volgens een studie gepubliceerd in het Journal of Investigative dermatology, gaf een nieuwe naaldvrije griepvaccinpleister het immuunsysteem een revival zoals een traditionele griepprik zonder negatieve bijwerkingen. Hoewel het onderzoek is in de vroege stadia (de patch is niet getest bij mensen), het is een belangrijke stap in de richting van een technologie die naald-gebaseerde vaccinatiemethoden die toediening door gezondheidswerkers en biohazard afvalverwijdering vereisen zou kunnen vervangen.”Wetenschappers bestuderen al bijna twee decennia naaldvrije vaccinbenaderingen, maar geen van de technologieën voldeed aan de hype,” zei Benjamin L. Miller, Ph.D., correspondent auteur en professor dermatologie aan de Universiteit van Rochester Medical Center. “Onze patch overwint veel van de uitdagingen waarmee microneedle patches voor de levering van het vaccin, de belangrijkste methode die is getest door de jaren heen, en onze werkzaamheid en het gebrek aan toxiciteit maken me enthousiast over het vooruitzicht van een product dat enorme gevolgen voor de wereldwijde gezondheid zou kunnen hebben.”
Common skin disease paves the way for needleless flu shot
het transport van grote moleculen zoals griepvaccineiwitten door de huid is moeilijk, omdat de huid bedoeld is om dingen uit het lichaam te houden, niet binnen te laten. Het studieteam nam lessen geleerd uit het onderzoek en de behandeling van een gemeenschappelijke inflammatoire huidziekte om deze hindernis te overwinnen en hun griepvaccin patch strategie te informeren.
bij patiënten met eczeem of atopische dermatitis is de huidbarrière lek, waardoor pollen, schimmels en een groot aantal andere allergenen via de huid binnendringen en door het immuunsysteem worden waargenomen. Lisa A. Beck, M. D., correspondent auteur en Dean ‘ s Professor dermatologie aan de Universiteit van Rochester Medical Center ontdekt dat de expressie van een eiwit genaamd claudin-1 helpt behouden barrière sterkte en verminderen de permeabiliteit van de huid. Claudin-1 is significant verminderd bij eczeem patiënten (vandaar de lekkende huidbarrière) in vergelijking met individuen zonder de ziekte.In eerder onderzoek ontdekte Beck dat het verminderen van claudin-1-expressie in huidcellen van gezonde donoren de huid beter doordringbaar maakte. Beck, Miller, en eerste auteur Matthew Brewer, Ph. D., vroeg zich af of ze deze geïnduceerde permeabiliteit konden gebruiken om een griepvaccin virus door de huid te krijgen. De sleutel zou zijn om de huidbarrière lang genoeg te verstoren om het virus af te leveren, maar niet zo lang om ongewenste dingen binnen te laten.
How it works: dermatology, chemistry and vaccine biology collide
Miller, a chemist, werkte samen met Brewer, die was opgeleid in vaccinbiologie en immunologie, om synthetische peptiden te ontwikkelen die claudin-1 binden en remmen in een poging de huidbarrière te openen. Zij testten hun formuleringen in menselijke huidcellen en identificeerden peptide die de barrière zonder enige toxische gevolgen verstoorde. Vervolgens ontwierpen ze een pleister met het synthetisch peptide en een recombinant griepvaccin en testten ze twee scenario ‘ s. In de eerste, plaatsten zij het flard op muizen om het immuunsysteem te beginnen en vervolgens een intramusculaire griepschot toe te dienen om immuniteit op te voeren. In de tweede deden ze het tegenovergestelde, het leveren van een intramusculaire griepprik eerst om het immuunsysteem te primen gevolgd door de patch om de immuniteit te verhogen.
in beide scenario ‘ s plaatsten ze de griepvaccinpleister, die eruit ziet als een klein stukje tape, op de rug van muizen en lieten ze daar zo weinig als 18 en zo lang als 36 uur. De pleister opende effectief de huidbarrière, zoals gemeten door waterverlies door de huid.
toen de pleister voor het eerst werd aangebracht, was er geen significante immuunrespons, wat erop wijst dat deze niet effectief zou kunnen zijn bij het nemen van een griepnaïeve zuigeling die geen griepprik heeft gekregen of aan het virus is blootgesteld met voldoende bescherming. Maar het leidde wel tot een krachtige immuunrespons (gemeten aan de hand van een toename van antilichamen tegen het griepvaccinvirus) wanneer het de intramusculaire injectie volgde, wat suggereert dat het de reeds bestaande immuniteit zou kunnen verhogen voor iedereen van zes maanden of ouder die is gevaccineerd en/of blootgesteld aan het virus (wat nabootst wat er gebeurt als we jaar na jaar een seizoensgebonden griepvaccin krijgen).
belangrijk was dat het team geen fysieke veranderingen in de huid zag gedurende de periode van drie maanden dat de muizen werden waargenomen, wat betekent dat de korte verstoring van de barrière het risico op infectie niet verhoogde.
“toen we de patch met het peptide toepasten werd de muizenhuid voor een korte tijd doordringbaar,” zei Brewer, een postdoctorale fellow in zowel de Beck als Miller labs. “Maar zodra de pleister werd verwijderd begon de huidbarrière te sluiten. We zagen significante verschillen al een uur na verwijdering, en met 24 uur was de huid weer normaal, wat geweldig nieuws is vanuit een veiligheidsstandpunt.”
verbeterde toediening van vaccins voor de wereldwijde gezondheid
de huidige vaccins op basis van naalden zijn effectief, maar vereisen dat medisch personeel levert, biohazards (scherpe voorwerpen) genereert die verwijderd moeten worden, en patiënten pijn en angst veroorzaakt-alle belemmeringen voor toediening in ontwikkelingslanden, die de gebieden zijn waar de grootste behoefte aan is.
” deze landen hebben niet de mankracht om volledige populaties te vaccineren, ” zei Beck. “Bovendien is er een afkeer van gezondheidszorg in veel van deze gemeenschappen. Een naald is pijnlijk, invasief, en dat maakt het moeilijker als je te maken hebt met een culturele vooringenomenheid tegen preventieve geneeskunde.”
een griepvaccinpleister kan een niet-invasieve manier zijn om vaccins snel en goedkoop toe te dienen aan grote aantallen mensen.
” als je een dorp in Afrika wilt vaccineren, wil je het niet met naalden doen, ” voegde Miller eraan toe. “Een patch hoeft niet te worden gekoeld, Het kan worden toegepast door iedereen, en er zijn geen zorgen over de verwijdering of naalden krijgen hergebruikt.”
wat volgt?
er is nog veel werk te doen aan de griepvaccinpleister, inclusief aanvullende dierstudies om het team te helpen de tijd te optimaliseren dat de pleister op de huid moet blijven om de immuunrespons op de juiste wijze te versterken. Het team hoopt in de toekomst menselijke proeven uit te voeren, en gelooft dat als de pleister effectief is bij mensen, het kan werken voor ziekten waarvoor er al een vaccin op basis van naalden bestaat.
het onderzoek werd gefinancierd met een technologieontwikkelingssubsidie van UR Ventures en subsidies van de National Institutes of Health. Naast Miller, Beck en Brewer droegen Elizabeth Anderson, Radha Pandya, Anna DeBenedetto, Takeshi Yoshida, Tom Hilimire en Luis Martinez-Sobrido bij aan de studie. Twee van de synthetische peptiden ontwikkeld door het team zijn gepatenteerd en twee zijn onder een voorlopig patent.
# # #
het University Of Rochester Medical Center is de thuisbasis van ongeveer 3.000 mensen die onderzoek doen naar alles, van kanker en hart-en vaatziekten tot Parkinson, pandemische influenza en autisme. Onze wetenschappers zijn verspreid over vele centra, instituten en laboratoria en hebben therapieën ontwikkeld die de menselijke gezondheid lokaal, in de regio en over de hele wereld hebben verbeterd. Voor meer informatie, bezoek www.urmc.rochester.edu/research.