Abstract

Vaccines offer prophylactic treatments against atherosclerosis by eliciting effector T cell and antibody responses, which require effective delivery of antigen and adjuvant to activate dendritic cells (DC). Here we show that individual conjugation of antigen p210 and adjuvant CpG oligodeoxynucleotides onto superparamagnetic iron oxide nanoparticles formulates a nanovaccine cocktail that activates DCs for antigen cross-presentation and induction of co-stimulatory signals, cytokines and CD8+ effector/effector memory T cell responses. This nanovaccine modulates the DCs in the draining lymph nodes, activates both CD4+ and CD8+ T cells, elicits memory responses, and induces both anti-p210 IgM and IgG antibodies to suppress atherosclerosis. Lastly, three intradermal vaccinations of this nanovaccine mitigate the atherosclerosis development in the ApoE−/− mice. Our nanovaccine design and preclinical data thus presents a potential candidate for prophylactic treatment for atherosclerosis.

Comentario

El desarrollo de vacunas frente a la aterosclerosis es una estrategia preventiva lógica dado que en el proceso participa el sistema inmune innato y adaptativo. Diferentes estudios han confirmado que los epítopos antigénicos basados en la apolipoproteína B 100 son los candidatos óptimos por ofrecer ateroprotección de manera consistente. No obstante, la preparación de dichos antígenos para un correcto reconocimiento, procesamiento y presentación por las células presentadoras de antígenos y la subsiguiente activación eficaz y sostenida en el tiempo del sistema inmune celular y humoral siguen siendo un problema no resuelto. 

En el presente estudio Zhang et al., generan una mezcla de nanopartículas superparamagnéticas de óxido de hierro (SPIONs) funcionalizadas con el epítopo p210 de apoB y/o oligodeoxinucleótidos (ODN) modificados (CpG-ODN) como coadyuvante. En el estudio se hipotetiza que la unión de ambos a las nanopartículas generará nanovacunas con una eficacia máxima al combinar las propiedades del epítopo p210 de ApoB, que se une de manera eficiente a los proteoglicanos de las células dendríticas (CD) presentadoras de antígenos, y de los CpG-ODN, que aumentan la captación celular a los lisosomas mediada por receptores (SRA y de manosa) de las nanopartículas y promueve la activación celular inmune. Mediante estudios in vitro se observó que la mezcla de nanopartículas, SPION-p210 (SP-P1) y SPION-CpG-ODN (SP-D1), produce una correcta internalización lisosomal, activación de células dendríticas mediada por los complejos mayores de histocompatibilidad de clase I y presentación de antígeno cruzada. Además, se demostró la activación de células T citotóxicas y la proliferación de células T de memoria. El tratamiento de ratones Apoe-/- con la mezcla de nanopartículas indujo la activación de células T en los nódulos linfáticos como consecuencia de la acumulación de CD activadas y de la nanovacuna sin causar toxicidad hepática ni acumulación en otros órganos. Por otro lado, la inyección de tres dosis de la mezcla de nanovacuna, previa a la exposición a dieta aterogénica durante 14 semanas, provocó en los ratones Apoe-/- una disminución de hasta el 58% de la aterosclerosis y un aumento en la estabilidad de la placa con un mayor grosor de la capa fibrosa. Los ratones tratados con la nanovacuna mostraron en la placa un menor contenido de células inflamatorias (macrófagos, CD) y una protección inmunológica basada en la generación de células T reguladoras, células de memoria T CD8+ con actividad citotóxica y la producción de anticuerpos anti-p210 IgG e IgM. 

El estudio concluye que una mezcla de nanopartículas paramagnéticas SPION portadoras del epítopo ApoB p210 y SPION portadoras del adyuvante CpG-ODN es efectiva en la activación del sistema inmune y en la prevención contra la aterosclerosis.  

DESCARGAR PDF DEL COMENTARIO

Enlace al artículo:

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57467-5