Зубна нитка може бути корисною не тільки для того, щоб позбавити вас необхідності звертатися до стоматолога — одного разу вона може також захистити вас від грипу. У нетрадиційному підході до безголкових вакцин дослідники розробили особливий вид зубної нитки, здатний доставляти білки та неактивні віруси до ясен мишей та викликати імунну відповідь, що захищає від інфекційних захворювань, про що вони повідомили у журналі Nature Biomedical Engineering.
"Чесно кажучи, я ніколи не думала про використання зубної нитки як стратегію вакцинації", - говорить Акіко Івасакі, імунолог з Єльського університету, яка не брала участі в дослідженні. «Результати дуже захопливі».
Багато років вчені намагалися розробити альтернативи введенню вакцин через шприци, використовуючи вологі ділянки ротової порожнини та носа, через які проникає більшість вірусів. Але розробити ефективну вакцину, яку можна було б вводити через ці точки входу, складно, оскільки вони мають природний захист від чужорідних молекул, каже імунолог Джеймс Кроу з Університету Вандербільта, який не брав участі в дослідженні.
Новий підхід може обійти цей захист. Багато років тому Харвіндер Гілл, інженер з Університету штату Північна Кароліна, який спеціалізується на наномедицині, читав про захворювання ясен, коли натрапив на статтю, в якій говорилося, що ясенні борозни — кишені ясен між зубами — можуть надзвичайно добре поглинати молекули. "Це ніби запалило іскру", - говорить Гілл, головний автор нового дослідження. "Якщо вона дуже проникна, хіба ми не можемо використовувати її для вакцинації?"
Щоб перевірити цю ідею, Гіллу та Рохану Інгролу, першому автору статті та інженеру-хіміку з Техаського технологічного університету, довелося зробити те, чого до цього не робив жоден учений: спробувати почистити мишу зубною ниткою. За словами Гілла, це була «досить складна» робота для двох людей: один вчений обережно відтягував щелепу миші вниз металевим кільцем від брелока, а інший вводив нитку.
В ході експерименту команда виявила, що коли дослідники покривали зубну нитку флуоресцентно міченим білком, 75% білка успішно доставлялося в ясна миші. І навіть через 2 місяці після чищення зубів зубною ниткою у мишей спостерігався підвищений рівень антитіл у легенях, носі, фекаліях та селезінці, що свідчить про потужну імунну відповідь на цей білок.
Потім інженери додали в зубну нитку неактивний вірус грипу — поширений компонент вакцини, що теоретично міг навчити організм миші виробляти імунітет до грипу. Протягом 28 днів дослідники чистили зубною ниткою з покриттям зуби 50 мишей кожні 2 тижні. Потім через 4 тижні після останньої дози вони заразили цих мишей справжнім вірусом грипу. Усі миші, яким чистили зуби зубною ниткою тричі, вижили, тоді як усі невакциновані миші загинули.
У мишей, яким чистили зуби зубною ниткою, також спостерігалася більш системна імунна відповідь: не тільки в їх фекаліях і слині були антитіла до грипу, а й в легенях і селезінці мишей було більше Т-клітин — ініціаторів імунної відповіді організму, а також більші лімфатичні вузли. Ба більше, команда виявила антитіла до грипу в кістковому мозку мишей, що свідчить про те, що їхня імунна система «повністю залучена» неактивним вірусом грипу, говорить Гілл. В цілому, імунна відповідь на зубну нитку нагадувала реакцію на вакцини, що розпорошуються в ніс, такі як FluMist.
Щоб оцінити ефективність методу у людей, дослідники попросили 27 здорових добровольців чистити зуби зубочистками, покритими кольоровим барвником. У середньому близько 60% барвника попадало на ясна учасників. Потім вони опитали учасників, щоб дізнатися про їхню думку. Більшість заявили, що готові спробувати вакцину на основі зубної нитки й віддали б перевагу її уколу.
Цей підхід «розумний», каже Вільям Джаннобіле, дослідник пародонтології зі Школи стоматологічної медицини Гарвардського університету, який не брав участі у дослідженні. Але він був здивований, побачивши таку системну імунну відповідь у мишей. Він хотів би перевірити ефективність цієї технології на людях з добровольцями з більш варіабельним станом ясен, щоб зрозуміти, чи можуть 40% дорослих американців із захворюваннями ясен також використати цей продукт. Кроу каже, що для остаточного підтвердження життєздатності цього експериментального підходу потрібні клінічні випробування.
Джилл та його команда сподіваються продовжити вдосконалення технології, і Джаннобіле, зокрема, цікаво спостерігати за розвитком їхньої роботи. "Уявіть, що ви йдете до стоматолога, - каже він, - і ваш лікар вводить вам одну з цих вакцин під час візиту".
