Biomaterijalna cjepiva sprečavaju širok spektar bakterijskih infekcija i septičnog šoka

Biomaterijalna cjepiva sprečavaju širok spektar bakterijskih infekcija i septičnog šoka

Trenutni znanstveni načini liječenja zaraznih stanja nailaze na sve veće prepreke zbog sve većeg broja mikrobnih infekcija otpornih na lijekove, izbijanja epidemija patogenih mikroorganizama i stalnih prilika za potpuno nove prijetnje koje bi se mogle pojaviti u budućnosti. Učinkovita cjepiva mogu poslužiti kao prepreka za izbjegavanje brojnih bakterijskih infekcija i neke od njihovih najekstremnijih posljedica, koji se sastoje od trovanja krvi. Prema Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), „Svake godine najmanje 1.7 milijuna odraslih osoba u Americi razvije sepsu. Gotovo 270,000 1 Amerikanaca umire od posljedica sepse [i] svaki treći pacijent koji umre u bolnici ima sepsu. " Međutim, za najtipičnije bakterijske mikroorganizme koji izazivaju trovanje krvi i brojna razna druga stanja, još uvijek nisu dostupna cjepiva.

Sada, kako je izvješteno u Biomedicinsko inženjerstvo prirode, multidisciplinarna skupina znanstvenika s Harvard's Wyss Instituta za biološki nadahnuto inženjerstvo i John A. Paulson School for Engineering and Applied Sciences (SEAS) zapravo je uspostavila metodu ubrizgavanja infekcije na bazi biomaterijala (ciVAX) kao uslugu koja bi mogla biti općenito vezano za ovo prevladavajuće pitanje. ciVAX cjepiva integriraju dvije suvremene tehnologije koje su trenutno u znanstvenom razvoju za razne druge primjene i koje međusobno omogućuju hvatanje imunogenih antigena iz širokog spektra mikroorganizama i njihovo ujedinjenje pravo u skele biomaterijala koje vrbuju imunološke stanice. Ubrizgana ili zubno ugrađena pod kožu, ciVAX cjepiva nakon toga reprogramiraju imunološki sustav tijela da bi učinila nešto u odnosu na mikroorganizme.

„Zaštitne moći cjepiva koje smo do sada osmislili i testirali, a imunološki odgovori koje su stimulirali izuzetno su ohrabrujući i otvaraju širok spektar potencijalnih primjena cjepiva, od profilakse sepse do brzih mjera protiv budućih prijetnji pandemijom i bio prijetnji, kao i nova rješenja za neke izazove u veterinarskoj medicini “, tvrdio je ekvivalentni pisac dr. David Mooney, koji je sudionik utemeljiteljskog fakulteta na Institutu Wyss i vodi Institutovu platformu za imuno-materijale. Također je i Robert P. Pinkas, profesor bioinženjeringa u obitelji.

U svojoj istraživačkoj studiji znanstvenici su učinkovito provjerili inovacije ciVAX-a kao sigurnosni postupak u odnosu na jedan od najtipičnijih razloga trovanja krvi, koji se sastoji od Gram-povoljnog pritiska S. aureus i Gram-nepovoljnog pritiska E. coli. Naglašavajući mogućnost inovacije, otkrili su da je profilaktička injekcija ciVAX zaštitila sve imunizirane računalne miševe u odnosu na opasan napad pritiskom E. coli otporne na antibiotike, dok je samo 9% necijepljenih kućnih ljubimaca prošlo kroz to. U svinjskom dizajnu septičnog šoka izazvanog raznim ljudskim izolatom E. coli, injekcija ciVAX zaštitila je od rasta trovanja krvi kod sva 4 kućna ljubimca, dok su 4 necijepljena ljubimca ustanovila ekstremno i neočekivano trovanje krvi u roku od 12 sati. Konačno, koristeći metodu koja je simulirala postupak inokulacije prstena u populaciji ljudi ili životinja, injekcija ciVax, u paketu s proizvodom izvedenim iz patogena odvojenim od kućnih ljubimaca kontaminiranih jednim smrtonosnim pritiskom E. coli, imala je mogućnost unakrsne zaštite kućnih ljubimaca nasuprot raznim smrtonosnim pritiscima E. coli.

„Naša metoda zahvaća većinu glikoproteinskih (i glikolipidnih) antigena iz patogena i prezentira ih u njihovom izvornom obliku imunološkom sustavu, pružajući nam pristup mnogo većem spektru potencijalnih antigena od cjepiva koja se sastoje od pojedinačnih ili smjesa rekombinantnih antigena ", Tvrdio je sugovornik i Wyssov vodeći znanstvenik, dr. Michael Super." CiVAX cjepiva protiv poznatih patogena mogu se izrađivati ​​i skladištiti, ali osim toga, sve komponente, osim bakterijskih antigena, mogu se prethodno pripremiti iz cGMP-a stabilnog na policama proizvoda. Kompletna cjepiva tada se mogu sastaviti za manje od sat vremena nakon što antigeni postanu dostupni, što ovoj tehnologiji daje jedinstvene prednosti u odnosu na druge pristupe cjepivima kada se traže brzi odgovori. " Super je razvio princip ciVAX s koautorom Edwardom Dohertyjem, koji je kao prethodni vodeći viši znanstvenik surađivao s Mooneyem na Wyssovom imuno-materijalnom sustavu na cjepivima na osnovi biomaterijala za primjenu stanica raka.

Direktor utemeljitelja Super i Wyss-a Donald Ingber, dr. Med., Koji je također autor istraživačke studije, prethodno je ustanovio inovaciju u zauzimanju virusa korištenu u ciVAX-u, koja se temelji na autohtonom ljudskom patogenu vezivnom lektinu koji opsonira manuzu (MBL) ) - da su se integrirali u Fc odjeljak imunoglobulina kako bi proizveli FcMBL. Rekombinantni FcMBL veže se na više od 120 različitih vrsta virusa i otrovnih tvari, koje se sastoje od mikroorganizama, gljivica, infekcija i krvopija. U ranijim inicijativama, grupa je koristila FcMBL za brojna pitanja analize, a inovaciju trenutno provjerava profesionalni test Wyssovog start-upa BOA Biomedical kao komponentu potpuno nove terapije trovanja krvlju.

Drugi inovacijski element ciVAX elementa, injekcija na bazi biomaterijala, osnovali su Mooney i njegov tim na Wyss Institute and SEAS kao konceptualno potpuno novu vrstu imunoterapije stanica raka, zajedno sa znanstvenim partnerima iz Dana-Farber Cancer Institut. Potvrđena u profesionalnom testu kod ljudi s ljudskim stanicama raka, posebno stvorena injekcija stanica raka potaknula je značajna antitumorska imunološka djelovanja. Novartis trenutačno funkcionira kako bi oglašavao inovaciju ubrizgavanja za sigurne primjene stanica raka, a povezanu metodu ubrizgavanja na bazi biomaterijala provodi Wyssova pokrenuta tvrtka Attivare Therapeutics, zajedno s Dohertyjem i prethodnim Wyssovim znanstvenicima Benjaminom Seilerom i dr. Fernandom Langellotto ., koji je također bio suautor ovog istraživanja, kao članovi chartera.

Da bi uspostavila ciVAX cjepiva, skupina je koristila FcMBL na magnetskim zrnima kako bi uhvatila suspendirane bakterijske čestice koje sadrže ugljikohidrate, nazvane molekularni uzorci povezani s patogenom (PAMP), od virusa selekcije, a nakon toga objekte je jednostavno uklopila s komadićima mezoporoznih silicijev dioksid (MPS) i regrutiranje i uključivanje imunoloških stanica. Ispod kože MPS razvija upijajuću, prirodno razgradivu skelu koja unajmljuje dendritične stanice (DC) tjelesnog imunološkog sustava, reprogramira ih na postojeće dijelove snimljenih PAMP-ova i lansira ih još jednom. DC-i nakon toga premještaju se u susjedne limfne čvorove odvodnih cijevi gdje koordiniraju široko imunološko djelovanje naspram bakterijskog virusa. Skupina je otkrila da su ciVAX cjepiva brzo pojačala nakupljanje i aktiviranje DC-a na web mjestima s odstrelom i broj DC-a, B-stanica koje proizvode antitijela i raznih T-staničnih ključeva u drenažnim limfnim čvorovima cijevi, i tako stvorila učinkovite imunološke sustave usmjerene na patogene radnje.

„Osim potencijala smanjenja rizika za sepsu u bolnicama i izvan njih, naša tehnologija cijepljenja ciVAX ima potencijal spasiti živote mnogih pojedinaca kojima prijeti mnoštvo patogena, uz potencijalno sprečavanje širenja infekcija u populacijama životinja ili stoke prije nego što dođu do ljudi. To je sjajan primjer kako se istraživači Wyssa iz različitih disciplina i iskustava okupljaju oko medicinskih problema koje hitno treba riješiti da bi se stvorili snažni novi pristupi “, tvrdila je Ingber, koja je također profesorica vaskularne biologije Judah Folkman na HMS-u i Boston Children's Hospital i profesor bioinženjeringa na Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.