家們通過研究開發出了一種特殊的蜘蛛絲微型膠囊來將疫苗直接運輸到免疫細胞的核心,這或許有望幫助研究人員開發出有效抵御感染性疾病等多種疾病的新型疫苗,相關研究刊登于國際雜志Biomaterials上。

Biomaterials:科學家有望利用“蜘蛛絲”開發出新型抗癌疫苗

圖片來源: Laboratoire Bourquin-UNIGE

我們機體的免疫系統主要基于兩類免疫細胞,即B淋巴細胞和T淋巴細胞,前者能夠產生機體所需的抗體來抵御多種疾病;當處于癌癥和特定感染性疾病(比如結核病)等情況下,機體的T淋巴細胞就需要被刺激激活,然而其激活機制卻要比B淋巴細胞要復雜的多,為了能誘發免疫反應,T淋巴細胞需要利用一種肽類分子,如果這種肽類單獨注射的話,在其達到目標之前就會被機體迅速分解。

研究者Carole Bourquin教授說道,為了能夠開發出有效抵御癌癥的免疫治療性藥物,產生一種具有明顯反應的T淋巴細胞就顯得非常有必要了,由于目前的疫苗對T細胞的作用非常有限,因此我們就需要開發出其它疫苗策略來克服這個問題。

幾乎堅不可摧的膠囊

文章中,研究人員利用了一種合成性的蜘蛛絲生物聚合物,這是一種超輕、具有生物相容性的無毒材料,其對光和熱的降解有很強的抵抗力,研究者在實驗室中重新制作了這種特殊的絲狀物,并將其插入一種具有疫苗特性的肽類中,合成的蛋白質鏈經過鹽析就形成了一種可注射的微粒。這種絲狀微粒就能形成一種可運輸的膠囊,保護疫苗肽類免于機體的快速降解,同時還能將肽類運輸到淋巴結細胞的中心,最終增強T淋巴細胞的免疫反應;這項研究證實了研究人員的技術是有效的,這種新型疫苗策略的有效性非常穩定,而且易于制造并定制。

建立新型的疫苗模型

這種合成性的絲狀生物聚合物顆粒具有較高的耐熱性,能夠承受100攝氏度的高溫數小時且不會被損壞;從理論上來講這一過程就會使得疫苗開發的過程并不需要佐劑和冷鏈運輸,尤其適合于發展中國家,因為很多發展中國家最大的困難就是如何有效地保存疫苗;然而研究者面臨的另外一個限制就是微型顆粒的大小,從原則上來講其適合于任何肽類,因此其就需要足夠小才能夠被整合到絲狀蛋白中去,后期研究人員還需要更為深入的研究來觀察是否能夠在標準疫苗中加入較大尺寸的抗原,特別是針對病毒性疾病。

當科學模仿自然

最后研究者Scheibel說道,如今科學家們非常擅長于模仿大自然中的事物,這種方法實際上還有一個名字,那就是“生物靈感”(bioinspiration),蜘蛛絲的特性使其成為了一種非常有趣的產品,這些特性包括:生物相容性、固體、薄、生物可降解性、耐極端條件甚至抗菌等,實際上蜘蛛絲有很多醫學應用,比如傷口敷料或縫合線等。(生物谷Bioon.com)

原始出處:

Matthias Lucke, Inès Mottas, Tina Herbst, et al. Engineered hybrid spider silk particles as delivery system for peptide vaccines. Biomaterials, 2018; 172: 105 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2018.04.008

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