Em todo o mundo, 20 % das crianças não são totalmente vacinadas, o que faz com que 1,5 milhão de crianças todos os anos de doenças evitáveis com vacinação. Cerca de metade dessas crianças minúsculas obtiveram pelo menos uma dose de vacina, mas a série de vacinas não foi concluída, quando o restante não recebeu nenhuma vacina.
Para facilitar as crianças com todas as suas vacinas, os pesquisadores do MIT estão trabalhando para desenvolver micro partículas que possam publicar suas cargas úteis semanas ou meses após a injeção. Pode ser levado para as vacinas que só podem ser dadas uma vez, várias doses que serão publicadas em vários momentos em momentos diferentes.
Em um estudo presente hoje no diário Materiais desenvolvidosOs pesquisadores mostraram que podem usar essas partículas para fornecer duas doses da vacina contra difteria – uma publicada imediatamente e as duas semanas. Os ratos obtiveram essa vacina feita muitos anticorpos como ratos que receberam duas doses separadas dentro de duas semanas.
Os pesquisadores agora estão otimistas em expandir esses corações, o que pode tornar as partículas úteis para o fornecimento de vacinas infantis, que são dadas como várias doses por meses, como a vacina contra a poliomielite.
“O objetivo de longo prazo deste trabalho é desenvolver vacinas que tornem a imunização mais acessível, especialmente para crianças que vivem em instalações de saúde. Inclui as regiões rurais dos Estados Unidos, bem como o mundo em desenvolvimento onde as clínicas de infraestrutura e tratamento são limitadas”, disse um câncer de MIT.
Jacquellek, professor do Instituto de Treinador do MIT e Robert Langer é um autor sênior deste estudo. Linzixwan (Roda) Jang, estudante de pós -graduação do MIT que recentemente concluiu seu doutorado em engenharia química é o principal autor de Paper.
Vacina automática
Nos últimos anos, Jaclenek, Langer e seus colegas têm trabalhado em partículas de entrega de vacinas feitas de um polímero chamado PLGA. Em 2018, eles mostraram que poderiam usar esses tipos de partículas para fornecer duas doses de vacina contra a poliomielite, publicada em cerca de 25 dias.
Um dos defeitos no PLGA é que as partículas se quebram lentamente no corpo e se tornam um ácido imediato, o que pode danificar a vacina na partícula.
A equipe do MIT agora está trabalhando em maneiras de superar esse problema em partículas de PLGA e explorar materiais alternativos que criarão um ambiente menos ácido. Em um novo estudo liderado por Jang, os pesquisadores decidiram se concentrar em outros tipos de polímero conhecido como poliidrido.
“O objetivo deste trabalho era avançar o campo, explorando as novas técnicas relacionadas aos principais desafios, especialmente a sensibilidade ao pH e a degradação do antígeno”, disse Jaclek.
Polyanidrides, polímeros biodegradáveis que se desenvolveram para o suprimento de medicamentos há mais de 40 anos, são hidrofóbicos. Isso significa que, à medida que os polímeros se deterioram gradualmente dentro do corpo, os produtos de avaria raramente são dissolvidos na água e criam um ambiente muito menos ácido.
Os poliânides são geralmente compostos por dois monômeros separados, que podem ser combinados com um grande número de combinações em potencial. Para este estudo, os pesquisadores construíram uma biblioteca de 23 polímeros, que são separados um do outro com base na proporção da estrutura química do bloco de construção de Monomor e do produto final.
Os pesquisadores avaliaram esses polímeros com base na temperatura que tolera a temperatura pelo menos 104 graus Fahrenheit (40 graus Celsius, ou um pouco acima da temperatura corporal) e se podem ser estáveis durante todo o processo necessário para formar micro partículas.
Para fazer as partículas, os pesquisadores criaram um processo chamado montagem estampada ou selo de camadas de polímero. Primeiro, eles usam moldes de silicone para fazer partículas em forma de copo que podem estar cheias de antígeno de vacina. Em seguida, uma tampa feita do mesmo polímero é aplicada e selada usando calor. Os polímeros que não foram comprovados como muito frágeis ou completamente selados foram excluídos da piscina, com seis principais candidatos.
Os pesquisadores usaram polímeros para criar partículas que forneceriam vacinas contra difteria duas semanas após a injeção e lhes dava o rato com a vacina publicada. Quatro semanas após a injeção inicial, esses ratos mostraram o nível comparável de anticorpos em ratos, que receberam duas doses em duas semanas.
Liberação estendida
Como parte de seu estudo, os pesquisadores também criaram um modelo de aprendizado de máquina para ajudar a explorar os fatores que as partículas adotam para determinar de uma só vez. Esses fatores incluem o tipo de monomos que entram no material, a proporção do monômero, o peso molecular do polímero e a capacidade de carregamento ou quantas vacinas podem ir para a partícula.
Usando esse modelo, os pesquisadores foram capazes de avaliar rapidamente cerca de 500 partículas em potencial e prever seu tempo de liberação. Eles testaram várias dessas partículas em tampão controlado, mostrando que a profecia do modelo estava correta.
Em trabalhos futuros, esse modelo pode ajudar os pesquisadores a desenvolver materiais que se abstém de longos meses ou até alguns anos depois. Isso pode torná -los úteis para fornecer muitas vacinas de infância, que requerem várias doses por vários anos.
“Se queremos estendê -lo a longos momentos, digamos que podemos dizer um mês ou mais, certamente temos algumas maneiras de fazer isso, como melhorar o peso molecular ou a hidrofobicidade do polímero.
Os pesquisadores agora esperam explorar essas partículas de distribuição para outros tipos de vacinas. Eles dizem que as partículas também podem ser eficazes para fornecer outros tipos de medicamentos sensíveis à acidez e precisam ser dados a vários níveis, dizem eles.
“Essa tecnologia tem um amplo potencial para vacinas de injeção única, mas também pode ser adaptada para o fornecimento de pequenas moléculas ou outras biologia, que requer durabilidade ou doses múltiplas. Além disso, pode integrar medicamentos com sensibilidade ao pH”, disse Jackele. “
O estudo foi financiado pelo Grant do Instituto de Coach (COR) do National Cancer Institute.
