Исследователи продемонстрировали новый метод доставки вакцины на модели животных, используя зубную нить для введения вакцины через ткани между зубами и дёснами. В ходе тестирования выяснилось, что новая методика стимулирует выработку антител на слизистых поверхностях, таких как слизистая оболочка носа и лёгких.
Статья под названием [«Floss-based vaccination targets the gingival sulcus for mucosal and systemic immunization»](https://www.nature.com/articles/s41551-025-01451-3) опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
«Слизистые поверхности важны, потому что они являются местом проникновения патогенов, таких как грипп и COVID», — говорит Харвиндер Сингх Гилл, автор статьи. «Однако если вакцина вводится путём инъекции, антитела в основном вырабатываются в кровотоке по всему телу, и относительно немного антител вырабатывается на слизистых поверхностях».
«Но мы знаем, что, когда вакцина вводится через слизистую поверхность, антитела стимулируются не только в кровотоке, но и на слизистых поверхностях», — говорит Гилл, профессор наномедицины в Университете штата Северная Каролина. «Это улучшает способность организма предотвращать инфекцию, потому что появляется дополнительная линия защиты антителами до того, как патоген попадёт в организм».
В чём особенность методики
Термин «эпителий» относится к ткани, которая выстилает поверхность частей вашего тела, например, лёгких, желудка и кишечника. Большинство [эпителиальных тканей](https://phys.org/tags/epithelial+tissues/) включают надёжные барьеры, предназначенные для предотвращения попадания в кровоток вирусов, грязи и других нежелательных веществ. Однако юнкциональный эпителий отличается от них.
Юнкциональный эпителий — это тонкий слой ткани, расположенный в самой глубокой части кармана между зубом и десной. У него нет барьерных свойств, которые есть у других эпителиальных тканей. Отсутствие барьера позволяет юнкциональному эпителию высвобождать [иммунные клетки](https://phys.org/tags/immune+cells/) для борьбы с бактериями — эти иммунные клетки вы найдёте в своей слюне, а также между зубами и дёснами.
«Поскольку юнкциональный эпителий более проницаем, чем другие эпителиальные ткани, и является слизистой оболочкой, он представляет уникальную возможность для введения вакцин в организм таким образом, чтобы стимулировать усиленную выработку антител во всех слизистых оболочках организма», — говорит Гилл.
Чтобы определить жизнеспособность введения вакцин через юнкциональный эпителий, исследователи применили вакцину к невощёной [зубной нити](https://phys.org/tags/dental+floss/) и затем почистили зубы лабораторных мышей. Исследователи сравнили выработку антител у мышей, которые получили пептидную вакцину от гриппа путём чистки юнкционального эпителия; через носовой эпителий; или путём размещения вакцины на слизистой ткани под языком.
«Мы обнаружили, что применение вакцины через юнкциональный эпителий вызывает гораздо более высокий ответ антител на слизистых поверхностях, чем текущий золотой стандарт вакцинации через [ротовую полость](https://phys.org/tags/oral+cavity/), который включает размещение вакцины под языком», — говорит Рохан Ингроле, первый автор статьи, который был аспирантом у Гила в Техасском технологическом университете.
«Техника чистки зубов нитью также обеспечивает сопоставимую защиту от вируса гриппа по сравнению с вакциной, вводимой через носовой эпителий».
«Это чрезвычайно многообещающе, потому что большинство составов вакцин нельзя вводить через [назальный эпителий](https://phys.org/tags/nasal+epithelium/) — особенности барьера на этой слизистой поверхности препятствуют эффективному усвоению вакцины», — говорит Гилл.
«Интраназальная доставка также может привести к тому, что вакцина достигнет мозга, что может вызвать опасения по поводу безопасности. Однако вакцинация через юнкциональный эпителий не представляет такого риска. Для этого эксперимента мы выбрали одну из немногих вакцин, которая действительно работает для назальной доставки, потому что мы хотели увидеть, как доставка через юнкциональный эпителий сравнивается с наилучшим сценарием для назальной доставки».
Исследователи также проверили, работает ли метод доставки через юнкциональный эпителий для трёх других известных классов вакцин: белков, инактивированных вирусов и мРНК. Во всех трёх случаях техника доставки через эпителиальные соединения вызывала устойчивую выработку антител в кровотоке и на слизистых поверхностях.
Исследователи также обнаружили, что, по крайней мере, на [модели животных](https://phys.org/tags/animal+model/), не имело значения, употреблялись ли пища и вода сразу после чистки зубов нитью с вакциной — иммунный ответ был одинаковым.
Но хотя обычная зубная нить служит адекватным методом доставки вакцины для лабораторных мышей, исследователи понимают, что просить людей держать вакцину на нити в пальцах нецелесообразно. Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали зубочистку. Она состоит из нити, натянутой между двумя зубцами, которые можно держать за ручку.
Исследователи покрыли нить в зубочистках флуоресцентным пищевым красителем. Затем они набрали 27 участников исследования, объяснили концепцию введения вакцины с помощью нити и попросили участников попробовать внести пищевой краситель в эпителиальное соединение с помощью зубочистки.
«Мы обнаружили, что примерно 60% красителя было отложено в кармане десны, что позволяет предположить, что зубочистки могут быть практичным методом доставки вакцины в эпителиальное соединение», — говорит Ингроле.
«Мы с оптимизмом смотрим на эту работу и, в зависимости от наших выводов, можем затем перейти к [клиническим испытаниям](https://phys.org/tags/clinical+trials/)», — говорит Гилл.
Хотя ещё предстоит ответить на многие вопросы, прежде чем технику с использованием нити можно будет рассматривать для клинического применения, исследователи считают, что у неё могут быть значительные преимущества, помимо улучшенной выработки антител на слизистых поверхностях.
«Например, её будет легко применять, и она решает проблемы, которые у многих людей возникают в отношении вакцинации с помощью игл», — говорит Гилл. «И мы думаем, что эта техника должна быть сопоставима по цене с другими методами доставки вакцины».
Есть и некоторые недостатки. Например, этот метод не подойдёт для младенцев и малышей, у которых ещё нет зубов.
«Кроме того, нам нужно больше узнать о том, как этот подход будет работать или будет ли он работать для людей с заболеваниями дёсен или другими инфекциями полости рта», — говорит Гилл.
Соавторами статьи являются Ахилеш Кумар Шакья, Чанг Хён Ли и Лазар Несович из Техасского технологического университета, Гаурав Джоши из Техасского технологического университета и Университета штата Северная Каролина, а также Ричард Компанс из Университета Эмори.
Предоставлено [North Carolina State University](https://phys.org/partners/north-carolina-state-university/)