Hudvaccination med mikronåleplaster, influenzafusionsprotein forbedrer effektiviteten af ​​influenzavacciner

En boostende hudvaccination med et bionedbrydeligt mikronåleplaster og protein konstrueret ud fra sekvenser af influenzavirus undertyper kunne forbedre effektiviteten af ​​konventionelle influenzavacciner, ifølge en undersøgelse ledet af Georgia State University.

For at øge beskyttelsen fra standard influenzavacciner, Dr. Baozhong Wangs gruppe lavede et fusionsprotein (4M2e-tFliC) med fire forskellige sekvenser af M2e fra fire forskellige influenzaundertyper. M2e er et peptid, en forbindelse af to eller flere aminosyrer forbundet i en kæde, findes blandt alle influenza-stammer. Fusionsproteinet indeholder også flagellin (FliC), et peptid, der findes i næsten alle bakterier med flageller (vippelignende vedhæng), der fungerer som en stærk katalysator, når det administreres sammen med andre antigener, eller fremmede stoffer, der inducerer et immunrespons i kroppen.

Forskerne kondenserede proteinet til mikronåleplasteret gennem et samarbejde med Dr. Mark R. Prausnitz fra Georgia Institute of Technology. Mikronåleplasteret er genereret af en biokompatibel polymer, og de bittesmå nåle, der er anbragt på plasteret, opløses og frigiver vaccinen hurtigt i huden.

Undersøgelsen fandt, at mus fik en konventionel inaktiveret vaccine, en vaccine bestående af patogener dyrket i kultur og derefter dræbt, efterfulgt af en hudpåført opløsende 4M2e-tFliC mikronålsplasterboost kunne bedre opretholde det humorale immunitetsantistofrespons mod influenzavirusinfektion sammenlignet med, da de modtog den konventionelle vaccine alene. Fundene, offentliggjort i Journal of Controlled Release , tilbyde et nyt perspektiv for universelle influenzavacciner.

"Vores undersøgelse viser, at M2e-baserede vacciner i høj grad forbedrer immunresponser og styrker beskyttende funktioner mod influenzavirusinfektion, " sagde Wang, lektor ved Institute for Biomedical Sciences i Georgia State. "Vi fandt ud af, at et hudpåført 4M2e-tFliC-mikronåleplaster booster immuniseringen af ​​sæsonbestemte vaccinemodtagere og kan være en hurtig tilgang til at øge den beskyttende effektivitet af sæsonbestemte vacciner som reaktion på influenzavirusudfordringer. M2e-antigenet er en lovende kandidat til udvikling af universelle influenzavacciner."

Influenzavirus er en af ​​de mest alvorlige respiratoriske patogener, der påvirker mennesker og forårsager omkring fem millioner sygdomme og 250, 000 til 500, 000 dødsfald hvert år på verdensplan. Det anslås, at en pludselig opståen af ​​en influenzapandemi kan dræbe omkring 60 millioner mennesker globalt.

Vaccination er en effektiv metode til at forhindre influenzavirusinfektion, men cirkulerende vira kan hurtigt gennemgå antigene ændringer, eller små ændringer i generne fra influenzavirus, der sker over tid, når virussen replikerer, som kan reducere eller eliminere effektiviteten af ​​sæsonbestemte influenzavacciner. For at bekæmpe en influenzapandemi forårsaget af antigendrift, en hurtig, Der kræves en omkostningseffektiv vaccinationsmetode for at give bredere krydsbeskyttelse mod sæsonbestemt og pandemisk influenzavirusinfektion og fremme langsigtet immunitet.

Det biologisk nedbrydelige mikronåleplaster, som er designet til at levere vacciner ind i hudens epidermis og dermis, er en ny teknologi til vaccinelevering og kan forbedre vaccinens evne til at fremkalde et immunrespons i kroppen. Huden er et potent sted for vaccination, fordi den har en overflod af blodkar og lymfekar, samt mange forskellige immuncelletyper. Også, mange celler i huden udtrykker TLR5, en receptor for FliC, der aktiverer det medfødte immunsystem. Kombination af hudleveringen af ​​M2e-antigenet med tFliC som katalysator skaber en stærk synergi.

I dette studie, mus blev immuniseret med inaktiverede influenzavacciner, og fire uger senere fik de en af ​​følgende boostende immuniseringer:intramuskulær injektion af 4M2e-tFliC fusionsprotein, mikronåleplaster hudvaccination af 4M2e-tFliC eller et placebo mikronåleplaster uden antigenet.

Forskerne testede, om en 4M2e-tFliC-forstærkende immunisering kunne påvirke immunresponserne induceret af inaktiverede influenzavacciner. Musene blev udfordret med H1N1 og H3N2 influenzavirus og overvåget dagligt for ændringer i kropsvægt og overlevelse over 14 dage. Niveauerne af influenzavirustitre i lungerne hos dyr, hvis kroppe havde opbygget antistoffer mod influenzavirus, blev målt, og blodprøver, lunger, milte og knoglemarv blev opsamlet og behandlet.

Mus, der modtog mikronåleplasterboostet, viste signifikant forbedret overlevelse og cellulære immunresponser. Resultaterne indikerede også, at hudvaccination med 4M2e-tFliC hjalp en langvarig antistof-medieret immunitet.