Szczepienie jak plaster wolno uwalniający DNA wirusowych białek

[KopalniaWiedzy.pl 317]

Naukowcy z MIT-u opracowali nowy rodzaj filmu polimerowego do szczepionek DNA.

Ostatnio badacze z różnych instytucji skupiali się na dostarczaniu szczepionki DNA za pomocą elektroporacji. Metoda ta wymaga wstrzyknięcia DNA pod skórę, a następnie wykorzystania elektrod, by za pomocą pola elektrycznego otworzyć pory w błonie komórkowej. Wtedy DNA może wniknąć do środka. Niestety, zabieg bywa dla pacjenta bolesny i daje zmienne rezultaty. Choć wydaje się dość obiecująca, [elektroporacja] nie jest, oczywiście, idealna. Trudno też sobie wyobrazić jej zastosowanie w światowej profilaktyce, a zwłaszcza w krajach biednych.

Zamiast tego prof. Darrell Irvine i Paula Hammond wpadli na inny pomysł. Stworzyli plaster składający się z wielu warstw polimeru skojarzonego ze szczepionką DNA. Polimer jest wszczepiany pod skórę za pomocą mikroigieł. Wprowadzenie ich na głębokość ok. 1/2 mm gwarantuje dotarcie do komórek odpornościowych naskórka, jednak nie prowadzi do podrażnienia zakończeń nerwowych, które znajdują się dopiero w skórze właściwej.

W kontakcie z wodą filmy polimerowe ulegają stopniowej degradacji. W ten sposób szczepionka jest uwalniana na przestrzeni dni, a nawet tygodni.

Gdy film się rozkłada, nici DNA pozostają złączone z kawałkami polimeru. Amerykanie tłumaczą, że to zapewnia ochronę i pomaga wniknąć do komórek (czysty DNA zniknąłby tak szybko, że układ odpornościowy nie zdążyłby zapamiętać, z czym miał do czynienia).

Amerykanie tłumaczą, że można kontrolować zarówno ilość dostarczanego DNA, jak i tempo uwalniania szczepionki. W tym celu należy manipulować albo liczbą warstw polimerowych, albo stopniem hydrofobowości filmu.

Co istotne, polimer zawiera również zwiększający odpowiedź immunologiczną adiuwant; nici RNA, które przypominają RNA wirusów, wywołują stan zapalny i ściągają komórki układu odpornościowego.

Podczas testów na myszach zademonstrowano, że odpowiedź immunologiczna indukowana przez film dostarczający DNA była identyczna, a niekiedy nawet bardziej rozbudowana jak przy elektroporacji. Sprawdzając skuteczność metody na naczelnych, naukowcy posłużyli się próbkami skóry makaków. Wdrożyli filmy polimerowe z DNA kodującym białka małpiego wirusa niedoboru odporności (SIV). W hodowlach potraktowanych filmem DNA był łatwo wykrywalny, a gdy wstrzyknięto go w pojedynkę, ulegał szybkiemu rozkładowi.

Irvine i Hammond planują testy na innych naczelnych. Podkreślają, że jeśli ich rozwiązanie się sprawdzi, można by je wykorzystywać do szczepienia na różne choroby. W zależności od celu, wystarczyłoby zmieniać sekwencję DNA.

Gdy produkuje się szczepionkę białkową, trzeba się liczyć z tym, że proteiny będą mieć jakieś wady. Poza tym należy jakoś przeskalować proces produkcyjny. Przy platformie z kwasem dezoksyrybonukleinowym DNA będzie zachowywać tak samo, bez względu na to jaki antygen koduje.