ALERGOLOGIA I IMMUNOLOGIA 232 Nanocząsteczki – perspektywy zastosowania w immunologii i alergologii Nanoparticles: Prospects for the application in immunology and allergology Anna Głobińska, Marek L. Kowalski Klinika Immunologii, Reumatologii i Alergii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi Streszczenie Summary Nanotechnologia jest niezwykle dynamicznie rozwijającą się wielodyscyplinarną dziedziną nauki, opartą na wykorzystywaniu właściwości struktur, których całkowita wielkość mieści się w przedziale 1-1000 nm. Wywodząca się z nanotechnologii nanomedycyna wykorzystuje możliwości, jakie stwarza zastosowanie nanostruktur do opracowywania nowych strategii terapeutycznych oraz metod diagnostycznych. Szeroko pojęte nanostruktury, takie jak liposomy, nanocząsteczki metali, nanodiamenty, dendrymery, nanoemulsje czy nanotubule mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie także w immunologii. Nanotechnologia niesie nadzieję na wprowadzenie nowych szczepionek, adiuwantów oraz leków immunomodulujących, których zastosowanie może być przełomem w leczeniu wielu chorób zarówno zakaźnych, jak i niezakaźnych. Nanotechnology is a fast growing multidisciplinary area of science based on the use of the properties of structures with overall size within the range 1-1000 nm. Nanomedicine has been derived from nanotechnology and uses the opportunities of nanostructures to develop new therapeutic strategies and diagnostic methods. Broadly defined nanostructures, such as liposomes, nanoparticles of metals, nanodiamonds, dendrimers, nanoemulsions or nanotubes could be potentially used in immunology. Nanotechnology brings hope to the introduction of new vaccines, adjuvants and immunomodulatory drugs, which use might lead to breakthrough in the treatment of both infectious and non-infectious diseases,. Słowa kluczowe: nanocząsteczki, aktywacja dopełniacza, szczepionki, wirusy oddechowe, alergiczny nieżyt nosa, astma, przewlekłe zapalenie zatok przynosowych © Alergia Astma Immunologia 2014, 19 (0): 232-239 www.alergia-astma-immunologia.eu Przyjęto do druku: 04.08.2014 Wstęp Wraz z rozwojem nanotechnologii pojawiają się nowe możliwości wykorzystania jej osiągnięć w medycynie. Nanotechnologia opiera się na projektowaniu i praktycznym zastosowaniu szeroko pojętych struktur o wymiarach 1-1000 nm [1,2]. Rozmiary nanostruktur porównywalne są do rozmiarów receptorów, przeciwciał czy enzymów. Ich wielkość może być od 100 do nawet 10 000 razy mniejsza od rozmiarów komórek ludzkich, co umożliwia interakcje zarówno z cząsteczkami na powierzchni, jak i wewnątrz komórek [3]. Wśród tych struktur wyróżnia się liposomy, nanoemulsje, nanotubule, dendrymery, nanocząsteczki metali, nanodiamenty, których potencjał wiąże się z możliwością zastosowania ich w wielu obszarach medycyny, także w immunologii. Nanocząsteczki mogą różnić się pod względem struktury, składu chemicznego, stosunku powierzchni do objętości, co determinuje ich rozpuszczalność i wpływa na właściwości fizykochemiczne. Manipulując poszczególnymi właściwościami nanostruktur można uzyskać nanomateriały odpowiednie do określonych zastosowań biomedycz- Keywords: nanoparticles, complement activation, vaccines, respiratory viruses, allergic rhinitis, asthma, chronic rhinosinusitis Adres do korespondencji / Address for correspondence mgr Anna Głobińska Klinika Immunologii, Reumatologii i Alergii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi 92-213 Łódź, ul. Pomorska 251 tel. 42 675 73 09, fax 42 678 22 92 e-mail: [email protected]; [email protected] nych. Dzięki temu możliwe jest kontrolowanie uwalniania leku z nanocząsteczkowych nośników w trakcie transportu do miejsca docelowego, co zwiększa skuteczność terapii i ogranicza ryzyko wystąpienia efektów ubocznych [4]. Ponadto nanocząsteczki mogą być zaprojektowane w taki sposób, by docierały do określonej tkanki lub narządu [5,6]. Dzięki nanonośnikom możliwe jest także pokonywanie barier fizjologicznych, np. bariery krew-mózg [7,8]. Wśród nanostruktur, które mogą znaleźć zastosowanie jako nośniki do celów terapeutycznych, wyróżnia się m.in. polimerowe nanocząsteczki, liposomy, nanokryształy, nanozawiesiny, fulereny, nanorurki, stałe nanocząsteczki lipidowe i dendrymery. Polimerowe nanocząsteczki są w większości przypadków biodegradowalne i biokompatybilne. Zazwyczaj są to polimery kwasu mlekowego (PLA), kwasu glikolowego (PGA) lub kopolimery kwasu mlekowego i glikolowego (PLGA). Mogą to być także struktury zbudowane z polimetakrylanu metylu (PMMA) [7]. Badania wykazały, że nanocząsteczki będące kopolimerami PLGA charakteryzują się zwiększoną Głobińska A i wsp. Nanocząsteczki – perspektywy zastosowania w immunologii i alergologii 233 zdolnością do dostarczania antygenów do komórek dendrytycznych [9]. Biodegradowalne polimerowe nanocząsteczki mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie jako nośniki w szczepionkach doustnych [10]. Najnowsze badania na modelach mysich sugerują, że wykorzystanie w szczepionkach nanocząsteczek będących kopolimerami kwasu mlekowego i glikolowego może skutecznie pobudzać odpowiedź humoralną, indukując produkcję przeciwciał IgA i IgG [11]. Podobne wyniki uzyskali wcześniej Sarti i wsp., wykazując, że zastosowanie nanocząsteczek składających się z PLGA jako nośników do jednoczesnego podania antygenu (owoalbumina) i adiuwantu (monofosforylowy lipid A) promuje odpowiedź humoralną [12]. Przykładem dopuszczonego do obrotu leku z wykorzystaniem polimerowych nanocząsteczek jest preparat zwierający pegylowany interferon alfa 2a/2b stosowany w leczeniu zakażeń wirusem zapalenia wątroby typu C [13]. foterycyna B [4]. Ich niewielkie rozmiary umożliwiają bezpieczne i skuteczne przenikanie przez kapilary [7]. Jednym z przykładów zastosowania nanokryształów w terapii jest podawany drogą doustną immuosupresyjny lek – Rapamune® [17]. Liposomy to zbudowane z podwójnej warstwy lipidowej pęcherzyki wypełnione wodą lub wodnym roztworem. Mogą być nośnikami związków terapeutycznych, które mogą być zamknięte we wnętrzu liposomu lub osadzone na jego powierzchni [14]. Ze względu na zawartość naturalnych biodegradowalnych fosfolipidów, nie są toksyczne ani immunogenne, zatem mogą być dobrymi systemami nośnikowymi w szczepionkach [15]. Stałe nanocząsteczki lipidowe składają się z hydrofobowego rdzenia pokrytego pojedynczą warstwą fosfolipidową [7]. Uznawane są za najskuteczniejsze nośniki lipidowe, stanowiące alternatywę dla innych nanostruktur. Mogą być stosowane w celu zwiększenia biodostępności niektórych leków, a także jako adiuwanty w szczepionkach [22]. Nanokryształy do celów terapeutycznych składają się z cząsteczek leku [16]. Rozpuszczenie nanokryształów w ciekłym nośniku prowadzi do powstania nanozawiesin, które mogą być stosowane w celu zwiększenia biodostępności podawanych doustnie leków tj. takrolimus czy am- Fulereny i nanorurki zalicza się do struktur utworzonych z atomów węgla. Fulereny to struktury kuliste, natomiast nanorurki mają kształt cylindryczny. Mogą być jedno-, dwulub wielościenne. Rozpuszczalne pochodne fulerenów składają się z 60 atomów węgla. Wykazano, że jednościenne nanorurki węglowe wywierają efekt prozapalny w komórkach linii A549 (komórki nabłonkowe raka płuc) [18,19]. Podobne działanie wywołują także na kokultury komórek nabłonka oskrzeli i fibroblastów [20]. Co ciekawe, najnowsze badania sugerują, że nanocząsteczki, takie jak nanorurki i fulereny C60, mogą być rozpoznawane jako patogeny przez receptory Toll-podobne [21]. Dendrymery stanowią klasę polimerów o rozgałęzionej strukturze. Mogą składać się z różnych polimerów, np. poliamidoamin, polietylenoimin, polipropylenoimin [23]. Badania Garcίa-Vallejo i wsp. wykazały, że zastosowanie glikopeptydowych dendrymerów ułatwia internalizację antygenu, a także prowadzi do silnej indukcji limfocytów CD4+ i CD8+ [24] (ryc. 1). Ryc. 1. Struktura wybranych nanocząsteczek. A) Nanorurki B) Dendrymery C) Liposomy D) Nanokryształy E) Polimerowe nanocząsteczki 234 Alergia Astma Immunologia 2014, 19 (4): 232-239 Interakcje nanocząsteczek z komórkami żernymi Działanie trombogenne Potencjalne zalety zastosowania systemów bazujących na wykorzystaniu nanostruktur to między innymi możliwość podania leku bezpośrednio do miejsca docelowego, poprawa stabilności a także zredukowanie efektów ubocznych. Jednakże, praktyczne zastosowanie takiej terapii napotyka pewne ograniczenia związane z odpowiedzią układu immunologicznego na pojawienie się nanocząsteczek. W momencie wniknięcia do układu krwionośnego, nanocząsteczki napotykają liczne białka i komórki odpowiedzi immunologicznej. Pochłonięcie nanostruktur może nastąpić bezpośrednio w krwiobiegu przy udziale monocytów lub komórek dendrytycznych lub po przedostaniu się do tkanek, np. przez komórki Kupffera w wątrobie, czy limfocyty B i makrofagi w obrębie śledziony, a wychwyt ten może być dodatkowo ułatwiony przez adsorpcję opsonin do powierzchni nanostruktur. Nierzadko dochodzi do tego zanim nanocząsteczka dotrze do miejsca docelowego, co przekłada się na obniżenie wydajności systemów bazujących na zastosowaniu nanocząsteczek [25]. Istotny wpływ na biodystrybucję nanocząsteczek może mieć trombogenność niektórych nanostruktr. Ze względu na fakt, że zastosowanie nanocząsteczek jako nośników umożliwiających kontrolowany transport leku do miejsca docelowego wiąże się z koniecznością wydłużenia czasu ich cyrkulacji w krwiobiegu, zwiększa to prawdopodobieństwo ich kontaktu z komórkami krwi obwodowej oraz komponentami układu krzepnięcia. Takie interakcje mogą przyczyniać się do powstania efektów ubocznych terapii, wywołanych aktywacją kaskady krzepnięcia, powstaniem zakrzepu, a nawet całkowitym bądź częściowym zablokowaniem światła naczynia krwionośnego przez skrzeplinę. W badaniach Guidetti i wsp. oceniano wpływ trzech rodzajów nanostruktur – nanokrzemionki, wielościennych nanorurek węglowych oraz nanosadzy na aktywację i agregację płytek krwi [31]. Wykazano, że wszystkie badane nanomateriały indukują szlaki biochemiczne odpowiedzialne za aktywację płytek krwi, doprowadzając do ich agregacji w wyniku uruchomienia mechanizmu angażującego integrynę αIIbβ3 i przyłączenia fibrynogenu. Co ciekawe, możliwa jest aktywacja odpowiedzi ze strony płytek krwi również w sytuacji, gdy badane nanostruktury są obecne w krwiobiegu w stężeniu niewystarczającym do wywołania agregacji płytek. Odbywa się to dzięki zdolności tych nanomateriałów do synergistycznego działania z podprogowymi ilościami fizjologicznych agonistów, np. TxA2 (tromboksan A2) czy ADP (adenozynodifosforan). Zatem, pojawienie się nawet minimalnej ilości nanocząsteczek w krwiobiegu może doprowadzić do rozwoju zakrzepicy. Rozpoznanie nanocząsteczek jako obcych przez układ odpornościowy i indukcja skierowanej przeciwko nim odpowiedzi ze strony układu odpornościowego może skutkować brakiem działania terapeutycznego. Ponadto, sfagocytowanie nanocząsteczek przez komórki żerne może prowadzić do niepożądanych interakcji z układem immunologicznym i promowania odpowiedzi zapalnej, a nawet przyczyniać się do powstania zaburzeń o charakterze autoimmunologicznym lub zwiększonej podatności na infekcje wirusowe czy choroby nowotworowe [26]. Niekorzystne właściwości biologiczne nanocząsteczek Biodystrybucja nanocząsteczek do określonych komórek lub narządów jest uzależniona także od ich działania trombogennego oraz zdolności do wywoływania hemolizy czy aktywacji dopełniacza. Działanie hemolityczne Nanocząsteczki, które indukują hemolizę mogą wykazywać zdolność adhezji do fragmentów komórek lub absorbować uwolnioną hemoglobinę, co zwiększa prawdopodobieństwo eliminacji przez makrofagi za pośrednictwem mechanizmów angażujących receptory zmiatacze lub na drodze fagocytozy wywołanej rozpoznaniem fosfatydyloseryny [25]. Sugeruje się, że istotną właściwością nanocząsteczek, które bezpośrednio uszkadzają błonę erytrocytów, jest ich ładunek powierzchniowy. Wskazuje na to fakt, że spośród pochodnych fulerenu C-60 działanie hemolityczne wykazują tylko cząsteczki o dodatnim ładunku powierzchniowym [27]. Potwierdzają to również liczne badania, w których oceniano efekt hemolityczny powodowany przez różnego rodzaju dendrymery. Wykazano znaczące obniżenie hemotoksycznego działania dendrymerów poliamidoaminowych [28], polipropylenoiminowych [29], i polilizynowych [30] po zneutralizowaniu ich powierzchniowego ładunku dodatniego. Aktywacja dopełniacza Projektowanie nanocząsteczek do zastosowań medycznych wymaga także uwzględnienia możliwości ich interakcji z komponentami układu dopełniacza, stanowiącymi istotny mechanizm odpowiedzi nieswoistej, będący pierwszą linią obrony przeciwko mikroorganizmom i obcym cząsteczkom wnikającym do organizmu. Aktywacja układu dopełniacza jest istotną przeszkodą, znacznie ograniczającą bezpieczeństwo stosowania terapii z wykorzystaniem nanocząsteczek. Związane jest to nie tylko z zaburzeniem biodystrybucji nanostruktur, ale również z potencjalnym ryzykiem wystąpienia reakcji nadwrażliwości, a także anafilaksji. Opisywane są przypadki pojawienia się działań niepożądanych związanych z medycznym zastosowaniem liposomów [32]. Wykazano, że pegylowana liposomalna doksorubicyna (Doxil®), stosowana w terapii nowotworów, wywołuje natychmiastowe reakcje nadwrażliwości. Reakcje te nie są związane z mechanizmem alergii mediowanej przez przeciwciała IgE. Sugeruje się, że objawy te spowodowane są aktywacją dopełniacza. Symptomy takie jak duszność, obrzęk twarzy, ból głowy, dreszcze, bóle w klatce piersiowej – w odróżnieniu od reakcji nadwrażliwości typu I – pojawiają się już przy pierwszej ekspozycji na lek [35]. Ze względu na swoją fosfolipidową strukturę, liposomy są silnymi aktywatorami dopełniacza. Mogą one indukować białka kaskady dopełniacza zarówno na drodze mechanizmów zależnych- jak i niezależnych od przeciwciał [36], a także za pośrednic- Głobińska A i wsp. Nanocząsteczki – perspektywy zastosowania w immunologii i alergologii twem receptorów zmiataczy [37]. Wyniki opublikowane w 1991 r. przez Chonna i wsp. sugerują, że liposomy o ładunku ujemnym indukują aktywację dopełniacza na drodze klasycznej, natomiast naładowane dodatnio – na drodze alternatywnej [38]. Najnowsze badania wykazały, że aktywacja dopełniacza może wynikać również z zastosowania nanostruktur lipidowych innych niż liposomy, np. perfluorokarbonu. Wykazano, że perfluorobromooktan zawierający 50 mol% DOTAP (metylosiarczan N-[1-(2,3-dioleoiloksy)propylo]-N,N,N-trimetyloamoniowy)) jest rozpoznawany przez przeciwciała, które z kolei aktywują dopełniacz na drodze klasycznej [39]. W przypadku cząsteczek zawierających 30 mol% GD-DOTA (sól N-metyloglukaminowa kompleksu gadolinu z kwasem 1,4,7,10-tetraazacyklododekano-1,4,7,10tetraoctowym) najczęściej są to przeciwciała klasy IgM [32]. Nanorurki węglowe aktywują układ dopełniaczanie tylko na drodze klasycznej za pośrednictwem składnika C1 i białka C-reaktywnego, ale także na drodze alternatywnej przy udziale białka C3 oraz w szlaku lektynowym. Salvador-Morales i wsp. wykazali, że rodzaj aktywowanego szlaku jest uzależniony od właściwości tych nanostruktur: jednościenne nanorurki uruchamiają klasyczną aktywację dopełniacza, natomiast dwuścienne – zarówno klasyczną, jak i alternatywną [40]. Z kolei droga lektynowa jest indukowana przez pegylowane jednościenne nanorurki [41]. Dożylne podanie nanocząsteczek skutkuje ich usunięciem z krwiobiegu w ciągu kilku minut. Badania sugerują, że obecność hydrofilowych łańcuchów na powierzchni nanostruktur zmniejsza częstość interakcji z białkami, co wydłuża czas cyrkulacji w układzie krwionośnym [42]. Shan i wsp. analizowali związek pomiędzy obecnością hydrofilowego łańcucha glikolu polietylenowego na powierzchni nanocząsteczki a szybkością usuwania nanostruktur, spowodowaną aktywacją dopełniacza, jak również pochłonięciem przez makrofagi. Wykazano, że obecność hydrofilowego łańcucha PEG może zmniejszać ryzyko rozszczepienia składnika C3 dopełniacza oraz hamować opsonizację i pochłonięcie nanostruktur przez makrofagi [43]. Interesującą metodę oszacowania zależności pomiędzy fizykochemicznymi właściwościami nanostruktur (m.in. rozmiar, potencjał zeta, indeks polidyspersji) a aktywacją dopełniacza in vivo, opisali Thomas i wsp. [44]. W badaniach wykorzystano algorytm MP5 pozwalający na ocenę indukowanej przez nanocząsteczki aktywności hemolitycznej dopełniacza na podstawie fizykochemicznych właściwości nanostruktur. Wykazano, że właściwości fizykochemiczne nanocząsteczek mogą być dobrym wskaźnikiem predykcyjnym, na podstawie którego można oszacować zdolność nanostruktur do aktywacji dopełniacza. Metody ograniczenia rozpoznania nanostruktur przez układ immunologiczny Interakcje nanocząsteczek z komórkami układu immunologicznego uzależnione są od wielu czynników. Wykazano, że różne nanostruktury oddziałują na różne szlaki sygnałowe, a właściwości danej nanocząsteczki determinują rodzaj ścieżek sygnałowych, które uruchomione zostaną w celu jej 235 zinternalizowana [25]. Przyjmuje się, że manipulując właściwościami takimi jak rozmiar, hydrofobowość/hydrofilowość czy powierzchniowy ładunek elektryczny można uzyskać nanocząsteczki, które nie będą rozpoznawane przez system odpornościowy, przed czym chroni np. połączenie nanocząsteczki z glikolem polietylenowym (PEG)lub innym polimerem [26]. Ponadto zastosowanie glikolu polietylenowego znacząco obniża właściwości hemolityczne nanocząsteczek [45], a także ogranicza agregację i aktywację trombocytów [46]. Jednakże, istnieją się doniesienia, sugerujące, że ta metoda ograniczenia toksyczności czy rozpoznania przez układ immunologiczny nie ma stuprocentowej skuteczności ze względu na możliwość powstania swoistych przeciwciał IgM anty-PEG po podaniu pegylowanych liposomów, co przyspiesza ich usuwanie z krwiobiegu [47-49]. Ponadto pegylacja nie zapewnia ochrony przed aktywacją dopełniacza [41]. Wykorzystanie nanocząsteczek w szczepionkach przeciwko wirusom układu oddechowego Tradycyjne szczepionki zawierają żywe atenuowane drobnoustroje, inaktywowane mikroorganizmy lub niektóre ich komponenty. Wiele z tych szczepionek charakteryzuje się dobrą skutecznością, niektóre natomiast nie zapewniają pełnej ochrony przed zakażeniem [50]. Ponadto, stosowanie szczepionek zawierających żywe drobnoustroje nie jest rekomendowane w przypadku większości osób z obniżoną odpornością [51]. Antygen szczepionkowy może być zamknięty wewnątrz nanostruktury, co ułatwia dostarczenie cząstek podlegających szybkiej degradacji w organizmie lub takich, które indukują jedynie krótkotrwałą i lokalną odpowiedź immunologiczną. Antygeny umieszczone na powierzchni nanonośnika mogą być zaprezentowane i rozpoznane przez układ immunologiczny podobnie jak antygeny drobnoustrojów [52]. Efektywność szczepionek oceniana jest na postawie ich zdolności do interakcji z komponentami układu odpornościowego oraz stymulacji odpowiedzi immunologicznej. Dzięki osiągnięciom nanotechnologii możliwe jest projektowanie potencjalnych adiuwantów i systemów nośnikowych do zastosowania w szczepionkach. Badania wykorzystujące nanocząsteczki jako adiuwanty wskazują, że indukują one odpowiedź immunologiczną co najmniej tak skutecznie jak powszechnie stosowane adiuwanty na bazie związków glinu. Cho i wsp. [53] wykazali, że nanocząsteczki oparte na strukturze tlenku kobaltu stymulują zarówno odpowiedź typu Th1, jak i Th-2.Ponadto, w mniejszym stopniu indukują produkcję przeciwciał IgE. Natomiast immunizacja za pomocą koloidalnego złota połączonego z haptenami i antygenami stymuluje produkcję przeciwciał wyższą niż w przypadku podania kompletnego adiuwantu Freunda [54]. Dokładny mechanizm działania adiuwantowego nanocząsteczek nie jest znany. Sugeruje się, że nanostruktury mogą wzmagać pochłanianie i prezentację antygenu pochłoniętego przez komórki dendrytyczne [26]. 236 Obecnie podejmowane są próby wprowadzenia nanocząsteczek za pośrednictwem szczepionek donosowo lub przezskórnie. Podanie tych szczepionek ma na celu pobudzenie odpowiedzi immunologicznej odpowiednio poprzez ekspozycję błony śluzowej nosa na antygeny, albo interakcję z obecnymi w warstwie naskórkowej i skórze właściwej komórkami dendrytycznymi. Donosowe podanie wolnych antygenów ma ograniczoną skuteczność ze względu na ich niską immunogenność i szybkie usuwanie z jamy nosowej. Ponadto, są one w niewielkim stopniu absorbowane przez komórki nabłonka nosa [55]. Istotnym czynnikiem warunkującym zdolność nanocząsteczek do pobudzania odpowiedzi immunologicznej jest ich rozmiar. Uważa się, że pokryte polimerem kwasu glikolowego nanostruktury o wielkości poniżej 500 nm indukują odpowiedź komórkową. Natomiast odpowiedź humoralna jest bardziej nasilona po doustnym i donosowym zastosowaniu nanonośników o wielkości 100 nm i 500 nm niż w przypadku podania większych nanostruktur (> 1000 nm [56]. Uzyskanie za pomocą tradycyjnego szczepienia długotrwałej, ochronnej odpowiedzi immunologicznej w drogach oddechowych nierzadko jest trudne do osiągnięcia. Zastosowanie nanocząsteczek jako nośników białek wirusowych pozwala na wydłużenie czasu uwalniania antygenu i stymulacji odpowiedzi immunologicznej, co przekłada się na zwiększenie skuteczności szczepionki. Badania nad wykorzystaniem osiągnięć nanotechnologii w szczepionkach niosą nadzieję na wprowadzenie nowych metod zwalczania infekcji wirusowych. Nanocząsteczki w szczepionkach przeciw infekcjom RSV Ludzki syncytialny wirus oddechowy jest czynnikiem wywołującym infekcje dolnych dróg oddechowych u niemowląt, dorosłych, osób starszych oraz pacjentów z obniżoną odpornością [57,58]. Ze względu na ryzyko wystąpienia poważnych objawów choroby i zaostrzenia procesów zapalnych w dolnych drogach oddechowych u dzieci, które po szczepieniu przeciwko RSV przebyły naturalne zakażenie, obecnie skuteczna i bezpieczna metoda immunizacji nie jest dostępna [59,60]. Roux i wsp. [61] zaproponowali wykorzystanie białka nukleokapsydu wirusowego jako antygenu w formie nanocząsteczek połączonych z bakteryjnym RNA. Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że donosowe podanie takiej szczepionki ma silne działanie immunogenne i zapewnia skuteczną ochronę przed zakażeniem. Dowiedziono, że nanocząsteczki są szybko pochłaniane przez komórki dendrytyczne oraz makrofagi, będące kluczowymi komórkami indukującymi odpowiedź na antygen w drogach oddechowych. Co więcej, zaobserwowano, że podanie dwóch dawek szczepionki w odstępach dwutygodniowych nie wywołało zaostrzenia objawów choroby, a znacząco obniżyło poziom replikacji wirusa w komórkach płuc. Podskórne podanie szczepionki stymuluje działanie protekcyjne w znacznie mniejszym stopniu niż w przypadku donosowego szczepienia. Donosowa immunizacja indukuje zarówno miejscową, Alergia Astma Immunologia 2014, 19 (4): 232-239 jak i systemową odpowiedź humoralną. W popłuczynach pęcherzykowo-oskrzelowych uprzednio immunizowanych myszy zakażonych następnie RSV wykryto efektorowe limfocyty CD4+ i CD8+ oraz swoiste przeciwciała klas IgG1, IgG2 oraz IgA [61]. Badania na modelach mysich wskazują na możliwość wykorzystania w szczepionkach wirusowego białka G [62]. Sugeruje się, że białko to odgrywa istotną rolę w patogenezie choroby, ze względu na zdolność do wiązania z receptorem CX3CR1 dla chemokin, co ułatwia wirusom zakażanie komórek [63]. Zastosowanie nanocząsteczek jako nośników dla wirusowego białka G obejmującego motyw CX3C, indukowało produkcję przeciwciał blokujących interakcje wirusowego motywu CX3C z receptorem CX3CR1, a także prowadziło do odpowiedzi ze strony limfocytów cytotoksycznych. Co ciekawe, wykazano indukcję odpowiedzi komórkowej przeciwko wirusowemu antygenowi M2, mimo iż podana szczepionka nie zawierała tego epitopu. Mechanizm, na drodze którego pobudzana jest odpowiedź limfocytów CD8+ na ten antygen nie jest jasny [62]. Szczepionki przeciwgrypowe Wirus grypy, ze względu na zdolność mutacji, stanowi ciągłe zagrożenie dla populacji ludzkiej. Wywoływana przez ten wirus grypa – ostra choroba zakaźna układu oddechowego – może prowadzić do poważnych powikłań. [64] Kanekiyo i wsp. [65] stworzyli nowy rodzaj szczepionki przeciw grypie. Badacze, wykorzystując ferrytynę (białko naturalnie tworzące nanocząsteczki zbudowane z 24 polipeptydów) połączoną z cząsteczkami hemaglutyniny stworzyli strukturę budową przypominającą wirusa grypy. Wykazano, że u zwierząt immunizowanych tak przygotowaną szczepionką miano przeciwciał neutralizujących było około 34-krotnie wyższe niż po zastosowaniu tradycyjnej szczepionki. Co ciekawe, mimo iż w szczepionce zastosowano tylko cząsteczkę hemaglutyniny pochodzącą z serotypu wirusa grypy z 1999 roku, przeciwciała powstałe w odpowiedzi na ten antygen neutralizowały także glikoproteiny H1N1 pochodzące z licznych serotypów z lat ubiegłych [65]. Szczepionka przeciwko wirusowi paragrypy Wirus paragrypy typu 3 jest częstą przyczyną infekcji układu oddechowego u noworodków i małych dzieci. Obecnie nie jest dostępna szczepionka przeciwko temu wirusowi. Podejmowano próby wykorzystania w szczepionkach bydlęcego wirusa paragrypy typu 3 [66,67]. Jedną ze strategii było zastosowanie nanocząsteczek jako nośników dla antygenów tego wirusa. Wykazano, że podanie donosowe szczepionki bazującej na nanostrukturach PLGA indukowało u immunizowanych myszy wysoką produkcję swoistych względem wirusa przeciwciał [68]. Niedawno opublikowane wyniki sugerują wykorzystanie w nanoszczepionkach cząsteczek srebra syntetyzowanych przy użyciu metod biologicznych. Przyjmuje się, że przeciwwirusowe działanie nanocząsteczek srebra polega na blokowaniu interakcji wirusa z komórką i jest uzależnione od wielkości oraz potencjału zeta tych nanostruktur. W zależności od systemu biologicznego użytego do syntezy nanocząsteczek srebra, możliwe jest uzyskanie nanostruktur o pożąda- Głobińska A i wsp. Nanocząsteczki – perspektywy zastosowania w immunologii i alergologii nych dla wywołania efektu przeciwwirusowego rozmiarach. W przeprowadzonych badaniach największą zdolność do hamowania replikacji wirusa wykazywały nanocząsteczki produkowane przez grzyby z rodzaju Curvularia oraz Fusariumoxysporum [69]. Nanotechnologia w terapii chorób dróg oddechowych Przewlekłe zapalenie zatok przynosowych Przewlekłe zapalenie zatok przynosowych jest stanem zapalnym błony śluzowej nosa, który objawia się niedrożnością przewodów nosowych, wyciekiem ropnym z nosa, bólami twarzy oraz zaburzeniami węchu [70]. Leczenie za pomocą glikokortykosteroidów oraz antybiotyków nie zawsze przynosi zadowalające efekty, a czasem wywołuje działania niepożądane [71]. Miejscowe podanie leków za pomocą nanonośników może znacząco zredukować ryzyko wystąpienia efektów ubocznych, polepszając tym samym wydajność leczenia. Ze względu na fakt, że cząstki polistyrenowe opłaszczone glikolem polietylenowym wykazują zdolność do penetracji błony śluzowej, grupa amerykańskich badaczy zaproponowała zastosowanie ich jako potencjalnych nośników leków. W badaniach in vitro wykazano, że nanostruktury te mogą penetrować błonę śluzową u wszystkich pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok przynosowych oraz u połowy chorych z polipami nosa [72]. Astma oskrzelowa Astma oskrzelowa charakteryzuje się nadreaktywnością oskrzeli i przewlekłym stanem zapalnym dróg oddechowych, którego konsekwencją jest remodeling. Zmiany te często mają charakter postępujący, dlatego istotne jest wczesne wdrożenie leczenia [73]. Niska depozycja płucna leków podawanych za pomocą nebulizacji stanowi przeszkodę na drodze skutecznego leczenia pacjentów z astmą oskrzelową. Nadzieję na poprawienie dystrybucji leku niesie zastosowanie w terapii osiągnięć nanomedycyny. ElGendy i wsp. [74] zastosowali w badaniach nanocząsteczki o rozmiarach 160-230 nm. Wykazano, że właściwości aerodynamiczne aglomeratów nanocząsteczek budezonidu są odpowiednie do zastosowania w terapii wziewnej, a ich struktura pozwala na uzyskanie wydajnej depozycji płucnej. Badania na modelu mysim przeprowadzone przez grupę naukowców z Japonii wykazały przeciwzapalne działanie polimerycznych nanocząsteczek zawierających betametazon. U zwierząt leczonych tym preparatem odnotowano spadek liczby eozynofilów oraz IL-4 i IL-13 w popłuczynach pęcherzykowo-oskrzelowych. Sugeruje się, że zastosowanie nanocząsteczek jako nośników betametazonu może przyczynić się do obniżenia dawek leku stosowanych w terapii astmy oskrzelowej. Ponadto, może być skuteczne w leczeniu astmy steroidoopornej [75]. Bhvana i wsp. [76] ocenili stopień dystrybucji nanocząsteczkowego salbutamolu podawanego za pomocą inhalatorów proszkowych. Wykazano ponad 2-krotnie większą depozycję nanocząsteczek leku w płucach w porównaniu z preparatami mikronizowanego salbutamolu. 237 Alergiczny nieżyt nosa Najczęstsza z chorób atopowych, alergiczny nieżyt nosa, definiowana jest jako IgE-zależna reakcja zapalna pojawiająca się po ekspozycji błony śluzowej nosa na alergeny. Objawy alergicznego nieżytu nosa obejmują katar surowiczy lub śluzowy, kichanie, świąd oraz niedrożność nosa [77]. Stosowana w leczeniu immunoterapia swoista nie zawsze przynosi zadowalające efekty kliniczne i wiąże się z ryzykiem wystąpienia działań niepożądanych [78]. Obecnie podejmowane są próby wykorzystania nanocząsteczek w szczepionkach alergenowych. Badania sugerują, że nanostruktury zbudowane z kwasu poli-γ-glutaminowego są z łatwością internalizowane przez komórki dendrytyczne i skutecznie stymulują produkcję cytokin i chemokin. Ponadto doświadczenia in vitro na komórkach poddanych działaniu tych nanocząsteczek oraz ekstraktu alergenowego z Phleumpratense wykazały wzmożoną produkcję IL-10 oraz proliferację limfocytów T pamięci immunologicznej [79]. Co ciekawe, udowodniono, że fulereny hamują uwolnienie mediatorów reakcji zapalnej przez komórki tuczne i w przyszłości mogą znaleźć zastosowanie w terapii chorób, u podłoża których leżą mechanizmy nadwrażliwości typu I [80]. Podsumowanie Zastosowanie osiągnięć nanotechnologii w medycynie cieszy się obecnie ogromnym zainteresowaniem badaczy na całym świecie. Potencjał terapii z wykorzystaniem nanostruktur wiąże się z poprawą jakości życia pacjentów, dzięki możliwości zmniejszenia dawek leków oraz ograniczeniu ryzyka wystąpienia działań niepożądanych. Ponadto, zastosowanie nanocząsteczek jako nośników antygenów niesie nadzieję na wprowadzenie szczepionek, których produkcja dotychczas nie była możliwa. Mimo, iż opisane powyżej próby wykorzystania nanocząsteczek w terapii chorób dróg oddechowych wymagają przeprowadzenia jeszcze wielu badań, liczne preparaty bazujące na osiągnięciach nanotechnologii są już dostępne na rynku. W większości są to preparaty liposomalne i polimeryczne nanocząsteczki, stosowane m.in. w zwalczaniu infekcji grzybiczych, w leczeniu ciężkiego złożonego niedoboru odporności spowodowanego mutacją genu deaminazy adenozynowej, a także jako nośniki w szczepionkach. Jednak, mimo wielu korzyści, jakie oferuje nanomedycyna, projektując systemy nośnikowe do zastosowań terapeutycznych, należy uwzględnić fakt, że wprowadzenie nanocząsteczek do organizmu wiąże się z rykiem rozpoznania ich przez układ immunologiczny i indukcji skierowanej przeciwko nim odpowiedzi zarówno humoralnej, jak i komórkowej. Stwarza to istotne zagrożenie pojawienia się działań ubocznych takiej terapii, której ostateczne efekty nie są dobrze poznane. Opisano liczne przypadki interakcji nanocząsteczek z komponentami układu immunologicznego. Zatem, konieczne są dalsze badania mające na celu wprowadzenie modyfikacji uniemożliwiających rozpoznanie nanostruktur przez system odpornościowy. 238 Alergia Astma Immunologia 2014, 19 (4): 232-239 Piśmiennictwo 1. Petros RA, DeSimone JM. Strategies in the design of nanoparticles for therapeutic applications. Nat Rev Drug Discov 2010; 9: 615-27. 22. Kamboj S, Bala S, Nair AB. Solid lipid nanoparticles: an effective lipid based technology for poorly water soluble drugs. Int J Pharm Sci Rev Res 2010; 5: 78-90. 2. Smith DM, Simon JK, Baker JR, Jr. Applications of nanotechnology for immunology. Nat Rev Immunol 2013; 13: 592-605. 23. Aulentaa FHW, Rannardb S. Dendrimers: a new class of nanoscopic containers and delivery devices. Eur Polym J 2003; 39: 1741-71. 3. Cai W, Gao T, Hong H i wsp. Applications of gold nanoparticles in cancer nanotechnology. Nanotechnol Sci Appl 2008; 1: 1732. 4. Kayser O, Lemke A, Hernandez-Trejo N. The impact of nanobiotechnology on the development of new drug delivery systems. Curr Pharm Biotechnol 2005;6: 3-5. 5. Sonoke S, Ueda T, Fujiwara K i wsp. Galactose-modified cationic liposomes as a liver-targeting delivery system for small interfering RNA. Biol Pharm Bull 2011; 34: 1338-42. 6. Allon N, Saxena A, Chambers C i wsp. A new liposome-based gene delivery system targeting lung epithelial cells using endothelin antagonist. J Control Release 2012; 160: 217-24. 7. Rawat M, Singh D, Saraf S i wsp. Nanocarriers: promising vehicle for bioactive drugs. Biol Pharm Bull 2006; 29: 1790-8. 8. Bhaskar S, Tian F, Stoeger T i wsp. Multifunctional Nanocarriers for diagnostics, drug delivery and targeted treatment across blood-brain barrier: perspectives on tracking and neuroimaging. Part Fibre Toxicol 2010; 7: 3. 9. Elamanchili P, Diwan M, Cao M i wsp. Characterization of poly(D,L-lactic-co-glycolic acid) based nanoparticulate system for enhanced delivery of antigens to dendritic cells. Vaccine 2004; 22: 2406-12. 10. Galindo-Rodriguez SA, Allemann E, Fessi H i wsp. Polymeric nanoparticles for oral delivery of drugs and vaccines: a critical evaluation of in vivo studies. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst 2005; 22: 419-64. 11. Ma T, Wang L, Yang T i wsp. Homogeneous PLGA-lipid nanoparticle as a promising oral vaccine delivery system for ovalbumin. Asian J Pharm Sci 2014; 9: 129-36. 12. Sarti F, Perera G, Hintzen F i wsp. In vivo evidence of oral vaccination with PLGA nanoparticles containing the immunostimulant monophosphoryl lipid A. Biomaterials 2011; 32: 4052-7. 13. Foster GR. Pegylated interferons for the treatment of chronic hepatitis C: pharmacological and clinical differences between peginterferon-alpha-2a and peginterferon-alpha-2b. Drugs 2010; 70): 147-65. 14. Faraji AH, Wipf P. Nanoparticles in cellular drug delivery. Bioorg Med Chem 2009; 17: 2950-62. 15. Giddam AK, Zaman M, Skwarczynski M i wsp. Liposome-based delivery system for vaccine candidates: constructing an effective formulation. Nanomedicine (Lond) 2012; 7: 1877-93. 16. Junghanns JU, Muller RH. Nanocrystal technology, drug delivery and clinical applications. Int J Nanomed 2008; 3: 295-309. 17. Zhang L, Gu FX, Chan JM i wsp. Nanoparticles in medicine: therapeutic applications and developments. Clin Pharmacol Ther 2008; 83: 761-9. 18. Baktur R, Patel H, Kwon S. Effect of exposure conditions on SWCNT-induced inflammatory response in human alveolar epithelial cells. Toxicol In Vitro 2011; 25: 1153-60. 19. Davoren M, Herzog E, Casey A i wsp. In vitro toxicity evaluation of single walled carbon nanotubes on human A549 lung cells. Toxicol In Vitro 2007; 21: 438-48. 20. Stoker E, Purser F, Kwon S i wsp. Alternative estimation of human exposure of single-walled carbon nanotubes using threedimensional tissue-engineered human lung. Int J Toxicol 2008; 27: 441-8. 21. Turabekova M, Rasulev B, Theodore M i wsp. Immunotoxicity of nanoparticles: a computational study suggests that CNTs and C60 fullerenes might be recognized as pathogens by Toll-like receptors. Nanoscale 2014; 6: 3488-95. 24. Garcia-Vallejo JJ, Ambrosini M, Overbeek A i wsp. Multivalent glycopeptide dendrimers for the targeted delivery of antigens to dendritic cells. Mol Immunol 2013; 53: 387-97. 25. Dobrovolskaia MA, Aggarwal P, Hall JB i wsp. Preclinical studies to understand nanoparticle interaction with the immune system and its potential effects on nanoparticle biodistribution. Mol Pharm 2008; 5: 487-95. 26. Zolnik BS, Gonzalez-Fernandez A, Sadrieh N i wsp. Nanoparticles and the immune system. Endocrinology 2010; 151: 458-65. 27. Bosi S, Feruglio L, Da Ros T i wsp. Hemolytic effects of watersoluble fullerene derivatives. J Med Chem 2004; 47: 6711-5. 28. Domanski DM, Klajnert B, Bryszewska M. Influence of PAMAM dendrimers on human red blood cells. Bioelectrochemistry 2004; 63: 189-91. 29. Agashe HB, Dutta T, Garg M i wsp. Investigations on the toxicological profile of functionalized fifth-generation poly (propylene imine) dendrimer. J Pharm Pharmacol 2006; 58: 1491-8. 30. Shah DS, Sakthivel T, Toth I i wsp. DNA transfection and transfected cell viability using amphipathic asymmetric dendrimers. Int J Pharm 2000; 208: 41-8. 31. Guidetti GF, Consonni A, Cipolla L i wsp. Nanoparticles induce platelet activation in vitro through stimulation of canonical signalling pathways. Nanomedicine 2012; 8: 1329-36. 32. Pham CT, Mitchell LM, Huang JL i wsp. Variable antibody-dependent activation of complement by functionalized phospholipid nanoparticle surfaces. J Biol Chem 2011; 286: 123-30. 33. Szebeni J. Complement activation-related pseudoallergy: a new class of drug-induced acute immune toxicity. Toxicology 2005; 216: 106-21. 34. Szebeni J, Baranyi L, Savay S i wsp. The Role of Complement Activation in Hypersensitivity to Pegylated Liposomal Doxorubicin (Doxil®). J Liposom Res 2000; 10: 467-81. 35. Chanan-Khan A, Szebeni J, Savay S i wsp. Complement activation following first exposure to pegylated liposomal doxorubicin (Doxil): possible role in hypersensitivity reactions. Ann Oncol 2003; 14: 1430-7. 36. Bradley AJ, Brooks DE, Norris-Jones R i wsp. C1q binding to liposomes is surface charge dependent and is inhibited by peptides consisting of residues 14-26 of the human C1qA chain in a sequence independent manner. Biochim Biophys Acta 1999; 1418: 19-30. 37. Shibuya-Fujiwara N, Hirayama F, Ogata Y i wsp. Phagocytosis in vitro of polyethylene glycol-modified liposome-encapsulated hemoglobin by human peripheral blood monocytes plus macrophages through scavenger receptors. Life Sci 2001; 70: 291300. 38. Chonn A, Cullis PR, Devine DV. The role of surface charge in the activation of the classical and alternative pathways of complement by liposomes. J Immunol 1991; 146: 4234-41. 39. Pham CT, Thomas DG, Beiser J i wsp. Application of a hemolysis assay for analysis of complement activation by perfluorocarbon nanoparticles. Nanomedicine 2014; 10: 651-60. 40. Salvador-Morales C, Flahaut E, Sim E i wsp. Complement activation and protein adsorption by carbon nanotubes. Mol Immunol 2006; 43: 193-201. 41. Hamad I, Christy Hunter A, Rutt KJ i wsp. Complement activation by PEGylated single-walled carbon nanotubes is independent of C1q and alternative pathway turnover. Mol Immunol 2008; 45: 3797-803. Głobińska A i wsp. Nanocząsteczki – perspektywy zastosowania w immunologii i alergologii 42. Vonarbourg A, Passirani C, Saulnier P i wsp. Parameters influencing the stealthiness of colloidal drug delivery systems. Biomaterials 2006; 27: 4356-73. 43. Shan X, Yuan Y, Liu C i wsp. Influence of PEG chain on the complement activation suppression and longevity in vivo prolongation of the PCL biomedical nanoparticles. Biomed Microdevices 2009; 11: 1187-94. 44. Thomas DG, Chikkagoudar S, Heredia-Langne A i wsp. Physicochemical signatures of nanoparticle-dependent complement activation. Comput Sci Disc 2014; 7: 015003. 45. Kim D, El-Shall H, Dennis D i wsp. Interaction of PLGA nanoparticles with human blood constituents. Colloids Surf B Biointerfaces 2005; 40: 83-91. 46. Koziara JM, Oh JJ, Akers WS i wsp. Blood compatibility of cetyl alcohol/polysorbate-based nanoparticles. Pharm Res 2005; 22: 1821-8. 239 62. Jorquera PA, Choi Y, Oakley KE i wsp. Nanoparticle vaccines encompassing the respiratory syncytial virus (RSV) G protein CX3C chemokine motif induce robust immunity protecting from challenge and disease. PloS one 2013; 8: e74905. 63. Tripp RA, Jones LP, Haynes LM i wsp. CX3C chemokine mimicry by respiratory syncytial virus G glycoprotein. Nat Immunol 2001; 2: 732-8. 64. Rothberg MB, Haessler SD, Brown RB. Complications of viral influenza. Am J Med 2008; 121: 258-64. 65. Kanekiyo M, Wei CJ, Yassine HM i wsp. Self-assembling influenza nanoparticle vaccines elicit broadly neutralizing H1N1 antibodies. Nature 2013; 499: 102-6. 66. Greenberg DP, Walker RE, Lee MS i wsp. A bovine parainfluenza virus type 3 vaccine is safe and immunogenic in early infancy. J Infect Dis 2005; 191: 1116-22. 47. Ishida T, Wang X, Shimizu T i wsp. PEGylated liposomes elicit an anti-PEG IgM response in a T cell-independent manner. J Control Release 2007; 122: 349-55. 67. Bernstein DI, Malkin E, Abughali N i wsp. Phase 1 study of the safety and immunogenicity of a live, attenuated respiratory syncytial virus and parainfluenza virus type 3 vaccine in seronegative children. Pediatr Infect Dis J 2012; 31: 109-14. 48. Wang X, Ishida T, Kiwada H. Anti-PEG IgM elicited by injection of liposomes is involved in the enhanced blood clearance of a subsequent dose of PEGylated liposomes. J Control Release 2007; 119: 236-44. 68. Shephard MJ, Todd D, Adair BM i wsp. Immunogenicity of bovine parainfluenza type 3 virus proteins encapsulated in nanoparticle vaccines, following intranasal administration to mice. Res Vet Sci 2003; 74: 187-90. 49. Ishida T, Atobe K, Wang X i wsp. Accelerated blood clearance of PEGylated liposomes upon repeated injections: effect of doxorubicin-encapsulation and high-dose first injection. J Control Release 2006; 115: 251-8. 69. Gaikwad S, Ingle A, Gade A i wsp. Antiviral activity of mycosynthesized silver nanoparticles against herpes simplex virus and human parainfluenza virus type 3. Int J Nanomed 2013; 8: 4303-14. 50. Brandt L, Feino Cunha J, Weinreich Olsen A i wsp. Failure of the Mycobacterium bovis BCG vaccine: some species of environmental mycobacteria block multiplication of BCG and induction of protective immunity to tuberculosis. Infect Immun 2002; 70: 672-8. 70. Benninger MS, Ferguson BJ, Hadley JA i wsp. Adult chronic rhinosinusitis: definitions, diagnosis, epidemiology, and pathophysiology. Otolaryngol Head Neck Surg 2003; 129(3 Suppl): S1-32. 51. L'Huillier AG, Posfay-Barbe KM. Live viral vaccines in immunocompromised patients. Future Virology 2014; 9: 161-71. 52. Gregory AE, Titball R, Williamson D. Vaccine delivery using nanoparticles. Front Cell Infect Microbiol 2013; 3: 13. 53. Cho WS, Dart K, Nowakowska DJ i wsp. Adjuvanticity and toxicity of cobalt oxide nanoparticles as an alternative vaccine adjuvant. Nanomedicine (Lond) 2012; 7: 1495-505. 54. Dykman LA, Sumaroka MV, Staroverov SA i wsp. [Immunogenic properties of the colloidal gold]. Izv Akad Nauk Ser Biol. 2004; 1: 86-91 [Article in Russian]. 55. Lang P, Shu J. Applications of Nanotechnology in Infectious Disease. UWO Medical Journal 2011; 78: 35-8. 56. Jung T, Kamm W, Breitenbach A i wsp. Tetanus toxoid loaded nanoparticles from sulfobutylated poly(vinyl alcohol)-graft-poly(lactide-co-glycolide): evaluation of antibody response after oral and nasal application in mice. Pharm Res 2001; 18: 352-60. 57. Falsey AR. Respiratory syncytial virus infection in adults. Semin Respir Crit Care Med. 2007; 28: 171-81. 58. Hall CB, Weinberg GA, Iwane MK i wsp. The burden of respiratory syncytial virus infection in young children. N Engl J Med 2009; 360: 588-98. 59. Castilow EM, Olson MR, Varga SM. Understanding respiratory syncytial virus (RSV) vaccine-enhanced disease. Immunol Res 2007; 39: 225-39. 60. Kapikian AZ, Mitchell RH, Chanock RM i wsp. An epidemiologic study of altered clinical reactivity to respiratory syncytial (RS) virus infection in children previously vaccinated with an inactivated RS virus vaccine. Am J Epidemiol 1969; 89: 405-21. 61. Roux X, Dubuquoy C, Durand G i wsp. Sub-nucleocapsid nanoparticles: a nasal vaccine against respiratory syncytial virus. PloS one 2008; 3: e1766. 71. Piromchai P, Kasemsiri P, Laohasiriwong S i wsp. Chronic rhinosinusitis and emerging treatment options. Int J Gen Med 2013; 6: 453-64. 72. Lai SK, Suk JS, Pace A i wsp. Drug carrier nanoparticles that penetrate human chronic rhinosinusitis mucus. Biomaterials 2011; 32: 6285-90. 73. Jeffery PK. Remodeling and inflammation of bronchi in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Proc Am Thorac Soc. 2004; 1: 176-83. 74. El-Gendy N, Gorman EM, Munson EJ i wsp. Budesonide nanoparticle agglomerates as dry powder aerosols with rapid dissolution. J Pharm Sci 2009; 98: 2731-46. 75. Matsuo Y, Ishihara T, Ishizaki J i wsp. Effect of betamethasone phosphate loaded polymeric nanoparticles on a murine asthma model. Cell Immunol 2009; 260: 33-8. 76. Bhavna, Ahmad FJ, Mittal G i wsp. Nano-salbutamol dry powder inhalation: a new approach for treating broncho-constrictive conditions. Eur J Pharm Biopharm. 2009; 71: 282-91. 77. Bousquet J, Jacot W, Vignola AM i wsp. Allergic rhinitis: a disease remodeling the upper airways? J Allergy Clin Immunol 2004; 113: 43-9. 78. Focke M, Swoboda I, Marth K i wsp. Developments in allergen-specific immunotherapy: from allergen extracts to allergy vaccines bypassing allergen-specific immunoglobulin E and T cell reactivity. Clin Exp Allergy 2010; 40: 385-97. 79. Broos S, Lundberg K, Akagi T i wsp. Immunomodulatory nanoparticles as adjuvants and allergen-delivery system to human dendritic cells: Implications for specific immunotherapy. Vaccine 2010; 28: 5075-85. 80. Ryan JJ, Bateman HR, Stover A i wsp. Fullerene nanomaterials inhibit the allergic response. J Immunol 2007; 179: 665-72.