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Nuovo vaccino mucoso contro l'antrace efficace nei primi esami

Gli studi iniziali indicano che un nuovo vaccino mucoso contro l'antrace ha il potenziale di fornire al personale militare la protezione più efficace e più efficiente contro un'arma biologica “popolare„, secondo uno studio pubblicato in immunologia clinica e vaccino del giornale (CVI).

Con il nuovo vaccino, i ricercatori hanno cercato di intraprendere due azione immediatamente, regolando i sui ingredienti e consegnandolo dallo spruzzo di radiatore anteriore invece dell'iniezione.

L'antrace è causato dal bacillus anthracis, un batterio che le strutture del tipo di seme dei moduli hanno chiamato spore capace di riproduzione dell'organismo malgrado la punizione tremenda. Negli ultimi anni, l'antrace si è trasformato in in una scelta superiore come agente di guerra biologica, secondo il dipartimento della difesa degli Stati Uniti (DOD), perché le sue spore possono diventare facilmente disperse nell'aria. Può essere sparso in pacchetti, missili o aerei spediti delle ventriglio-copie. Può viaggiare sottovento per le centinaia di miglia e restare costituito in terreno per le decadi.

A seguito del 11 settembre, 2001, gli attacchi, terroristi ha spedito le lettere ricoperte di spore dell'antrace a 22 uomini degli Stati Uniti e donne, cinque di chi è morto. Saddam Hussein ha sviluppato delle le armi ripiene di spora dell'antrace e Boris Yeltsin ha detto che ex Unione Sovietica ha avuto un programma di armi biologiche che ha sminuito quello dell'Irak prebellico.

Il militare degli Stati Uniti richiede al personale nelle aree ad alto rischio di essere vaccinato con il solo vaccino umano FDA-conceduto una licenza a dell'antrace, BioThraxTM, prodotto da BioPort Corporation/operazioni emergenti della difesa. È stata approvata dagli Stati Uniti Food and Drug Administration nel 1998 ed i circa 1,8 milione personale degli Stati Uniti sono stati vaccinati da allora, concilianti il dipartimento della difesa.

Quelli vaccinati sono intesi per ricevere una serie di sei scatti e poi uno scatto di ripetitore annuale. Mentre 1,8 milioni sono stati vaccinati dal 1998, appena sette milione dosi sono state distribuite. “Il nostro studio ha trovato che un delivery system mucoso promette di aggiungere un secondo livello di protezione immune contro l'antrace innescando le celle di malattia-combattimento in mucose che allineano il radiatore anteriore con quelle nel sangue e con appena tre dosi,„ ha detto Mingtao Zeng, Ph.D., assistente universitario all'interno del dipartimento di microbiologia e dell'immunologia all'università di centro medico di Rochester e un autore di studio con Qingfu Xu, anche al centro medico. “Quello, con l'aggiunta delle componenti vaccino recentemente precisione-progettate, dovrebbe rappresentare i punti importanti nella corsa per fornire alle truppe la più forte protezione in un vaccino che è più facile da usare.„

Lo studio era in mouse, ma gran parte della prova dietro il vaccino corrente approvato è stata raccolta in animali pure.

In una sfida comune a molte righe di ricerca vaccino, è “ovviamente immorale analizzare i vaccini dell'antrace in esseri umani che usando l'agente patogeno reale.„ Nel parlare a favore del valore del vaccino attualmente disponibile, il militare cita uno studio di CDC a partire dagli anni 50 dove una versione precedente dei lavoratori protetti vaccino correnti del mulino quando entrambi scoppio di infezioni dell'antrace del polmone “e) cutaneo („„ “pelano (inalazione) nel loro luogo di lavoro.

Nello studio, 25 su 754 lavoratori unvaccinated hanno ottenuto infettati con l'antrace dell'interfaccia, mentre appena uno di 379 ha vaccinato i lavoratori ottiene infettato. Durante quello studio, cinque dei lavoratori unvaccinated hanno sviluppato inatteso l'antrace di inalazione pure e quattro di loro sono morto. Nessuno dei lavoratori vaccinati hanno sviluppato l'antrace di inalazione.

Gli stessi del vaccino per cento protetti anche 95 delle scimmie e 97 per cento dei conigli in altri studi. Gli Stati Uniti Food and Drug Administration hanno certificato e ri-hanno certificato, che il vaccino corrente è sicuro ed efficace. Malgrado queste prove, alcuni critici sostengono che non c' è stato mai uno studio su grande scala del vaccino corrente approvato in esseri umani, sollevante le questioni circa come il vaccino corrente proteggerebbe da un attuale, versione weaponized dell'antrace.

Alcuni ex soldati sono coinvolgere nelle cause con i militari perché hanno rifiutato di essere iniettati con il vaccino, che non hanno creduto di essere sicuro. Il vaccino corrente è stato formulato prima della rivoluzione nella biologia molecolare negli anni 80. Oggi, i vaccini sono progettati razionale “,„ basato su comprensione precisa delle strutture molecolari della proteina e della patogenesi.

I più vecchi vaccini hanno contenuto una miscela degli ingredienti che sempre non sono stati definiti precisamente. Dato queste domande, i progettisti vaccino universalmente stanno cercando di progettare un vaccino composte di una combinazione più precisa degli antigeni di bacillus anthracis. Nell'ultimo tentativo, lo studio corrente ha cercato di migliorare sul vaccino corrente in due modi: consegnilo mucosally e regoli i sui ingredienti. Le membrane che allineano la bocca, il radiatore anteriore e la gola secernono il muco, un rivestimento spesso che protegge queste superfici mentre interagiscono con il mondo esterno.

La membrana mucosa ha suo proprio insieme delle celle di malattia-combattimento concentrate in tessuto linfoide mucosa-associato (MALT) cui sono collegati con, ma a parte da, delle celle immuni che funzionano nella circolazione sanguigna, dei linfonodi e della milza.

I ricercatori ritengono che un vaccino amministrato via la superficie mucosa potrebbe innescare entrambi gli insiemi delle celle immuni, assicurando due livelli di protezione e un effetto molto forte nelle membrane che direttamente sarebbero esposte alle spore disperse nell'aria dell'antrace.

I vaccini iniettati dal ago di stampa possono innescare soltanto il sistema immunitario sistematico. Inoltre, la vaccinazione mucosa è indolore, rendendolo conveniente per l'amministrazione vaccino anche quando le dosi multiple sono richieste, i ricercatori hanno detto. Le particelle elementari lo scopo del sistema immunitario umano è di riconoscere e distruggere gli organismi d'invasione e ricordarsi e la lotta loro se invadono ancora.

Senza causare un'infezione reale, i vaccini introducono le versioni indebolite o disintossicate delle molecole in relazione con la malattia al sistema, che le ricorda per la volta prossima. Una volta che i ricercatori confermano il genere di risposta immunitaria stato necessario per raggiungere la protezione, possono scegliere per l'inclusione in un vaccino a più componenti gli antigeni chiave che avviano la più forte risposta immunitaria.

Il sistema immunitario reagisce, non alla presenza di intero batterio o virus, ma invece alle proteine specifiche (antigeni) sulla superficie di, o secernuto vicino, l'agente patogeno che rivela la sua identità.

Gli studi passati hanno indicato che uccisioni dell'antrace secernendo tre proteine tossiche che causano la ripartizione delle celle immuni chiave ed infine, la morte delle celle ed i tessuti. Paradossalmente, quelle stesse tossine, se variabili leggermente, possono rappresentare le migliori particelle elementari vaccino.

Le tossine sono antigene protettivo (PA), fattore letale (LF) e fattore dell'edema (EF). Il PA lega ai ricevitori sulla superficie esterna delle celle immuni chiamate macrofagi e forma un poro attraverso cui il LF ed E-F possono registrare le celle. Una volta dentro, il LF segnala per la cella per autodistruggersi e le cause E-F un afflusso offensivo di liquido (per esempio infiammazione).

Poiché i macrofagi eliminano le tossine dall'organismo, la loro morte causa un'accumulazione rapida delle tossine interne alle celle. Poiché il PA svolge un tal ruolo centrale nell'infezione dell'antrace, i sistemi immunitari umani si sono evoluti per riconoscerlo bene. Tuttavia, non può causare la malattia stessa fino al combinato a con il LF o E-F e così, fa l'ingrediente vaccino perfetto.

Il vaccino corrente consiste soprattutto da PA, con alcune quantità indefinite di LF ed E-F, iniettate nella circolazione sanguigna.

Il vaccino riprogettato di studio anche ha la parte biologicamente attiva di PA, PA63, come sua prima particella elementare. Nell'innovazione chiave dello studio, il gruppo di Zeng dopo ha aggiunto una versione disintossicata del LF a PA63 per creare una risposta immunitaria ancora più forte.

La ricerca passata ha indicato che i ricercatori possono eliminare la tossicità del LF usando le tecniche di biologia molecolare per sostituire fuori una delle sue particelle elementari dell'amminoacido. Il mutante disintossicato il LF (mLF) in primo luogo è stato montato più di una decade fa nel laboratorio di Stephen H. Leppla, Ph.D., capo sostituto del laboratorio al laboratorio delle malattie batteriche all'interno dell'istituto nazionale dell'allergia e le malattie infettive (NIAID), parte degli istituti della sanità nazionali. Sebbene in primo luogo montato una decade fa, nessuno ancora abbia esaminato se farebbe una buona componente per un vaccino dell'antrace del candidato.

La speranza era che il mLF disintossicato potrebbe essere amministrato sicuro in un host e che il sistema immunitario di ospite ancora avrebbe riconosciuto la versione disintossicata. Per gli esperimenti, il gruppo ha diviso trentadue mouse in quattro gruppi di otto. Ogni gruppo ha ricevuto uno spray nasale tre volte oltre quattro settimane che hanno contenuto il PA da solo, mLF disintossicato da solo, una combinazione di PA e di mLF alle stesse dosi o ad una soluzione di controllo inattiva. Gli animali poi sono stati sfidati sottocute con le spore di Sterne dell'antracite del B.

In un risultato drammatico, tutti i mouse vaccinati con il vaccino di combinazione (60 mLF del µg del µg PA63/30) erano protetti contro l'esposizione della spora dell'antrace e superstiti a. Appena 60 per cento di quelli vaccinati con soltanto PA63 sono sopravvissuto a ed appena 30 per cento di quelli che ricevono il mLF da solo. Tutti gli animali di controllo inoculati con salino sono morto entro 5 giorni della sfida della spora.

Riflettendo i risultati di sopravvivenza, la vaccinazione intranasale con la combinazione PA63/mLF ha suscitato le risposte significativamente più alte dell'anticorpo contro PA o il LF che la vaccinazione con la stessa quantità di diverso PA63 o di mLF a tutti i punti di tempo ha misurato (P stima < 0,05). I dati hanno suggerito che PA63 e il mLF avessero un effetto reciproco di potenziamento, i ricercatori hanno detto, in termini di evocazione della risposta immunitaria.

Due tipi di celle di sistema immunitario, di celle di T e di anticorpi, permettono al sistema “ricordano„ le incursioni batteriche ed i livelli di ciascuno sono stati seguiti molto attentamente. Per vedere se la vaccinazione mucosa intranasale con il vaccino di combinazione suscitasse la protezione immune mucosa, il gruppo ha misurato i livelli dell'anticorpo anti-PA ed anti-LF nella saliva, nel lavaggio nasale ed in altri campioni mucosi dagli animali vaccinati.

Tre dosi di µg 60 del mLF del µg PA63/30 hanno provocato i livelli elevati considerevolmente risposte mucose dell'anticorpo di anti-PA e del anti-LF che la vaccinazione con PA63 o mLF da solo.

Inoltre, il lavoro vaccino moderno e a base di proteine come gli usi correnti di studio per gli esperimenti soltanto specifici e le proteine disintossicate che somigliano a quelli hanno creato dai batteri, non l'intero, antrace-causando l'organismo, rendente li molto più sicuri di lavorare con.

Se la nuova combinazione è approvata per uso in esseri umani in futuro, sarebbe molto più facile, più sicuro e meno costoso di fabbricare per la stessa ragione, ricercatori ha detto. “Questo studio era il primo per dimostrare che la tossina letale disintossicata dell'antrace potrebbe essere usata come efficace vaccino mucoso dell'antrace senza alcun adiuvante,„ Zeng ha detto. “Altri antigeni quale il frammento del N-terminale del fattore dell'edema, della glicoproteina spora-associata, dell'acido poli-gamma-d-glutammico capsulare e di vari pezzi di antracite del B. egualmente hanno indicato la promessa come componenti vaccino del candidato e un vaccino futuro può contenere alcune di loro con quei che abbiamo provato qui.„