|
Разработали замену укола кремом для местного применения
|
|
|
|
Исследователи из Стэнфордского университета, возможно, находятся на пороге преодоления страха перед иглами с помощью вакцины, наносимой непосредственно на кожу, после недавних успешных испытаний.
|
|
|
|
Устранение не только страха, но и острой боли, связанной с инъекциями, является важной вехой в области исследований вакцин. По словам команды, проводившей исследование, новый метод также значительно снизит стоимость производства вакцины.
|
|
Что находится на коже?
|
|
|
|
“Мы все ненавидим шприцы — все ненавидят”, - сказал ведущий автор исследования Майкл Фишбах. “Я не нашел ни одного человека, которому не понравилась бы идея о том, что можно заменить укол кремом”.
|
|
|
|
Фишбах отмечает, что кожа человека слишком сухая, соленая и безжизненная для большинства одноклеточных организмов. Тем не менее, некоторым, таким как Staphylococcus epidermidis, все же удается выживать. “Эти бактерии обитают на каждом волосяном фолликуле практически каждого человека на планете”, - сказал Фишбах. Из-за отсутствия у них вредного воздействия иммунологи долгое время игнорировали бактерии, колонизирующие кожу. Однако команда Фишбаха обнаружила, что иммунная система более агрессивна по отношению к S. epidermidis, чем считалось ранее.
|
|
|
|
|
|
|
Команда Фишбаха изучила выработку антител, которая является центральным элементом иммунного ответа. Антитела - это белки, предназначенные для захвата микробов, препятствуя их способности прикрепляться к клеткам или перемещаться по кровотоку. Чтобы быть эффективными, антитела должны быть целенаправленными и совместимыми только с определенным видом или штаммом возбудителя.
|
|
|
|
Существующие вакцины вводят образцы неактивного вируса в кровоток, чтобы вызвать этот иммунный ответ, создавая устойчивость, не нанося вреда субъекту. Команда ученых задавалась вопросом, могут ли они развить аналогичный ответ с помощью иммунной реакции на инородное тело на коже, а не в кровотоке.
|
|
Мышей и микробов
|
|
|
|
В ходе эксперимента команда исследовала, будет ли у животного, которое обычно не контактировало с S. epidermidis, наблюдаться реакция антител. Команда Фишбаха обработала обычную мышь раствором, содержащим S. epidermidis. В течение следующих шести недель у них брали кровь на анализ для выявления любых признаков антител. Исследователи были поражены, обнаружив, что мыши не просто вырабатывали некоторые антитела, но постоянно вырабатывали их во все больших и больших количествах в течение шести недель. Реакция на антитела была даже более сильной, чем при обычной инъекции вакцины. Реакция была сильной и конкретной.
|
|
|
|
“То же самое, по-видимому, происходит и у людей”, - сказал Фишбах. “Мы взяли кровь у доноров и обнаружили, что уровень циркулирующих в крови антител, направленных против S. epidermidis, был таким же высоким, как и у всех, против кого мы обычно делаем прививки. Наша яростная иммунная реакция на эти симбиотические бактерии, обитающие по ту сторону важнейшего антимикробного барьера, который мы называем нашей кожей, похоже, не имеет смысла”.
|
|
|
|
Для эффективной работы коже необходима поддержка иммунной системы. Фишбах называет антитела “лучшим средством защиты” от захватчиков. При местном применении S. epidermidis отличается от патогенов в крови тем, что вызывает превентивную реакцию. Это делается для того, чтобы подготовиться к любым повреждениям кожи, которые могут привести к проникновению S. epidermidis или любой другой инфекции.
|
|
Разработка местной вакцины
|
|
|
|
Фишбах и его команда перешли к созданию вакцины против S. epidermidis для местного применения. Исследователи идентифицировали Aap, белок в S. epidermidis, ответственный за запуск иммунного ответа. Аап представляет собой крупную древовидную структуру, выступающую из клеточной стенки бактерии. Этот выступ открывается сторожевым клеткам, патрулирующим организм, позволяя им передавать образец другим иммунным клеткам для выработки нового антитела. Эти антитела включают переносимые кровью IgG-антитела и IgA-антитела, которые содержатся в слизи.
|
|
|
|
“Мы выявили IgA в ноздрях мышей”, - сказал Фишбах. “Респираторные патогены, ответственные за простуду, грипп и COVID-19, как правило, проникают в наш организм через ноздри. Обычные вакцины не могут предотвратить это. Они начинают действовать только после того, как возбудитель попадает в кровь. Было бы гораздо лучше предотвратить его попадание в первую очередь.”
|
|
|
|
Определив Aap в качестве основной цели, команда ученых изменила его с помощью генной инженерии. Они внедрили генетический код древовидного отростка Aap, полученного из высокотоксичного столбняка, в образец S. epidermidis, в результате чего был получен безвредный белок, созданный по образцу опасного вещества. Позволит ли это мышам выработать эффективный иммунный ответ на настоящий столбняк?
|
|
Успешное тестирование вакцины
|
|
|
|
Команда Фишбаха повторила свой предыдущий эксперимент, используя неизмененный S. epidermidis, но добавила вторую группу, образцы которой были обработаны биоинженерным средством, кодирующим столбняк S. epidermidis, образцы которого использовались в течение шести недель. У мышей, которым ввели противостолбнячный токсин, выработался высокий уровень антител к этим бактериям-мишеням. В конце эксперимента ученые ввели мышам из обеих групп смертельные дозы противостолбнячного препарата. Выжили только мыши, привитые от столбняка.
|
|
|
|
Затем команда Фишбаха запустила еще один цикл, направленный на борьбу с дифтерией, а не со столбняком, что снова привело к успешной выработке целевых антител. Всего лишь после двух-трех применений местной вакцины у мышей выработался жизненно необходимый ответ на введение антител.
|
|
|
|
Дальнейшие изменения в методологии производства вакцины позволили команде повысить эффективность. Команда создала фрагмент вакцины против столбняка в биореакторе и химически присоединила его к Aap таким образом, чтобы он покрывал поверхность S. epidermidis. Первоначально команда думала, что это будет менее эффективный метод, поскольку бактерии делятся, а токсин растворяется, однако оказалось, что все наоборот. Эта альтернативная конструкция оказалась достаточно прочной, чтобы заставить мышей выработать защиту от столбняка, в шесть раз превышающую смертельный предел.
|
|
|
|
“Мы знаем, что это работает на мышах”, - сказал Фишбах. “Теперь нам нужно показать, что это работает на обезьянах. Именно это мы и собираемся сделать”. Если следующий раунд испытаний окажется успешным, Fischbach планирует начать клинические испытания в ближайшие два-три года.
|
|
|
|
“Мы думаем, что это будет работать с вирусами, бактериями, грибками и одноклеточными паразитами”, - сказал Фишбах. “Большинство вакцин содержат ингредиенты, которые стимулируют воспалительную реакцию и вызывают у вас легкое недомогание. Эти бактерии так не поступают. Мы ожидаем, что у вас вообще не возникнет никакого воспаления”.
|
|
|
|
Источник
|
