Verwendung von Spinnenseide zur Stärkung unseres Immunsystems
Neue Forschungsergebnisse zeigen eine innovative Methode zur direkten Abgabe von Impfstoffen an unsere weißen Blutkörperchen, die das Immunsystem gegen Krebs und schwere Infektionen stärkt.
Die Immuntherapie, eine weit verbreitete Form der Krebsbehandlung, stärkt das körpereigene Immunsystem im Kampf gegen Tumore.
Ob Checkpoint-Inhibitor-Medikamente oder adoptiver Zelltransfer, die Immuntherapie funktioniert hauptsächlich mit T-Zellen, die eine Art weißer Blutkörperchen oder Lymphozyten sind.
Unser Immunsystem ist größtenteils auf B-Lymphozyten und T-Lymphozyten angewiesen.
Die ersteren sind bei einer Vielzahl von Infektionen aktiv, während die letzteren bei der Bekämpfung von Krebs oder schwereren Infektionen wie Tuberkulose aktiviert werden müssen.
T-Zellen sind jedoch schwieriger auszulösen als B-Lymphozyten. Um T-Zellen zu aktivieren, müssen Gesundheitsdienstleister ein Peptid injizieren, das sich häufig verschlechtert, bevor es sein Ziel erreicht.
Jetzt hat ein internationales Forscherteam von verschiedenen Universitäten in ganz Europa eine Art widerstandsfähige Mikrokapsel entwickelt, mit deren Hilfe Impfstoffe direkt in den Kern von T-Zellen abgegeben werden können.
Die Wissenschaftler haben diese Mikrokapseln aus einem unkonventionellen Material hergestellt: synthetischer Spinnenseide.
Die Forschung wurde von Prof. Carole Bourquin geleitet, die auf Krebsimmuntherapie an den Fakultäten für Medizin und Wissenschaft der Universität Genf in der Schweiz spezialisiert ist.
Sie sagt: „Um immuntherapeutische Medikamente gegen Krebs zu entwickeln, ist es wichtig, eine signifikante Reaktion von T-Lymphozyten zu erzeugen. Da die derzeitigen Impfstoffe nur eine begrenzte Wirkung auf T-Zellen haben, ist es entscheidend, andere Impfverfahren zu entwickeln, um dieses Problem zu lösen. “
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Biomaterialien.
Verwendung von Bioinspiration zur Herstellung besserer Impfstoffe
Prof. Bourquin und ihr Team verwendeten synthetische Biopolymere auf der Basis der von Spinnen gesponnenen Seide. Spinnenseide ist ein unglaublich starkes und elastisches Material. Tatsächlich wird angenommen, dass es „fünfmal stärker ist als Stahl mit demselben Durchmesser“.
Der Co-Autor der Studie, Thomas Scheibel, Experte für Spinnenseide an der Universität Bayreuth in Deutschland, erklärt das von den Wissenschaftlern angewandte Verfahren. „Wir haben diese spezielle Seide im Labor nachgebaut, um ein Peptid mit Impfstoffeigenschaften einzufügen“, sagt er.
"Die resultierenden Proteinketten werden dann ausgesalzen, um injizierbare Mikropartikel zu bilden", fügt Scheibel hinzu. Das von diesen Mikropartikeln eingekapselte Peptid wurde somit direkt an das Herz der Lymphknotenzellen abgegeben, wodurch die Immunantwort von T-Zellen verstärkt wurde.
„Unsere Studie hat die Gültigkeit unserer Technik bewiesen. […] Wir haben die Wirksamkeit einer neuen Impfstrategie bewiesen, die äußerst stabil, einfach herzustellen und leicht anpassbar ist.“
Prof. Carole Bourquin
Die Forscher erklären weitere Vorteile der Verwendung von Partikeln aus synthetischen Spinnenseiden-Biopolymeren. Sie sind beispielsweise beständig gegen hohe Temperaturen von bis zu 100 ° C, wodurch die Impfstoffe leicht zu lagern sind.
Die Mikropartikel könnten es Forschern theoretisch ermöglichen, Impfstoffe zu entwickeln und abzugeben, ohne andere Adjuvantien zu verwenden.
„Wissenschaftler versuchen immer mehr, die Natur so nachzuahmen, wie sie es am besten kann“, erklärt Scheibel."Dieser Ansatz hat sogar einen Namen: Bioinspiration, genau das haben wir hier getan."
Eine Einschränkung könnte die Größe der Mikropartikel sein, geben die Wissenschaftler zu. Weitere Forschung muss feststellen, ob größere Antigene in die Mikrokapseln eingebaut werden können.
