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高分子薄膜缓释技术或成为疫苗接种新方法
接种效果优于电穿孔法 可提高DNA疫苗的有效性
  文章来源:中国科学报 王小龙 发布时间:2013-01-31 【字号: 小  中  大   

据麻省理工学院新闻网1月28日报道,该校研究人员日前开发出一种类似于膏药的疫苗,这种疫苗通过高分子薄膜的方式输送药物,可提高DNA疫苗的有效性。相关论文1月27日发表在《自然·材料学》杂志网络版上。
疫苗通常由灭活病毒制成,通过刺激人体免疫系统的方式,帮助免疫系统建立屏障阻止病毒感染。然而,这种方法对于艾滋病等病毒而言过于危险。近年来,为开发出更加有效和安全的疫苗,许多科学家在探索制造DNA疫苗。

大约20年前,科学家发现,一种DNA编码的病毒蛋白能够在啮齿动物中引起强烈的免疫反应,但在人体上一直无法复制。直到不久前,一种被称为电穿孔的方法在DNA疫苗的接种上获得了一些突破。这种方法首先需要在皮下注射DNA,然后再用电极产生电场,促使皮肤细胞膜打开小空隙,允许DNA进入。然而,这个过程较为痛苦,接种结果也存在不确定性。

新研究采用了不同的方法将DNA传递到皮肤当中,这种疫苗由多层被植入DNA的高分子材料组成。高分子薄膜上有若干个微型针头,贴在皮肤上时能够渗入皮肤中大约半毫米,这种深度足以使药物进入表皮细胞,又不会接触到真皮层的神经末梢,因此不会引发疼痛。一旦被贴在皮肤上后,薄膜就会逐渐降解,疫苗的释放过程从数天到数周不等。

研究人员可通过控制高分子薄膜层数的方法控制DNA的投递量,还能够通过控制高分子薄膜遇水分解的速度来控制用药时间。由于这种方法增加了DNA与免疫系统之间的交互时间,因此也提高了疫苗的有效性。在小鼠实验中,研究人员发现新方法接种效果优于电穿孔法。下一步,他们还将在类灵长动物上开展进一步的实验。

研究人员称,这种疫苗贴用于多种疾病的免疫,因为DNA序列可以很容易按照不同疾病的需要进行转化。与蛋白质疫苗相比,其优势在于,每个蛋白质都有其特殊性,在生产和接种效果上都存在不确定性,但DNA的行为始终是相同的,不管它采用怎样的抗原编码。

负责该项研究的麻省理工学院生物工程和材料学教授达雷尔·欧文说,如果这种疫苗能够在人体试验中获得成功,将会让接种疫苗的方式发生巨大改变。由于不再需要注射器并能够在室温下储存,疫苗的使用和运输将更加安全。此外,针对皮肤中丰富的免疫细胞、可生物降解的缓释材料的使用、无痛接种也是这种疫苗接种方式的优势。“这是一种有趣的方法,不但适用于接种基于DNA的病毒抗原,也适用于其他小分子的传输。”欧文说。

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