На микроскопическом изображении показаны частицы вакцины с покрытием из оксида алюминия. Эти частицы разрушены, чтобы показать покрытие.
Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере (США) разработали новый способ доставки вакцин против вируса бешенства (RABV), который не теряет своих свойств при тёплых температурах и может высвобождать несколько доз после однократного введения.
Новая технология может вскоре улучшить доступ к вакцинации против бешенства в регионах, где холодильное оборудование и медицинское обслуживание ограничены или ненадёжны.
Результаты представлены в новом исследовании, опубликованном в журнале «Journal of Pharmaceutical Sciences».
По оценкам, инфекция бешенством приводит к гибели около 59 000 человек каждый год, большинство из которых приходится на Африку и Азию, где вирус является эндемичным.
Смертность от бешенства можно предотвратить с помощью вакцин, вводимых до или вскоре после заражения. Большинство смертей от бешенства происходит из-за нехватки доступных вакцин или задержек с введением доз после заражения.
Это связано с тем, что традиционные составы необходимо хранить в холоде для поддержания их стабильности, что ограничивает доступ в регионах, где нет электричества, адекватной инфраструктуры и специализированных холодильных установок.
Пациенты могут быть лишены возможности получить медицинскую помощь для введения всех 3–5 рекомендованных доз профилактической вакцины после заражения.
Чтобы решить эти проблемы, команда разработала сахарный раствор, содержащий инактивированные частицы вируса бешенства и компоненты вакцины из существующей вакцины RabiVax-S.
Когда эту жидкость распыляли в виде мелкого тумана, она высыхала, образуя порошок из микрочастиц. Белковые компоненты вируса бешенства защищены в стекловидной текстуре микрочастиц.
Затем они использовали метод, называемый «атомно-слоевым осаждением» (ALD), чтобы дополнительно защитить частицы слоем оксида алюминия (alumina).
«In vivo покрытия из оксида алюминия постепенно разрушаются, в конечном итоге высвобождая содержимое вакцины из внутренних микрочастиц в пульсирующем режиме», — пишут авторы.
«Время, в которое происходит это высвобождение, зависит линейно от количества молекулярных слоёв оксида алюминия; высвобождение задерживается примерно на одну неделю на каждые 50 слоёв».
Таким образом, смесь микрочастиц с защитными слоями оксида алюминия различной толщины может доставлять несколько доз с помощью одной инъекции.
Было обнаружено, что состав термически стабилен в течение 3 месяцев при температуре до 50 °C.
«Теперь вы можете брать эти вакцины в места без охлаждения и даже в жаркие места», — говорит первый автор доктор Теодор Рэндольф. «Таким образом, транспортировка через сельскую Индию или куда-либо ещё больше не является проблемой».
При введении мышам было обнаружено, что однократная инъекция порошкообразных микрочастиц вакцины вызывает более сильный иммунный ответ, чем традиционная форма.
«Микрочастицы вакцины против RABV с покрытием ALD индуцировали IgG [антитела] и титры нейтрализующих антител почти на порядок выше, чем те, которые генерировались в ответ на традиционные жидкие составы вакцины против RABV», — сообщают авторы.
«Таким образом, микрочастицы вакцины против RABV в форме распылительной сушки и с покрытием ALD обладают как термостабильностью, так и превосходной иммуногенностью при однократном введении вакцины, с потенциалом ослабления требований к холодовой цепи для вакцин, эффективностью сохранения антигенов и снижением потребности в многократных введениях».
Хотя испытания на людях всё ещё планируются как минимум через пару лет, Рэндольф и соавтор доктор Роберт Гарсия создали стартап, чтобы вывести технологию на рынок.