Chirale gouden nanodeeltjes gebruiken om de immuunrespons te verbeteren

Een team van onderzoekers verbonden aan meerdere instellingen in China, de VS en Brazilië heeft “handigheid” gebruikt in chirale gouden nanodeeltjes om de immuunrespons op het griepvirus bij muizen te versterken. De groep beschrijft hun werk in het tijdschrift Natuur. Alexander Hooftman en Luke AJ O’Neill hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een artikel in News and Views gepubliceerd waarin het werk van het team aan deze nieuwe poging wordt beschreven.

Chiraliteit verwijst naar structuren die asymmetrisch zijn, wat betekent dat ze handigheid hebben – ze zijn hetzelfde maar tegengesteld, zoals menselijke handen. In deze nieuwe poging keken de onderzoekers naar de manieren waarop de handigheid van gouden nanodeeltjes die ze creëerden, van invloed kon zijn op celtypen. Ze keken eerst naar de impact van circulair gepolariseerd licht op hun gouden nanodeeltjes. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat dit type licht zowel links- als rechtshandigheid verschillend beïnvloedt. Ze konden het gebruiken om de mate van handigheid in hun nanodeeltjes aan te passen. Vervolgens keken ze hoe ze deze aanpassing konden gebruiken om invloed uit te oefenen op hoe hun nanodeeltjes zich zouden gedragen bij blootstelling aan macrofagen of dendritische cellen – beide spelen een sleutelrol bij de eerste herkenning van vreemde eiwitten in het lichaam, wat een duidelijk teken is van een infectie.

De onderzoekers ontdekten dat linkshandige nanodeeltjes gemakkelijker dergelijke cellen konden binnendringen, hoewel beide typen evenzeer betrokken waren bij CD97 en EMRI, die belangrijke receptorcellen zijn. Ze ontdekten ook dat beide uiteindelijk door endocytose gingen, waarbij een materiaal door het celmembraan en in de cel wordt toegelaten. En toen ze eenmaal binnen waren, activeerden ze allebei een proces dat ertoe leidt dat kaliumionkanalen zich in het celmembraan openen, wat leidt tot activering van eiwitten die ontstekingen veroorzaken die bekend staan ​​​​als inflammasomen. Dat leidde er op zijn beurt toe dat de cellen cytokinen produceerden, waarvan bekend is dat ze de immuunrespons mediëren. De onderzoekers ontdekten dat wanneer ze de nanodeeltjes injecteerden in muizen die besmet waren met de griep, de immuunrespons sterker was voor nanodeeltjes met linkshandigheid dan voor degenen met rechtshandigheid. Ze suggereren dat het mogelijk zou kunnen zijn om deze nieuwe kennis over handigheid te gebruiken om vaccins te verbeteren.