Ракеты с вакциной
Вакцины против инфекционных заболеваний спасли миллионы жизней, при этом никому не нравятся уколы, что подтолкнуло специалистов к работе над созданием вакцин для перорального применения. Однако для сохранения эффективности такая вакцина должна пройти через пищеварительный тракт и попасть в иммунные клетки, населяющие стенки кишечника.
Помимо отказа от игл и шприцов, пероральные вакцины могут обеспечивать более широкий спектр иммунных реакций путем стимуляции иммунных клеток слизистой оболочки кишечника, продуцирующих особый класс антител класса иммуноглобулинов А (IgA).
Исследователи университета Калифорнии в Сан-Диего, работающие под руководством профессора Лянфана Чзана (Liangfang Zhang), предположили, что могут использовать частицы магния в качестве крошечных «реактивных двигателей» для доставки пероральной вакцины против золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), являющегося одним из наиболее распространенных бактериальных патогенов. При нанесении на бОльшую часть поверхности магниевых микрочастиц диоксида титана получаются своеобразные дюзы, использующие воду в качестве топлива для синтеза водородных пузырьков, обеспечивающих реактивное движение частицы.
Для получения пероральной вакцины авторы покрыли такие микрочастицы мембранами эритроцитов, экспрессирующими стафилококковый альфа-токсин, а также слоем хитозана, обеспечивающим прикрепление к слизистой оболочке кишечника. После этого на частицы нанесли покрытие, защищающее их от кислотной среды кишечника.
В экспериментах на мышах проглоченные животными частицы успешно проходили через желудок, после чего их защитное покрытие рассасывалось в кишечнике, активируя двигатели. Последующая визуализация продемонстрировала, что частицы с «двигателями» аккумулировались в стенке кишечника более эффективно, чем «немоторизированные». Помимо этого стимулируемая ими продукция антител класса IgA к стафилококковому альфа-токсину примерно в 10 раз превышала продукцию, запускаемую статическим частицами.
Статья Xiaoli Wei et al. Biomimetic Micromotor Enables Active Delivery of Antigens for Oral Vaccination опубликована в журнале Nano Letters.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам American Chemical Society: Micromotors deliver oral vaccines.