Vaksinat biomateriale largojnë një gamë të gjerë të infeksioneve bakteriale dhe shokut septik

Vaksinat biomateriale largojnë një gamë të gjerë të infeksioneve bakteriale dhe shokut septik

Trajtimet aktuale shkencore për gjendjet ngjitëse po hasin në pengesa në rritje për shkak të numrit gjithnjë në rritje të infeksioneve mikrobike rezistente ndaj ilaçeve, shpërthimeve epidemike të mikroorganizmave patogjene dhe mundësisë së vazhdueshme të biotreaturave të reja që mund të shfaqen në të ardhmen. Vaksinat efektive mund të shërbejnë si një pengesë për të shmangur infeksionet e shumta bakteriale dhe disa nga pasojat e tyre më ekstreme, që konsistojnë në helmim të gjakut. Sipas Qendrave të Kontrollit dhe Parandalimit të Sëmundjeve (CDC), “Çdo vit, të paktën 1.7 milion të rritur në Amerikë zhvillojnë sepsë. Gati 270,000 Amerikanë vdesin si rezultat i sepsës [dhe] 1 në 3 pacientë që vdesin në një spital ka sepsë. ” Sidoqoftë, për mikroorganizmat bakterialë më tipikë që shkaktojnë helmimin e gjakut dhe gjendje të ndryshme të ndryshme, ende nuk ka vaksina të gatshme.

Tani, siç raportohet në Inxhinieri Biomjekësore e Natyrës, një grup multi-disiplinor i shkencëtarëve në Institutin Wyss të Harvardit për Inxhinierinë e Frymëzuar Biologjikisht dhe Shkolla John A. Paulson për Inxhinieri dhe Shkenca të Aplikuara (SEAS) ka krijuar në të vërtetë një metodë të injeksionit të infeksionit me bazë biomateriale (ciVAX) si një shërbim që mund të jetë përgjithësisht lidhur me këtë çështje mbizotëruese. Vaksinat ciVAX integrojnë 2 teknologji moderne që aktualisht janë në rritje shkencore për aplikime të ndryshme të tjera, dhe që me njëra-tjetrën bëjnë të mundur kapjen e antigjeneve imunogjene nga një gamë e gjerë e mikroorganizmave dhe bashkimin e tyre të drejtë në skelat biomateriale që rekrutojnë qelizat imune. Injeksione ose dentare të implantuara nën lëkurë, vaksinat ciVAX pas kësaj riprogramojnë sistemin imunitar të trupit për të bërë diçka në lidhje me të kundrejt mikroorganizmave.

"Fuqitë mbrojtëse të vaksinave që ne kemi hartuar dhe testuar deri më tani dhe përgjigjet imune që ato stimuluan janë jashtëzakonisht inkurajuese dhe hapin një gamë të gjerë të aplikacioneve të mundshme të vaksinave duke filluar nga profilaksia e sepsës deri te masat e shpejta kundër kërcënimeve të ardhshme pandemike dhe biotreats, si si dhe zgjidhje të reja për disa nga sfidat në mjekësinë veterinare, ”pohoi shkrimtari ekuivalent David Mooney, Ph D, që është një pjesëmarrës i Fakultetit Thelbësor Themelues në Institutin Wyss dhe drejton Platformën Imuno-Materiale të Institutit. Ai është gjithashtu profesori i familjes Robert P. Pinkas i përzierjes së bio-inxhinierisë.

Në studimin e tyre kërkimor, shkencëtarët kontrolluan në mënyrë efikase inovacionin ciVAX si një procedurë sigurie kundrejt një prej arsyeve më tipike të helmimit të gjakut, i përbërë nga presione të Gram-it të favorshme për S. aureus dhe Gram-të pafavorshme të E. coli. Duke nënvizuar mundësinë e inovacionit, ata zbuluan se një injeksion profilaktik ciVAX mbronte të gjithë minjtë e imunizuar të kompjuterit kundrejt një sulmi të rrezikshëm me një presion E. coli rezistent ndaj antibiotikëve, ndërsa vetëm 9% e kafshëve shtëpiake të kontrollit të pavaksinuar ia dolën mbanë. Në një model derri të goditjes septike të shkaktuar nga një izolim i ndryshëm njerëzor E. coli, një injeksion ciVAX mbrohet kundër rritjes së helmimit të gjakut në të 4 kafshët shtëpiake, ndërsa 4 kafshë shtëpiake të pavaksinuara krijuan helmim ekstrem dhe të papritur të gjakut brenda 12 orësh. Më në fund, duke përdorur një metodë që simulonte një procedurë të inokulimit të unazave në popullatat njerëzore ose shtazore, një injeksion ciVax, kur ishte i mbushur me produkt të marrë nga patogjen të ndara nga kafshët shtëpiake të kontaminuara me një presion vdekjeprurës E. coli, kishte aftësinë për të mbrojtur kafshët shtëpiake përkundrejt një presioni të ndryshëm vdekjeprurës të E. coli.

"Metoda jonë kap shumicën e antigjeneve glikoproteinë (dhe glikolipide) nga patogjenët, dhe i paraqet këto në formën e tyre amtare në sistemin imunitar, duke na dhënë qasje në një spektër shumë më të madh të antigjeneve të mundshëm sesa vaksinat e përbërë nga të vetme ose përzierje të antigjeneve rekombinante ", Pohoi bashkë-shkrimtari i parë dhe shkencëtari i stafit të lartë Wyss Lead Michael Super, Ph D." vaksinat ciVAX kundër patogjenëve të njohur mund të fabrikohen dhe ruhen, por përveç kësaj, të gjithë përbërësit përveç antigjeneve bakterialë mund të montohen paraprakisht nga cGMP i qëndrueshëm në raft produktet Vaksinat e plota mund të mblidhen në më pak se një orë pasi të jenë të disponueshme antigjenet, gjë që i jep kësaj teknologjie përparësi unike mbi qasjet e tjera të vaksinave kur kërkohen përgjigje të shpejta. " Super zhvilloi parimin ciVAX me bashkë-shkrimtarin Edward Doherty, që si shkencëtar i mëparshëm kryesor i stafit kryesor bashkëpunoi me Mooney në sistemin Wyss Immuno-Material në vaksinat e bazuara në biomateriale për aplikimet e qelizave kancerogjene.

Drejtori Themelues i Super dhe Wyss, Donald Ingber, MD, Ph D., i cili gjithashtu ishte autor i studimit kërkimor, më parë vendosi inovacionin e kapjes së virusit të përdorur në ciVAX, i cili bazohet në një lektinë lidhëse opsonin – Manoze që lidh patogjenin indigjen njerëzor (MBL ) - që ata të integrohen në seksionin Fc të një Imunoglobuline për të prodhuar FcMBL. FcMBL rekombinante lidhet me më shumë se 120 lloje të ndryshme virusesh dhe substanca toksike, të përbërë nga mikroorganizma, kërpudha, infeksione dhe gjakpirëse. Në iniciativat e mëparshme, grupi përdori FcMBL për çështje të shumta analize, dhe risia aktualisht po kontrollohet në një test profesional nga Wyss start-up BOA Biomedical si përbërës i një terapie krejt të re të helmimit të gjakut.

Elementi i 2-të i inovacionit i elementit ciVAX, inovacioni injeksion i bazuar në biomateriale, u krijua si një lloj imunoterapie konceptualisht i ri i qelizave kanceroze nga Mooney dhe ekipi i tij në Institutin Wyss dhe SEAS, së bashku me partnerët shkencorë në Dana-Farber Cancer Instituti E vlefshme në një test profesional në njerëzit me qeliza kanceroze njerëzore, një injeksion i krijuar veçanërisht i qelizave kancerogjene rriti veprime të konsiderueshme anti-tumorale imune. Novartis aktualisht po funksionon për të reklamuar inovacionin injeksion për aplikime të sigurta të qelizave kancerogjene, dhe një metodë e lidhur me injeksionin e bazuar në biomateriale po shuhet nga fillestari Wyss Attivare Therapy, me Doherty dhe shkencëtarët e mëparshëm të Wyss Benjamin Seiler dhe Fernanda Langellotto, Ph D ., që gjithashtu bashkautor i këtij studimi kërkimor, si anëtarë të statutit.

Për të vendosur vaksinat ciVAX, grupi përdori FcMBL në kokrra magnetike për të kapur grimca bakteriale që përmbajnë karbohidrate, të quajtura modele molekulare të lidhura me patogjen (PAMPs), nga virusi i përzgjedhjes, dhe pas kësaj thjesht përzier pajisjet me copa mesoporoz silicë (MPS) dhe elementë rekrutues dhe aktivizues të qelizave imune. Nën lëkurë, MPS zhvillon një skelë thithëse, natyrisht të degradueshme që punëson qelizat dendritike (DC) të sistemit imunitar të trupit, i riprogramon ato në pjesët ekzistuese të PAMP-ve të regjistruara dhe i lëshon përsëri. DC pas kësaj lëvizin në tubat fqinjë të kullimit nyjet limfatike ku ato koordinojnë një veprim të gjerë imunitar kundrejt virusit bakterial. Grupi zbuloi se vaksinat ciVAX rritën me shpejtësi krijimin dhe aktivizimin e DC në faqet e internetit të regjistruara dhe numrin e DC, qelizave B që prodhojnë antitrupa dhe çelësat e ndryshëm të qelizave T që kullojnë tubat nyjet limfatike, dhe kështu krijuan imunitetin veprimet.

"Përtej potencialit të zvogëlimit të rrezikut për sepsë brenda dhe jashtë spitaleve, teknologjia jonë e vaksinave ciVAX ka potencialin për të shpëtuar jetën e shumë individëve të kërcënuar nga një mori patogjenësh, përveçse mund të parandalojë përhapjen e infeksioneve në popullatat e kafshëve ose bagëtia para se të arrijnë te njerëzit. Isshtë një shembull i jashtëzakonshëm sesi studiuesit e Wyss nga disiplina dhe përvoja të ndryshme vetë-grumbullohen rreth problemeve mjekësore që urgjentisht duhet të zgjidhen për të krijuar qasje të reja të fuqishme ", pohoi Ingber, që është gjithashtu Profesori i Judah Folkman i Biologjisë Vaskulare në HMS dhe Boston Children Spitali, dhe Profesori i Bioengineering në Shkollën e Inxhinierisë dhe Shkencave të Aplikuara John John A. Paulson.