Un cercetător de la Centrul Medical Militar Brooke (BAMC)/Centrul Medical Militar San Antonio (SAMMC) a prezentat recent rezultatele pe care le-a obținut în încercarea de a crea un nou excipient pentru vaccinuri care, speră acesta, va prelungi termenul de valabilitate şi va ajuta la crearea unor stocuri pe termen lung în cazul unor vaccinuri esenţiale, potrivit site-ului eurekalert.org.

Maiorul Jean M. Muderhwa a prezentat, recent, la întâlnirea Biologia Experimentală 2012, micro-emulsia pe care a creat-o şi care, conform testelor, se pare este stabilă şi un foarte bun candidat pentru purtarea unei game variate de antigeni. Rezultatele sale vor fi prezentate în cadrul întâlnirii anuale a Societăţii Americane de Biochimie şi Biologie Moleculară, parte a EB2012.

„Asistăm la o anumită sinergie. Substanţa descoperită de mine este un compus transparent, lichid, care a stat acolo (pe un raft în laborator) timp de şase luni fără să se degradeze”, şi-a descris micro-emulsia Muderhwa.

Muderhwa, directorul adjunct al laboratorului din cadrul Departamentului de Investigaţii Clinice al Centrului Medical, a creat micro-emulsia folosind o reţetă aparent simplă, care cuprinde doar cinci ingrediente, însă modul în care aceste componente interacţionează este special. Cercetătorul speră că studiile pe animale vor scoate la iveală, în curând, întregul potenţial al reţetei sale.

„Este nevoie de noi excipienți pentru vaccinuri, așa cum este acesta, mai ales dacă intenţionăm să creăm stocuri de vaccinuri. Agenţia Americană de Dezvoltare Internaţională şi Direcţia pentru Medicamente şi Alimente (FDA) sunt responsabile de crearea unor rezerve de vaccin antigripal, de exemplu, în cazul unei epidemii de gripă. Trebuie să le producă şi să le distribuie cât mai repede posibil. Dacă ai putea să păstrezi un vaccin pe raft timp de peste 10-20 de ani, nu ţi-ai mai face griji în privinţa stabilităţii sale”, a subliniat acesta.

Primele două ingrediente din compusul lui Muderhwa, uleiul şi apa, sunt folosite ca bază pentru aproape toate tipurile de emulsii, mare parte din acestea fiind găsite cu uşurinţă în băile fiecăruia dintre noi, sub formă de creme şi loţiuni. Al treilea compus, glicerolul, este şi el folosit în numeroase produse de îngrijire a pielii. Cel de-al patrulea ingredient este o combinaţie de doi surfactanţi cu greutate moleculară mare, folosiţi în industria farmaceutică (Span 80 şi Tween 60). În schimb, cel de-al cincilea component este un adjuvant pe bază de aluminiu folosit în vaccinuri pentru a amplifica răspunsul protector al sistemului imun la antigenul administrat.

Faţă de particulele care intră în compoziţia emulsiilor folosite în creme sau în alte substanţe cu aplicare locală, particulele din micro-emulsii au dimensiuni extrem de reduse. Muderhwa a exploatat tocmai această proprietate, pe care o consideră foarte interesantă pentru studii ulterioare.

„Dacă am face o emulsie (din ulei şi apă), care nu e decât o cremă, aceasta s-ar separa în câteva săptămâni. Dacă am face un vaccin care ar conţine o astfel de emulsie, acesta nu ar fi valabil decât câteva luni, pentru că emulsia nu ar fi stabilă din punct de vedere termodinamic. Tensiunea superficială ar fi prea mare, iar moleculele s-ar respinge reciproc, până când emulsia s-ar dezintegra”, a explicat cercetătorul. Un exemplu din viaţa de zi cu zi ar fi separarea unui sos pentru salate pe care l-am lăsa în frigider sau în cămară timp de câteva zile. Spre deosebire de sosuri, dacă vaccinurile se separă în acest fel, agitarea lor înainte de administrare nu funcţionează la fel de bine.

„Particulele din cremă pot fi reduse la dimensiuni din ce în ce mai mici. Pentru a obţine acest efect trebuie să reducem tensiunea superficială la un nivel aproape de zero. Ştim cu toţii că apa şi uleiul nu se amestecă. Pentru a le amesteca, avem nevoie de un compus care le poate combina. De exemplu, gălbenuşul de ou – care conţine fosfolipide ce sunt, de fapt, nişte emulgatori – ne-ar ajuta să combinăm apa şi uleiul”, a precizat acesta.

Muderhwa a folosit o serie de emulgatori, precum Span 80 şi Tween 60, alături de glicerol, ca agent co-emulsifiant, pentru a reduce tensiunea superficială dintre particulele minuscule de apă şi de ulei. În acest punct, principalul motiv de îngrijorare era modul în care compusul cu patru ingrediente ar fi reacţionat la adăugarea unui al cincilea element, adjuvantul necesar pentru a amplifica răspunsul sistemului imunitar la antigen.

„Micro-emulsiile sunt extrem de sensibile la modificări. Dacă adaugi un compus suplimentar se pot separa foarte repede. Însă, descoperirea mea a fost că, dacă iau… un adjuvant pe bază de aluminiu, singurul aprobat pentru uzul uman de Direcţia pentru Medicamente şi Alimente, şi amestec micro-emulsia cu acest compus… suspensia mea rămâne stabilă”, a precizat cercetătorul.

Adjuvantul pe bază de aluminiu folosit de Muderhwa este utilizat şi în cazul vaccinului antigripal.
Dacă micro-emulsiile sunt folosite în prezent pentru administrarea unor medicamente, precum antibioticele şi siropurile, utilizarea lor în cazul vaccinurilor ar deschide un nou domeniu de studiu. Aceste substanţe se obţin cu uşurinţă, uneori chiar spontan, a adăugat maiorul Muderhwa.

„O altă parte a prezentării mele se referă la viitor. Aş dori să atrag atenţia asupra faptului că aceste produse pot fi utilizate drept instrumente pentru a investiga efectul ariei de suprafaţă asupra răspunsului imun. Ce se întâmplă dacă reducem din ce în ce mai mult dimensiunea moleculelor? Ce se întâmplă dacă am mări aria de suprafaţă? Pentru cercetare, folosind acest compus, ar fi interesant să vedem ce efecte apar la nivelul răspunsului imunitar atunci când mărim aria de suprafaţă”.

###

Născut în Republica Democratică Congo, Muderhwa a obţinut titlul de doctor în biochimie la Universitatea Languedoc Roussillon din Montpellier (Franţa) şi a efectuat un stagiu postdoctoral în biofizică la Universitatea din Minnesota. A mai lucrat, de asemenea, la Institutul Militar de Cercetare Walter Reed, unde a efectuat, timp de cinci ani, studii privind cancerul de prostată în laboratorul condus de Dr. Carl Alving, apoi s-a înrolat în Armata Statelor Unite. Mai târziu, a deveni master în administrarea afacerilor la Grantham University (St. Louis, Mo.) şi şi-a dat masterul în sănătate publică la Kaplan University (Fort Lauderdale, Fla.).