一种基于蜘蛛丝的新型疫苗

为了对抗癌症，研究人员越来越多地使用刺激免疫系统的疫苗来识别和破坏肿瘤细胞。然而，并不总能保证所需的免疫应答。为了加强疫苗对免疫系统 - 特别是T淋巴细胞的效力，专门检测癌细胞 - 来自日内瓦大学(UNIGE)，弗莱堡(UNIFR)，慕尼黑和拜罗伊特的研究人员，与德国公司AMSilk合作开发了蜘蛛丝微胶囊，能够将疫苗直接输送到免疫细胞的心脏。这一过程发表在Biomaterials杂志上，也可以应用于预防性疫苗以预防传染病，并且是对于稳定，易于使用和抵抗最极端储存条件的疫苗的重要步骤。

我们的免疫系统主要基于两种类型的细胞：B淋巴细胞，它们产生防御各种感染所需的抗体，以及T淋巴细胞。在癌症和某些传染病如结核病的情况下，需要刺激T淋巴细胞。然而，它们的激活机制比B淋巴细胞更复杂：为了引发反应，有必要使用一种肽，一小块蛋白质，如果单独注射，即使在到达其目标之前也会迅速被身体降解。

“为了开发有效对抗癌症的免疫治疗药物，必须产生显着的T淋巴细胞反应，”UNIGE医学和科学学院的抗肿瘤免疫治疗专家Carole Bourquin教授说。“由于目前的疫苗对T细胞的作用有限，因此开发其他疫苗接种程序以解决这一问题至关重要。”

一个几乎坚不可摧的胶囊

科学家使用合成蜘蛛丝生物聚合物 - 一种轻质，生物相容，无毒的材料，高度抵抗光和热的降解。“我们在实验室中重新创造了这种特殊的丝，以插入具有疫苗特性的肽，”参与该研究的拜罗伊特大学蜘蛛丝世界专家Thomas Scheibel解释道。“然后将得到的蛋白质链盐析，形成可注射的微粒。”

丝微粒形成运输胶囊，其保护疫苗肽免于在体内快速降解，并将肽递送至淋巴结细胞的中心，从而显着增加T淋巴细胞免疫应答。“我们的研究证明了我们技术的有效性，”Carole Bourquin透露道。“我们已经证明了新疫苗接种策略的有效性，该策略非常稳定，易于制造且易于定制。”

迈向新的疫苗模型

合成的丝生物聚合物颗粒具有很高的耐热性，可承受超过100°C的数小时而不会损坏。理论上，该过程可以开发不需要佐剂和冷链的疫苗。一个不可否认的优势，特别是在发展中国家，其中一个巨大的困难是保护疫苗。然而，这一过程的一个局限性是微粒的大小：虽然这个概念原则上适用于任何肽，它们都足够小，可以掺入丝蛋白中，需要进一步研究，看它是否也是可能掺入标准疫苗中使用的较大抗原，尤其是抗病毒性疾病。

当科学模仿自然

“越来越多的科学家试图模仿大自然最好的东西，”Scheibel补充说。“这种方法甚至有一个名称：bioinspiration，这正是我们在这里所做的。”蜘蛛丝的特性使其成为一种特别有趣的产品：生物相容性，固体，薄，可生物降解，耐极端条件甚至抗菌，可以想象多种应用，包括伤口敷料或缝合线。

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