Luis Alvarez / Getty Images
Ključni za poneti
- Istraživači su možda pronašli kemijsko rješenje za netoleranciju skladištenja cjepiva.
- Cjepiva su izuzetno osjetljiva na temperaturu i moraju se transportirati "hladnim lancem" kako bi se osigurala njihova održivost.
- Otprilike polovica svih cjepiva proizvedenih svake godine mora se odbaciti.
Slično poput pokvarljivih prehrambenih proizvoda, cjepiva - ili, točnije, virusne komponente zbog kojih krpelje - mogu se pokvariti ako se nepravilno skladište. Međutim, istraživači su možda pronašli način da ih spriječe da se kvare u vrućim okruženjima.
U studiji provedenoj na Sveučilištu Michigan, istraživači su otkrili da ih je podvrgavanje cjelovitih inaktiviranih virusa kemijskom procesu poznatom kao "koacervacija" uspješno izoliralo od fluktuacija temperature koje mogu značiti njihovu propast. Listopadska studija objavljena je u časopisu časopisBiomaterijalne znanosti.
"Svako poboljšanje temperaturne stabilnosti lijekova pomoglo bi smanjiti troškove i poboljšati kvalitetu života za ljude koji se svakodnevno moraju nositi s ovim vrstama terapije", koautorica Sarah Perry, izv. Prof. odsjek kemijskog inženjerstva na Sveučilištu Massachusetts, kaže Verywell.
Jere McBride, dr. Sc., Profesor na odjelima za patologiju i mikrobiologiju i imunologiju Medicinske podružnice Sveučilišta u Teksasu koji nije bio uključen u studiju, oprezno je optimističan u pogledu pristupa, iako pojašnjava da nije stručnjak, per se, o razvoju i skladištenju cjepiva.
"Bez specifičnog znanja o ovom pristupu, mislim da bi ova metoda mogla biti korisna u povećanju pristupa cjepivima umanjujući potrebe za hladnim lancem, poboljšavajući tako stabilnost", kaže on.
Cjepiva mogu preživjeti samo u uskom temperaturnom rasponu, što ih čini glavnom glavoboljom za laboratorije u dizajniranju, proizvođače za proizvodnju i distributere za transport. Na temperaturama ispod 2 ° C, oni se smrzavaju, pri čemu nastaju fizička oštećenja koja Perry uspoređuje s "drobljenjem, ali na molekularnoj skali". Na temperaturama višim od 8 ° C, kvare se poput "odreska [izostavljenog] na pultu", jer njihovi proteini počinju denaturirati - ili se "razvijaju".
"Ključni dio načina na koji cjepiva djeluju je da uče naša tijela kako prepoznati određenu infekciju", kaže Perry. "Ako se specifični protein ili ukupni proteinski kapsid virusa počnu razvijati, informacije koje pokušavamo podučavati naš bi imunološki sustav bio izgubljen. Na primjer, čuli smo puno o ovom 'proteinu spike' za COVID-19. Taj protein ima vrlo specifičan trodimenzionalni oblik i to je ono što pokušavamo održati. "
Korištenjem ovog kemijskog postupka Perry i njezin tim otkrili su da ta koacervacija značajno povećava temperaturnu stabilnost cjepiva i, prema tome, njihovu dugovječnost.
Kako se cjepiva trenutno prevoze?
Cjepiva, kao i liječenje artritisa i multiple skleroze, trenutno se prevoze preko "hladnog lanca" ili opskrbnog lanca s kontroliranom temperaturom koji:
- Počinje s hladnjačom u proizvodnom pogonu
- Proširuje se na transport i isporuku cjepiva i pravilno skladištenje u ustanovi davatelja usluga
- I završava davanjem cjepiva ili liječenjem pacijentu
Međutim, hladni lanci su skloni kvarovima - toliko da oko polovice svih proizvedenih cjepiva svake godine završi u smeću, što košta novac poreznih obveznika i pojedinaca koji mogu spasiti život.
Hladni lanac mora se održavati i nakon porođaja kod kuće, tako da ljudi kojima su potrebni terapijski tretmani za određene medicinske probleme moraju planirati dane oko dolaska.
"To znači da morate rasporediti svoj život oko kuće kako biste prihvatili ove pošiljke kad stignu", kaže Perry. "Ako oluja isključi vašu kuću, morate razmišljati o tome kako čuvate i obitelj i lijekove sef. Ako želite putovati, kako sa sobom možete ponijeti svoj rashlađeni lijek? "
Što ovo znači za vas
Ako živite s kroničnom bolešću koja zahtijeva redovito liječenje, poboljšana stabilnost temperature cjepiva mogla bi povećati praktičnost primjene cjepiva ili liječenja. Studije su još uvijek u tijeku.
Svijetla ideja
Motivirani željom da se poveća tolerancija na skladištenje cjepiva, Perry i njezini koautori krenuli su u pronalaženje alternative hladnom lancu. Pronašli su način da zatvore virusne čestice unutar koacervata u procesu poznatom kao "koacervacija".
Koacervati su zbirka makromolekula koje elektrostatičkim silama drže zajedno; Perry opisuje koacervaciju kao „vrstu odvajanja tekuće faze“. Primjer supstance koja se oslanja na koacervaciju da djeluje, ne trebate tražiti dalje od svoje taštine u kupaonici.
"Šampon zapravo djeluje podvrgavajući se ovoj vrsti razdvajanja faza", kaže Perry. "Šampon u bočici je samo jedna faza. Međutim, kada ga stavimo na mokru kosu, razrjeđujemo koncentraciju polimera i tenzida u šamponu. Šamponi su formulirani na takav način da je ovo razrjeđivanje dovoljno da dođe do razdvajanja faza, omogućujući kapljicama koacervata da se inkapsuliraju i odnesu prljavštinu i ulje. "
Stavljanje koacervacije na test
Nakon što su Perry i njezini koautori usavršili svoju metodologiju, postavili su je na test - ispitanici su svinjski parvovirus bez ovojnice (PPV) i virus goveđeg virusnog proljeva (BVDV).
U virologiji, "omotani" virus je onaj koji ima vanjski sloj koji je trag membrane izvorne stanice domaćina.
Zatim su usporedili koacervirani PPV i BVDV sa slobodnim (što znači da nisu koacervirani) PPV i BVDV. Nakon jednog dana na 60 ° C, virusni titar koacerviranog PPV ostao je stabilan, dok je slobodni PPV donekle opao. Nakon sedam dana pod 60 ° C, virusni titar koacerviranog PPV-a donekle je opao, dok je slobodni PPV u potpunosti pao.
U studiji su Perry i njezini koautori prvo "značajno zadržavanje aktivnosti" pripisali inkapsulaciji u obliku konzerviranja. Pretpostavili su da koacervacija može povećati temperaturnu stabilnost cjepiva sprječavanjem denaturacije proteina ili razvijanja proteina.
Što se tiče toga može li se koacervacija potencijalno koristiti za povećanje stabilnosti, a time i dugovječnosti dugo očekivanog cjepiva COVID-19, Perry kaže da je to teoretski moguće. Za razliku od cjepiva u studiji, međutim, COVID-19 cjepivo koje dolazi od farmaceutskih tvrtki Pfizer i Moderna temelji se na sekvenci mRNA COVID-19, a ne na inaktiviranim virusima COVID-19.
"Naš se nedavni rad usredotočio na viruse, pa bi bile potrebne daljnje studije kako bismo shvatili kako se naš pristup može primijeniti na cjepiva temeljena na RNA", kaže ona.
