Luis Alvarez / Getty Images
Kľúčové jedlá
- Vedci možno našli chemické riešenie intolerancie skladovania vakcín.
- Vakcíny sú mimoriadne citlivé na teplotu a na zabezpečenie ich životaschopnosti sa musia prepravovať prostredníctvom „studeného reťazca“.
- Zhruba polovica všetkých vakcín vyrobených každý rok musí byť zlikvidovaná.
Podobne ako rýchlo sa kaziace potravinové výrobky, vakcíny - alebo skôr vírusové zložky, ktoré ich spôsobujú - sa môžu pokaziť, ak sú nesprávne skladované. Vedci však možno našli spôsob, ako zabrániť ich znehodnoteniu v horúcom prostredí.
V štúdii uskutočnenej na univerzite v Michigane vedci zistili, že podrobenie všetkých inaktivovaných vírusov chemickému procesu známemu ako „koacervácia“ ich úspešne izolovalo od teplotných výkyvov, ktoré môžu spôsobiť ich záhubu. Októbrová štúdia bola publikovaná v denníkBiomateriálové vedy.
„Akékoľvek zlepšenie teplotnej stability liekov by pomohlo znížiť náklady a zlepšiť kvalitu života ľudí, ktorí sa s týmito typmi terapeutík musia vyrovnávať každý deň svojho života,“ spoluautorka Sarah Perry, PhD, docentka v odbore hovorí Verywell katedra chemického inžinierstva na univerzite v Massachusetts.
Jere McBride, MS, PhD, profesor na katedrách patológie a mikrobiológie a imunológie v lekárskom odbore Texaskej univerzity, ktorý sa štúdie nezúčastnil, je ohľadom prístupu opatrne optimistický, aj keď objasňuje, že nie je odborníkom, per se, o vývoji a skladovaní vakcín.
„Bez konkrétnych znalostí o tomto prístupe si myslím, že táto metóda by mohla byť cenná pri zlepšovaní prístupu k vakcínam minimalizovaním požiadaviek na chladiaci reťazec, čím sa zvyšuje stabilita,“ hovorí.
Vakcíny môžu prežiť iba v úzkom teplotnom rozmedzí, čo z nich robí veľkú bolesť pri navrhovaní laboratórií, pri výrobe pre výrobcov a pri distribúcii na prepravu. Pri teplotách pod 2 ° C zamrznú a utrpia fyzické poškodenie, ktoré Perry porovnáva s „rozdrvením, ale v molekulárnom meradle“. Pri teplotách nad 8 ° C sa kazia ako „biftek [ponechaný] na pulte“, keď sa ich proteíny začínajú denaturovať - alebo „rozvíjať“.
„Kľúčovou súčasťou fungovania vakcín je to, že učia naše telo rozpoznávať konkrétnu infekciu," hovorí Perry. „Ak sa začne rozvíjať konkrétny proteín alebo celková bielkovinová kapsida vírusu, informácie, ktoré sa snažíme naučiť náš imunitný systém by sa stratil. Napríklad sme veľa počuli o tomto „spike proteíne“ pre COVID-19. Tento proteín má veľmi špecifický trojrozmerný tvar a to sa snažíme udržať. ““
Použitím tohto chemického procesu Perry a jej tím zistili, že táto koacervácia významne zvyšuje teplotnú stabilitu vakcín, a tým aj ich životnosť.
Ako sa vakcíny v súčasnosti prepravujú?
Vakcíny, ako aj liečba artritídy a roztrúsenej sklerózy sa v súčasnosti prenášajú prostredníctvom „studeného reťazca“ alebo teplotne riadeného dodávateľského reťazca, ktorý:
- Začína jednotka chladenia vo výrobnom závode
- Týka sa prepravy a dodania vakcíny a správneho skladovania v zariadení dodávateľa
- A končí podaním vakcíny alebo liečbou pacientovi
Chladiace reťazce sú však náchylné na poruchy - až tak, že zhruba polovica všetkých vakcín vyrobených každý rok skončí v koši, čo daňových poplatníkov a jednotlivcov stojí potenciálne život zachraňujúcu imunitu.
Chladiaci reťazec musí byť udržiavaný aj po dodaní domov, takže ľudia, ktorí potrebujú terapeutické ošetrenie pri konkrétnych zdravotných problémoch, si musia naplánovať dni okolo svojho príchodu.
„To znamená, že musíte naplánovať svoj život tak, aby ste boli doma, aby ste tieto zásielky prijali, keď dorazia,“ hovorí Perry. „Ak váš dom privalí búrka, musíte premýšľať o tom, ako uchováte svoju rodinu aj svoj liek bezpečné. Ak chcete cestovať, ako si môžete vziať so sebou chladený liek? “
Čo to pre vás znamená
Ak žijete s chronickým ochorením, ktoré si vyžaduje pravidelnú liečbu, zlepšená stabilita teploty vakcíny by mohla zvýšiť pohodlie vakcíny alebo aplikácie liečby. Štúdie stále prebiehajú.
Jasná myšlienka
Motivovaná túžbou zvýšiť toleranciu vakcín pri skladovaní sa Perry a jej spoluautori rozhodli nájsť alternatívu k chladiacemu reťazcu. Našli spôsob, ako uzavrieť vírusové častice do koacervátov v procese známom ako „koacervácia“.
Koacerváty sú súbory makromolekúl, ktoré sú držané pohromade elektrostatickými silami; Perry popisuje koacerváciu ako „druh separácie v kvapalnej fáze“. Napríklad pre príklad látky, ktorá sa spolieha na spoluprácu pri práci, musíte hľadať iba márnosť v kúpeľni.
„Šampón skutočne funguje tak, že prechádza týmto typom fázového oddelenia,“ hovorí Perry. „Šampón vo fľaši je všetko jednofázový. Keď si ich však dáme na mokré vlasy, zriedime koncentráciu polymérov a povrchovo aktívnych látok v šampóne. Šampóny sú formulované takým spôsobom, že toto zriedenie je dostatočné na to, aby došlo k fázovej separácii, čo umožní zapuzdrenie kvapiek koacervátu a odvedenie nečistôt a oleja. ““
Testovanie koacervácie
Keď Perry a jej spoluautori zdokonalili svoju metodológiu, podrobili ju testu - testovanými osobami boli neobalený prasací parvovírus (PPV) a obalený vírus bovinnej vírusovej hnačky (BVDV).
Vo virológii je „obaleným“ vírusom vírus, ktorý má vonkajšiu vrstvu, ktorá je pozostatkom membrány pôvodnej hostiteľskej bunky.
Potom porovnali koacervované PPV a BVDV s voľnými (to znamená neacervovanými) PPV a BVDV. Po jednom dni pri 60 ° C zostal vírusový titer koacervovaného PPV stabilný, zatiaľ čo titer voľného PPV trochu poklesol. Po siedmich dňoch pri 60 ° C vírusový titer koacervovaného PPV trochu poklesol, zatiaľ čo titer voľného PPV úplne poklesol.
V štúdii Perry a jej spoluautori pripisovali „významnú retenciu aktivity“ prvého typu zapuzdreniu vo forme konzervácie. Predpokladali, že koacervácia môže zvýšiť teplotnú stabilitu vakcín tým, že zabráni denaturácii proteínov alebo ich rozkladu.
Pokiaľ ide o to, či by sa koacervácia mohla potenciálne použiť na zvýšenie stability a teda aj životnosti vysoko očakávanej vakcíny COVID-19, Perry tvrdí, že je to teoreticky možné. Na rozdiel od vakcín v štúdii je však vakcína COVID-19, ktorá sa chystá od farmaceutických spoločností Pfizer a Moderna, založená skôr na sekvencii mRNA COVID-19 ako na inaktivovaných vírusoch COVID-19.
„Naša nedávna práca sa zamerala na vírusy, takže bude potrebné ďalšie štúdium, aby sme pochopili, ako by sa dal náš prístup uplatniť na vakcíny na báze RNA,“ hovorí.
-and-medrol-(methylprednisolone).jpg)
.jpg)
.jpg)
