Des chercheurs de l'Institut d'ingénierie des procédés (IPE) de l'Académie chinoise des sciences ont proposé un nouveau concept d'administration de vaccins « nano-micro composite ».

Sur la base de cette idée, ils ont développé une plate-forme de vaccin inhalable à dose unique, en poudre sèche, utilisant des structures multiniveaux composites nano-micro, qui a été préparée avec succès en laboratoire, et le vaccin s'est avéré efficace pour bloquer les virus respiratoires. infection et transmission dans des modèles animaux. Cette plateforme est très prometteuse pour lutter contre les futures maladies infectieuses émergentes et épidémiques.

Cette étude a été publiée dans Nature le 13 décembre.

Ces dernières années, les chercheurs ont réalisé des progrès significatifs dans le développement de vaccins contre les maladies respiratoires infectieuses. Cependant, la plupart de ces vaccins sont administrés par injection intramusculaire, qui induit principalement une réponse immunitaire humorale et s'appuie sur les anticorps sanguins pour neutraliser le virus. Malheureusement, cette approche ne parvient pas à déclencher une réponse immunitaire muqueuse ni à établir une barrière immunitaire robuste dans les voies respiratoires.

De plus, les adjuvants couramment utilisés dans les vaccins actuels, par exemple les adjuvants à base d’aluminium, sont incapables d’induire des réponses immunitaires cellulaires et sont inefficaces pour lutter contre les mutations virales rapides. De plus, la forme liquide actuelle des vaccins nécessite des conditions strictes de stockage à basse température, et le calendrier de vaccination à deux ou trois doses a également un impact sur le taux de vaccination global.

Pour résoudre ces problèmes, une intégration interdisciplinaire et des concepts de recherche innovants sont nécessaires pour développer des vaccins plus sûrs et plus efficaces contre les infections respiratoires.

En adoptant cette approche, le professeur Wei Wei et le professeur Ma Guanghui, du Laboratoire clé d'État de génie biochimique de l'IPE, en collaboration interdisciplinaire avec le professeur Wang Hengliang et le professeur Zhu Li, du Laboratoire clé d'État des agents pathogènes et de la biosécurité. , ont développé une nouvelle plateforme vaccinale pour relever ces défis.

Cette plateforme associe des microsphères biodégradables à des nanoparticules protéiques. La surface de ces nanoparticules peut présenter simultanément plusieurs antigènes, induisant ainsi une réponse immunitaire à large spectre et élargissant la gamme de protection vaccinale. Il permet également le développement rapide et pratique d'autres vaccins contre les virus respiratoires grâce à la flexibilité de la présentation des antigènes.

De plus, la structure composite nano-micro unique de la plateforme permet une réponse immunitaire efficace dans les poumons en facilitant une administration haute performance. Une fois les nanoparticules d'antigène libérées, elles peuvent être efficacement absorbées par les cellules présentatrices d'antigène.

De plus, ce vaccin en poudre sèche réduit considérablement les coûts de stockage et de transport, ce qui le rend adapté aux zones disposant d'installations de réfrigération limitées, améliorant ainsi les taux de vaccination.

De plus, la libération prolongée d’antigènes dans le vaccin induit une immunité humorale, cellulaire et muqueuse de longue durée avec une seule inhalation. En coopération ultérieure avec le professeur He Zhanlong de l'Institut de biologie médicale de l'Académie chinoise des sciences médicales, les chercheurs ont développé un modèle de protection aérienne, de protection contre les contacts étroits et de blocage de la transmission aérienne, qui décrit les avantages du vaccin inhalé pour prévenir la infection et transmission du virus.

"Les composants de ce système nano-micro utilisaient des protéines naturelles et des matériaux polymères approuvés, et l'efficacité et la sécurité du vaccin ont été systématiquement étudiées chez des primates non humains, ce qui indique son grand potentiel d'application clinique", a déclaré le professeur Wei Wei.

Plus d'informations : Guanghui Ma, Vaccin inhalé contre le SRAS-CoV-2 pour l'immunisation en aérosol de poudre sèche à dose unique (N&V), Nature (2023). DOI :10.1038/s41586-023-06809-8. www.nature.com/articles/s41586-023-06809-8

Zhou Xing et al, Un vaccin COVID en poudre sèche inhalable de nouvelle génération, Nature (2023). DOI :10.1038/d41586-023-03557-7, doi.org/10.1038/d41586-023-03557-7

Informations sur le journal : Nature

Fourni par l'Académie chinoise des sciences