Gentænker den traditionelle vaccinelevering som reaktion på coronavirus

Forskere foreslår en mulig COVID-19-vaccine, der kan være gode nyheder til at modstå nuværende og fremtidige pandemier, samt for de nålefobe:inhalerbare vacciner.

Scott Medina, Penn State assisterende professor i biomedicinsk teknik, arbejder på en DNA-baseret, nanopartikel aerosolvaccine til SARS-CoV-2, den virus, der forårsager COVID-19 sygdomme. Imidlertid, DNA-baserede vacciner er endnu ikke blevet brugt i vid udstrækning på grund af flere problemer, såsom hurtig nedbrydning af vaccinerne af vævsenzymer og begrænset optagelse i celler.

Medina sagde, at løsningen på disse problemer er at udvikle en mere effektiv syntetisk nanopartikel.

"Vi søger at udvikle en nanopartikel, der kan forbedre leveringen af ​​DNA-baserede inhalerbare vacciner, "Medina sagde." Når den var deponeret i lungen, nanopartiklernes mål, og er internaliseret af, respiratoriske immunceller. Immuncellerne behandler derefter DNA'et og omdanner det til et viralt protein, som igen stimulerer immuncellerne til at genkende og dræbe virussen, hvis patienten skulle blive inficeret. "

Hvis det lykkes, dette kan potentielt betyde hurtigere udvikling af akut nødvendige vacciner.

"Ved at bruge DNA, der koder for virale proteiner, i stedet for selve den inaktive virus til vacciner, vi kunne hurtigt screene og udvikle terapeutiske kandidater, " sagde Medina. "Dette kunne give os mulighed for at skabe, teste og derefter klinisk implementere vacciner meget hurtigere end traditionelle udviklingsmetoder, som er et presserende behov for hurtig spredning af sygdomme som COVID-19."

Medina vil forberede og optimere de DNA-ladede partikler og validere deres evne til at stimulere viral proteinproduktion i immunceller. De vil derefter kontakte samarbejdspartnere til dyreforsøg. Arbejdet passer godt til Medinas laboratorieforskning, som forbinder kemisk biologi og nanoteknologi for at udvikle nye diagnostiske og terapeutiske værktøjer til kræft og infektionssygdomme.

"For nylig, vi har arbejdet på at udvikle partikler, der målretter mod lungeimmunceller for at udvikle universelle influenzavacciner med Angela Pannier ved University of Nebraska, og vi vil nu dreje denne teknologi mod COVID-19, " sagde Medina.

Medina ser på de måder, hvorpå han og andre forskere har flyttet deres arbejde til pandemirespons som en del af sundhedspersonalets kollektive indsats, arbejdere, fødevareforsyningsmedarbejdere og andre for at bekæmpe COVID-19.

"Som ingeniører vi trives med evnen til at udvikle nye løsninger på udfordrende problemer, " sagde Medina. "Det er let at føle sig hjælpeløs i situationer som disse, og at kunne udnytte vores færdigheder til potentielt at gøre en forskel inspirerer os til at fortsætte fremad. "