un nou plasture de vaccin antigripal fără ac a revigorat sistemul imunitar la fel ca un vaccin antigripal tradițional, fără efecte secundare negative, potrivit unui studiu publicat în Journal of Investigative dermatology. Deși cercetarea se află în stadii incipiente (plasturele nu a fost testat la om), este un pas important către o tehnologie care ar putea înlocui metodele de vaccinare pe bază de ac care necesită administrarea de către lucrătorii din domeniul sănătății și eliminarea deșeurilor biohazard.
„oamenii de știință au studiat abordările vaccinului fără ac de aproape două decenii, dar niciuna dintre tehnologii nu a fost la înălțimea hype-ului”, a declarat Benjamin L. Miller, Ph.D., autor corespondent și profesor de Dermatologie al decanului la Universitatea din Rochester Medical Center. „Plasturele nostru depășește multe dintre provocările cu care se confruntă plasturii cu microneedle pentru livrarea vaccinului, principala metodă care a fost testată de-a lungul anilor, iar eficacitatea și lipsa noastră de toxicitate mă fac încântat de perspectiva unui produs care ar putea avea implicații uriașe pentru sănătatea globală.”
boala comună a pielii deschide calea pentru vaccinul antigripal fără ac
transportul moleculelor mari precum proteinele din vaccinul antigripal pe piele este dificil de realizat, deoarece pielea este destinată să țină lucrurile în afara corpului, nu să le lase să intre. Echipa de studiu a luat lecții învățate din cercetarea și tratamentul unei boli inflamatorii comune a pielii pentru a depăși acest obstacol și pentru a-și informa strategia de patch-uri pentru vaccinul antigripal.
la pacienții cu eczemă sau dermatită atopică, bariera cutanată este permeabilă, permițând polenilor, mucegaiurilor și o serie de alți alergeni să intre prin piele și să fie sesizați de sistemul imunitar. Lisa A. Beck, MD., autorul corespondent și Profesorul de Dermatologie al decanului de la Universitatea din Rochester Medical Center au descoperit că expresia unei proteine numite claudin-1 ajută la menținerea rezistenței barierei și la diminuarea permeabilității pielii. Claudin-1 este redus semnificativ la pacienții cu eczeme (de aici bariera cutanată permeabilă) în comparație cu persoanele fără boală.
în cercetările anterioare, Beck a constatat că scăderea expresiei claudin-1 în celulele pielii de la donatori sănătoși a făcut pielea mai permeabilă. Beck, Miller, și primul autor Matthew Brewer, Ph. D., s-au întrebat dacă ar putea folosi această permeabilitate indusă pentru a obține un virus al vaccinului antigripal prin piele. Cheia ar fi să perturbe bariera pielii suficient de mult timp pentru a livra virusul, dar nu atât de mult timp pentru a lăsa lucrurile nedorite.
cum funcționează: dermatologie, chimie și biologie vaccin ciocnesc
Miller, un chimist, a lucrat cu Brewer, care a fost instruit în biologie vaccin și imunologie, pentru a dezvolta peptide sintetice care se leagă și inhibă claudin-1 într-un efort de a deschide bariera pielii. Ei și-au testat formulările în celulele pielii umane și au identificat o peptidă care a perturbat bariera fără efecte toxice.
apoi, au proiectat un plasture care conține peptida sintetică și un vaccin gripal recombinant și au testat două scenarii. În primul, au plasat plasturele pe șoareci pentru a pregăti sistemul imunitar și, ulterior, au administrat o lovitură intramusculară de gripă pentru a stimula imunitatea. În cea de-a doua au făcut contrariul, oferind mai întâi o lovitură intramusculară de gripă pentru a pregăti sistemul imunitar, urmată de plasture pentru a stimula imunitatea.
în ambele scenarii au plasat plasturele de vaccin antigripal, care arată ca o bucată mică de bandă, pe spatele șoarecilor și au lăsat acolo doar 18 și 36 de ore. Plasturele a deschis efectiv bariera cutanată, măsurată prin pierderea de apă prin piele.
când plasturele a fost plasat pentru prima dată, nu a existat un răspuns imun semnificativ, ceea ce sugerează că s-ar putea să nu fie eficient în administrarea unui nou-născut care nu a primit vaccin antigripal sau care a fost expus virusului la o protecție adecvată. Dar, a inițiat un răspuns imun robust (măsurat printr-o creștere a anticorpilor la virusul vaccinului antigripal) atunci când a urmat injecția intramusculară, sugerând că ar putea stimula imunitatea preexistentă pentru oricine cu șase luni sau mai mult care a fost vaccinat și/sau expus la virus (imitând ceea ce se întâmplă atunci când primim vaccinuri antigripale sezoniere an de an).
important, echipa nu a observat modificări fizice ale pielii pe parcursul perioadei de trei luni în care au fost observate șoarecii, ceea ce înseamnă că întreruperea scurtă a barierei nu a crescut riscul de infecție.
„când am aplicat plasturele cu peptida, pielea șoarecelui a devenit permeabilă pentru o perioadă scurtă de timp”, a spus Brewer, un coleg postdoctoral în laboratoarele Beck și Miller. „Dar de îndată ce plasturele a fost îndepărtat, bariera pielii a început să se închidă. Am văzut diferențe semnificative încă de la o oră după îndepărtare și până la 24 de ore pielea a revenit la normal, ceea ce este o veste excelentă din punct de vedere al siguranței.”
îmbunătățirea furnizării de vaccinuri pentru sănătatea globală
vaccinurile actuale pe bază de ac sunt eficiente, dar necesită personal medical pentru a livra, a genera riscuri biologice (obiecte ascuțite) care necesită eliminare și provoacă durere și anxietate pacienților-toate barierele în calea livrării în țările lumii în curs de dezvoltare, care sunt zonele cu cea mai mare nevoie.
„aceste țări nu au forța de muncă pentru a vaccina populații întregi”, a spus Beck. „În plus, există o aversiune față de asistența medicală în multe dintre aceste comunități. Un ac este dureros, este invaziv și asta face lucrurile mai dificile atunci când aveți de-a face cu o prejudecată culturală împotriva medicinei preventive.”
un plasture de vaccin antigripal ar putea oferi o modalitate non-invazivă de a administra vaccinurile rapid și ieftin unui număr mare de oameni.
„dacă vrei să vaccinezi un sat din Africa, nu vrei să o faci cu ACE”, a adăugat Miller. „Un plasture nu trebuie să fie refrigerat, poate fi aplicat de oricine și nu există îngrijorări cu privire la eliminarea sau reutilizarea acelor.”
ce urmează?
sunt mult mai multe lucruri de făcut pe plasturele vaccinal antigripal, inclusiv studii suplimentare pe animale pentru a ajuta echipa să optimizeze perioada de timp în care plasturele trebuie să rămână pe piele pentru a stimula în mod corespunzător răspunsul imun. Echipa speră să efectueze studii pe oameni în viitor și crede că, dacă plasturele este eficient la oameni, ar putea funcționa pentru boli pentru care există deja un vaccin pe bază de ac.
cercetarea a fost finanțată printr-un grant de dezvoltare tehnologică de la UR Ventures și granturi de la Institutele Naționale de sănătate. În plus față de Miller, Beck și Brewer, Elizabeth Anderson, Radha Pandya, Anna DeBenedetto, Takeshi Yoshida, Tom Hilimire și Luis Martinez-Sobrido au contribuit la studiu. Două dintre peptidele sintetice dezvoltate de echipă sunt brevetate și două sunt sub un brevet provizoriu.
# # #
Centrul Medical al Universității din Rochester găzduiește aproximativ 3.000 de persoane care efectuează cercetări cu privire la orice, de la cancer și boli de inimă până la Parkinson, gripă pandemică și autism. Răspândiți în multe centre, institute și laboratoare, oamenii noștri de știință au dezvoltat terapii care au îmbunătățit sănătatea umană la nivel local, în regiune și în întreaga lume. Pentru a afla mai multe, vizitați www.urmc.rochester.edu/research.