Luis Alvarez / Getty Images
Klíčové jídlo
- Vědci možná našli chemické řešení intolerance skladování vakcín.
- Vakcíny jsou extrémně citlivé na teplotu a pro zajištění jejich životaschopnosti musí být přepravovány prostřednictvím „studeného řetězce“.
- Zhruba polovina všech vakcín vyrobených každý rok musí být zlikvidována.
Podobně jako potravinářské výrobky podléhající rychlé zkáze, vakcíny - nebo spíše virové složky, které je způsobují - se mohou pokazit, pokud jsou nesprávně skladovány. Vědci však možná našli způsob, jak jim zabránit v zkažení v horkém prostředí.
Ve studii provedené na University of Michigan vědci zjistili, že podrobení celých inaktivovaných virů chemickému procesu známému jako „koacervace“ je úspěšně izolovalo od teplotních výkyvů, které mohou způsobit jejich zkázu. Říjnová studie byla zveřejněna v časopisBiomateriálové vědy.
„Jakékoli zlepšení teplotní stability léčivých přípravků by pomohlo snížit náklady a zlepšit kvalitu života lidí, kteří se s těmito typy terapeutik musí potýkat každý den svého života,“ spoluautorka Sarah Perry, PhD, docentka v řekne Verywell oddělení chemického inženýrství na univerzitě v Massachusetts.
Jere McBride, MS, PhD, profesor na katedrách patologie a mikrobiologie a imunologie na lékařské fakultě University of Texas, který se studie nezúčastnil, je ohledně přístupu opatrně optimistický, i když upřesňuje, že není odborníkem, per se, o vývoji a skladování vakcín.
"Bez konkrétních znalostí o tomto přístupu si myslím, že by tato metoda mohla být užitečná při zvyšování přístupu k vakcínám minimalizací požadavků na chladicí řetězec, čímž by se zlepšila stabilita," říká.
Vakcíny mohou přežít pouze v úzkém teplotním rozmezí, což z nich dělá velkou bolest v laboratořích, ve výrobě a ve výrobě pro distributory. Při teplotách pod 2 ° C zamrzají a udržují fyzické poškození, které Perry srovnává s „rozdrcením, ale v molekulárním měřítku“. Při teplotách nad 8 ° C se kazí jako „steak [vlevo] na pultu“, protože jejich proteiny začínají denaturovat - nebo se „odvíjejí“.
„Klíčovou součástí toho, jak vakcíny fungují, je to, že učí naše těla rozpoznávat konkrétní infekci,“ říká Perry. „Pokud se začne odvíjet konkrétní protein nebo celková proteinová kapsida viru, informace, které se snažíme naučit náš imunitní systém by byl ztracen. Například jsme o tomto „špičkovém proteinu“ pro COVID-19 hodně slyšeli. Ten protein má velmi specifický 3-D tvar, a to se snažíme udržet. “
Použitím tohoto chemického procesu zjistila Perry a její tým, že tato koacervace významně zvyšuje teplotní stabilitu vakcín, a tím i jejich životnost.
Jak jsou vakcíny v současné době přepravovány?
Vakcíny, stejně jako léčba artritidy a roztroušené sklerózy, jsou v současné době přepravovány prostřednictvím „studeného řetězce“ nebo teplotně řízeného dodavatelského řetězce, který:
- Začíná chladicí jednotkou ve výrobním závodě
- Týká se přepravy a dodání vakcíny a řádného skladování v zařízení poskytovatele
- A končí podáním vakcíny nebo léčbou pacientovi
Chladicí řetězce jsou však náchylné k poruchám - natolik, že zhruba polovina všech vakcín vyrobených každý rok skončí v koši, což stojí peníze daňových poplatníků a jednotlivce potenciálně život zachraňující imunitu.
Chladový řetězec musí být udržován i po porodu domů, takže lidé, kteří vyžadují terapeutické ošetření pro konkrétní zdravotní problémy, si musí naplánovat dny kolem svého příjezdu.
"To znamená, že musíte naplánovat svůj život kolem domova, abyste tyto zásilky přijali, jakmile dorazí," říká Perry. "Pokud bouře srazí energii do vašeho domu, musíte přemýšlet o tom, jak si udržíte rodinu i léky bezpečný. Pokud chcete cestovat, jak si můžete vzít s sebou svůj chlazený lék? “
Co to pro vás znamená
Pokud žijete s chronickým onemocněním, které vyžaduje pravidelnou léčbu, zlepšená stabilita teploty vakcíny by mohla zvýšit pohodlí podávání vakcíny nebo léčby. Studie stále probíhají.
Jasná myšlenka
Perry a její spoluautoři, motivovaní touhou zvýšit toleranci skladování vakcín, se rozhodli najít alternativu k chladicímu řetězci. Našli způsob, jak uzavřít virové částice uvnitř koacervátů v procesu známém jako „koacervace“.
Koacerváty jsou soubory makromolekul, které drží pohromadě elektrostatické síly; Perry popisuje koacervaci jako „druh separace v kapalné fázi“. Jako příklad látky, která při práci spoléhá na koacervaci, musíte hledat jen svou marnost v koupelně.
„Šampon ve skutečnosti funguje tak, že prochází tímto typem fázového oddělování,“ říká Perry. „Šampon v lahvičce je pouze jedna fáze. Když si je však dáváme na mokré vlasy, ředíme koncentraci polymerů a povrchově aktivních látek v šamponu. Šampony jsou formulovány takovým způsobem, že toto ředění je dostatečné k tomu, aby došlo k fázové separaci, což umožňuje zapouzdření kapiček koacervátu a odnášení nečistot a oleje. “
Testování koacervace
Jakmile Perry a její spoluautoři zdokonalili svoji metodologii, podrobili ji testu - testovanými subjekty byl neobalený prasečí parvovirus (PPV) a obalovaný virus bovinního virového průjmu (BVDV).
Ve virologii je „obaleným“ virem ten, který má vnější vrstvu, která je pozůstatkem membrány původní hostitelské buňky.
Poté porovnali koacervované PPV a BVDV s volnými (tj. Nekoacervovanými) PPV a BVDV. Po jednom dni při 60 ° C zůstal virový titr koacervovaného PPV stabilní, zatímco volný PPV poněkud poklesl. Po sedmi dnech při 60 ° C virový titr koacervovaného PPV poněkud poklesl, zatímco volný PPV zcela poklesl.
Ve studii Perry a její spoluautoři přisuzovali „významnou retenci aktivity“ první z nich zapouzdření ve formě konzervace. Předpokládali, že koacervace může zvýšit teplotní stabilitu vakcín tím, že zabrání denaturaci bílkovin nebo jejich rozvinutí.
Pokud jde o to, zda by koacervace mohla být potenciálně použita ke zvýšení stability, a tedy i životnosti, vysoce očekávané vakcíny COVID-19, Perry tvrdí, že je to teoreticky možné. Na rozdíl od vakcín ve studii je však vakcína COVID-19, která přichází od farmaceutických společností Pfizer a Moderna, založena spíše na sekvenci mRNA COVID-19 než na inaktivovaných virech COVID-19.
"Naše nedávná práce se zaměřila na viry, takže bude zapotřebí další studie, abychom pochopili, jak by náš přístup mohl být aplikován na vakcíny na bázi RNA," říká.
.jpg)
.jpg)