Исследователи из австралийского института CSIRO продемонстрировали новый способ защиты целостности вакцин от воздействия высоких температур. Результаты экспериментального исследования показали, что этот метод сохраняет жизнеспособность вакцин при температуре до 37 градусов Цельсия в течение трех месяцев.
"Вакцинация, несомненно, является одним из самых эффективных медицинских вмешательств, ежегодно спасая миллионы жизней, однако доставка вакцин, особенно в развивающиеся страны, сопряжена с трудностями, поскольку там часто отсутствуют системы холодного складирования, необходимые для сохранения жизнеспособности вакцин", - пояснил Дэниел Лейтон, исследователь, работающий над проектом.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, более 50 процентов вакцин ежегодно выбрасывается. И одним из основных факторов, способствующих такому расточительству, является проблема хранения вакцин при стабильно низких температурах.
Для предотвращения разрушения большинство вакцин необходимо хранить в диапазоне температур 2-8 °C (35-46 °F). Некоторые вакцины, особенно новые мРНК-вакцины, необходимо хранить при еще более низких, отрицательных температурах.
В новой разработке используется пористый, растворимый, кристаллический материал, известный как металл-органический каркас (MOF). Этот материал покрывает вакцину молекулами, защищая их от тепловой деградации до тех пор, пока вакцина не будет введена. В момент вакцинации для растворения MOF-покрытия добавляется специальный раствор, и вакцина вводится в обычном режиме.
"MOFs - это пористый кристаллический материал, который вырастает вокруг вакцины и образует оболочку, защищающую от перепадов температуры", - говорит старший научный сотрудник проекта Кара Доэрти. "MOFs работают аналогично строительным лесам, которые вы можете поставить вокруг своего дома, но когда вы убираете леса, ваш дом остается - именно это происходит, когда мы растворяем MOFs в вакцине".
Для проверки новой методики исследователи обратились к двум широко распространённым живым вирусным вакцинам. Обе эти вакцины, (одна от птичьего гриппа, а другая от гриппа человека), обычно разрушаются в течение нескольких дней, если не хранятся в холодильнике.
"Вакцины из живых вирусов чрезвычайно эффективны, но их сложный состав делает их восприимчивыми к высоким температурам, а универсального метода стабилизации не найдено", - говорит Лейтон.
Успешные эксперименты показали, что MOF-покрытия защищали эти две вакцины в течение 12 недель как при комнатной температуре, так и при температуре до 37 °C (98 °F). Комплексная диагностика показала, что вакцины оставались жизнеспособными после трех месяцев хранения в холодильнике.
Исследователи отмечают, что предстоит еще много работы, прежде чем покрытия можно будет реализовать на практике, поскольку их необходимо оптимизировать и протестировать на других видах вакцин, например, на мРНК.
Однако ведущий автор нового исследования, Рухани Сингх, оптимистично считает, что этот новый метод значительно расширит доступ к вакцинам во всем мире. Сингх говорит, что метод дешевый и легко масштабируемый, а значит, его можно быстро внедрить в существующие процессы производства различных вакцин.
"Этот первый в мире подход к стабилизации вакцины с помощью MOFs является простым, быстрым и масштабируемым, потому что он состоит из всего одной процедуры", - сказал Сингх.
Новое исследование было опубликовано в журнале Acta Biomaterialia.
Источники: CSIRO
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706122000769?
https://www.csiro.au/en/news/News-releases/2022/News-Release-CSIRO-Research-to-end-vaccine-refrigeration