nová náplast proti chřipce bez jehly otočila imunitní systém podobně jako tradiční chřipka bez negativních vedlejších účinků, podle studie zveřejněné v Journal of Investigative dermatology. Přestože je výzkum v raných fázích (náplast nebyla testována na lidech), je to důležitý krok směrem k technologii, která by mohla nahradit metody očkování založené na jehlách, které vyžadují podání zdravotnickými pracovníky a odstranění biologického odpadu.
“ vědci studují přístupy k očkování bez jehly téměř dvě desetiletí, ale žádná z technologií nesplnila humbuk,“ řekl Benjamin L.Miller, Ph.D., odpovídající autor a děkanský profesor dermatologie na University of Rochester Medical Center. „Naše náplast překonává mnoho výzev, kterým čelí mikrojehlové náplasti pro dodávku vakcíny, hlavní metoda, která byla testována v průběhu let, a naše účinnost a nedostatek toxicity mě vzrušují vyhlídkou na produkt, který by mohl mít obrovské důsledky pro globální zdraví.“
časté kožní onemocnění připravuje cestu pro chřipku bez jehly
Transport velkých molekul, jako jsou proteiny vakcíny proti chřipce, přes kůži je obtížné, protože kůže je určena k tomu, aby udržovala věci mimo tělo a nepouštěla je dovnitř. Studijní tým se poučil z výzkumu a léčby běžného zánětlivého kožního onemocnění, aby překonal tuto překážku a informoval o své strategii očkování proti chřipce.
u pacientů s ekzémem nebo atopickou dermatitidou je kožní bariéra netěsná, což umožňuje, aby pyly, plísně a řada dalších alergenů pronikly kůží a byly vnímány imunitním systémem. Lisa A. Beck, M. D., odpovídající autor a děkan profesor dermatologie na University of Rochester Medical Center zjistil, že exprese proteinu zvaného claudin-1 pomáhá udržovat bariérovou sílu a snižuje propustnost kůže. Claudin-1 je významně snížen u pacientů s ekzémem (tedy netěsnou kožní bariérou) ve srovnání s jedinci bez onemocnění.
v minulém výzkumu Beck zjistil, že snížení exprese claudinu-1 v kožních buňkách od zdravých dárců způsobilo, že kůže byla propustnější. Beck, Miller a první autor Matthew Brewer, Ph.D., přemýšleli, jestli by mohli použít tuto indukovanou permeabilitu k tomu, aby dostali virus vakcíny proti chřipce přes kůži. Klíčem by bylo narušit kožní bariéru dostatečně dlouho, aby se virus dostal, ale ne tak dlouho, aby se dovnitř dostaly nežádoucí věci.
jak to funguje: dermatologie, chemie a biologie vakcín se srazí
Miller, chemik, pracoval s Brewerem, který byl vyškolen v biologii vakcín a imunologii, na vývoji syntetických peptidů, které se váží na claudin-1 a inhibují ho ve snaze otevřít kožní bariéru. Testovali své formulace v lidských kožních buňkách a identifikovali peptid, který narušil bariéru bez toxických účinků.
dále navrhli náplast obsahující syntetický peptid a rekombinantní vakcínu proti chřipce a testovali dva scénáře. V první položili náplast na myši, aby primární imunitní systém a následně podali intramuskulární chřipku, aby posílili imunitu. Ve druhém udělali pravý opak, podání Intramuskulární chřipkové injekce nejprve k prime imunitní systém následovaný náplastí pro posílení imunity.
v obou scénářích umístili náplast proti chřipce, která vypadá jako malý kousek pásky, na záda myší a odešla, pokud tam bude jen 18 a 36 hodin. Náplast účinně otevřela kožní bariéru, měřeno ztrátou vody kůží.
když byla náplast umístěna jako první, nedošlo k významné imunitní odpovědi, což naznačuje, že nemusí být účinná při užívání dítěte dosud neléčeného chřipkou, které nedostalo injekci proti chřipce nebo které bylo viru vystaveno odpovídající ochraně. Ale inicioval robustní imunitní odpověď (měřeno zvýšením protilátek proti viru vakcíny proti chřipce), když následoval intramuskulární výstřel, což naznačuje, že by to mohlo zvýšit již existující imunitu pro kohokoli, kdo byl očkován a/nebo vystaven viru (napodobující, co se stane, když dostaneme sezónní chřipkové výstřely rok co rok).
důležité je, že tým nezaznamenal žádné fyzické změny na kůži během tříměsíčního období, kdy byly myši pozorovány, což znamená, že krátké narušení bariéry nezvyšovalo riziko infekce.
„když jsme aplikovali náplast s peptidem, kůže myši se na krátkou dobu stala propustnou,“ řekl Brewer, postdoktorand v laboratořích Beck a Miller. „Ale jakmile byla náplast odstraněna, kožní bariéra se začala uzavírat. Významné rozdíly jsme viděli již hodinu po odstranění a do 24 hodin se pokožka vrátila do normálu, což je z bezpečnostního hlediska skvělá zpráva.“
vylepšené dodávání vakcín pro globální zdraví
současné vakcíny na bázi jehel jsou účinné, ale vyžadují, aby zdravotnický personál dodával, vytvářel biohazardy (ostré předměty) vyžadující likvidaci a způsoboval pacientům bolest a úzkost-všechny překážky v dodávkách v rozvojových zemích světa, které jsou oblastmi největší potřeby.
„tyto země nemají pracovní sílu k očkování celé populace,“ řekl Beck. „Kromě toho existuje averze ke zdravotní péči v mnoha z těchto komunit. Jehla je bolestivá, je invazivní, a to ztěžuje věci, když máte co do činění s kulturní zaujatostí proti preventivní medicíně.“
náplast proti chřipce by mohla poskytnout neinvazivní způsob, jak rychle a levně podávat vakcíny velkému počtu lidí.
„pokud chcete očkovat vesnici v Africe, nechcete to dělat jehlami,“ dodal Miller. „Náplast nemusí být chlazena, může ji aplikovat kdokoli a neexistují žádné obavy z likvidace nebo opětovného použití jehel.“
co bude dál?
na náplasti proti chřipce je třeba udělat mnohem více práce, včetně dalších studií na zvířatech, které týmu pomohou optimalizovat dobu, po kterou musí náplast zůstat na kůži, aby se odpovídajícím způsobem zvýšila imunitní odpověď. Tým doufá, že v budoucnu provede pokusy na lidech, a věří, že pokud bude náplast účinná u lidí, mohla by fungovat pro nemoci, pro které již existuje vakcína na bázi jehly.
výzkum byl financován z grantu na vývoj technologií od UR Ventures a grantů od National Institutes of Health. Kromě Millera, Becka a Brewera přispěli ke studii Elizabeth Anderson, Radha Pandya, Anna DeBenedetto, Takeshi Yoshida, Tom Hilimire a Luis Martinez-Sobrido. Dva ze syntetických peptidů vyvinutých týmem jsou patentovány a dva jsou pod prozatímním patentem.
# # #
Lékařské centrum University of Rochester je domovem přibližně 3,000 XNUMX jedinců, kteří provádějí výzkum všeho od rakoviny a srdečních chorob po Parkinsonovu chorobu, pandemickou chřipku a autismus. Naši vědci se rozšířili do mnoha Center, ústavů a laboratoří a vyvinuli terapie, které zlepšily lidské zdraví lokálně, v regionu a po celém světě. Chcete-li se dozvědět více, navštivte www.urmc.rochester.edu/research.