“آئروژل” قابل استنشاق باعث ایجاد ایمنی در برابر کووید-19 در موش ها می شود و ممکن است انتقال را مسدود کند –

آتیپ لاوان پراسرت، دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی پزشکی و نویسنده اصلی این مطالعه که اخیراً در مجله منتشر شده است، گفت: «مزایای بالقوه زیادی برای فرمولاسیون قابل استنشاق در مقایسه با واکسن تزریقی وجود دارد. بیوماکرومولکول ها. یکی از آنها پرهیز از سوزن است. واکسن های استنشاقی ممکن است بتواند به افزایش نرخ واکسیناسیون کمک کند زیرا بسیاری از مردم از تزریق می ترسند. مهم نیست که چقدر اثربخشی واکسن بالا باشد، اگر مردم آن را دریافت نکنند، مفید نیست. “

اسکات مدینا، استادیار مهندسی زیست پزشکی، ایالت پن، افزود که واکسن های استنشاقی ممکن است نسبت به واکسن های سنتی پایدارتر باشند.

مدینه گفت: «نکته مهم، واکسن‌های استنشاقی ممکن است پاسخ آنتی‌بادی را به صورت موضعی در ریه‌ها القا کنند، جایی که به طور بالقوه می‌توانند ویروس را قبل از آلوده کردن کامل میزبان و ایجاد علائم، خنثی و پاک کنند.»

در مقابل، Girish Kirimanjeswara، دانشیار علوم دامپزشکی و بیوپزشکی، توضیح داد که واکسن های تزریقی COVID-19 باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی سیستمیک می شود که در مبارزه با عفونت های SARS-CoV-2 موثر است، اما نه به اندازه یک واکسن استنشاقی قوی است. در جلوگیری از عفونت در محل ورود ویروس به بدن باشد.

Kirimanjeswara گفت: “واکسن های فعلی در جلوگیری از انتقال خیلی خوب نیستند، زیرا به ویروس اجازه می دهند حتی برای مدت کوتاهی در بدن تکثیر شود و سپس به افراد دیگر منتقل شود.” یک واکسن استنشاقی می تواند مصونیت موضعی را در محل اولیه عفونت ایجاد کند، جایی که SARS-CoV-2 می تواند به سرعت خنثی و بدون پاسخ التهابی مشخصه واکسیناسیون سیستمیک از بین برود.

پیش از این، این تیم یک ماده ژل مانند به نام “آئروژل” را به عنوان وسیله ای برای رساندن مواد ضد میکروبی به ریه ها برای درمان عفونت های تنفسی باکتریایی، به ویژه سل، ساخته و ثبت کرده بود.

مدینه گفت: «زمانی که همه‌گیری شروع شد، تصمیم گرفتیم با ترکیب آئروژل خود با آنتی‌ژن رمزگذاری‌شده با اسید نوکلئیک – به‌ویژه DNA که پروتئین‌های SARS-CoV-2 را کد می‌کند، یک فرمول قابل استنشاق برای COVID-19 ایجاد کنیم.»

محققان فرمول COVID-19 خود را که آن را CoMiP (ذره تقلیدی کروناویروس) می نامند، برای هدف قرار دادن ماکروفاژهای آلوئولی – سلول های ایمنی در دستگاه تنفسی که ذرات خارجی را می بلعند، توسعه دادند.

مدینه گفت: ماکروفاژهای آلوئولی اهداف جذابی را برای واکسن‌های قابل استنشاق نشان می‌دهند، زیرا آنها در ریه‌ها فراوان هستند و شواهد قبلی نشان داده‌اند که ممکن است در پاتوژنز اولیه COVID-19 مهم باشند.

وی توضیح داد که به طور خاص، ماکروفاژهای آلوئولی ممکن است یکی از اولین سلول هایی باشند که در هنگام استنشاق ویروس به SARS-CoV-2 آلوده می شوند.

مدینه گفت: “ماکروفاژهای آلوئولی یکی از مدافعان کلیدی ما در برابر عفونت ویروسی هستند، زیرا آنها برای ارائه آنتی ژن به بقیه سیستم ایمنی بدن عمل می کنند.”

دانشمندان CoMiP های خود را طوری طراحی کردند که به سرعت توسط ماکروفاژهای آلوئولی بلعیده شوند، پس از آن ماکروفاژها آنتی ژن ویروسی را تفسیر کرده و شروع به بیان پروتئین های ویروسی کدگذاری شده در DNA می کنند.

مدینه گفت: «شما اساساً ماکروفاژها را فریب می دهید تا این DNA را تفسیر کنند و این پروتئین بیگانه را بیان کنند. هنگامی که پروتئین خارجی را بیان می کند، آن را به بقیه سیستم ایمنی نشان می دهد تا سیستم ایمنی بتواند یاد بگیرد که پروتئین را در صورت عفونت SARS-CoV-2 تشخیص دهد.

در آزمایشگاه، زمانی که دانشمندان CoMiP های خود را با سلول هایی که برای تقلید از سلول های ایمنی آلوئولی ساده طراحی شده بودند، انکوبه کردند، دریافتند که ماکروفاژها به راحتی CoMiP ها را درونی می کنند. سپس، آنها فرمول CoMiPs را برای شناسایی حداکثر دوز ایمن در سلول ها در شرایط آزمایشگاهی بهینه کردند. آنها دریافتند که بیش از 80 درصد سلول ها در دوز 0.01 میلی گرم بر میلی لیتر زنده ماندند.

برای آزمایش اثربخشی واکسن CoMiP، تیم تحقیقاتی موش‌ها را از طریق نصب داخل بینی واکسن ایمن‌سازی کردند و دو هفته بعد دوز تقویت‌کننده را تزریق کردند. سپس نمونه‌های سرمی از حیوانات را به ترتیب در روزهای 14 و 28 پس از واکسیناسیون و تقویت کننده جمع‌آوری کردند. آنها این نمونه‌ها را برای پاسخ‌های ایمنی سیستمیک آنالیز کردند و هیچ تغییر آماری معنی‌داری در سطوح آنتی‌بادی سیستمیک بین حیوانات تحت درمان با CoMiP و حیوانات کنترل در هر یک از زمان‌های نمونه‌برداری پیدا نکردند.

برای بررسی پاسخ‌های ایمنی بینی، گلو و ریه، محققان نمونه‌هایی را از موش‌های ایمن‌شده 30 روز پس از واکسیناسیون جمع‌آوری کردند تا تفاوت‌ها را در آنتی‌بادی‌های IgA مخاطی ریه اختصاصی کل و اسپیک-پروتئین ارزیابی کنند. آنها افزایش قابل توجهی در کل IgA برای موش های واکسینه شده با CoMiPs دریافتند، اما IgA که به طور خاص پروتئین SARS-CoV-2 را هدف قرار می دهد کمتر از حد انتظار برای حیوانات واکسینه شده بود.

مدینه گفت: “روی نیمکت، بیرون از حیوان، ما شاهد بیان بسیار خوبی از پروتئین ها بودیم.” “و سپس زمانی که CoMiPs به حیوان تحویل داده شد، شاهد افزایش آنتی بادی ها در ریه بودیم که ممکن است محافظتی را ایجاد کند، اما در حدی نبود که ما بخواهیم. داده های دلگرم کننده است، اما بهینه سازی بیشتری وجود دارد که باید انجام شود. انجام شده.”

این تیم قصد دارد به تحقیق در مورد استفاده از CoMiPs برای محافظت در برابر COVID-19 ادامه دهد

علاوه بر این، Kirimanjeswara خاطرنشان کرد: “واکسن های قابل استنشاق مسدود کننده انتقال همچنین می توانند به چندین ویروس دیگر مانند آنفولانزا ترجمه شوند، بنابراین CoMiP ما این پتانسیل را دارد که به طور گسترده قابل استفاده باشد.”

سایر نویسندگان مقاله عبارتند از اندرو دبلیو سیمونسون، همکار فوق دکتری، دانشگاه پیتسبورگ. سارا ای. سامنر، دانشجوی کارشناسی ارشد دامپزشکی و علوم زیست پزشکی، ایالت پن. مک‌کایلا جی نیکول، دانشجوی کارشناسی ارشد دامپزشکی و علوم زیست پزشکی، ایالت پن. و سوپیدا پیمچارون، دانشجوی کارشناسی مهندسی زیست پزشکی، ایالت پن.

مؤسسه هاک از مؤسسه تحقیقاتی علوم و مواد زیستی در ایالت پن از این تحقیق حمایت کرد.