「拔火罐」也能种疫苗?别不信,这个法子提升效率近百倍
拔火罐是一种传统的中医治疗方式,中医讲拔火罐具有温经通络、祛湿逐寒、行气活血及消肿止痛的作用,是很多人常用的养生方法。
不过,拔个火罐就能轻松接种疫苗您听说过吗?
近日,有研究者开发了一种新型接种疫苗的方式——用类似拔火罐的方法通过皮肤直接递送DNA,并将递送效率提高了近100倍,该研究以“Novel suction-based in vivo cutaneous DNA transfection platform”为题发表在了《Science Advances》上。
DOI: 10.1126/sciadv.abj0611
核酸药物的独特优势已在COVID-19新冠疫情防控中得到充分证明,几种核酸疫苗被快速设计、制造和大规模接种。
其机制是使合成或工程化的核酸进入宿主细胞,然后表达和输出编码的蛋白质,例如,疫苗注射后等待被抗原呈递细胞加工,从而诱导免疫应答的发生。
因此,实现其功能的关键步骤是转染——将核酸递送至细胞质 (RNA) 和细胞核 (DNA)。
当前的转染设备成本高昂且需要专门培训进而限制了大规模的应用。因此,开发替代递送系统以解决体内转染瓶颈是大势所趋,“拔火罐”接种疫苗的方法也就应运而生了。
在此次研究中,来自美国罗格斯大学和韩国生物制药公司GeneOne Life Science的研究团队首先向小鼠皮内注射了新冠疫苗,这时疫苗中的DNA片段位于皮肤细胞外。随后,他们用一次性塑料杯在小鼠背部的皮肤上抽气,形成短暂的负压。然后将来自异硫氰酸荧光素(FITC)/异硫氰酸四甲基罗丹明(TRITC)通道的信号相关联,对移植皮肤进行由GFP编码质粒的绿色荧光蛋白(GFP)表达的荧光显微镜检查。24小时后对冷冻切片皮肤的检查显示,在距皮肤表面约400μm的深处有大量的GFP表达覆盖在表皮和真皮上部。相比之下,单独注射产生的表达主要局限于50μm深的区域和表皮中(如图)。这也就直接证明了:在皮肤表面施压递送DNA的效率明显提升。
真皮抽吸下的GFP表达
紧接着研究者们通过单一变量法研究压力大小、治疗时间、DNA 量和设备类型对GFP表达的依赖性,结果表明:仅压力大小与GFP表达成正比,其余变量均未发现与GFP的显著相关性。
GFP表达对压力大小、治疗时间、DNA 量和设备类型的依赖性
此外,研究者还表示,“负压不仅可以使DNA无创地分布到组织中,还产生了强大的转染效应,使得分子能跨越细胞膜屏障进入细胞内部”,这是因为局部负压使皮肤细胞受到张力而变得松弛,从而让核酸分子更容易跨越细胞膜。
总而言之,本研究展示了一种安全且有效的皮肤转染方式,它不仅可以进行高水平的转基因表达,而且在动物免疫模型中无组织损伤和明显不良反应。目前,Ⅰ期临床试验已经验证了该技术的安全性及免疫原性,临床试验已经进入Ⅱ期。相信在不久的将来,有更多“古方今用”的医疗方法运用于疾病的预防和治疗当中。