W laboratoriach w Karolinie Północnej i Teksasie powstała szczepionka, która może raz na zawsze uwolnić pacjentów od strachu przed igłą. Zamiast strzykawki – nić dentystyczna, a zamiast wkłucia – dostarczenie antygenu przez naturalnie przepuszczalne tkanki między dziąsłem a zębem. Wyniki eksperymentów pokazują, że taka aplikacja może zapewnić nie tylko ochronę ogólnoustrojową, ale i lokalną „tarczę” na błonach śluzowych nosa i płuc – w miejscach, gdzie patogeny najczęściej rozpoczynają atak.
Szczepionka inna niż wszystkie
Większość patogenów układu oddechowego – od wirusa grypy po SARS-CoV-2 – wnika do organizmu przez powierzchnie śluzówkowe. Klasyczne szczepionki podawane domięśniowo lub podskórnie stymulują głównie odporność ogólnoustrojową, czyli produkcję przeciwciał w krwiobiegu, takich jak immunoglobuliny IgG. Jednak ich wpływ na odporność śluzówkową, opartą na przeciwciałach IgA obecnych w nosie, gardle czy oskrzelach, jest ograniczony. Tymczasem to właśnie IgA stanowią pierwszą linię obrony, neutralizując wirusy jeszcze przed ich wniknięciem do tkanek.
Czytaj też: Wirusy jak iskra dla komórek nowotworowych. Pacjenci onkologiczni muszą mieć się na baczności
Zespół kierowany przez prof. Harvindera Singha Gilla z North Carolina State University postawił pytanie: czy można dostarczyć antygen tak, by jednocześnie uruchomić obie linie odporności – ogólnoustrojową i śluzówkową – bez inwazyjnego wkłucia?
Odpowiedź znaleziono w miejscu, które większość z nas zna z gabinetów stomatologicznych – w szczelinie między dziąsłem a zębem. Najgłębiej położona warstwa tego obszaru to tzw. nabłonek łączący, który w przeciwieństwie do większości nabłonków w ciele człowieka (szczelnych i zwartych) jest naturalnie przepuszczalny. Wynika to z jego funkcji: umożliwia migrację komórek układu odpornościowego, które patrolują okolice kieszonki dziąsłowej w poszukiwaniu bakterii i innych zagrożeń.
Badacze zauważyli, że ta wyjątkowa przepuszczalność oraz bogate unaczynienie sprawiają, iż nabłonek łączący może być idealnym miejscem podania szczepionki. Dostarczenie antygenu w to miejsce może pozwolić na pobudzenie odpowiedzi immunologicznej zarówno w miejscu podania, jak i w całym organizmie.
Technologia przyszłości, ale nie dla każdego
W modelu zwierzęcym zastosowano trzy sposoby podania peptydowej szczepionki przeciw grypie: przez nabłonek łączący przy użyciu niewoskowanej nici dentystycznej, przez nabłonek nosowy oraz podjęzykowo. Wyniki okazały się jednoznaczne – podanie szczepionki przez nabłonek łączący generowało znacznie silniejszą odpowiedź immunologiczną na błonach śluzowych niż metoda podjęzykowa, uznawana dotąd za złoty standard doustnych szczepień. Skuteczność tej drogi podania była porównywalna z najlepszym możliwym scenariuszem dla szczepień donosowych – a trzeba podkreślić, że większość preparatów nie nadaje się do tej formy aplikacji.
Czytaj też: Jedna szczepionka, by ochronić przed wszystkimi wirusami
Co więcej, szczepienia poprzez nabłonek łączący udało się zastosować także w trzech innych formułach: białkowych, opartych na inaktywowanych wirusach oraz w technologii mRNA. W każdym przypadku uzyskano silną odpowiedź zarówno ogólnoustrojową, jak i śluzówkową.
Metoda ma także przewagę nad szczepieniami donosowymi w kwestiach bezpieczeństwa – podanie antygenu w okolice nosa wiąże się z ryzykiem, że preparat przedostanie się do mózgu przez nerw węchowy. W przypadku nabłonka łączącego taki problem nie występuje. Dodatkowo, eksperymenty na myszach pokazały, że spożycie jedzenia lub picia bezpośrednio po takiej formie szczepienia nie obniża skuteczności odpowiedzi immunologicznej.
Ponieważ trudno byłoby wymagać od pacjentów manualnego trzymania nici z antygenem, naukowcy zaprojektowali wersję w formie tzw. floss pick – plastikowego uchwytu z rozpiętą nicią. W pilotażowym badaniu 27 ochotników używało nici powleczonej barwnikiem spożywczym, aby sprawdzić, czy cząsteczki mogą trafić w rejon nabłonka łączącego. Analiza wykazała, że w ok. 60 proc. przypadków barwnik rzeczywiście dotarł do właściwego miejsca, co potwierdza, że metoda może być wykonalna także u ludzi.
Jeżeli badania opisane w Nature Biomedical Engineering potwierdzą bezpieczeństwo i skuteczność, szczepionki w nici dentystycznej mogłyby znaleźć zastosowanie w profilaktyce chorób układu oddechowego, szczególnie tam, gdzie łatwa dystrybucja i samodzielne podanie są kluczowe, np. w krajach o ograniczonym dostępie do służby zdrowia. Preparat mógłby być wysyłany pocztą, przechowywany w temperaturze pokojowej i stosowany bez udziału personelu medycznego. Nie jest to jednak metoda uniwersalna – nie nadaje się dla niemowląt i małych dzieci bez zębów, a skuteczność u pacjentów z chorobami przyzębia lub infekcjami jamy ustnej wymaga osobnych badań.
