Microneedle plaster leverer COVID-19 DNA-vaccine, kræver ikke køleopbevaring

Mere end 2 milliarder mennesker verden over er fuldt vaccineret mod COVID-19. Imidlertid, mange, der bor i ressourcebegrænsede lande, har ikke været i stand til at få vacciner, dels fordi disse områder mangler temperaturkontrollerede forsendelses- og lagerfaciliteter. Nu, forskere, der rapporterer i ACS Nano, har udviklet et mikronåleplaster, der leverer en COVID-19 DNA-vaccine ind i huden, forårsager stærke immunresponser i celler og mus. Vigtigt, plasteret kan opbevares i over 30 dage ved stuetemperatur.

Til dato, U.S. Food and Drug Administration har godkendt tre vacciner til brug under COVID-19-pandemien:en baseret på protein, og to på RNA. Alle skal opbevares nedkølet eller frosset, hvilket begrænser deres distribution til fjerntliggende eller ressourcebegrænsede områder. Ud over, vaccinerne skal administreres af en sundhedspersonale som en injektion i en muskel. Fordi immunceller typisk ikke findes i muskler, Forskere har undersøgt forskellige måder at levere vacciner ind i huden på, som indeholder rigelige antigen-præsenterende celler (APC'er) og derfor kunne generere et stærkere immunrespons. Hui Li, Guangjun Nie, Hai Wang og kolleger ønskede at udvikle et mikronåleplaster, der effektivt leverer en COVID-19-vaccine under huden, forårsager potent og holdbar immunitet uden behov for en kølekæde eller smertefulde injektioner.

Forskerne baserede deres vaccine på DNA, som er nemmere at lave end RNA eller protein. Det er også mere stabilt end RNA. Imidlertid, i kliniske forsøg, intramuskulære DNA-vacciner har været begrænset i deres effektivitet, fordi i modsætning til RNA eller protein, DNA'et skal finde vej ind i cellekernen for at virke. Ved at levere vaccinen til APC-rig hud i stedet for muskler, forskerne ræsonnerede, at de kunne øge chancerne for, at DNA'et ville komme ind i kernen af ​​en APC.

For at lave deres leveringssystem, holdet vedhæftede DNA-sekvenser, der koder for enten SARS-CoV-2-spidsproteinet eller nukleocapsidproteinet til overfladen af ​​ikke-toksiske nanopartikler. Inde i nanopartiklerne var en adjuvans - et molekyle, der hjælper med at stimulere et immunrespons. Derefter, forskerne beklædte et mikronåleplaster med vaccinens nanopartikler. Det lille rektangulære plaster indeholdt 100 biologisk nedbrydelige mikronåle, hver mindre end 1/10 af diameteren af ​​en bistik, der smertefrit kan trænge ind i hudens ydre lag. Forskerne testede systemet i mus, viser, at det spike-protein-kodende mikronåleplaster forårsagede stærke antistof- og T-celle-responser, uden observerbare bivirkninger. Da vaccineplastrene kan opbevares ved stuetemperatur i mindst 30 dage uden at miste effektivitet, de kunne være et vigtigt værktøj til at udvikle COVID-19-vacciner med global tilgængelighed, siger forskerne.