Основным способом введения вакцин в организм являются внутримышечные инъекции. Подобные процедуры требуют от медицинского персонала определенного уровня квалификации, а также сопряжены с риском повреждения сосудов и инфицирования зоны инъекции. Это обуславливает актуальность поиска новых способов вакцинации.
Альтернативные способы вакцинации должны быть не только безопасными и безболезненными, но и обладать достаточной эффективностью, что напрямую зависит от способа введения препарата. Перспективным может стать введение вакцины через кожу ввиду содержания в ней большого количества клеток врожденного иммунитета, активация которых вызывает сильный адаптивный иммунный ответ.
В новом исследовании ученые из Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (Саратов) вместе с коллегами из НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева (Санкт-Петербург) представили способ чрескожного введения вакцины по волосяным фолликулам c использованием ультразвука. Результаты исследования, поддержанного грантами Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.
Для реализации данной методики вакцину от гриппа помещали в носитель-матрицу из карбоната кальция (CaCO3) и наносили ее на кожу мышам. Для доставки частиц в кожу использовали сонофорез — ультразвуковое воздействие, широко применяемое в физиотерапии. Выбор материала был сделан в пользу частиц карбоната кальция, так как данное соединение входит в состав костей и не отторгается иммунной системой. Данные носители могут вместить в себя большое количество вакцины и после выполнения своей функции рассасываются в организме без образования токсичных продуктов обмена. Ультразвук позволил матрице эффективнее пройти в более глубокие слои кожи и обойти препятствия в виде рогового слоя кожи и добраться до иммунокомпетентных клеток через волосяные фолликулы.
С целью оценки эффективности нового способа вакцинации ученые измеряли концентрацию иммуноглобулинов G (IgG) в плазме крови у мышей, получавших обычную внутримышечную (контрольная группа) и новую чрескожную вакцину. Было установлено, что при обычном внутримышечном введении препарата у мышей преобладали IgG1 антитела, которые отвечают за гуморальный иммунитет и сохраняются, как правило, в течение нескольких месяцев. При чрескожной вакцинации преобладали антитела IgG2, отвечающие за клеточный иммунитет, которые сохраняются более длительное время. Также было установлено, что введение вакцины в матрицах-носителях обеспечивает в три раза большее количество антител IgG2, чем введение обычного раствора вакцины тем же самым чрескожным способом. По другим показателям эффективности новый метод также не уступал традиционной внутримышечной инъекции.
Материал подготовлен в рамках проекта «Медицина в точке бифуркации». Проект поддержан грантом Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий»