Mukoadhezivni filmi s počasnim sproščanjem za dostavo cepiv za zaščito pred respiratornimi obolenji
Cepljenje je varen in učinkovit ukrep za zaščito pred številnimi nalezljivimi boleznimi. Na področju cepiv je bil v zadnjih desetletjih dosežen izjemen napredek, še posebej na področjih izbire antigenov in tehnologij kot so mRNA, ki jih lahko hitro prilagodimo za različne patogene. Poleg cepljenja z injekcijo pa se uveljavljajo t.i. mukozna cepiva, ki jih apliciramo na sluznice, preko katerih številni patogeni vstopajo v telo. Mukozna cepiva posnemajo naravno okužbo s spodbujanjem tako prirojenega kot pridobljenega imunskega odziva. Za razliko od injiciranja, ki zahteva usposobljeno zdravstveno osebje in pogosto sproža strah pred cepljenjem, je dostava preko sluznice na voljo v obliki pacientu bolj-prijaznih tablet, pršil ali obližev.
Raziskovalci Kemijskega inštituta, skupaj s sodelavci s Fakultete za farmacijo UL, UKC, Klinike Golnik, ter sodelavci iz Nemčije, so razvili in testirali dostavo cepiv z uporabo mukoadhezivnih filmov (MAF). Film se enostavno prilepi na lično sluznico, ki je lahko dostopna in dobro prekrvljena. Lična sluznica ima zaradi svoje dostopnosti in obilja imunskih celic, ki so ključne za sprožitev prirojenega in pridobljenega imunskega odziva, velik potencial za cepljenje. Film je sestavljen iz dveh plasti; mukoadhezivne plasti, sestavljene iz sestavin varnih za prehrano, in zaščitne plasti, ki omogoča usmerjeno sproščanje in počasno raztapljanje ter nabrekanje filma. Zaščitna plast, zgrajena iz neprepustne celuloze omogoča, da se mukoadhezivna plast iz sestavin, varnih za prehrano, počasi raztaplja in nabreka, cepivo prehaja skozi sluznično površino proti celicam imunskega sistema, kjer sproži imunski odziv. Takšna dostava izkazuje pomembne prednosti, kot so učinkovita dostava v tkivo, ki predstavlja prvi kontakt s patogeni, povečano stabilnost cepiva in neinvazivno administracijo.
Foto: Del avtorjev raziskave z Odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta: Hana Esih, Roman Jerala, in Klemen Mezgec (v prvi vrsti) ter Špela Malenšek, Duško Lainšček in Mojca Benčina (v drugi vrsti, z leve).
Pomembno je, da so raziskovalci pokazali, da se lahko s tem načinom dostavlja tudi sodobna cepiva na osnovi mRNA v lipidnih nanodelcih, ki so se najbolje izkazala proti Covid19. mRNA/LNP cepiva so več dni ostala stabilna in ohranila aktivnost v obliki MAF. Platforma je primerna tudi za dostavo drugih vrst cepiv vključno s plazmidno DNA in vektorskimi cepivi. V članku so dokazali, da takšen način dostave cepiva na miših izzove močan lokalni in sistemski imunski odziv. Ključnega pomena je večje izločanje sekretornih protiteles IgA, ki igrajo pomembno vlogo pri nevtralizaciji patogenov na površini dihal, kjer vstopajo v telo. Pokazali so, da je cepljenje preko ustne sluznice primerno tudi za poživitvene odmerke, saj ojača imunski odziv, ki ga ustvari intramuskularno cepljenje, rezultati so bili tudi boljši kot preko intranazalnega vnosa. Cepiva z uporabo MAF dostave bi lahko bila posebej primerna za poživitvene odmerke, saj so manj invazivna in morda lahko prepričajo tiste, ki so oklevali zaradi nelagodja zaradi injiciranja.
Lahko pričakujemo, da bi ta način cepljenja omogočil učinkovito zaščito pred boleznimi dihal. Predvsem pri boleznih dihal, kot je COVID-19, je zaželeno doseči močnejšo sluznično imunost. Na tak način bi lahko preprečili okužbo že v zgodnjih fazah in zmanjšali možnost širjenja bolezni. Seveda bo potrebno izsledke preveriti še na modelih, ki so bolj podobni človeku in predvsem v kliničnih raziskavah, preden bi se ta način dostave cepiv lahko uveljavil.
Članek o tej tehnologiji so objavili v reviji Journal of Controlled Release, z doktorskima študentoma Hano Esih in Klemnom Mezgecem kot prvima avtorjema.
