Investigadores desarrollan un nuevo sistema de administración de vacunas combinadas con microneedle array

Paralelamente a su trabajo actual sobre una posible vacuna contra el coronavirus, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh han desarrollado un nuevo sistema de administración de vacunas para vacunas que utilizan vectores virales vivos o atenuados: un parche del tamaño de la punta de un dedo que contiene 400 pequeñas agujas, cada solo la mitad de un milímetro. Su progreso se informa en el Revista de dermatología investigativa, publicado por Elsevier.

Las agujas, hechas de azúcar y la carga específica que se entrega, comprenden una matriz de microagujas de disolución (MNA) tridimensional (3D). Si bien se siente como si tuviera velcro presionado contra la piel, la vacuna penetraría en el nivel superior de la piel, absorbería la humedad de la piel y luego se disolvería y liberaría moléculas que inducen al sistema inmunitario a producir anticuerpos para atacar el virus. Además de la producción de anticuerpos, esta tecnología tiene el potencial de mejorar las respuestas inmunes celulares en los pacientes y expandir las capacidades de inmunización global. Es una clara evidencia del amplio alcance y contribución de los científicos de la piel, incluso extendiéndose al diseño de vacunas pandémicas.

Al explicar la importancia de este trabajo, el autor principal Louis D. Falo, Jr., MD, PhD, Profesor y Presidente del Departamento de Dermatología, Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y UPMC, Pittsburgh, PA, EE. UU., Explica: “Estamos desarrollar esta nueva tecnología de administración porque, si bien las vacunas tradicionales a menudo son eficaces para inducir respuestas de anticuerpos, con frecuencia no generan las respuestas celulares que son esenciales para prevenir o tratar muchos tipos de cáncer o enfermedades infecciosas “.

La piel es un sitio de vacunación ideal porque contiene una red inmune que es altamente receptiva y estimula la generación de inmunidad fuerte y duradera.

Los MNA solubles están diseñados para penetrar mecánicamente en las capas cutáneas superficiales, disolverse rápidamente tras la inserción en la piel y entregar cantidades uniformes de biocargo a un espacio 3D definido dentro de la piel. Esto permite la entrega localizada de bajas cantidades de medicamentos o vacunas para alcanzar altas concentraciones en este microambiente específico de la piel.

Utilizando modelos de ratones in vivo, los investigadores generaron la plataforma de vacuna soluble multicomponente 3D que combina un antígeno vivo codificado con adenovirus con un componente agregado, poliinosínico: ácido policitidílico (poli I: C), un inmunoestimulante utilizado para simular el sistema inmunitario de la piel. Esto indujo con éxito tanto respuestas de anticuerpos como respuestas inmunes celulares más fuertes.

La inducción de la inmunidad celular específica de antígeno es un punto de énfasis en el campo de las vacunas, como lo demuestran los esfuerzos recientes para generar “vacunas universales” para enfermedades infecciosas mutables como la gripe, el VIH y los coronavirus dirigidos a las células infectadas.

“Sorprendentemente”, dice el Dr. Falo, “las plataformas de vacuna de MNA que incorporan tanto el adenovirus que codifica el antígeno como el poli I: C aumentaron la destrucción de las células objetivo significativamente en comparación con la administración de MNA del mismo adenovirus solo”. Los investigadores también encontraron que los MNA que integran tanto poli I: C como adenovirus conservaron su inmunogenicidad después de un mes de almacenamiento a las 4? C. Las vacunas administradas con MNA también tienen ventajas en su facilidad de fabricación, aplicación y almacenamiento en comparación con otras plataformas de administración de vacunas.

“Nuestros resultados sugieren que las plataformas de vacuna de MNA multicomponente permiten de manera única la entrega de vectores virales tanto adyuvantes como codificadores de antígenos al mismo microambiente de la piel, lo que resulta en una inmunogenicidad mejorada que incluye respuestas inmunes celulares”, comenta el Dr. Falo. “Este enfoque de administración de MNA podría mejorar la efectividad de las vacunas adenovirales ahora en desarrollo para la prevención de la enfermedad por coronavirus (COVID-19)”.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionado por Elsevier. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

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