疫苗平板防止老鼠尿

杜克大学生物医学工程师开发了一个基于tablet疫苗尿路感染(尿),迅速溶解时放在舌头下。新的治疗方法可以提供一种简单实用的替代高剂量,口服抗生素对泌尿道感染目前的标准治疗。

11月23日在《华尔街日报》网上发布结果科学的进步。

尿路感染时出现细菌感染尿道、膀胱、输尿管和肾脏。超过半数的女性泌尿道感染,他们构成重大风险的患者需要一个导管。而尿常常导致疼痛和不适,器官损伤,甚至败血症感染也可能发生,如果到达肾脏。

这些感染可以解决口服抗生素,但一些患者复发性尿路,需要长期、重复,有时昂贵的抗生素使用。这个扩展的抗生素使用消极地影响病人的微生物,也随着抗生素杀死有益菌,创建一个环境耐抗生素细菌茁壮成长。今天,许多的菌株引起尿路越来越对几种常用的抗生素来治疗这些感染。

为了解决这个问题,一个团队合作者包括乔尔·科利尔,西奥多·肯尼杜克大学生物医学工程教授,和肖恩·凯利,他完成了这项工作的博士生科利尔实验室,研制出一种疫苗,可以吸收在舌头和激活关键免疫细胞精确攻击UTI-causing细菌。

“有先前的文献显示,药物通过舌下的粘膜吸收可能引发免疫反应,尤其是在全身黏膜膜相似,”凯利说,现在约翰霍普金斯大学博士后研究员。“这是重要的,因为尿路开发疫苗的挑战之一是,您需要触发免疫反应在血液和尿道,和肌内注射一般不会引发强烈反应的粘膜领域。”

”此外,有很多障碍容易疫苗交付。你经常需要制冷,需要训练有素的人员来管理,你需要材料如针,”凯利说。“但平板电脑交付方法提供了一个解决这些问题。它可以储存在室温下没有任何问题。希望病人可以流行的包,把它放在他们的舌头在几秒钟,它走了,病人可以继续他们的一天。”

通过舌下的膜层非常困难,当粘液是为了防止大分子,病毒,和其他材料进入身体。但科利尔实验室专门开发自组织成有用的结构的生物材料纳米颗粒、纳米纤维、凝胶,可以定制在免疫系统激活的关键细胞。研究小组发现,他们可以添加mucus-resistant修改这些结构,使他们能够轻松地通过粘膜层。

敲定后所需的糖和其他结构组件在一个迅速溶解,vaccine-delivering平板,团队开始探索如何专门针对UTI-causing细菌。

“肖恩确定某些蛋白质,经常出现在一种叫做uropathogenic大肠杆菌的细菌,导致大多数尿,”科利尔说。“这给了我们一个明确的目标免疫细胞攻击。”

团队编织大肠杆菌蛋白质到mucus-penetrating纳米纤维。这个结构被吸收后,合并细菌蛋白质激活免疫细胞,给他们具体的指令来杀死细菌在血液和尿道。

“tablet-delivered疫苗的功效与抗生素,我们发现抗体反应的纳米纤维材料很耐用,持续一生的鼠标,所以我们希望防止尿会同样持久,”科利尔说。“肖恩和团队也进行微生物分析,他们发现有显著减少破坏肠道微生物组的老鼠模型与抗生素比我们所看到的。”

团队将继续完善模型,科利尔和他的同事很好奇如果疫苗可用于减少甚至防止泌尿道感染复发。他们还计划去探索更多的疾病模型,舌下疫苗交付机制可能特别有用。许多此类疾病,包括淋病和衣原体,也涉及到尿道和面对抗生素耐药性问题。

虽然团队兴奋长期泌尿道感染的保护,结果他们也乐观的新的可能性与舌下疫苗可用平板电脑。

“特别是COVID之后,人们越来越清楚的认识到越来越多的疫苗将是我们生活的一部分,所以我们需要疫苗更容易,可以重复很容易,”科利尔说。

“当前疫苗,他们依赖连续制冷,需要大量的基础设施,绝大部分世界上不可用。平板电脑技术可以更公平地交付,因为它避免了这个依赖制冷,”科利尔说。“如果我们是成功的,任何人都可以获得疫苗,他们是否接近大型医院系统。我们是一个方面,从这一现实,但我们在这个方向继续努力。”

参考:凯莉SH, Votaw问,加政府BJ, et al .舌下纳米纤维疫苗预防尿路感染。Sci副词。2022;8 (47):eabq4120。doi:10.1126 / sciadv.abq4120

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