Τα εμβόλια βιοϋλικών αποτρέπουν ένα ευρύ φάσμα βακτηριακών λοιμώξεων και σηπτικού σοκ

Τα εμβόλια βιοϋλικών αποτρέπουν ένα ευρύ φάσμα βακτηριακών λοιμώξεων και σηπτικού σοκ

Οι τρέχουσες επιστημονικές θεραπείες για μεταδοτικές καταστάσεις αντιμετωπίζουν αυξανόμενα εμπόδια λόγω του συνεχώς αυξανόμενου αριθμού μικροβιακών μολύνσεων ανθεκτικών στα φάρμακα, των επιδημικών εκρήξεων παθογόνων μικροοργανισμών και της συνεχιζόμενης ευκαιρίας ολοκαίνουργιων βιοθεραπειών που ενδέχεται να προκύψουν στο μέλλον. Τα αποτελεσματικά εμβόλια μπορεί να χρησιμεύσουν ως εμπόδιο για την αποφυγή πολυάριθμων βακτηριακών λοιμώξεων και ορισμένων από τις πιο ακραίες επιπτώσεις τους, που συνίστανται σε δηλητηρίαση από το αίμα. Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), «Κάθε χρόνο, τουλάχιστον 1.7 εκατομμύρια ενήλικες στην Αμερική αναπτύσσουν σήψη. Σχεδόν 270,000 Αμερικανοί πεθαίνουν ως αποτέλεσμα της σήψης [και] 1 στους 3 ασθενείς που πεθαίνουν σε νοσοκομείο έχει σήψη. " Ωστόσο, για τους πιο τυπικούς βακτηριακούς μικροοργανισμούς που προκαλούν δηλητηρίαση αίματος και πολλές άλλες καταστάσεις, εξακολουθούν να μην υπάρχουν άμεσα διαθέσιμα εμβόλια.

Τώρα, όπως αναφέρεται στο Φύση Βιοϊατρική μηχανική, μια πολυεπιστημονική ομάδα επιστημόνων στο Ινστιτούτο Wyss του Χάρβαρντ για τη Βιολογική Εμπνευσμένη Μηχανική και η Σχολή Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του John A. Paulson (SEAS) έχει δημιουργήσει μια μέθοδο ένεσης λοίμωξης με βάση βιοϋλικά (ciVAX) ως μια υπηρεσία που μπορεί γενικά να είναι σχετίζεται με αυτό το διαδεδομένο ζήτημα. Τα εμβόλια ciVAX ενσωματώνουν 2 σύγχρονες τεχνολογίες που επί του παρόντος βρίσκονται σε επιστημονική ανάπτυξη για διάφορες άλλες εφαρμογές, και που το ένα το άλλο καθιστούν δυνατή τη σύλληψη ανοσογόνων αντιγόνων από ένα ευρύ φάσμα μικροοργανισμών και την ενοποίησή τους απευθείας σε ικριώματα βιοϋλικών που προσλαμβάνουν ανοσοκύτταρα. Ένεση ή οδοντιατρική εμφύτευση κάτω από το δέρμα, τα εμβόλια ciVAX μετά από αυτό επαναπρογραμματίζουν το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος για να κάνει κάτι γι 'αυτό έναντι μικροοργανισμών.

«Οι προστατευτικές δυνάμεις των εμβολίων που έχουμε σχεδιάσει και δοκιμάσει μέχρι τώρα και οι ανοσολογικές αντιδράσεις που διεγείρουν είναι εξαιρετικά ενθαρρυντικές και ανοίγουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών εμβολίων που κυμαίνονται από την προφύλαξη από σήψη έως ταχεία μέτρα κατά των μελλοντικών πανδημικών απειλών και βιοθεραπειών, όπως καθώς και νέες λύσεις σε ορισμένες από τις προκλήσεις στην κτηνιατρική », ισχυρίστηκε ο αντίστοιχος συγγραφέας David Mooney, Ph D, ο οποίος είναι συμμετέχων της Ιδρυτικής Βασικής Σχολής στο Ινστιτούτο Wyss και ηγείται της Πλατφόρμας Ανοσο-Υλικών του Ινστιτούτου. Είναι επίσης ο Robert P. Pinkas Family Professor του Bioengineering mix-up.

Στην ερευνητική τους μελέτη, οι επιστήμονες έλεγξαν αποτελεσματικά την καινοτομία του ciVAX ως διαδικασία ασφάλειας έναντι ενός από τους πιο τυπικούς λόγους δηλητηρίασης από αίμα, που αποτελούνται από ευνοϊκές κατά Gram S. aureus και αρνητικές κατά Gram πιέσεις E. coli. Τονίζοντας την πιθανότητα της καινοτομίας, ανακάλυψαν ότι μια προφυλακτική ένεση ciVAX προστατεύει όλα τα ανοσοποιημένα ποντίκια υπολογιστή έναντι μιας επικίνδυνης επίθεσης με ανθεκτική στα αντιβιοτικά πίεση E. coli, ενώ μόλις το 9% των κατοικίδιων ζώων ελέγχου δεν εμβολιάστηκαν. Σε ένα σχέδιο χοίρου σηπτικού σοκ που προκαλείται από ένα διαφορετικό ανθρώπινο προϊόν απομόνωσης E. coli, μια ένεση ciVAX προστατεύεται από την ανάπτυξη δηλητηρίασης αίματος και στα 4 κατοικίδια ζώα, ενώ 4 μη εμβολιασμένα κατοικίδια ζώα έδειξαν ακραία και απροσδόκητη δηλητηρίαση αίματος εντός 12 ωρών. Τέλος, κάνοντας χρήση μιας μεθόδου που προσομοίωσε μια διαδικασία εμβολιασμού δακτυλίου σε ανθρώπους ή ζώα, μια ένεση ciVax, όταν συσκευάστηκε με προϊόν που προέρχεται από παθογόνο, χωρισμένο από κατοικίδια ζώα μολυσμένα με μία θανατηφόρα πίεση E. coli, είχε την ικανότητα να διασταυρώνει την προστασία των κατοικίδιων ζώων έναντι διαφόρων θανατηφόρων πιέσεων E.coli.

«Η μέθοδος μας συλλαμβάνει την πλειονότητα των αντιγόνων γλυκοπρωτεΐνης (και γλυκολιπιδίου) από τα παθογόνα, και τα παρουσιάζει στην φυσική τους μορφή στο ανοσοποιητικό σύστημα, δίνοντάς μας πρόσβαση σε ένα πολύ μεγαλύτερο φάσμα πιθανών αντιγόνων από τα εμβόλια που αποτελούνται από μεμονωμένα ή μείγματα ανασυνδυασμένων αντιγόνων. , "Ισχυρίστηκε ο πρώτος συγγραφέας και ο επικεφαλής επιστημονικός επιστήμονας του Wyss, Michael Super, Ph." Τα εμβόλια ciVAX κατά γνωστών παθογόνων μπορούν να κατασκευαστούν και να αποθηκευτούν, αλλά επιπλέον, όλα τα συστατικά εκτός από τα βακτηριακά αντιγόνα μπορούν να συναρμολογηθούν από σταθερή στο ράφι cGMP προϊόντα. Τα πλήρη εμβόλια μπορούν στη συνέχεια να συναρμολογηθούν σε λιγότερο από μία ώρα από τη στιγμή που τα αντιγόνα είναι διαθέσιμα, γεγονός που δίνει σε αυτήν την τεχνολογία μοναδικά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες προσεγγίσεις εμβολίων όταν απαιτούνται γρήγορες αποκρίσεις. " Ο Super ανέπτυξε την αρχή του ciVAX με τον συν-πρώτο συγγραφέα Edward Doherty, ότι ως προηγούμενο Lead Senior Staff Scientist συνεργάστηκε με τον Mooney στο σύστημα Wyss Immuno-Material σε εμβόλια με βάση βιοϋλικά για εφαρμογές καρκινικών κυττάρων.

Ο ιδρυτής του Super and Wyss Donald Ingber, MD, Ph. D., ο οποίος συνέγραψε επίσης την ερευνητική μελέτη, στο παρελθόν καθιέρωσε την καινοτομία σύλληψης ιών που χρησιμοποιήθηκε στο ciVAX, το οποίο βασίζεται σε μια γηγενή ανθρώπινη παθογόνο δεσμευτική οψονίνη - Mannose Binding Lectin (MBL ) - ότι ενσωματώθηκαν στην ενότητα Fc μιας ανοσοσφαιρίνης για την παραγωγή FcMBL. Το ανασυνδυασμένο FcMBL δεσμεύεται σε περισσότερες από 120 διάφορες ποικιλίες ιών και τοξικές ουσίες, αποτελούμενες από μικροοργανισμούς, μύκητες, λοιμώξεις και αιμοληψία. Σε παλαιότερες πρωτοβουλίες, η ομάδα χρησιμοποίησε το FcMBL σε πολλά θέματα ανάλυσης και η καινοτομία ελέγχεται επί του παρόντος σε μια επαγγελματική δοκιμασία από το Wyss BOA Biomedical ως συστατικό μιας ολοκαίνουργιας θεραπείας δηλητηρίασης αίματος.

Το 2ο στοιχείο καινοτομίας του στοιχείου ciVAX, η καινοτομία με ένεση με βάση τα βιοϋλικά, καθιερώθηκε ως εννοιολογικά ολοκαίνουργιο είδος ανοσοθεραπείας καρκινικών κυττάρων από τον Mooney και την ομάδα του στο Ινστιτούτο Wyss και τη SEAS, μαζί με επιστημονικούς συνεργάτες στο Dana-Farber Cancer Ινστιτούτο. Επικυρωμένο σε ένα επαγγελματικό τεστ σε ανθρώπους καρκινικών κυττάρων του ανθρώπου, μια ειδικά δημιουργημένη ένεση καρκινικών κυττάρων ενίσχυσε σημαντικές αντι-καρκινικές ανοσολογικές δράσεις. Η Novartis λειτουργεί προς το παρόν για να διαφημίσει την καινοτομία για ένεση για σίγουρες εφαρμογές καρκινικών κυττάρων και μια σχετική μέθοδος ένεσης με βάση βιοϋλικά ακολουθείται από την εκκίνηση του Wyss Attivare Therapeutics, με τους Doherty και προηγούμενους επιστήμονες Wyss Benjamin Seiler και Fernanda Langellotto, Ph D ., που συνέγραψε επίσης αυτήν την ερευνητική μελέτη, ως μέλη του χάρτη.

Για να δημιουργήσει εμβόλια ciVAX, η ομάδα χρησιμοποίησε FcMBL σε μαγνητικούς κόκκους για να πιάσει αιωρούμενα σωματίδια που περιέχουν υδατάνθρακες, που ονομάζονται Pathogen Associated Molecular Patterns (PAMPs), από τον ιό επιλογής και μετά από αυτό μόλις αναμίχθηκε οι εγκαταστάσεις με κομμάτια μεσοπορώδους διοξείδιο του πυριτίου (MPS) και στοιχεία πρόσληψης και ενεργοποίησης ανοσοκυττάρων. Κάτω από το δέρμα, το MPS αναπτύσσει ένα απορροφητικό, φυσικά αποικοδομήσιμο ικρίωμα που προσλαμβάνει δενδριτικά κύτταρα (DCs) του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος, τα επαναπρογραμματίζει σε υπάρχοντα κομμάτια των εγγεγραμμένων PAMP και τα εκκινεί για άλλη μια φορά. Τα DC μετά από αυτό μετακινούνται σε γειτονικούς αγωγούς αποστράγγισης των λεμφαδένων όπου συντονίζουν μια ευρεία ανοσολογική δράση έναντι του βακτηριακού ιού. Η ομάδα ανακάλυψε ότι τα εμβόλια ciVAX ώθησαν γρήγορα τη συσσώρευση και την ενεργοποίηση των DC σε ιστοσελίδες που πυροβολήθηκαν και τον αριθμό των DC, των Β κυττάρων που παράγουν αντισώματα και διάφορων κλειδιών Τ κυττάρων για την αποστράγγιση των λεμφαδένων των σωλήνων και έτσι δημιούργησε αποτελεσματικό ανοσοκατασταλμένο Ενέργειες.

«Πέρα από το ενδεχόμενο μείωσης του κινδύνου για σήψη μέσα και έξω από τα νοσοκομεία, η τεχνολογία εμβολίων ciVAX μας έχει τη δυνατότητα να σώσει τις ζωές πολλών ατόμων που απειλούνται από ένα πλήθος παθογόνων, εκτός από ενδεχόμενη πρόληψη της εξάπλωσης λοιμώξεων σε ζωικούς πληθυσμούς ή ζώα πριν φτάσουν στον άνθρωπο. Είναι ένα καταπληκτικό παράδειγμα πώς οι ερευνητές της Wyss από διαφορετικούς κλάδους και βιώνουν αυτοσυγκέντρωση γύρω από ιατρικά προβλήματα που πρέπει επειγόντως να λυθούν για να δημιουργήσουν ισχυρές νέες προσεγγίσεις », ισχυρίστηκε ο Ingber, ο οποίος είναι επίσης ο καθηγητής της αγγειακής βιολογίας του Ιούδα Folkman στο HMS και το Boston Children Νοσοκομείο, και Καθηγητής Βιομηχανικής στο Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.