Ze względu na sposób podawania dzielimy szczepionki na podawane domięśniowo (przeciwko pneumokokom), podawane śródskórnie lub podskórnie (przeciwko ospie wietrznej) oraz  szczepionki doustne i podawane donosowo.  W przypadku ostatnich dwóch rodzajów tylko kilka zostało zatwierdzonych do użytku przez ludzi. Działają one na powierzchniach śluzowych i jest to między innymi szczepionka przeciw polio, która podawana jest doustnie i wchłaniana w przewodzie pokarmowym, doustna szczepionka przeciw rotawirusom, czy szczepionka przeciwko grypie podawana w sprayu donosowo.

W przypadku szczepionek dostarczanych w postaci aerozolu, często zdarzało się, że zanim zdążyły wywołać odpowiedź immunologiczną organizmu były usuwane z płuc. Aby temu przeciwdziałać naukowcy opracowali nowy rodzaj nanocząsteczek, w których transportowana jest szczepionka. Nanocząsteczki, ze szczepionką pozostają w organizmie wystarczająco długo, aby mogły wygenerować odpowiedź immunologiczną. Co więcej odpowiedź jest generowana nie tylko w miejscu podania, ale również na błonach układu rozrodczego, jelit i żołądka. Takie szczepionki mogą chronić przed chorobami przenoszonymi drogą kropelkową, jak grypa, chorobami przenoszonymi drogą płciową, jak HIV, HPV czy wirusem opryszczki.

Nanocząsteczki stworzone przez amerykańskich naukowców zbudowane są z kilku warstw lipidów, które są ze sobą chemicznie „sklejone” w postać kuli, w której zamknięta jest szczepionka. Struktura ta sprawia, że cząsteczki nie ulegają szybko rozpadowi.

Kiedy takie nanocząsteczki dostaną się do płuc, pozostają tam wystarczająco długo, by komórki układu odpornościowego znajdujące się na powierzchni płuc przedstawiły składniki szczepionki limfocytom T. Aktywacja limfocytów T jest niezbędna do utworzenia pamięci poszczepiennej. Dzięki tej pamięci w przypadku kolejnej infekcji odpowiedź immunologiczna wykształca się szybciej.

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology przeprowadzili badania na myszach. Doświadczenia dotyczyły badań nad szczepionką przeciwko HIV. Ponieważ myszy nie są infekowane wirusem HIV, aby zbadać odpowiedź immunologiczną na szczepionkę badacze zainfekowali myszy wirusem krowianki, tak zaprojektowanym aby produkował białka wirusa HIV. U myszy zaszczepionych szczepionką zamkniętą w nanocząsteczkach, infekcja nie rozprzestrzeniała się. Specyfika wirusa krowianki polega na tym, iż szybko przenosi się on do jajników, co nie nastąpiło u myszy, u których zastosowano nowo-zaprojektowane cząsteczki. Wykryto natomiast wirusa krowianki w jajnikach myszy zaszczepionych innymi formami szczepionki.

Ponadto u myszy, które potraktowano nową szczepionką wystąpił tylko niewielki spadek masy ciała  po infekcji, w przypadku pozostałych myszy czyli tych, które zostały zaszczepione inną formą szczepionki wirus był w 100% śmiertelny. Wynika z tego, że szczepionka podawana na błony śluzowe w nanocząsteczkach całkowicie blokuje infekcję.

Co więcej znaleziono komórki pamięci (odpowiedzialne za utworzenie pamięci poszczepiennej) na innych błonach śluzowych: w przewodzie pokarmowym i układzie rozrodczym.

Naukowcy pracują również nad szczepionką przeciwko rakowi, która stymulowałaby układ odpornościowy do zwalczania komórek nowotworowych.

Pozostaje pytanie czy rezultaty uzyskane na myszach będą równie obiecujące w przypadku zastosowania nanocząsteczek u ludzi.

Katarzyna Stankiewicz