Biomateriālu vakcīnas novērš plašu baktēriju infekciju un septiskā šoka klāstu

Biomateriālu vakcīnas novērš plašu baktēriju infekciju un septiskā šoka klāstu

Pašreizējā zinātniskā ārstēšana lipīgajiem apstākļiem sastopas ar aizvien lielākiem šķēršļiem, jo ​​pastāvīgi pieaug zāļu rezistentu mikrobu infekciju skaits, patogēno mikroorganismu epidēmijas uzliesmojumi un pastāvīgā iespēja, ka nākotnē var rasties pavisam jauni bioloģiski attīrīšanas veidi. Efektīvas vakcīnas var kalpot par šķērsli, lai izvairītos no daudzām bakteriālām infekcijām un dažām no tām galējām sekām, kas sastāv no saindēšanās ar asinīm. Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centru (CDC) teikto: “Katru gadu vismaz 1.7 miljoniem pieaugušo Amerikā attīstās sepse. Gandrīz 270,000 1 amerikāņu mirst sepses rezultātā [un] 3 no XNUMX pacientiem, kas mirst slimnīcā, ir sepse. ” Tomēr tipiskākajiem baktēriju mikroorganismiem, kas izraisa saindēšanos ar asinīm, un daudziem citiem apstākļiem, joprojām nav viegli pieejamas vakcīnas.

Tagad, kā ziņots Dabas biomedicīnas inženierija, daudzdisciplīnu zinātnieku grupa Hārvardas Wyss bioloģiski iedvesmotās inženierzinātņu institūtā un Džona A. Paulsona inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolā (SEAS) faktiski ir izveidojusi uz biomateriāliem balstītas infekcijas injekcijas (ciVAX) metodi kā pakalpojumu, kas parasti varētu būt saistībā ar šo izplatīto jautājumu. ciVAX vakcīnās ir integrētas 2 modernas tehnoloģijas, kas pašlaik ir zinātniski attīstītas dažādām citām lietojumprogrammām, un kas savstarpēji ļauj noķert imunogēnos antigēnus no plaša spektra mikroorganismiem un tos apvienot tieši imūnās šūnas vervējošās biomateriālu sastatnēs. Injicētas vai zobu implantētas zem ādas ciVAX vakcīnas pēc tam pārprogrammē ķermeņa imūnsistēmu, lai kaut ko darītu pret to, salīdzinot ar mikroorganismiem.

"Līdz šim mūsu izstrādāto un pārbaudīto vakcīnu aizsargājošās spējas un to stimulētās imūnās atbildes ir ārkārtīgi iepriecinošas un paver plašu iespējamo vakcīnu pielietojumu klāstu, sākot no sepses profilakses līdz ātriem pasākumiem pret nākotnes pandēmijas draudiem un bioloģiskiem draudiem, kā arī kā arī jauni risinājumi dažiem izaicinājumiem veterinārajā medicīnā, ”apgalvoja līdzvērtīgs rakstnieks Deivids Monejs, Ph.D., kurš ir Wyss institūta dibinātājs un piedalās Institūta imūnmateriālu platformā. Viņš arī ir jauktā bioinženierijas ģimenes profesors Roberts P. Pinkass.

Pētījuma laikā zinātnieki efektīvi pārbaudīja ciVAX jauninājumus kā drošības procedūru, salīdzinot ar vienu no tipiskākajiem asins saindēšanās iemesliem, kas sastāv no gramam labvēlīga S. aureus un gramam nelabvēlīga E. coli spiediena. Uzsverot jauninājumu iespēju, viņi atklāja, ka profilaktiska ciVAX injekcija aizsargā visas imunizētās datorpeles salīdzinājumā ar bīstamu uzbrukumu ar pret antibiotikām izturīgu E. coli spiedienu, savukārt tikai 9% nevakcinēto kontroles mājdzīvnieku to ir paveikuši. Cūku septiskā šoka gadījumā, ko izraisīja dažāds cilvēka E. coli izolāts, ciVAX injekcija aizsargāja pret asins saindēšanās pieaugumu visiem 4 mājdzīvniekiem, savukārt 4 nevakcinēti mājdzīvnieki 12 stundu laikā konstatēja ārkārtēju un negaidītu asins saindēšanos. Visbeidzot, izmantojot metodi, kas simulēja gredzenveida inokulācijas procedūru cilvēku vai dzīvnieku populācijās, ciVax injekcijai, ja tā bija iepakota ar patogēnu atvasinātu produktu, kas atdalīts no mājdzīvniekiem, kuri bija piesārņoti ar vienu nāvējošu E. coli spiedienu, bija iespēja savstarpēji aizsargāt mājdzīvniekus. pret dažādu nāvējošu E. coli spiedienu.

“Mūsu metode uztver lielāko daļu glikoproteīnu (un glikolipīdu) antigēnu no patogēniem un tos dabiskajā formā uzrāda imūnsistēmai, dodot mums piekļuvi daudz lielākam potenciālo antigēnu spektram nekā vakcīnas, kas sastāv no atsevišķiem vai rekombinanto antigēnu maisījumiem. , ”Apgalvoja līdzautors un Wyss vadošā vecākā personāla zinātnieks Maikls Super, Ph.D.“ ciVAX vakcīnas pret zināmiem patogēniem var izgatavot un uzglabāt, bet turklāt visus komponentus, izņemot baktēriju antigēnus, var iepriekš samontēt no plaukta stabilā cGMP. produktiem. Pēc tam, kad antigēni ir pieejami, pilnīgas vakcīnas var salikt mazāk nekā stundas laikā, kas šai tehnoloģijai dod unikālas priekšrocības salīdzinājumā ar citām vakcīnu pieejām, kad nepieciešama ātra reakcija. ” Super izstrādāja ciVAX principu kopā ar pirmo rakstnieku Edvardu Dohertiju, kurš kā iepriekšējais vadošais vecākā štāba zinātnieks sadarbojās ar Mūniju par Wyss imūnmateriālu sistēmu par biomateriāliem balstītām vakcīnām vēža šūnu lietošanai.

Super un Wyss dibinātājs direktors Donalds Ingbers, MD, Ph D., kurš arī ir pētījuma autors, agrāk izveidoja vīrusu uztveršanas jauninājumu, kas izmantots ciVAX, kura pamatā ir vietējais cilvēka patogēnu saistošais opsonīns – mannu saistošais lektīns (MBL) ) - ka viņi integrējās imūnglobulīna Fc sadaļā, lai iegūtu FcMBL. Rekombinantā FcMBL saistās ar vairāk nekā 120 dažādām vīrusu šķirnēm un toksiskām vielām, kas sastāv no mikroorganismiem, sēnītēm, infekcijām un asinssūcējiem. Iepriekšējās iniciatīvās grupa izmantoja FcMBL daudziem analīzes jautājumiem, un jauninājumus pašlaik pārbauda profesionālā pārbaudē Wyss jaunizveidotais uzņēmums BOA Biomedical kā pavisam jaunas asins saindēšanās terapijas sastāvdaļa.

Otro ciVAX elementa inovācijas elementu, uz biomateriāliem balstītu injekciju inovāciju, Mooney un viņa komanda Wyss institūtā un SEAS kopā ar zinātniskajiem partneriem Dana-Farber Cancer izveidoja kā konceptuāli pilnīgi jaunu vēža šūnu imūnterapijas veidu. Institūts. Apstiprināts profesionālā cilvēka vēža šūnu testā, īpaši izveidota vēža šūnu injekcija veicināja būtiskas pretaudzēju imūnās darbības. Novartis pašlaik darbojas, lai reklamētu injekcijas jauninājumus drošai vēža šūnu lietošanai, un saistīto uz biomateriāliem balstītu injekcijas metodi aizstāv Wyss jaunizveidotais uzņēmums Attivare Therapeutics, kopā ar Dohertiju un iepriekšējiem Wyss zinātniekiem Benjaminu Seileru un Fernandu Langellotto, Ph. ., kas arī ir šī pētījuma līdzautors kā hartas locekļi.

Lai izveidotu ciVAX vakcīnas, grupa izmantoja FcMBL uz magnētiskiem graudiem, lai no selekcijas vīrusa noķertu suspendētas baktēriju ogļhidrātus saturošās daļiņas, ko sauc par patogēnu saistītajiem molekulārajiem modeļiem (PAMP), un pēc tam tikai sajauca telpas ar mezoporozas daļiņām. silīcija dioksīds (MPS) un imūno šūnu savervēšana un elementu ieslēgšana. Zem ādas MPS izveido absorbējošu, dabiski noārdāmu sastatni, kas nolīgst ķermeņa imūnsistēmas dendrītiskās šūnas (DC), pārprogrammē tās esošajiem ierakstīto PAMP gabaliem un vēlreiz palaiž. DC pēc tam pāriet uz blakus esošajiem kanalizācijas cauruļu limfmezgliem, kur tie koordinē plašu imūno darbību pret baktēriju vīrusu. Grupa atklāja, ka ciVAX vakcīnas ātri veicināja DC uzkrāšanos un aktivizēšanu nošautajās vietnēs, kā arī DC skaitu, antivielas ražojošo B šūnu un dažādu T šūnu atslēgu dēļ, kas iztukšo caurules limfmezglus, un tādējādi izveidoja efektīvu patogēnu virzītu imūno darbības.

„Papildus potenciālam samazināt sepses risku slimnīcās un ārpus tām, mūsu ciVAX vakcīnu tehnoloģija var glābt daudzu cilvēku dzīvības, kuras apdraud daudzi patogēni, kā arī novērst infekciju izplatīšanos dzīvnieku populācijās vai ārpus tām. mājlopus, pirms tie nonāk pie cilvēkiem. Tas ir drausmīgs piemērs tam, kā Wyss pētnieki no dažādām disciplīnām un pieredzes paši sapulcējas ap medicīniskām problēmām, kuras steidzami jāatrisina, lai radītu spēcīgas jaunas pieejas, ”apgalvoja Ingbera, tāpat Hudas un Bostonas bērnu asinsvadu bioloģijas profesore Jūda Folkmane. Slimnīca un bioinženierijas profesors Hārvardas Džona A. Paulsona inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolā.