Американские ученые из Массачусетского технологического института предложили новый тип вакцин на основе микрочастиц. В этом случае нет необходимости в нескольких дозах или бустерах, так как микрочастицы постепенно высвобождают свое содержимое. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Чаще всего необходимо вводить несколько доз вакцины, при этом неважно, от чего она защищает — от кори или коронавируса. Это обусловлено постепенным обучением иммунной системы, нужным для того, чтобы она верно распознавала патоген. Для увеличения иммунного ответа также иногда используют дополнительные дозы — бустеры. Такая многоэтапная вакцинация может быть неудобна, особенно в бедных регионах, где люди могут не иметь постоянного доступа к здравоохранению.
Американские ученые предложили новый вид вакцин на основе микрочастиц. Они изготовлены из сополимера молочной и гликолевой кислот — PLGA. Этот материал уже используется для изготовления медицинских устройств: имплантов, швов, протезов. Сами микрочастицы по форме напоминают емкость с крышкой, они отливаются в силиконовых формах отдельно друг от друга. С помощью автоматической системы в емкость ученые помещают лекарственное вещество или вакцину, затем ее накрывают крышкой. Систему немного нагревают, благодаря чему крышка сливается с емкостью. Эту технику разработчики назвали SEAL.
Далее ученые выяснили, насколько полученные микрочастицы стабильны и с какой скоростью разлагаются. Оказалось, что под действием воды в крышках микрочастиц сначала образуются поры, затем сами крышки стремительно разрушаются, высвобождая содержимое микрочастицы. Ученые также показали, что размер и форма микрочастиц не влияют на кинетику высвобождения лекарства. Решающими факторами являются состав полимера микрочастиц и химические группы, присоединенные к нему.
Исследователи также изучили влияние pH на микрочастицы. В нейтральной среде (например, в воде) при разложении частиц образуются молочная и гликолевая кислота. Из-за этого среда становится кислой. Это может разрушить лекарственные вещества, содержащиеся в микрочастицах, или повлиять на их свойства. Чаще всего в качестве вакцин используются белки или нуклеиновые кислоты, и они чувствительны к уровню pH. В дальнейшем ученые планируют понять, как предотвратить это закисление среды.
Кроме того, ученые разработали вычислительную модель, в которой учтены различные параметры микрочастиц. Ее можно использовать для разработки новых носителей и для предсказания их поведения в организме. Ученые уже разработали на основе таких микрочастиц вакцину от полиомиелита, которая сейчас проверяется на животных. Обычно такие вакцины нужно вводить в 2–4 дозах, но в данном случае достаточно одной. Исследователи предполагают, что это поможет повысить иммунный ответ организма.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
