Luiss Alvaress / Getty Images
Key Takeaways
- Pētnieki, iespējams, ir atraduši ķīmisku risinājumu vakcīnas uzglabāšanas nepanesībai.
- Vakcīnas ir ļoti jutīgas pret temperatūru, un, lai nodrošinātu to dzīvotspēju, tās jāpārvadā pa “auksto ķēdi”.
- Aptuveni puse no katru gadu saražotajām vakcīnām ir jāiznīcina.
Līdzīgi kā ātri bojājoši pārtikas produkti, arī vakcīnas - vai drīzāk vīrusu sastāvdaļas, kas liek tām ķeksēt - var pasliktināties, ja tiek uzglabātas nepareizi. Pētnieki, iespējams, ir atraduši veidu, kā pasargāt viņus no bojāšanās karstā vidē.
Mičiganas universitātē veiktajā pētījumā pētnieki atklāja, ka visu inaktivēto vīrusu pakļaušana ķīmiskam procesam, kas pazīstams kā “koacervācija”, veiksmīgi izolēja tos no temperatūras svārstībām, kas var izraisīt viņu likteni. Oktobra pētījums tika publicēts žurnālsBiomateriālās zinātnes.
"Jebkurš zāļu temperatūras stabilitātes uzlabojums varētu palīdzēt samazināt izmaksas un uzlabot dzīves kvalitāti cilvēkiem, kuriem katru dienu jārisina šāda veida terapija," līdzautore Sāra Perija, PhD, asociētā profesore Masačūsetsas universitātes ķīmijas inženierijas nodaļa, stāsta Verywell.
Jere McBride, MS, PhD, Teksasas Universitātes Medicīnas filiāles patoloģijas, mikrobioloģijas un imunoloģijas katedras profesore, kas nebija iesaistīta pētījumā, ir piesardzīgi optimistiska attiecībā uz pieeju, lai gan viņš precizē, ka viņš nav eksperts, per se par vakcīnu izstrādi un uzglabāšanu.
"Bez īpašām zināšanām par šo pieeju, es domāju, ka šī metode varētu būt vērtīga, palielinot piekļuvi vakcīnām, samazinot aukstuma ķēdes prasības, tādējādi uzlabojot stabilitāti," viņš saka.
Vakcīnas var izdzīvot tikai šaurā temperatūras diapazonā, padarot tās par lielām galvassāpēm laboratoriju projektēšanai, ražotāju ražošanai un izplatītājiem transportēšanai. Temperatūrā, kas zemāka par 2 ° C, tie sasalst, radot fiziskus bojājumus, ko Perijs salīdzina ar “sasmalcināšanu, bet molekulārā mērogā”. Temperatūrā, kas pārsniedz 8 ° C, tie sabojājas kā “steiks [atstāts] uz letes”, kad viņu olbaltumvielas sāk denaturēties vai “izvērsties”.
"Vakcīnu darbības galvenā sastāvdaļa ir tā, ka tās māca mūsu ķermenim atpazīt konkrētu infekciju," saka Perijs. "Ja vīrusa specifiskais proteīns vai kopējais olbaltumvielu kapsiīds sāk parādīties, informācija, kuru mēs cenšamies iemācīt mūsu imūnsistēma tiktu zaudēta. Piemēram, mēs esam daudz dzirdējuši par šo COVID-19 “smaila proteīnu”. Šim proteīnam ir ļoti specifiska 3-D forma, un to mēs cenšamies saglabāt. "
Izmantojot šo ķīmisko procesu, Perija un viņas komanda atklāja, ka koacervācija ievērojami palielina vakcīnu temperatūras stabilitāti un līdz ar to arī ilgmūžību.
Kā šobrīd tiek pārvadātas vakcīnas?
Vakcīnas, kā arī artrīta un multiplās sklerozes ārstēšana pašlaik tiek transportēta caur “aukstu ķēdi” vai ar temperatūras kontrolētu piegādes ķēdi, kas:
- Sākas ar rūpnīcas saldētavu
- Attiecas uz vakcīnas transportēšanu un piegādi, kā arī pareizu uzglabāšanu piegādātāja iestādē
- Un beidzas ar vakcīnas ievadīšanu vai ārstēšanu pacientam
Tomēr saaukstēšanās ķēdēm ir tendence uz darbības traucējumiem - tik daudz, ka aptuveni puse no katru gadu saražotajām vakcīnām nonāk atkritumu tvertnē, nodokļu maksātājiem maksājot naudu un personām, kas potenciāli var glābt dzīvību.
Aukstuma ķēde ir jāsaglabā arī pēc piegādes mājās, tāpēc cilvēkiem, kuriem nepieciešama terapeitiska ārstēšana specifisku medicīnisku problēmu dēļ, dienas jāplāno ap ierašanos.
"Tas nozīmē, ka jums ir jāplāno sava dzīve, lai būtu mājās, lai pieņemtu šos sūtījumus, kad tie pienāk," saka Perijs. "Ja vētra izsit spēku jūsu mājā, jums ir jādomā par to, kā saglabāt gan savu ģimeni, gan zāles. drošs. Ja vēlaties ceļot, kā jūs varat paņemt līdzi savas atdzesētās zāles? ”
Ko tas jums nozīmē
Ja jūs dzīvojat ar hronisku slimību, kurai nepieciešama regulāra ārstēšana, uzlabota vakcīnas temperatūras stabilitāte varētu palielināt vakcīnas vai ārstēšanas piegādes ērtību. Pētījumi joprojām turpinās.
Spilgta ideja
Motivējot vēlme palielināt vakcīnu uzglabāšanas toleranci, Perija un viņas līdzautori centās atrast alternatīvu aukstuma ķēdei. Viņi atrada veidu, kā iekļūt vīrusu daļiņas koacervatos procesā, ko sauc par “koacervāciju”.
Koacervāti ir makromolekulu kolekcijas, kuras satur kopā elektrostatiskie spēki; Perijs koacervāciju raksturo kā “šķidruma-fāzes atdalīšanas veidu”. Piemērs vielai, kas darbam ir atkarīga no koacervācijas, jums nav jāmeklē tālāk par vannas istabas tualeti.
"Šampūns faktiski darbojas, veicot šāda veida fāžu atdalīšanu," saka Perijs. "Pudelē esošais šampūns ir viena fāze. Tomēr, uzliekot to mitriem matiem, šampūnā tiek atšķaidīta polimēru un virsmaktīvo vielu koncentrācija. Šampūni ir veidoti tā, ka šī atšķaidīšana ir pietiekama, lai izraisītu fāžu atdalīšanos, ļaujot koacervāta pilienam iekapsulēties un aizvest netīrumus un eļļu. "
Koacervācijas pārbaude
Kad Perija un viņas līdzautori ir pilnveidojuši savu metodoloģiju, viņi to pārbaudīja - testa subjekti bija bezvāka cūku parvovīruss (PPV) un aploksnēts liellopu vīrusu caurejas vīruss (BVDV).
Viroloģijā “apvalka” vīruss ir tāds, kuram ir ārējais slānis, kas ir sākotnējās saimniekšūnas membrānas palieka.
Tad viņi salīdzināja koacervētos PPV un BVDV ar brīvajiem (domājot bez koacervētiem) PPV un BVDV. Pēc vienas dienas 60 ° C temperatūrā koacervēto PPV vīrusa titrs bija palicis stabils, savukārt brīvā PPV titrs nedaudz samazinājās. Pēc septiņām dienām zem 60 ° C koacervated PPV vīrusa titrs bija nedaudz samazinājies, savukārt brīvā PPV titrs bija pilnībā nokritis.
Pētījumā Perija un viņas līdzautori attiecināja pirmās “ievērojamo aktivitātes saglabāšanu” uz iekapsulēšanu saglabāšanas veidā. Viņi izvirzīja hipotēzi, ka koacervācija var palielināt vakcīnu temperatūras stabilitāti, novēršot olbaltumvielu denaturāciju vai olbaltumvielu izvēršanos.
Attiecībā uz to, vai koacervāciju potenciāli varētu izmantot, lai palielinātu gaidītās COVID-19 vakcīnas stabilitāti un līdz ar to arī ilgmūžību, Perijs saka, ka teorētiski tas ir iespējams. Atšķirībā no pētījumā izmantotajām vakcīnām, COVID-19 vakcīna, kas nāk no farmācijas kompānijām Pfizer un Moderna, balstās uz COVID-19 mRNS sekvenci, nevis inaktivētiem COVID-19 vīrusiem.
"Mūsu nesenais darbs koncentrējās uz vīrusiem, tāpēc būs nepieciešami turpmāki pētījumi, lai saprastu, kā mūsu pieeju varētu piemērot uz RNS balstītām vakcīnām," viņa saka.
.jpg)
