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據麻省理工學院新聞網1月28日報道,該校研究人員日前開發出一種類似於膏藥的疫苗,這種疫苗通過高分子薄膜的方式輸送藥物,可提高DNA疫苗的有效性。相關論文1月27日發表在《自然·材料學》雜誌網絡版上。
疫苗通常由滅活病毒製成,通過刺激人體免疫系統的方式,幫助免疫系統建立屏障阻止病毒感染。然而,這種方法對於艾滋病等病毒而言過於危險。近年來,爲開發出更加有效和安全的疫苗,許多科學家在探索製造DNA疫苗。
大約20年前,科學家發現,一種DNA編碼的病毒蛋白能夠在齧齒動物中引起強烈的免疫反應,但在人體上一直無法複製。直到不久前,一種被稱爲電穿孔的方法在DNA疫苗的接種上獲得了一些突破。這種方法首先需要在皮下注射DNA,然後再用電極產生電場,促使皮膚細胞膜打開小空隙,允許DNA進入。然而,這個過程較爲痛苦,接種結果也存在不確定性。
新研究採用了不同的方法將DNA傳遞到皮膚當中,這種疫苗由多層被植入DNA的高分子材料組成。高分子薄膜上有若干個微型針頭,貼在皮膚上時能夠滲入皮膚中大約半毫米,這種深度足以使藥物進入表皮細胞,又不會接觸到真皮層的神經末梢,因此不會引發疼痛。一旦被貼在皮膚上後,薄膜就會逐漸降解,疫苗的釋放過程從數天到數週不等。
研究人員可通過控制高分子薄膜層數的方法控制DNA的投遞量,還能夠通過控制高分子薄膜遇水分解的速度來控制用藥時間。由於這種方法增加了DNA與免疫系統之間的交互時間,因此也提高了疫苗的有效性。在小鼠實驗中,研究人員發現新方法接種效果優於電穿孔法。下一步,他們還將在類靈長動物上開展進一步的實驗。
研究人員稱,這種疫苗貼用於多種疾病的免疫,因爲DNA序列可以很容易按照不同疾病的需要進行轉化。與蛋白質疫苗相比,其優勢在於,每個蛋白質都有其特殊性,在生產和接種效果上都存在不確定性,但DNA的行爲始終是相同的,不管它採用怎樣的抗原編碼。
負責該項研究的麻省理工學院生物工程和材料學教授達雷爾·歐文說,如果這種疫苗能夠在人體試驗中獲得成功,將會讓接種疫苗的方式發生巨大改變。由於不再需要注射器並能夠在室溫下儲存,疫苗的使用和運輸將更加安全。此外,針對皮膚中豐富的免疫細胞、可生物降解的緩釋材料的使用、無痛接種也是這種疫苗接種方式的優勢。“這是一種有趣的方法,不但適用於接種基於DNA的病毒抗原,也適用於其他小分子的傳輸。”歐文說。(王小龍)