Lacroix La plupart des vaccins, de la rougeole au Covid-19, nécessitent une série de plusieurs injections avant que le receveur ne soit considéré comme complètement vacciné. Pour rendre cela in addition facile à réaliser, les chercheurs du MIT ont développé des microparticules qui peuvent être réglées pour délivrer leur cost utile à différents times, qui pourraient être utilisées pour créer des vaccins “vehicle-boostés”.
Dans une nouvelle étude, les chercheurs décrivent comment ces particules se dégradent au fil du temps et comment elles peuvent être réglées pour libérer leur contenu à différents times. L’étude offre également des informations sur la manière dont le contenu peut être protégé contre la perte de sa stabilité en attendant d’être publié.
En utilisant ces particules, qui ressemblent à de minuscules tasses à café scellées avec un couvercle, les chercheurs pourraient concevoir des vaccins qui n’auraient besoin d’être administrés qu’une seule fois, puis “s’auto-boosteraient” à un minute précis dans le futur. Les particules peuvent rester sous la peau jusqu’à ce que le vaccin soit libéré, puis se décomposer, tout comme les sutures résorbables.
Ce form d’administration de vaccins pourrait être particulièrement utile pour administrer les vaccins des enfants dans les régions où les gens n’ont pas fréquemment accès aux soins médicaux, selon les chercheurs.
“Il s’agit d’une plate-forme qui peut être largement relevant à tous les styles de vaccins, y compris les vaccins à foundation de protéines recombinantes, les vaccins à base d’ADN, même les vaccins à foundation d’ARN”, déclare Ana Jaklenec, chercheuse au Koch Institute for Integrative Cancer Exploration du MIT.. “Comprendre le processus de libération des vaccins, ce que nous avons décrit dans cet article, nous a permis de travailler sur des formulations qui traitent une partie de l’instabilité qui pourrait être induite au fil du temps.”
y compris des médicaments contre le most cancers. selon les chercheurs.
Jaklenec et Robert Langer, professeur de l’Institut David H. Koch au MIT et membre de l’Institut Koch, sont les auteurs principaux de la nouvelle étude. Morteza Sarmadi, spécialiste de la recherche à l’Institut Koch et récent titulaire d’un doctorat du MIT, est l’auteur principal de l’article.
Libération échelonnée du médicament
Les particules sont fabriquées à partir de PLGA. des sutures et des prothèses.
Pour créer des particules en forme de gobelet, les chercheurs créent des réseaux de moules en silicone qui sont utilisés pour façonner les gobelets et couvercles PLGA. Une fois le réseau de gobelets en polymère formé, les chercheurs ont utilisé un système de distribution automatisé sur mesure pour remplir chaque gobelet avec un médicament ou un vaccin. Une fois les gobelets remplis, les couvercles sont alignés et abaissés sur chaque gobelet, et le système est légèrement chauffé jusqu’à ce que le gobelet et le couvercle fusionnent, scellant le médicament à l’intérieur.
Cette system. permet de produire des particules de toute forme ou taille. l’auteur principal Ilin Sadeghi, postdoctorant au MIT, et d’autres ont créé une nouvelle version de la method qui permet une fabrication simplifiée et à as well as grande échelle des particules.
Dans la nouvelle étude Science Advances, les chercheurs ont voulu en savoir plus sur la façon dont les particules se dégradent au fil du temps, ce qui fait que les particules libèrent leur contenu et s’il serait probable d’améliorer la stabilité des médicaments ou des vaccins transportés dans les particules.
“Nous voulions comprendre mécaniquement ce qui se passe et comment ces informations peuvent être utilisées pour aider à stabiliser les médicaments et les vaccins et à optimiser leur cinétique”, a déclaré Jaklenec.
Leurs études du mécanisme de libération ont révélé que les polymères PLGA qui composent les particules sont progressivement clivés par l’eau, et lorsqu’une quantité suffisante de ces polymères s’est décomposée, le couvercle devient très poreux. le couvercle se brise, déversant le contenu.
“Nous avons réalisé que la formation soudaine de pores avant le instant de la libération est la clé qui conduit à cette libération pulsatile”, explique Sarmadi. “Nous ne voyons aucun pore pendant une longue période de temps, puis tout d’un coup nous constatons une augmentation significative de la porosité du système.”
Les chercheurs ont ensuite entrepris d’analyser remark divers paramètres de conception, notamment la taille et la forme des particules et la composition des polymères utilisés pour les fabriquer, affectent le instant de la libération du médicament.
À leur grande shock, les chercheurs ont découvert que la taille et la forme des particules avaient peu d’effet sur la cinétique de libération du médicament. Cela distingue les particules de la plupart des autres styles de particules d’administration de médicament, dont la taille joue un rôle vital dans le second de la libération du médicament. Au lieu de cela, les particules de PLGA libèrent leur demand utile à différents moments en fonction des différences dans la composition du polymère et des groupes chimiques attachés aux extrémités des polymères.
nous utilisons le polymère correspondant. nous utilisons un autre polymère”, explique Sarmadi.”
Stabilisation de la charge utile
Les chercheurs ont également étudié remark les changements de pH environnemental affectent les particules. Lorsque l’eau décompose les polymères PLGA, les sous-produits comprennent l’acide lactique et l’acide glycolique, qui rendent l’environnement global moreover acide. Cela peut endommager les médicaments transportés dans les particules, qui sont généralement des protéines ou des acides nucléiques sensibles au pH.
Dans une étude en cours, les chercheurs travaillent actuellement sur des moyens de contrer cette augmentation de l’acidité, qui, espèrent-ils, améliorera la stabilité de la demand utile transportée dans les particules.
Pour aider à la conception future des particules, les chercheurs ont également développé un modèle informatique qui peut prendre en compte de nombreux paramètres de conception différents et prédire comment une particule particulière se dégradera dans le corps. Ce form de modèle pourrait être utilisé pour guider le développement du type de particules PLGA sur lequel les chercheurs se sont concentrés dans cette étude, ou d’autres types de particules microfabriquées ou imprimées en 3D ou de dispositifs médicaux.
L’équipe de recherche a déjà utilisé cette stratégie pour concevoir un vaccin antipoliomyélitique vehicle-boosté, qui est actuellement testé sur des animaux. Habituellement, le vaccin contre la poliomyélite doit être administré en une série de deux à quatre injections distinctes.
« Nous pensons que ces particules d’enveloppe centrale ont le potentiel de créer un vaccin sûr, à injection exclusive et automobile-stimulant dans lequel un cocktail de particules avec différents temps de libération peut être créé en modifiant la composition. mais également augmenter les réponses immunitaires cellulaires et humorales au vaccin », déclare Langer.
Ce style d’administration de médicaments pourrait également être utile pour traiter des maladies telles que le most cancers. Dans une étude de médecine translationnelle scientifique de 2020, les chercheurs ont publié un article dans lequel ils ont montré qu’ils pouvaient délivrer des médicaments qui stimulent la voie STING, qui favorise les réponses immunitaires dans l’environnement entourant une tumeur, dans plusieurs modèles murins de most cancers. les particules ont délivré plusieurs doses du médicament pendant plusieurs mois, ce qui a inhibé la croissance tumorale et réduit les métastases chez les animaux traités.
La recherche a été financée par la Fondation Bill et Melinda Gates.
