По оценкам Всемирной организации здравоохранения, до 50% вакцин выбрасывается ежегодно, поскольку дорогостоящие ампулы не удалось правильно сохранить. Теперь появилась технология для решения этой глобальной проблемы.
Стандартная температура хранения и транспортировки вакцин находится в диапазоне от двух до восьми градусов по Цельсию, а некоторые, как, например, экспериментальная вакцина от COVID-19 компании Pfizer требует температуру хранения от -70 до -80С°. Такие условия значительно осложняют доступность вакцин там, где не хватает не только оборудования, но и медицинского персонала. Нештатные ситуации, как отключение электропитания, добавляют еще больше проблем.
«Условия для вакцины, позволяющие вводить ее в организм человека почти противоположны тем, которые делают вирус стабильным», — объясняет соавтор исследования Кэрин Хелдт из Мичиганского технологического университета. Существует сложный баланс между поддержанием стабильности вакцины для получения хорошего иммунного ответа и наличием в ней компонентов для безопасного введения в организм.
Для решения этой дилеммы, ученые использовали синтетические полипептиды. Имея положительные и отрицательные заряды, они слипаются вместе и обволакивают вирусные капсиды, что удерживает компоненты вакцины вместе, предупреждая распад, объясняют они. Основные выводы об особенностях технологии опубликованы на сайте университета.
Такие условия можно назвать «склеиванием» вирусных частиц в растворе вакцины. В результате снижается потребность в охлаждении вакцины для поддержания стабильности.
Данный процесс называется комплексной коацервацией и этот подход используется повсеместно с различными продуктами. Например, шампуни подвергаются коацервации и вода выступает инструментом для раскрытия всех их свойств, которые в итоге позволяют смыть загрязнения с волос.
Комплексная коацервация действует на вирусы без оболочки, у которых нет липидного слоя на поверхности. Например, к таким вируса относят полиомиелит, риновирус и гепатит А. В настоящее время ученые работают над адаптацией технологии для таких вирусов, как SARS-CoV-2, особенности мембраны которых пока затрудняют ее применение.
Другая проблема стабилизации вакцин заключается в том, что на ранних этапах ученым не удается сделать их одинаковыми для массового производства. Именно с этим столкнулись российские ученые, разработавшие «Sputnik V» против COVID-19, которые заявляют, что пока никто в мире не сможет быстро отладить процесс.
