PNAS：科学研发出新的稳定剂或能解决疫苗和抗生素储存问题

由国家国立卫生研究院(NIH)资助的研究人员在实验室研发出一种新的稳定剂，这种新型的稳定剂可以在高达华氏140度保持某些疫苗和抗生素稳定。这为无需冷藏保护某些疫苗和抗生素开辟了新的康庄大道，也正是由于此，每年可以节省数十亿美元的费用，同时也可以提高疫苗和抗生素在第三世界人口的普及。

通常情况下，疫苗和抗生素往往需要冷藏，以防止它们的化学结构改变，因为这种结构的改变可以导致疫苗和抗生素的效力减弱，甚至成为无效的药物。利用(蚕)丝蛋白矩阵来使它们的生物活性分子固定，研究人员能够在高于推荐储存温度且长于推荐储存时间的情况下保护并稳定活疫苗和抗生素(的活性)。

该项研究接受NIH国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)资助的塔夫茨(Tufts)大学工程学院(Medford, Mass)的David Kaplan博士和Jeney Zhang博士(在读)领衔。NIH的国家眼科研究所及国家牙科和颅面研究所也为该项研究做出了贡献。参与此项研究的研究人员将他们的研究结果在线发表于2012年7月9号刊出的美国国家科学院院刊杂志(PNAS)上。

NIBIB主任Roderic I. Pettigrew博士(Ph.D., M.D.)说：“这项振奋人心的进展确实是数年来的创造性探索的顶峰，研究将焦点集中于卫生保健服务这一主要问题上。在理解(蚕)丝的关键性质并将这些独到的见解应用于全球医疗挑战上，Kaplan博士和他的研究团队的确做了一项巧妙的开创性工作。此外，对于我们在生物工程资源和发育中心所见到的科学小组的类型，以及他们将数个边缘领域学科整合在一起并应用到多样化的健康需求上，这也是一个很精彩的验证。”

同时Pettigrew也指出：下一步还需要领域内的进一步测试、验证。

从药物的生产一直到用于治疗，始终保持其冷藏是一个花费很大的过程，对于疫苗来说，这一冷藏过程更是占到高达疫苗价格的80%。数十年来，无论是卫生保健提供者还是救援组织，从科研人员到制药公司，冷藏链的需求一直是一个难题，特别是对于电力资源受限的那些地方(地区和国家)。据研究人员称，由于冷藏链的断裂，大约导致全球一半的疫苗浪费。

为了试图解决这一问题，Kaplan以及他的实验室一直致力于开展广泛深入的(蚕)丝膜研究工作，实质上也就是用其包被抗生素和疫苗的具有活性的生物活性分子。这样就保护了这些关键的生物活性成分，同时也可以极大地延长药物的储存时间。之所以选择(蚕)丝，主要是因为它是一种蛋白质聚合物，其化学单体、结构和组装可以产生一个独特的微环境，从而使它成为一种能延长储存时间并稳定生物活性分子的极具吸引力的“候选人”。

为了测试这一新的(蚕)丝稳定剂，Kaplan研究小组按推荐温度华氏39.2度将麻疹、腮腺炎和风疹(MMR)疫苗储存了6个月，同时他们还分别在华氏77度, 98.6度和113度进行了实验测试。结果显示用新型的(蚕)丝膜胶囊化后可以维持疫苗的效能，虽然过期但效能损失为最小，同时还能增强疫苗的稳定性，尽管是在非常高的储存温度下。类似地，将抗生素用这种新型的(蚕)丝膜包被后，尽管温度高达140度，但依然可以近似维持其最佳活性。除此之外，Kaplan研究小组还发现，这些新型的(蚕)丝膜还有其他的好处，它可以保护某些抗生素避免由于见光而带来的不利影响。

(蚕)丝稳定剂似乎能很好地和Kaplan之前所发明的(蚕)丝微针系统结合。这些微针可以将药物直接导送至含有特异性抗原的皮肤细胞。这种靶向的方法使得低剂量的药物或疫苗的管理就可以产生更持久的免疫反应。组合/联合的方法或许可以被证明是一种简单的方法，可以在一个系统中使得药物稳定地分布并导送至特定部位。

因此，对于疫苗和抗生素来说，(蚕)丝携带物的使用可以减少温度和湿度给药物带来的负面影响。

Kaplan博士说：“新的研究已经在进行之中。我们正在尝试扩大影响，将我们所正在做的适用于所有的疫苗。鉴于我们在其他蛋白质、多肽和酶中所观察到的结果，没有理由不相信这一结果不可以普遍化。这可能有消除冷藏链需求的潜在性，也可以极大地缩减成本，同时也使得这些拯救生命的药物可以更广泛地使用。”