Uusi neulaton influenssarokotelaastari piristi immuunijärjestelmää paljon kuin perinteinen influenssarokote ilman kielteisiä sivuvaikutuksia, kertoo Journal of Investigative dermatology-lehdessä julkaistu tutkimus. Vaikka tutkimus on alkuvaiheessa (laastaria ei ole testattu ihmisillä), se on tärkeä askel kohti teknologiaa, joka voisi korvata neulapohjaiset rokotusmenetelmät, jotka vaativat terveydenhuollon työntekijöiden hallinnointia ja biovaarallisten jätteiden poistamista.
”tutkijat ovat tutkineet neulattomia rokotteen lähestymistapoja lähes kaksi vuosikymmentä, mutta mikään teknologioista ei ole vastannut hypeä”, sanoi vastaava kirjailija ja Rochesterin yliopiston lääketieteellisen keskuksen dermatologian dekaani Benjamin L. Miller. ”Meidän laastari voittaa monet haasteet microneedle laastarit rokotteen toimitus, tärkein menetelmä, joka on testattu vuosien varrella, ja tehokkuutemme ja myrkyllisyyden puute saavat minut innostumaan mahdollisuudesta tuote, joka voi olla valtava vaikutus maailmanlaajuiseen terveyteen.”
yleinen ihosairaus tasoittaa tietä neulattomalle flunssarokotteelle
isojen molekyylien, kuten influenssarokoteproteiinien, kuljettaminen ihon läpi on vaikeaa, koska ihon tarkoitus on pitää asiat pois kehosta, ei päästää niitä sisään. Tutkimusryhmä otti oppia yleisen tulehduksellisen ihosairauden tutkimuksesta ja hoidosta voittaakseen tämän esteen ja tiedottaakseen influenssarokotelaastaristrategiastaan.
potilailla, joilla on ekseema tai atooppinen ihottuma, ihoeste vuotaa, jolloin siitepölyt, homeet ja monet muut allergeenit pääsevät ihon läpi ja immuunijärjestelmä aistii ne. Lisa A. Beck, Lääketieteen Tohtori., vastaava kirjailija ja Rochesterin yliopiston lääketieteellisen keskuksen dermatologian dekaanin professori havaitsi, että claudin-1-nimisen proteiinin ilmentyminen auttaa ylläpitämään esteen lujuutta ja vähentämään ihon läpäisevyyttä. Claudin-1 on merkittävästi vähentynyt ekseemapotilailla (siksi vuotava ihoeste) verrattuna henkilöihin, joilla ei ole tautia.
aiemmissa tutkimuksissa Beck havaitsi, että terveiltä luovuttajilta saatu claudin-1-ilmentymän väheneminen ihosoluissa teki ihosta läpäisevämmän. Beck, Miller, ja ensimmäinen kirjailija Matthew Brewer, Ph. D., miettivät, voisivatko he käyttää tätä indusoitua läpäisevyyttä saadakseen influenssarokoteviruksen ihon läpi. Tärkeintä olisi häiritä ihoestettä niin kauan, että virus pääsee perille, mutta ei niin kauan, että ei-toivotut asiat pääsevät sisään.
How it works: dermatology, chemistry and vaccine biology collide
Miller, kemisti, työskenteli rokotebiologian ja immunologian koulutuksen saaneen Brewerin kanssa kehittääkseen synteettisiä peptidejä, jotka sitoutuvat claudiniin ja estävät sitä-1 yrittäessään avata ihoesteen. He testasivat koostumuksiaan ihmisen ihosoluissa ja tunnistivat peptidin, joka häiritsi estettä ilman toksisia vaikutuksia.
seuraavaksi he suunnittelivat laastarin, joka sisälsi synteettistä peptidiä ja rekombinanttia influenssarokotetta, ja testasivat kahta skenaariota. Ensimmäisessä he asettivat laastarin hiirille immuunijärjestelmän pohjustamiseksi ja antoivat sitten lihaksensisäisen influenssarokotuksen immuniteetin lisäämiseksi. Toisessa he tekivät päinvastoin, antamalla ensin lihaksensisäisen influenssarokotuksen, joka pohjusti immuunijärjestelmän ja sitten laastarin immuniteetin lisäämiseksi.
molemmissa skenaarioissa he asettivat influenssarokotelaastarin, joka näyttää pieneltä teipinpalalta, hiirten selkään ja jättivät sen sinne niinkin lyhyeksi kuin 18 tunniksi ja jopa 36 tunniksi. Laastari avasi tehokkaasti ihoesteen mitattuna ihon läpi tapahtuvana vesihävikkinä.
kun laastari asetettiin ensimmäisen kerran, immuunivaste ei ollut merkittävä, mikä viittaa siihen, että se ei ehkä ole tehokas influenssarokotuksen saaneessa pikkulapsessa, joka ei ole saanut influenssarokotusta tai altistunut virukselle riittävälle suojalle. Mutta, se ei aloittaa vankka immuunivaste (mitattuna nousu vasta-aineiden influenssarokote virus), kun se seurasi lihakseen ammuttu, mikä viittaa siihen, että se voisi lisätä ennestään immuniteettia kenellekään kuusi kuukautta tai vanhempi, joka on rokotettu ja/tai altistunut virukselle (jäljittelemällä mitä tapahtuu, kun saamme kausi-flunssa laukausta vuodesta toiseen).
tärkeää on, että ryhmä ei havainnut fyysisiä muutoksia ihossa niiden kolmen kuukauden aikana, joita hiirillä havaittiin, eli lyhyt estohäiriö ei lisännyt infektioriskiä.
”kun kiinnitimme laastarin peptidillä, hiiren iho muuttui läpäiseväksi lyhyeksi aikaa”, sanoi Brewer, tutkijatohtori sekä Beckin että Millerin laboratorioissa. ”Mutta heti kun laastari oli poistettu, ihoeste alkoi sulkeutua. Havaitsimme merkittäviä eroja jo tunnin kuluttua poistosta, ja 24 tunnin kuluttua iho oli palautunut normaaliksi, mikä on hyvä uutinen turvallisuuden kannalta.”
parannetut rokotetoimitukset maailmanlaajuiseen terveyteen
nykyiset neulapohjaiset rokotteet ovat tehokkaita, mutta vaativat hoitohenkilökuntaa toimittamaan, tuottamaan hävittämistä vaativia biovaaroja ja aiheuttamaan potilaille kipua ja ahdistusta.
”näillä mailla ei ole työvoimaa rokottaa kokonaisia väestöjä”, Beck sanoi. ”Sen lisäksi monissa näissä yhteisöissä on vastenmielisyyttä terveydenhuoltoa kohtaan. Neula on kivulias, se on invasiivinen, ja se vaikeuttaa asioita, Kun olet tekemisissä kulttuurinen ennakkoluulo vastaan ennaltaehkäisevää lääketiedettä.”
influenssarokotelaastari voisi tarjota ei-invasiivisen tavan antaa rokotteita nopeasti ja edullisesti suurille ihmismäärille.
” jos haluat rokottaa afrikkalaisen kylän, et halua tehdä sitä neuloilla”, Miller lisäsi. ”Laastaria ei tarvitse säilyttää jääkaapissa, sen voi levittää kuka tahansa, eikä ole huolta hävittämisestä tai neulojen uudelleenkäytöstä.”
mitä seuraavaksi?
influenssarokotelaastarin kanssa on vielä paljon tehtävää, mukaan lukien eläinkokeet, joiden avulla tiimi voi optimoida sen ajan, jonka laastarin on oltava iholla, jotta immuunivaste tehostuu asianmukaisesti. Tiimi toivoo tekevänsä ihmiskokeita tulevaisuudessa ja uskoo, että jos laastari on tehokas ihmisillä, se voisi toimia sairauksiin, joihin on jo olemassa neularokote.
tutkimusta rahoitettiin ur Venturesin myöntämällä teknologiakehitysapurahalla ja National Institutes of Healthin myöntämällä apurahalla. Millerin, Beckin ja Brewerin lisäksi tutkimukseen osallistuivat Elizabeth Anderson, Radha Pandya, Anna DeBenedetto, Takeshi Yoshida, Tom Hilimire ja Luis Martinez-Sobrido. Kaksi ryhmän kehittämistä synteettisistä peptideistä on patentoitu ja kaksi on väliaikaisen patentin alla.
# # #
University of Rochester Medical Center on koti noin 3,000 henkilöitä, jotka tekevät tutkimusta kaiken syövän ja sydänsairauksien Parkinsonin, pandemia influenssa ja autismi. Monissa keskuksissa, laitoksissa ja laboratorioissa tiedemiehemme ovat kehittäneet hoitoja, jotka ovat parantaneet ihmisten terveyttä paikallisesti, alueella ja ympäri maailmaa. Lue lisää vierailemalla www.urmc.rochester.edu/research.