en ny nål-fri influensa vaksine patch revved opp immunsystemet mye som en tradisjonell influensa skutt uten noen negative bivirkninger, ifølge en studie publisert I Journal Of Investigative dermatology. Selv om forskningen er i de tidlige stadiene (lappen har ikke blitt testet hos mennesker), er det et viktig skritt mot en teknologi som kan erstatte nålbaserte vaksinasjonsmetoder som krever administrasjon av helsepersonell og fjerning av biohazardavfall.
«Forskere har studert nålfri vaksine tilnærminger i nesten to tiår, men ingen av teknologiene har levd opp til hypen,» Sa Benjamin L. Miller, ph. D., tilsvarende forfatter og Dekan Professor i dermatologi Ved University Of Rochester Medical Center. «Vår patch overvinter mange utfordringer som mikronålplaster står overfor for vaksinelevering, den viktigste metoden som er testet gjennom årene, og vår effekt og mangel på toksisitet gjør meg begeistret for utsiktene til et produkt som kan ha store implikasjoner for global helse.»
Vanlig hudsykdom baner vei for nålesløs influensa skudd
Transport av store molekyler som influensavaksineproteiner over huden er vanskelig å Gjøre, da huden er ment å holde ting ut av kroppen, ikke å slippe dem inn. Studieteamet tok erfaringer fra forskning og behandling av en vanlig inflammatorisk hudsykdom for å overvinne denne hindringen og informere sin influensavaksineplaststrategi.
hos pasienter med eksem eller atopisk dermatitt er hudbarrieren lekkende, slik at pollen, mugg og en rekke andre allergener kommer inn gjennom huden og blir oppdaget av immunsystemet. Lisa A. Beck, M. D. tilsvarende forfatter og Dekan Professor i dermatologi ved University Of Rochester Medical Center oppdaget at uttrykket av et protein kalt claudin-1 bidrar til å opprettholde barrierestyrken og redusere permeabiliteten til huden. Claudin – 1 er betydelig redusert hos eksempasienter (dermed den lekkende hudbarrieren) sammenlignet med personer uten sykdommen.
I tidligere forskning fant Beck at avtagende claudin – 1-uttrykk i hudceller fra friske givere gjorde huden mer permeabel. Beck, Miller, og Første forfatter Matthew Brewer, Ph. D., lurte på om de kunne bruke denne induserte permeabiliteten for å få et influensavaksinevirus gjennom huden. Nøkkelen ville være å forstyrre hudbarrieren lenge nok til å levere viruset, men ikke så lenge å la uønskede ting komme inn.
slik fungerer det: dermatologi, kjemi og vaksinebiologi kolliderer
Miller, en kjemiker, jobbet med Brewer, som ble trent i vaksinebiologi og immunologi, for å utvikle syntetiske peptider som binder til og hemmer claudin-1 i et forsøk på å åpne opp hudbarrieren. De testet formuleringene i humane hudceller og identifiserte et peptid som forstyrret barrieren uten toksiske effekter.
deretter designet de en patch som inneholdt det syntetiske peptidet og en rekombinant influensavaksine og testet to scenarier. I det første plasserte de lappen på mus for å prime immunforsvaret og administrerte deretter et intramuskulært influensaskudd for å øke immuniteten. I det andre gjorde de det motsatte, og leverte et intramuskulært influensaslag først for å prime immunsystemet etterfulgt av lappen for å øke immuniteten.
i begge scenarier plasserte de influensavaksineplasteret, som ser ut som et lite stykke tape, på musens rygg og igjen hvis det var så lite som 18 og så lenge som 36 timer. Plasteret åpnet effektivt hudbarrieren, målt ved vanntap gjennom huden.
Da plasteret ble plassert først, var det ikke en signifikant immunrespons, noe som tyder på at det kanskje ikke er effektivt å ta et influensa-barn som ikke har fått influensavaksine eller blitt utsatt for viruset for tilstrekkelig beskyttelse. Men det initierte en robust immunrespons (målt ved en økning i antistoffer mot influensavaksineviruset) når det fulgte intramuskulært skudd, noe som tyder på at det kunne øke eksisterende immunitet for alle seks måneder eller eldre som har blitt vaksinert og/eller utsatt for viruset (etterligner hva som skjer når vi får sesonginfluensavaksiner år etter år).
Det Er Viktig at laget ikke så noen fysiske endringer i huden i løpet av de tre månedene musene ble observert, noe som betyr at den korte barriereforstyrrelsen ikke økte risikoen for infeksjon.
» da vi brukte lappen med peptidet, ble museskinnet permeabelt i kort tid, » sa Brewer, en postdoktor i Både beck og Miller labs. «Men så snart plasteret ble fjernet, begynte hudbarrieren å lukke seg. Vi så betydelige forskjeller så tidlig som en time etter fjerning, og etter 24 timer var huden tilbake til normal, noe som er gode nyheter fra et sikkerhetssynspunkt.»
Forbedret vaksine levering for global helse
Nåværende nålbaserte vaksiner er effektive, men krever medisinsk personell til å levere, generere biohazards (sharps) som krever avhending, og forårsake pasienter smerte og angst – alle barrierer for levering i utviklingsland, som er de områdene med størst behov.
» disse landene har ikke arbeidskraft til å vaksinere hele befolkninger, » sa Beck. «På toppen av det er det en aversjon mot helsevesenet i mange av disse samfunnene. En nål er smertefull, den er invasiv, og det gjør ting vanskeligere når du har å gjøre med en kulturell bias mot forebyggende medisin.»
en influensa vaksine patch kan gi en ikke-invasiv måte å administrere vaksiner raskt og billig til et stort antall mennesker.
» hvis du vil vaksinere en landsby I Afrika, vil Du ikke gjøre det med nåler,» la Miller Til. «En patch trenger ikke å være nedkjølt, det kan brukes av alle, og det er ingen bekymringer om avhending eller nåler blir gjenbrukt.»
Hva blir det neste?
det er mye mer arbeid som skal gjøres på influensa vaksine patch, inkludert flere dyreforsøk for å hjelpe teamet optimalisere hvor mye tid plasteret må forbli på huden til riktig øke immunresponsen. Teamet håper å gjennomføre menneskelige forsøk i fremtiden, og mener at hvis lappen er effektiv hos mennesker, kan det fungere for sykdommer som det allerede er en nålbasert vaksine.
forskningen ble finansiert av et teknologiutviklingsstipend FRA UR Ventures og tilskudd Fra National Institutes Of Health. I tillegg til Miller, Beck Og Brewer, Elizabeth Anderson, Radha Pandya, Anna DeBenedetto, Takeshi Yoshida, Tom Hilimire og Luis Martinez-Sobrido bidro til studien. To av de syntetiske peptidene utviklet av teamet er patentert og to er under et foreløpig patent.
# # #
University Of Rochester Medical Center er hjem til ca 3000 personer som forsker på alt fra kreft og hjertesykdom Til Parkinsons, pandemisk influensa og autisme. Spredt over mange sentre, institutter og laboratorier, har våre forskere utviklet terapier som har forbedret menneskers helse lokalt, i regionen og over hele verden. For å lære mer, besøk www.urmc.rochester.edu/research.