Американские ученые разработали пластырь с "набором" микроигл для введения ДНК-вакцины. Результаты работы исследователей из Массачусетского технологического университета (MIT), проделанной под руководством профессора Даррелла Ирвина (Darrell Irvine), опубликованы в последнем номере журнала Nature Materials.
Пластырь представляет собой несколько слоев полимерного материала, на последнем из которых закреплена поверхность с микроиглами. Они протыкают кожу примерно на полмиллиметра: достаточно глубоко для того, чтобы доставить вакцину иммунным клеткам. "Инъекция" проходит безболезненно, поскольку в повреждаемых микроиглами слоях эпидермиса отсутствуют нервные окончания. "Вы просто наклеиваете пластырь на несколько минут, а затем удаляете его", – цитирует профессора Ирвина Daily Mail.
При проникновении под кожу маленькие иголки оставляют в "ранках" еще один слой полимерной пленки, который содержит цепочки ДНК. Пленка постепенно распадается, а ее остатки связываются с ДНК, помогая частицам проникнуть внутрь иммунных клеток. Высвобождение вакцины происходит в течение нескольких дней или недель, в зависимости от количества слоев полимерной пленки, содержащей ДНК. Ученые пояснили, что могут контролировать и скорость высвобождения вакцины, изменяя такой параметр полимера, как гидрофобность.
Принцип действия пластыря для вакцинации. Изображение авторов работы.
Введенные гены кодируют белки микроорганизмов, выработка которых вызывает иммунный ответ. Помимо вакцины, внедряемый под кожу, слой полимера содержит адъювант. Он представляет собой схожую с вирусной РНК, которая помогает улучшить иммунный ответ на вакцину.
Профессор Ирвин и его коллеги испытали эффективность пластыря сначала на мышах, затем – на обезьянах. Макакам вводили препарат с частицами ДНК, кодирующими белки "обезьяньего ВИЧ". Экспрессия генов, введенных животным при помощи пластыря, была в 140 раз выше, чем в случае подкожной инъекции.
Теперь исследователи планируют продолжить испытания своего изобретения на приматах, а в случае успеха – и на людях. По словам Ирвина, при положительном исходе экспериментов пластырь можно будет использовать для иммунизации от различных заболеваний.
В январе 2013 года Управление по продуктам и лекарствам США (FDA) разрешило к применению пластырь, помогающий при мигрени. Его действие основано на ионофорезе – способе доставки действующего вещества через кожу при помощи тока. Пластырь снабжен батарейкой и микропроцессором.