Новый метод позволяет вводить инактивированные вирусы непосредственно в десны.
Использование зубной нити может быть полезно не только для того, чтобы избавить вас от посещения стоматолога, но и для того, чтобы в один прекрасный день защитить вас от гриппа. В рамках неортодоксального подхода к созданию вакцин без использования игл исследователи разработали особый вид зубной нити, которая может доставлять белки и инактивированные вирусы к деснам мышей и вызывать иммунные реакции, защищающие от инфекционных заболеваний, сообщили они недавно в журнале Nature Biomedical Engineering. “Честно говоря, я никогда не задумывалась об использовании зубной нити в качестве средства для вакцинации”, - говорит Акико Ивасаки, иммунолог из Йельского университета, которая не принимала участия в работе. “Результаты весьма впечатляющие”.
В течение многих лет ученые пытались разработать альтернативы введению вакцин с помощью шприцев, обращаясь к слизистым оболочкам рта и носа, куда попадает большинство вирусов. Но разработать эффективную вакцину, которую можно было бы вводить через эти точки входа, сложно, потому что они обладают естественной защитой от чужеродных молекул, говорит иммунолог из Университета Вандербильта Джеймс Кроу, который не принимал участия в работе.
Новый подход мог бы обойти эти защитные механизмы. Много лет назад Харвиндер Гилл, инженер из Университета штата Северная Каролина, специализирующийся на наномедицине, читал о заболеваниях десен и наткнулся на статью, в которой говорилось, что десневые борозды — полости десны между зубами — могут очень хорошо поглощать молекулы. “Это как бы высекло искру”, - вспоминает Гилл, старший автор нового исследования. “Если они обладают высокой проницаемостью, почему бы не использовать их для вакцинации?”
Чтобы проверить эту идею, Гиллу и Рохану Ингролу, соавтору статьи и инженеру-химику из Техасского технического университета, пришлось сделать то, чего раньше не делал ни один ученый: попробовать почистить зубы мышей нитью. По словам Гилла, это была “довольно сложная” работа для двух человек: один осторожно держал мышиную челюсть мыши металлическим кольцом от брелка, в то время как другой использовал зубную нить.
Рохан Ингрол чистит мышиные зубы нитью, в то время как его коллега осторожно придерживает челюсть мыши кольцом от брелка. Фото: Paul Stonum.
В процессе этих попыток авторы обнаружили, что когда они покрывали зубную нить флуоресцентно меченым белком, 75% белка успешно доставлялось в десны мыши. И даже через 2 месяца после использования зубной нити у мышей наблюдался повышенный уровень антител в легких, носу, фекалиях и селезенке, что свидетельствует о сильном иммунном ответе на белок.
Затем исследователи добавили в зубную нить инактивированный вирус гриппа — распространенный компонент вакцины —, который, теоретически, мог бы научить организм мыши вырабатывать иммунитет к гриппу. Каждые 2 недели исследователи чистили 50 мышей зубной нитью с покрытием, затем, через 4 недели после последней дозы, они заразили этих мышей настоящим вирусом гриппа. Все мыши, которых трижды чистили зубной нитью, выжили, в то время как все непривитые мыши погибли.
У мышей, пользованных зубной нитью, также был более системный иммунный ответ: в их кале и слюне присутствовали не только антитела к гриппу, но и было больше Т—клеток, управляющих иммунным ответом организма, - в легких и селезенке, а также в лимфатических узлах. Более того, по словам Гилла, исследователи обнаружили антитела к гриппу в костном мозге мышей, сигнализирующих о том, что их иммунная система “полностью стимулированна” неактивным вирусом гриппа. В целом иммунная реакция на зубную нить напоминала реакцию на вакцины, которые распыляются в нос, такие как "ФлуМист".
Чтобы оценить, может ли этот метод работать на людях, исследователи попросили 27 здоровых добровольцев пользоваться зубной нитью с помощью зубочисток, покрытых цветным пищевым красителем. В среднем около 60% красителя попадало на десны участников. Затем они опросили участников о том, что они думают об этом подходе и большинство из них заявили, что готовы попробовать вакцину на основе зубной нити и предпочли бы ее прививке.
Это “умный подход”, - считает Уильям Джаннобайл, исследователь в области пародонтологии из Школы стоматологии Гарвардского университета, который не принимал участия в работе. Но он был удивлен, увидев такой системный иммунный ответ у мышей. Он хотел бы посмотреть, как эта методика работает на людях у добровольцев с более выраженными различиями в состоянии десен, чтобы понять, могут ли, к примеру, 40% взрослых американцев, страдающих заболеваниями десен, также использовать эту методику. И Кроу говорит, что необходимы клинические испытания, чтобы окончательно определить, является ли этот концептуальный подход жизнеспособным.
Гилл и его коллеги надеются продолжать совершенствовать технологию и Джаннобилю, например, любопытно посмотреть, как будет развиваться их работа. “Представьте, что вы идете к стоматологу, - говорит он, - и ваш лечащий врач вводит одну из противогриппозных вакцин во время вашего визита”.
