Иглы, изготовленные из сахара и доставляемого конкретного груза, содержат трехмерную (3-D), многокомпонентную матрицу растворяющихся микроигл (MNA). Чувствуя, что липучка прижимается к коже, вакцина проникает в верхний слой кожи, поглощает влагу из кожи, а затем растворяет и выделяет молекулы, которые побуждают иммунную систему вырабатывать антитела для атаки на вирус. В дополнение к производству антител, эта технология обладает потенциалом для улучшения клеточного иммунного ответа у пациентов и расширения глобальных возможностей иммунизации. Это явное свидетельство широкого охвата и вклада ученых-кожевников, даже в разработку пандемической вакцины.
Объясняя важность этой работы, ведущий автор Луи Д. Фало, младший, доктор медицинских наук, профессор и председатель департамента дерматологии, Медицинский факультет Университета Питтсбурга и UPMC, Питсбург, Пенсильвания, США, объясняет: «Мы разрабатываем эту новую технологию доставки, потому что, хотя традиционные вакцины часто эффективны в индукции антителных ответов, они часто не способны генерировать клеточные ответы, которые необходимы для предотвращения или лечения многих видов рака или инфекционных заболеваний».
Кожа является идеальным местом вакцинации, поскольку она содержит иммунную сеть, которая очень отзывчива и способствует выработке сильного и длительного иммунитета.
Растворимые MNA предназначены для механического проникновения в поверхностные слои кожи, быстрого растворения при введении в кожу и доставки однородного количества биокарго в определенное трехмерное пространство внутри кожи. Это обеспечивает локальную доставку небольших количеств лекарств или вакцин для достижения высоких концентраций в этой специфической микросреде кожи.
Используя модели мышей in vivo, исследователи создали трехмерную многокомпонентную растворимую вакцинную платформу, сочетающую живой антиген, кодируемый аденовирусом, с добавленным компонентом полиинозин: полицитидиловая кислота (поли I: C), иммуностимулятор, используемый для имитации иммунной системы кожи. Это успешно индуцировало ответы антител и более сильные клеточные иммунные ответы.
Индукция антигенспецифического клеточного иммунитета является основной целью в области вакцин, о чем свидетельствуют недавние усилия по созданию «универсальных вакцин» для изменяющихся инфекционных заболеваний, таких как грипп, ВИЧ и коронавирусы, путем воздействия на инфицированные клетки.
«Примечательно, — говорит доктор Фало, — платформы вакцин MNA, включающие как антиген-кодирующий аденовирус, так и поли I: C, значительно увеличивают разрушение клеток-мишеней по сравнению с доставкой MNA одного и того же аденовируса». Исследователи также обнаружили, что МНК, интегрирующие как поли I: C, так и аденовирус, сохранили свою иммуногенность после одного месяца хранения при 4? C. Вакцины, доставляемые MNA, также имеют преимущества в простоте их изготовления, применения и хранения по сравнению с другими платформами для доставки вакцин.
«Наши результаты показывают, что многокомпонентные вакцинные платформы MNA однозначно обеспечивают доставку как адъювантных, так и антиген-кодирующих вирусных векторов в одну и ту же микросреду кожи, что приводит к улучшению иммуногенности, включая клеточные иммунные ответы», — комментирует доктор Фало. «Такой подход к доставке MNA может повысить эффективность аденовирусных вакцин, которые в настоящее время разрабатываются для профилактики коронавирусной болезни (COVID-19)».