Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
25 utrudnień na drodze do szczepionki
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Około 15 lat temu immunolog Dusan Bogunovic z Columbia University natrafił na pacjentów cierpiących na rzadką chorobę genetyczną. Pierwotnie sądzono, że mutacja zwiększa ich podatność na niektóre infekcje bakteryjne. Jednak im więcej takich pacjentów identyfikowano, im szerzej zakrojone badania można było przeprowadzić, tym bardziej jasne stawało się, że osoby takie mają niezwykłą cechę – ich organizmy wyjątkowo skutecznie radziły sobie z wirusami.
Naukowiec odkrył, że u wszystkich pacjentów występuje niedobór białka ISG15, pełniącego funkcję regulatora odporności. Towarzyszył mu charakterystyczny dla infekcji wirusowej stan zapalny – łagodny, ale przewlekły i obejmujący cały organizm. Analiza komórek układu odpornościowego wykazała, że pacjenci zetknęli się z wieloma wirusami, w tym grypy, odry, świnki czy ospy wietrznej. Zaskakujące było jednak to, że osoby z mutacją nigdy nie zgłaszały objawów typowych dla tych infekcji.
Wyniki badań skłoniły naukowców do postawienia pytania, czy mechanizm związany z ISG15 można wykorzystać do opracowania uniwersalnej terapii przeciwwirusowej. Taki środek mógłby w przyszłości stanowić ochronę przed kolejnymi epidemiami i pandemią.
Przed tygodniem w Science Translational Medicine ukazał się artykuł An mRNA-based broad-spectrum antiviral inspired by ISG15 deficiency protects against viral infections in vitro and in vivo. Bogunovic i jego koledzy informują w nim o opracowaniu uniwersalnej eksperymentalnej terapii antywirusowej. Gdy stworzony przez siebie środek podawali w postaci kropli do nosa myszom i chomikom, powstrzymywał on replikowanie wirusów grypy oraz SARS-CoV-2 i łagodził objawy choroby. Te dwa wirusy zostały przetestowane in vivo. Natomiast żaden wirus badany in vitro nie poradził sobie z ochroną zapewnianą komórkom przez nowy środek.
Nowa terapia naśladuje skutki niedoboru ISG15. Naukowcy nie wyłączają jednak genu ISG15, gdyż ma on związek z wytwarzaniem ponad 60 białek, a skupili się na 10 białkach odpowiedzialnych za ochronę antywirusową. Na obecnym etapie rozwoju konstrukcja ich środka przypomina szczepionki mRNA przeciwko COVID. W skład preparatu wchodzi 10 cząsteczek mRNA kodujących 10 białek. Zostały one zamknięte w lipidowej nanocząsteczce. Po podaniu komórki biorcy wytwarzają 10 białek chroniących organizm. Całość działa przez krótki czas, wywołuje znacznie mniejszy stan zapalny niż u osób z niedoborem ISG15, ale to wystarcza do zapobiegania chorobom wirusowym, zapewnia Bogunovic.
Zdaniem naukowca, taka szczepionka może znakomicie przyczynić się do powstrzymania kolejnych pandemii. Można by ją podawać lekarzom, osobom w domach opieki i rodzinom chorych. W ten sposób osoby te byłyby chronione na wczesnym etapie rozwijającej się pandemii, bez względu na to, jaki wirus ją wywołuje. Uważamy, że zadziała to nawet jeśli czynnik chorobowy nie zostanie jeszcze zidentyfikowany, mów Bodunovic.
Technologia wymaga jeszcze dopracowania, szczególnie droga podawania i dawka. Co prawda myszy i chomiki były chronione przed poważnym zachorowaniem, ale – zdaniem Bogunovica – ochrona nie była na tyle silna, by bezpiecznie mogły się one kontaktować z chorymi zwierzętami. Naukowcy muszą też określić, jak długo trwa ochrona. Obecnie szacują, że jest to 3-4 dni od podania środka.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z kilku amerykańskich uczelni opracowali niezwykły sposób szczepienia. Wykorzystują przy tym... nić dentystyczną. Przetestowali swój pomysł na myszach i okazało się, że to działa. Nić dostarcza szczepionkę do tkanki pomiędzy zębami a dziąsłami, a u tak zaszczepionych myszy doszło do zwiększenia produkcji przeciwciał na powierzchniach wyściełanych błoną śluzową, takich jak nos czy płuca.
Powierzchnie pokryte błoną śluzową są bardzo ważne, gdyż to one są bramą do organizmu dla takich patogenów jak wirusy grypy czy koronawirusy. Gdy podajemy tradycyjną szczepionkę, przeciwciała są głównie wytwarzane we krwi, w błonach śluzowych pojawia się ich stosunkowo niewiele. Wiemy jednak, że jeśli szczepionkę poda się do błony śluzowej, przeciwciała pojawiają się w i niej, i we krwi. To daje organizmowi dodatkową linię obrony przed wniknięciem patogenu, mówi profesor Harvinder Singh Gill z North Carolina State University i Texas Tech University.
Skąd jednak pomysł właśnie na nić dentystyczną jako metodę dostarczania szczepionki? Przyczyną jest nabłonek łączący. To specyficzny typ nabłonka, który znajduje się na styku dziąsła i zęba. To kluczowa struktura dla zdrowia przyzębia. W przeciwieństwie do innych rodzajów nabłonka, jego komórki są luźno połączone, co pozwala na migrację komórek odpornościowych, stanowiących obronę naszego organizmu w jamie ustnej. Nabłonek łączący jest łatwiej przenikalny niż inne rodzaje nabłonka i jednocześnie jest częścią błony śluzowej. To unikatowa struktura, którą można wykorzystać do stymulowania produkcji przeciwciał w błonach śluzowych organizmu, mówi Gill.
Naukowcy nasączyli więc szczepionką niewoskowaną nić dentystyczną i użyli taką nić na myszach laboratoryjnych. Następnie sprawdzili wytwarzanie przeciwciał u myszy, u których szczepionkę podano przez nić dentystyczną, przez nos oraz umieszczając preparat pod językiem myszy. Okazało się, że podanie szczepionki za pomocą nici dentystycznej do nabłonka łączącego spowodowało znacznie większą produkcję przeciwciał niż obecny złoty standard szczepień doustnych, czyli umieszczenie środka pod językiem, mówi Rohan Ingrole z Texas Tech University. Zastosowanie nici chroniło też przed wirusem grypy równie dobrze, co podanie szczepionki przez nabłonek nosa, dodaje.
Wyniki badań są bardzo obiecujące, gdyż większości szczepionek nie można podać przez nabłonek nosa. Nie wchłaniają się one dobrze. Ponadto podanie przez nos może potencjalnie prowadzić do przedostania się szczepionki do mózgu, co rodzi obawy o bezpieczeństwo. W przypadku podania przez nabłonek łączący, nie ma takiego ryzyka. Podczas eksperymentów wykorzystaliśmy jedną ze szczepionek, którą podaje się przez nos, by porównać efektywność obu dróg szczepienia, wyjaśnia Gill.
Eksperymenty pokazały też, że trzy różne klasy szczepionek – białkowe, z wykorzystaniem nieaktywnych wirusów i mRNA – dają silną odpowiedź immunologiczną zarówno w krwi, jak i w błonach śluzowych. Ponadto, przynajmniej w modelu zwierzęcym, nie miało znaczenia, czy bezpośrednio po podaniu szczepionki za pomocą nici, zwierzę jadło lub piło.
Nowa metoda szczepienia wygląda bardzo obiecująco, jednak nie jest doskonała. Nie sprawdzi się u niemowląt, które nie mają zębów. Otwarte pozostaje też pytanie o efektywność takiego szczepienia u ludzi z chorobami przyzębia czy infekcjami jamy ustnej.
Badania opisano na łamach Nature Biomedical Engineering.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Stabilne ekosystemy niosą ze sobą wiele korzyści koniecznych do ludzkiego dobrostanu, w tym zachowania zdrowia. Jeśli pozwolimy na masowe zniszczenia w ekosystemach, odbije się to na zdrowiu ludzkiej populacji w sposób, który trudno przewidzieć i kontrolować, mówi profesor Michael Springborn z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis. Uczony stał na czele grupy badawczej, która wykazała, że wymieranie płazów w Panamie i Kostaryce doprowadziło do wzrostu liczby przypadków malarii wśród ludzi.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat z wielu miejsc Ameryki Południowej – i nie tylko, bo problem dotyczy całej Ziemi – zaczęły znikać żaby, salamandry i inne płazy. Poza ekologami mało kto zwrócił na to uwagę. Jednak spadki te miały bezpośredni wpływ na ludzkie zdrowie. Naukowcy poinformowali na łamach Environmental Research Letters, że w szczytowych okresach spadku liczby płazów w Panamie i Kostaryce doszło w tych krajach do wzrostu przypadków malarii o 1 osobę rocznie na 1000. Oba kraje liczą ponad 9 milionów obywateli, a to oznacza, że roczna liczba przypadków malarii zwiększyła się tam o ponad 9000.
Od początku lat 80. do połowy lat 90. w Kostaryce rozprzestrzeniał się śmiertelny dla płazów patogen grzybiczny Batrachochytrium dendrobatidis. W Panamie dziesiątkował zwierzęta jeszcze dłużej. W sumie na całym świecie B. dendrobatidis zabił co najmniej 90 gatunków płazów i przyczynił się do spadków wśród kolejnych 500 gatunków. Wkrótce po szczytach jego rozpowszechnienia Kostaryka i Panama doświadczyły wzrostu liczby przypadków malarii.
Wiadomo, że żaby czy jaszczurki zjadają każdego dnia setki komarzych jajek. Malaria zaś jest przenoszona przez komary. Dlatego też naukowcy postanowili sprawdzić, czy istnieje związek pomiędzy spadkiem liczby płazów, a wzrostem zapadalności na malarię. Od pewnego czasu wiemy, że istnieją złożone związki pomiędzy zdrowiem ekosystemów a zdrowiem ludzi, jednak badanie tych związków jest niezwykle trudne, mówi doktor Joakim Weill z UC Davis.
Uczeni przeanalizowali informacje dotyczące ekologii płazów, dane z opieki zdrowotnej oraz wykorzystali modele ekonomiczne do zbadania wzajemnych wpływów obu zjawisk. Analiza wykazała bezsprzeczny związek pomiędzy czasem i miejscem rozprzestrzeniania się B. dendrobatidis, a czasem i miejscem zwiększenie przypadków malarii. Nie znaleziono przy tym żadnego innego czynnika, który tłumaczył by obserwowane wzrosty liczby zachorowań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Większość szczepionek wymaga wielokrotnego podania przed osiągnięciem maksymalnej odporności przez osobę zaszczepioną. Badacze z MIT postanowili zaradzić temu problemowi i opracowali mikrocząstki, które można dopasować tak, by uwalniały swoją zawartość w określonych momentach. W ten sposób mikrocząstki wprowadzone do organizmu podczas pierwszego szczepienia, samodzielnie uwalniałyby w określonym czasie dawki przypominające.
Tego typu szczepionka byłaby szczególnie przydatna podczas szczepień dzieci w tych regionach świata, gdzie dostęp do opieki medycznej jest utrudniony. Podanie kolejnych dawek nie wymagałoby wówczas trudnego organizacyjnie i logistycznie spotkania z lekarzem czy pielęgniarką.
Nasza platforma może być stosowana do wszelkich typów szczepionek, w tym do rekombinowanych szczepionek antygenowych, bazujących na DNA czy RNA. Zrozumienie procesu uwalniania szczepionki, który opisaliśmy w naszym artykule, pozwoliło na poradzenie sobie z problemem niestabilności szczepionki, który może pojawić się w czasem, mówi Ana Jaklenec z Koch Institute for Integrative Cancer Research na MIT. Twórcy nowej platformy dodają, że można ją dostosować do podawania innych środków, np. leków onkologicznych czy preparatów używanych w terapii hormonalnej.
Zespół z MIT już w 2017 roku opisał nową technikę produkcji pustych mikrocząsteczek z PLGA. To biokompatybilny polimer, który jest od dłuższego czasu zatwierdzony do stosowania w implantach, protezach czy niciach chirurgicznych. Technika polega na stworzeniu silikonowych matryc, w którym PLGA nadaje się kształt przypominający filiżanki oraz pokrywki. Następnie „filiżanki” z PLGA można wypełniać odpowiednią substancją, przykryć pokrywką i delikatnie podgrzać, by „filiżanka” i pokrywka się połączyły, zamykając substancję w środku.
Teraz naukowcy udoskonalili swoją technikę, tworząc wersję, pozwalającą na uproszczoną i bardziej masową produkcję cząsteczek. W artykule opublikowanym na łamach Science Advances opisują, jak dochodzi do degradacji cząsteczek w czasie, co powoduje uwalnianie zawartości „filiżanek” oraz w jaki sposób zwiększyć stabilność szczepionek zamkniętych w cząsteczkach. Chcieliśmy zrozumieć mechanizm tego, co się dzieje oraz w jaki sposób informacja ta pomoże nam na ustabilizowanie szczepionek, mówi Jaklenec.
Badania pokazały, że PLGA z którego zbudowane są mikrocząsteczki, jest stopniowo rozbijany przez wodę. Materiał staje się stopniowo porowaty i bardzo szybko po pojawieniu się pierwszych porów, rozpada się, uwalniając zawartość „filiżanek”.
Zrozumieliśmy, że szybkie tworzenie się porów jest kluczowym momentem. Przez długi czas nie obserwujemy tworzenia się porów. I nagle porowatość materiału wzrasta i dochodzi do jego rozpadu, dodaje jeden z badaczy, Morteza Sarmadi. Po tym odkryciu naukowcy zaczęli badać, jak różne elementy, w tym wielkość i kształt cząstek czy skład polimeru, wpływają na formowanie się porów i czas uwalniania zawartości. Okazało się, że kształt i wielkość cząstek nie mają wielkiego wpływu na uwalnianie zawartości. Decydujący okazał się skład polimeru i grupy chemiczne do niego dołączone. Jeśli chcesz, by zawartość „filiżanek” uwolniła się po 6 miesiącach, musisz użyć odpowiedniego polimeru, a jeśli ma się uwolnić po 2 dniach, to trzeba użyć innego polimeru. Widzę tutaj szerokie pole do zastosowań, dodaje Sarmadi.
Osobnym problemem jest stabilność środka zamkniętego w mikrocząsteczkach. Gdy woda rozbija PLGA produktami ubocznymi tego procesu są m.in. kwas mlekowy i kwas glikolowy, które zakwaszają środowisko. To zaś może doprowadzić do degeneracji leków zamkniętych w cząsteczkach. Dlatego też naukowcy z MIT prowadzą właśnie badania, których celem jest przeciwdziałanie zwiększenia kwasowości przy jednoczesnym zwiększeniu stabilności leków zamkniętych w „filiżankach”. Powstał też specjalny model komputerowy, który oblicza, jak mikrocząsteczka o konkretnej architekturze będzie ulegała rozpadowi w organizmie.
Korzystając z tego modelu naukowcy stworzyli już szczepionkę na polio, którą testują na zwierzętach. Szczepionkę na polio trzeba podawać od 2 do 4 razy, testy pokażą, czy po jednorazowym podaniu dojdzie do uwolnienia dawek przypominających w odpowiednim czasie.
Nowa platforma może być też szczególnie przydatna podczas leczenia nowotworów. Przeprowadzone wcześniej testy wykazały, że po jednorazowym wstrzyknięciu w okolice guza, zamknięty w mikrokapsułkach lek został uwolniony w kilkunastu dawkach na przestrzeni kilkunastu miesięcy i doprowadził do zmniejszenia guza i ograniczenia przerzutów u myszy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nowa technika szczepienie może zwiększyć produkcję roślinną i wyeliminować wiele chorób wśród najbardziej zagrożonych roślin uprawnych, takich jak bananowce czy palmy daktylowe. Po raz pierwszy udało się zastosować ją u jednoliściennych, grupy, do której należą tak ważne rośliny jak owies czy pszenica.
Szczepienie roślin stosuje się od tysiącleci w celu uszlachetniania roślin uprawnych i ochrony ich przed chorobami. Zabieg ten polega na połączeniu zrazu – części rośliny szlachetnej – z podkładką, czyli formą dziką. W ten sztuczny sposób łączy się odrębne rośliny i powstaje nowy organizm mający cechy obu.
Dotychczas jednak szczepienia nie udało się stosować w przypadku roślin jednoliściennych. Nie wytwarzają one bowiem kambium (miazgi twórczej), niezbędnej do tego, by zraz mógł przyjąć się na podkładce.
Dokonaliśmy czegoś, co dotychczas uznawane było za niemożliwe. Szczepienie roślinnych tkanek zarodkowych niesie ze sobą olbrzymi potencjał. Odkryliśmy, że nawet daleko spokrewnione rośliny nadają się do szczepienia w ten sposób, mówi profesor Julian Hibberd z University of Cambridge. Opisana na łamach Nature technika pozwala na efektywne szczepienie jednoliściennych. Testy wykazały, że w ten sposób można szczepić m.in. ananasy, badany, cebule, agawę i palmę daktylową.
Czytałem specjalistyczne artykuły dotyczące szczepienia, które ukazały się w ostatnich dekadach, i wszyscy ich autorzy zgodnie twierdzili, że nie można szczepić roślin jednoliściennych. Przez lata uparcie tego próbowałem i w końcu udowodniłem, że badacze się mylili, mówi główny autor odkrycia, doktor Greg Reeves z University of Cambridge. Dzięki pracy Reevesa możliwe będzie stworzenie odmian roślin uprawnych bardziej odpornych na choroby czy zdolnych do wzrostu w na zasolonych glebach.
Na nowej technice z pewnością skorzystają producenci bananów. Obecnie światowa produkcja jest zdominowana przez odmianę Cavendish, gdyż owoce te dobrze znoszą transport długodystansowy. Jednak brak zróżnicowania genetycznego powoduje, że uprawy bananów na całym świecie są narażone na choroby. Od dziesięcioleci uprawom bananów na całym świecie zagraża grzybiczna choroba panamska. Prace naukowców z University of Cambridge dają nadzieję na ocalenie tego ważnego źródła pożywienia. To wspaniała wiadomość, mówi doktor Louise Sutherland z Ceres Agri-Tech.
Procedury szczepienia nie uda się jednak zastosować w rozsądny sposób w przypadku wszystkich jednoliściennych, w tym bardzo ważnych zbóż, jak pszenica czy owies. W ich przypadku trzeba by ją powtórzyć miliony razy, by uzyskać pojedynczy zbiór. Jednak nowa technika znajdzie zastosowanie w przypadku dużych długo żyjących roślin, jak bananowce, palmy daktylowe czy agawa. W ich przypadku szczepienie pojedynczych roślin ma sens.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.