Waarom u toekomstige vaccins kunt krijgen via tandfloss

Onderzoekers hebben een nieuwe vaccinafgiftemethode aangetoond in een diermodel, met behulp van tandfloss om het vaccin te introduceren via het weefsel tussen de tanden en het tandvlees. Uit het testen bleek dat de nieuwe techniek de productie van antilichamen in mucosale oppervlakken stimuleert, zoals de voering van de neus en longen.

Het papier, “Op floss gebaseerde vaccinatie richt zich op de gingivale sulcus voor mucosale en systemische immunisatie“wordt gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biomedical Engineering.

“Slijmvliesoppervlakken zijn belangrijk, omdat ze een bron van toegang zijn voor ziekteverwekkers, zoals influenza en covid”, zegt Harvinder Singh Gill, overeenkomstige auteur van een paper over het werk. “Als echter een vaccin wordt gegeven door injectie, worden antilichamen voornamelijk in de bloedbaan door het hele lichaam geproduceerd en worden relatief weinig antilichamen geproduceerd op slijmvliesoppervlakken.

“Maar we weten dat wanneer een vaccin wordt gegeven via het slijmvliesoppervlak, antilichamen niet alleen worden gestimuleerd in de bloedbaan, maar ook op slijmvliesoppervlakken”, zegt Gill, de Ronald B. en Cynthia J. McNeill Term Professor in Nanomedicine aan de North Carolina State University. “Dit verbetert het vermogen van het lichaam om infectie te voorkomen, omdat er een extra lijn van antilichaamverdediging is voordat een pathogeen het lichaam binnenkomt.”

Dit is waar het junctionele epitheel binnenkomt. Het term epitheel is van toepassing op het weefsel dat het oppervlak van uw lichaamsdelen beheert, zoals de voering van uw longen, maag en darmen. De meeste epitheliale weefsels omvatten robuuste barrières die zijn ontworpen om slechte dingen te behouden – van virussen tot vuil – van het betreden van uw bloedbaan. Maar het junctionele epitheel is anders.

Het junctionele epitheel is een dunne laag weefsel dat zich in het diepste deel van de zak tussen de tand en het tandvlees bevindt, en het ontbreekt de barrièrefuncties in andere epitheelweefsels. Het ontbreken van een barrière maakt het junctionele epitheel in staat om immuuncellen af te geven om bacteriën te bestrijden – u vindt deze immuuncellen in uw speeksel, evenals tussen uw tanden en tandvlees.

“Omdat het junctionele epitheel meer permeabel is dan andere epitheliale weefsels – en een slijmvlieslaag is – biedt het een unieke kans om vaccins in het lichaam te introduceren op een manier die verbeterde antilichaamproductie over de slijmvlieslagen van het lichaam zal stimuleren,” zegt Gill.

Om de levensvatbaarheid van het leveren van vaccins via het junctionele epitheel te bepalen, hebben de onderzoekers vaccin toegepast op ongewenste tandfloss en vervolgens de tanden van laboratoriummuizen flossen. In het bijzonder vergeleken de onderzoekers de productie van antilichamen bij muizen die een peptidepriepvaccin ontvingen door het junctionele epitheel te flossen; via het nasale epitheel; of via het plaatsen van vaccin op het slijmvliesweefsel onder de tong.

“We hebben geconstateerd dat het aanbrengen van vaccin via het junctionele epitheel een veel superieure antilichaamrespons op slijmvliesoppervlakken produceert dan de huidige gouden standaard voor vaccineren via de mondelinge holte, waarbij het vaccin onder de tong wordt geplaatst,” zegt Rohan Ingrole, eerste auteur van het papier, die een ph.d. Student onder Gill aan de Texas Tech University.

“De flossen techniek biedt ook vergelijkbare bescherming tegen griepvirus in vergelijking met het vaccin dat wordt gegeven via het nasale epitheel.”

“Dit is uiterst veelbelovend, omdat de meeste vaccinformuleringen niet kunnen worden gegeven via het nasale epitheel – de barrière -kenmerken in dat slijmvliesoppervlak voorkomen een efficiënte opname van het vaccin,” zegt Gill.

“Intranasale afgifte heeft ook het potentieel om het vaccin de hersenen te bereiken, wat veiligheidsproblemen kan vormen. Vaccinatie via het junctioneel epitheel biedt echter geen dergelijk risico. Voor dit experiment hebben we een van de weinige vaccinformuleringen gekozen die daadwerkelijk werkt voor de nasale levering omdat we wilden zien hoe junctional-epitheel-levering is in vergelijking met de beste-case-scenario voor de nasale levering.”

De onderzoekers testten ook of de junctionele epitheelafgiftemethode werkte voor drie andere prominente klassen vaccins: eiwitten, geïnactiveerde virussen en mRNA. In alle drie gevallen produceerde de epitheliale junctie -leveringstechniek robuuste antilichaamresponsen in de bloedbaan en over slijmvliesoppervlakken.

De onderzoekers ontdekten ook dat het, althans in het diermodel, niet uitmaakte of voedsel en water onmiddellijk na flossen met het vaccin werden geconsumeerd – de immuunrespons was hetzelfde.

Maar terwijl reguliere floss dient als een adequate vaccinafgiftemethode voor labmuizen, weten de onderzoekers dat het niet praktisch is om mensen te vragen om met vaccin gecoate floss in hun vingers te houden. Om die uitdaging aan te gaan, gebruikten de onderzoekers een floss pick. Een floss -pick bestaat uit een stuk floss dat is uitgerekt tussen twee tanden die kunnen worden vastgehouden door een handvat.

In het bijzonder bedekten de onderzoekers de floss in floss picks met fluorescerende voedselverf. De onderzoekers rekruteerden vervolgens 27 deelnemers aan de studie, legden het concept uit van het toepassen van vaccin via floss en vroegen de deelnemers om te proberen de voedselverf in hun epitheliale junctie te storten met een floss pick.

“We vonden dat ongeveer 60% van de kleurstof in de tandvakpocket werd afgezet, wat suggereert dat floss picks een praktische vaccinafgiftemethode kunnen zijn voor de epitheelverbinding,” zegt Ingrole.

“We zijn optimistisch over dat werk en – afhankelijk van onze bevindingen – kan dan naar klinische proeven gaan,” zegt Gill.

Hoewel er nog veel vragen zijn die moeten worden beantwoord voordat de floss -techniek kan worden overwogen voor klinisch gebruik, denken de onderzoekers dat er aanzienlijke voordelen kunnen zijn die verder gaan dan de verbeterde antilichaamrespons op mucosale oppervlakken.

“Het zou bijvoorbeeld gemakkelijk zijn om te beheren, en het pakt bezorgdheid op die veel mensen hebben over gevaccineerd met naalden,” zegt Gill. “En we denken dat deze techniek in prijs vergelijkbaar moet zijn met andere vaccinafleveringstechnieken.

Er zijn ook enkele nadelen. Deze techniek zou bijvoorbeeld niet werken op zuigelingen en peuters die nog geen tanden hebben.

“Bovendien zouden we meer moeten weten over hoe of of deze aanpak zou werken voor mensen met tandvleesaandoeningen of andere mondelinge infecties,” zegt Gill.

Co-auteurs van de krant zijn Akhilesh Kumar Shakya, Chang Hyun Lee en Lazar Nesovic van Texas Tech; Gaurav Joshi van Texas Tech en NC State; en Richard Compans of Emory University.