ルイス・アルバレス/ゲッティイメージズ
重要なポイント
- 研究者は、ワクチンの貯蔵不耐性に対する化学的解決策を発見したかもしれません。
- ワクチンは非常に温度に敏感であり、その生存率を確保するために「コールドチェーン」を介して輸送する必要があります。
- 毎年生産されるすべてのワクチンの約半分は廃棄されなければなりません。
生鮮食品と同じように、ワクチン、またはむしろそれらをカチカチ音をたてるウイルス成分は、不適切に保管すると悪化する可能性があります。しかし、研究者は、暑い環境でそれらが損なわれないようにする方法を見つけたかもしれません。
ミシガン大学で実施された研究で、研究者は、不活化されたウイルス全体を「コアセルベーション」と呼ばれる化学プロセスにさらすことで、運命を左右する可能性のある温度の変動からウイルスを隔離することに成功したことを発見しました。ジャーナルバイオマテリアルサイエンス.
「医薬品の温度安定性が向上すれば、日常生活でこれらの種類の治療法に対処しなければならない人々のコストを削減し、生活の質を向上させることができます」と共著者のサラ・ペリー博士、准教授マサチューセッツ大学の化学工学部はVerywellに語った。
テキサス大学医学部の病理学、微生物学、免疫学の教授で、研究に関与していなかったJere McBride、MS、PhDは、専門家ではないことを明らかにしているものの、このアプローチについて慎重に楽観的です。それ自体、ワクチンの開発と保管について。
「このアプローチに関する特定の知識がなければ、この方法は、コールドチェーンの要件を最小限に抑えて安定性を向上させることにより、ワクチンへのアクセスを増やすのに役立つと思います」と彼は言います。
ワクチンは狭い温度範囲内でしか生き残れないため、実験室が設計し、製造業者が製造し、流通業者が輸送することは大きな頭痛の種になります。 2°C未満の温度では、それらは凍結し、ペリーが「粉砕されているが分子スケールで」と比較される物理的損傷を被ります。 8°Cを超える温度では、タンパク質が変性し始める、つまり「展開する」と、「カウンターにステーキ[左]が出る」ように腐ります。
「ワクチンがどのように機能するかについての重要な部分は、特定の感染を認識する方法を私たちの体に教えることです。特定のタンパク質、またはウイルスの全体的なタンパク質キャプシドが展開し始めた場合、私たちが教えようとしている情報私たちの免疫システムは失われるでしょう。たとえば、COVID-19のこの「スパイクタンパク質」については多くのことを聞いています。そのタンパク質は非常に特殊な3D形状を持っており、それが私たちが維持しようとしているものです。」
この化学プロセスを使用することにより、ペリーと彼女のチームは、コアセルベーションがワクチンの温度安定性を大幅に向上させ、その結果、ワクチンの寿命を延ばすことを発見しました。
ワクチンは現在どのように輸送されていますか？
ワクチン、および関節炎や多発性硬化症の治療は、現在、「コールドチェーン」または温度制御されたサプライチェーンを介して輸送されています。
- 製造工場の冷蔵ユニットから始まります
- ワクチンの輸送と配送、およびプロバイダー施設での適切な保管にまで及びます
- そして、患者へのワクチンの投与または治療で終わります
ただし、コールドチェーンは誤動作しやすいため、毎年生産されるすべてのワクチンの約半分がゴミ箱に入れられ、納税者のお金と個人の命を救う免疫が失われる可能性があります。
コールドチェーンは宅配後も維持する必要があるため、特定の医学的問題の治療を必要とする人々は、到着前後の日数を計画する必要があります。
「これは、到着時にこれらの荷物を受け入れるために、家にいることを中心に生活をスケジュールする必要があることを意味します。嵐があなたの家に電力を供給しなくなった場合、家族と薬の両方をどのように保つかを考える必要があります。安全。旅行したいのなら、どうやって冷蔵薬を持っていくことができますか？」
これがあなたにとって何を意味するか
定期的な治療が必要な慢性疾患を抱えている場合は、ワクチンの温度安定性を改善することで、ワクチンや治療の提供の利便性を高めることができます。研究はまだ進行中です。
明るいアイデア
ペリーと彼女の共著者は、ワクチンの貯蔵耐性を高めたいという願望に動機付けられて、コールドチェーンに代わるものを見つけようと試みました。彼らは、「コアセルベーション」として知られるプロセスで、ウイルス粒子をコアセルベート内に封入する方法を発見しました。
コアセルベートは、静電力によって結合された高分子の集まりです。ペリーは、コアセルベーションを「一種の液相分離」と表現しています。コアセルベーションに依存して機能する物質の例としては、バスルームの洗面化粧台以外を探す必要はありません。
「シャンプーは実際にはこのタイプの相分離を経ることで機能します」とペリーは言います。「ボトルに入っているシャンプーはすべて一相です。しかし、濡れた髪につけると、シャンプー中のポリマーと界面活性剤の濃度が希釈されます。シャンプーは、この希釈が相分離を引き起こすのに十分であり、コアセルベートの液滴がカプセル化され、汚れや油を運び去ることができるように処方されています。」
コアセルベーションをテストする
ペリーと彼女の共著者が方法論を洗練した後、彼らはそれをテストしました。被験者はエンベロープを持たないブタパルボウイルス（PPV）とエンベロープを持ったウシウイルス性下痢ウイルス（BVDV）です。
ウイルス学では、「エンベロープ」ウイルスは、元の宿主細胞の膜の痕跡である外層を持つウイルスです。
次に、コアセルベートされたPPVおよびBVDVを遊離（コアセルベートされていないことを意味する）PPVおよびBVDVと比較しました。 60°Cで1日後、コアセルベートされたPPVのウイルス力価は安定したままでしたが、遊離PPVのウイルス力価はやや低下しました。 60°Cで7日後、コアセルベートされたPPVのウイルス力価はやや低下しましたが、遊離PPVのウイルス力価は完全に低下しました。
この研究では、ペリーと彼女の共著者は、前者の「活動の重要な保持」は、保存という形でのカプセル化に起因すると考えています。彼らは、コアセルベーションがタンパク質の変性またはタンパク質の変性を防ぐことにより、ワクチンの温度安定性を高める可能性があるとの仮説を立てました。
コアセルベーションを使用して、待望のCOVID-19ワクチンの安定性、ひいては寿命を延ばすことができるかどうかについて、ペリーは理論的には可能だと述べています。ただし、この研究のワクチンとは異なり、製薬会社のファイザーとモダニナから発売されるCOVID-19ワクチンは、不活化されたCOVID-19ウイルスではなく、COVID-19のmRNA配列に基づいています。
「私たちの最近の研究はウイルスに焦点を合わせていたので、私たちのアプローチをRNAベースのワクチンにどのように適用できるかを理解するためにさらなる研究が必要になるでしょう」と彼女は言います。
