ไฮโดรเจลแบบฉีดได้สำหรับการฉีดวัคซีน COVID-19 แบบครั้งเดียว

วัคซีนป้องกันโรคโคโรนาไวรัส 2019 (โควิด-19) หลายตัวต้องใช้โดสหลายครั้งเพื่อภูมิคุ้มกันที่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร ชีวโมเลกุล ได้พัฒนาแพลตฟอร์มวัคซีนชนิดใช้ครั้งเดียวที่มีแนวโน้มว่าจะใช้ไฮโดรเจลแบบฉีดได้ซึ่งมีไวรัสพืชที่ติดฉลากอีพิโทป ไวรัสคาวพีอาโมเสก (CPMV)

การศึกษา: สูตรฉีดไฮโดรเจลที่ออกฤทธิ์ช้าแบบฉีดได้ของผู้สมัครวัคซีนโควิด-19 ที่ติดไวรัส  เครดิตภาพ: New Africa / Shutterstockการศึกษา: สูตรฉีดไฮโดรเจลที่ออกฤทธิ์ช้าแบบฉีดได้ของผู้สมัครวัคซีนโควิด-19 ที่ติดไวรัส เครดิตภาพ: New Africa / Shutterstock

วัคซีนสองโดส

Cowpea mosaic virus (CPMV) เป็นผู้ที่มีศักยภาพในการพัฒนาวัคซีน อย่างไรก็ตาม หลังฉีด อนุภาคไวรัสในร่างกายจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ดังนั้น จำเป็นต้องใช้หลายขนาดสำหรับภูมิคุ้มกันที่ยาวนาน ซึ่งไม่เหมาะสำหรับแคมเปญการฉีดวัคซีนจำนวนมากทั่วโลก ดังนั้นนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโกจึงได้กำหนดอนุภาคนาโน CPMV ในไฮโดรเจลที่ฉีดได้เพื่อให้เกิดการปลดปล่อยอนุภาคช้าและกระตุ้นภูมิคุ้มกันเป็นเวลานาน

ไฮโดรเจล

ไคโตซานเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ได้จากการดีอะซิติเลชันของไคติน เป็นสารที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ไม่ก่อให้เกิดภูมิคุ้มกัน และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ถือว่าปลอดภัยและได้รับการอนุมัติสำหรับผลิตภัณฑ์เช่น BST-CarGel สำหรับการสร้างกระดูกอ่อน การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าไคโตซานสามารถเพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกันเมื่อใช้เป็นวัคซีนเสริม เมื่อผสมกับกลีเซอโรฟอสเฟต (GP) ไคโตซานจะสร้างของเหลวที่อุณหภูมิห้องซึ่งจะก่อตัวเป็นเจลที่อุณหภูมิร่างกาย ไฮโดรเจลเหล่านี้เตรียมและฉีดได้ง่าย ไฮโดรเจลไคโตซาน/GP มีการใช้ในการนำส่งยา การสร้างใหม่/ซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และการปลดปล่อยอนุภาคนาโนอย่างช้าๆ

CPMV ในไฮโดรเจล

CPMV แยกได้จากใบอัญชันตาดำที่ติดเชื้อ อนุภาคไวรัสถูกคอนจูเกตด้วยไซยานีน 5 (Cy5) ซึ่งเป็นเครื่องหมายเรืองแสง อนุภาค CPMV เหล่านี้กระจายตัวในไฮโดรเจลที่ก่อรูปขึ้นโดยการผสมไคโตซานและ GP สูตรของเหลวของไคโตซานและ GP ถูกผสมกับอนุภาค CPMV ที่อุณหภูมิห้อง พฤติกรรมการเกิดเจลของส่วนผสมไคโตซาน/GP กับ CPMV ถูกแสดงลักษณะเฉพาะเพื่อระบุความเข้มข้นในอุดมคติ สารผสมที่มีไคโตซานน้ำหนักโมเลกุลสูงและ 0−4.5 มก./มล. CPMV เจลที่ 37°C ใน 5−8 นาที และปล่อยอนุภาค Cy5-CPMV อย่างช้าๆ ในหลอดทดลอง และ ในร่างกาย.

อนุภาค Cy5-CPMV ค่อยๆ ปล่อยออกมาจากไฮโดรเจล แม้ว่าเจลจะคงความเสถียรเป็นเวลา 21 วัน ซึ่งเป็นช่วงการทดสอบ ดังนั้นอนุภาค CPMV สามารถแพร่กระจายผ่านรูพรุนของไฮโดรเจลได้ ในขณะที่สูตรของเหลวปล่อยอนุภาค 100% หลังจาก 10 วัน ไฮโดรเจลจะปล่อยอนุภาคเพียง 10–12% หลังจาก 21 วัน ดังนั้น, การปลดปล่อยอนุภาคช้าสามารถทำได้ผ่านทางไฮโดรเจลไคโตซาน/GP

อนุภาค CPMV ที่ดัดแปลงทางเคมีรักษาความสมบูรณ์ทางกายภาพของพวกมันหลังจากการห่อหุ้มภายในไฮโดรเจลและหลังจากการปลดปล่อยจากไฮโดรเจลด้วย

CPMV ในไฮโดรเจลเป็นวัคซีนชนิดฉีดครั้งเดียว

อนุภาค CPMV ถูกคอนจูเกตกับโปรตีนสไปค์ (S) กลุ่มอาการระบบทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ลำดับเปปไทด์ที่เลือกนี้คืออีพิโทปของเซลล์บี 826 ซึ่งได้รับการอนุรักษ์อย่างสูงในกลุ่มตัวแปร SARS-CoV-2 ไม่ได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์ที่สร้างตัวแปรเดลต้าและโอไมครอน

ไฮโดรเจลที่มีอนุภาค 826-CPMV ถูกฉีดเข้าไปในหนูเมาส์ผ่านการฉีดใต้ผิวหนังเพียงครั้งเดียวเพื่อประเมินการสร้างภูมิคุ้มกันของมัน หนูได้ผลิตแอนติบอดีต้าน-826 เมื่อเทียบกับสูตรผสมที่ละลายน้ำได้ สูตรผสมไฮโดรเจลปรับปรุงระดับของแอนติบอดีต้าน 826 ระหว่างสัปดาห์ที่ 12 และ 20 หลังการฉีด

ระดับแอนติบอดีสูงยังถูกสังเกตพบในสัปดาห์ที่ 20 หลังการฉีด

ระดับแอนติบอดีที่สูงขึ้นถูกสังเกตพบในหนูเมาส์ที่ฉีดด้วยไฮโดรเจลเมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ที่ฉีดด้วยขนาดยาเดียวหรือสองขนาดยา (ไพรม์-บูสต์) ของสูตรผสม 826-CPMV ที่ละลายได้

วัคซีนไฮโดรเจลในขั้นต้นสร้างการตอบสนองแบบเอนเอียงเซลล์ Th1 ซึ่งเปลี่ยนไปเป็นการตอบสนองแบบลำเอียงต่อเซลล์ Th2 การตอบสนองที่ลำเอียงในเซลล์ Th1 กระตุ้นการทำงานของฟาโกไซติกต่อเชื้อโรคในเซลล์ การตอบสนองตามเซลล์ Th2 ทำให้เกิดการผลิตแอนติบอดีที่เป็นกลางต่อเชื้อโรค

วัคซีนทั้งชนิดละลายน้ำและไฮโดรเจลทำให้เกิดโปรไฟล์แอนติบอดีที่คล้ายคลึงกันในสัปดาห์ที่ 4 หลังฉีด ความแตกต่างของโปรไฟล์แอนติบอดีปรากฏชัดในสัปดาห์ที่ 12 การตอบสนองของวัคซีนไฮโดรเจลที่กระตุ้นได้เปลี่ยนไปเป็นความเอนเอียง Th2 ในสัปดาห์ที่ 12 วัคซีนที่ละลายน้ำได้ยังคงมีอคติ Th1

ต้องมีการศึกษาโปรไฟล์การปลดปล่อยเปรียบเทียบของอนุภาคที่ละลายได้กับไฮโดรเจลเพื่อตรวจสอบว่าวัคซีน CPMV กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบเอนเอียง Th1 โดยเนื้อแท้หรือว่าอีพิโทปกำหนดอคติ Th1/2 หรือไม่

บทสรุป

อนุภาค CPMV สามารถถูกห่อหุ้มในไฮโดรเจลไคโตซาน/GP พวกมันถูกปล่อยออกมาเป็นอนุภาคที่ไม่เสียหายเป็นเวลาหลายเดือน กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ยั่งยืน—การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันจะเปลี่ยนจากโปรไฟล์แบบเอนเอียง Th1 เป็นโปรไฟล์แบบเอนเอียง Th2 ไฮโดรเจลที่ฉีดได้ซึ่งมี CPMV ที่ติดฉลากอีพิโทปเป็นตัวเลือกที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นแพลตฟอร์มวัคซีนแบบใช้ครั้งเดียว กลยุทธ์นี้ปูทางไปสู่การพัฒนายานาโนที่มีอายุยืนยาวโดยอาศัยไวรัสพืช

ความหมาย

หลายประเทศได้ดำเนินการฉีดวัคซีนซ้ำแล้วซ้ำอีกเพื่อให้แน่ใจว่ามีภูมิคุ้มกันที่ยั่งยืนและเพื่อต่อสู้กับ COVID-19

เนื่องจากการหลั่งแอนติเจนของวัคซีนอย่างช้าๆ เป็นเวลาหลายเดือน สูตรที่ปล่อยช้าอาจให้ภูมิคุ้มกันที่ยาวนาน การใช้สูตรขนาดเดียวที่มีอายุการใช้งานนานกว่าจะลดจำนวนนัดการฉีดวัคซีนที่จำเป็นเพื่อให้ครอบคลุมทั่วทั้งประชากร ซึ่งสามารถลดภาระของระบบสาธารณสุขโลกได้

การอ้างอิงวารสาร:

  • Nkanga CI, Ortega-Rivera OA, Shin MD, Moreno-Gonzalez MA, Steinmetz NF (2022). สูตรไฮโดรเจลที่ออกฤทธิ์ช้าแบบฉีดได้ของผู้สมัครวัคซีน COVID-19 ที่ใช้ไวรัสในพืช ชีวโมเลกุล. 23 (4): 1812-1825. ดอย:10.1021/acs.biomac.2c00112.

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*