Les chercheurs ont démontré une nouvelle méthode d'administration du vaccin dans un modèle animal, en utilisant le fil dentaire pour introduire le vaccin via le tissu entre les dents et les gencives. Les tests ont révélé que la nouvelle technique stimule la production d'anticorps dans les surfaces muqueuses, telles que la muqueuse du nez et des poumons.
« Les surfaces muqueuses sont importantes, car elles sont une source d'entrée pour les agents pathogènes, tels que la grippe et la covide », explique Harvinder Singh Gill, auteur correspondant d'un article sur l'œuvre. « Cependant, si un vaccin est donné par injection, les anticorps sont principalement produits dans la circulation sanguine dans tout le corps, et relativement peu d'anticorps sont produits sur des surfaces muqueuses.
« Mais nous savons que lorsqu'un vaccin est donné via la surface muqueuse, les anticorps sont stimulés non seulement dans la circulation sanguine, mais aussi sur les surfaces muqueuses », explique Gill, qui est le professeur de Nanomedicine à Ronald B. et Cynthia J. McNeill en Nanomedicine à la North Carolina State University. « Cela améliore la capacité du corps à prévenir l'infection, car il existe une ligne supplémentaire de défense des anticorps avant qu'un agent pathogène entre dans le corps. »
C'est là que l'épithélium jonctionnel entre en jeu. Le terme épithélium s'applique aux tissus qui tapissent la surface de vos parties du corps, telles que la muqueuse de vos poumons, de l'estomac et des intestins. La plupart des tissus épithéliaux incluent des barrières robustes conçues pour garder les mauvaises choses – des virus à la saleté – de la saisie de votre sang. Mais l'épithélium jonctionnel est différent.
L'épithélium jonctionnel est une fine couche de tissu située dans la partie la plus profonde de la poche entre la dent et la gomme, et il n'a pas les caractéristiques de la barrière trouvées dans d'autres tissus épithéliaux. L'absence de barrière permet à l'épithélium jonctionnel de libérer les cellules immunitaires pour lutter contre les bactéries – vous trouvez ces cellules immunitaires dans votre salive, ainsi qu'entre vos dents et vos gencives.
Parce que l'épithélium jonctionnel est plus perméable que les autres tissus épithéliaux – et est une couche muqueuse – il présente une opportunité unique d'introduire les vaccins au corps d'une manière qui stimulera la production accrue d'anticorps à travers les couches muqueuses du corps. «
Harvinder Singh Gill, auteur correspondant d'un journal sur l'œuvre
Pour déterminer la viabilité de la livraison des vaccins via l'épithélium jonctionnel, les chercheurs ont appliqué le vaccin au fil dentaire non inébranlable, puis ont soigné les dents des souris de laboratoire. Plus précisément, les chercheurs ont comparé la production d'anticorps chez des souris qui ont reçu un vaccin contre la grippe peptidique via la soie dentaire de l'épithélium jonctionnel; via l'épithélium nasal; ou en plaçant le vaccin sur le tissu muqueux sous la langue.
« Nous avons constaté que l'application de vaccin via l'épithélium jonctionnel produit une réponse d'anticorps bien supérieure sur les surfaces muqueuses que l'étalon-or actuel pour la vaccination via la cavité orale, qui implique de placer le vaccin sous la langue », explique Rohan Ingrole, premier auteur du journal, qui était un pH.D. Étudiant sous Gill à la Texas Tech University. « La technique de la soie dentaire offre également une protection comparable contre le virus de la grippe par rapport au vaccin donné via l'épithélium nasal. »
« Ceci est extrêmement prometteur, car la plupart des formulations de vaccins ne peuvent pas être données via l'épithélium nasal – les caractéristiques de la barrière en cette surface muqueuse empêchent une absorption efficace du vaccin », explique Gill. « L'administration intranasale a également le potentiel d'atteindre le vaccin pour atteindre le cerveau, ce qui peut poser des problèmes de sécurité. Cependant, la vaccination via l'épithélium de jonction n'offre aucun risque.
Les chercheurs ont également testé si la méthode de livraison de l'épithélium à jonction a fonctionné pour trois autres classes de vaccins proéminentes: protéines, virus inactivés et ARNm. Dans les trois cas, la technique d'administration de la jonction épithéliale a produit des réponses d'anticorps robustes dans la circulation sanguine et à travers les surfaces muqueuses.
Les chercheurs ont également constaté que, au moins dans le modèle animal, peu importe si la nourriture et l'eau étaient consommées immédiatement après la soie dentaire avec le vaccin – la réponse immunitaire était la même.
Mais alors que la soie régulière sert de méthode de livraison de vaccination adéquate pour les souris de laboratoire, les chercheurs savent qu'il n'est pas pratique de demander aux gens de tenir le fil du vaccin dans leurs doigts. Pour relever ce défi, les chercheurs ont utilisé un choix de fil. Un choix de soie se compose d'un morceau de soie dentaire étiré entre deux dents qui peuvent être maintenues par une poignée.
Plus précisément, les chercheurs ont enduit la soie dentaire des cueillettes de lantaire avec un colorant alimentaire fluorescent. Les chercheurs ont ensuite recruté 27 participants à l'étude, ont expliqué le concept d'application du vaccin via la soie dentaire et ont demandé aux participants d'essayer de déposer le colorant alimentaire dans leur jonction épithéliale avec un choix de fil.
« Nous avons constaté qu'environ 60% du colorant était déposé dans la poche des gencives, ce qui suggère que les choix de soie dentaire peuvent être une méthode de livraison de vaccinage pratique à la jonction épithéliale », explique Ingrole.
« Nous sommes optimistes quant à ce travail et – en fonction de nos résultats – peut alors évoluer vers des essais cliniques », explique Gill.
Bien qu'il y ait encore de nombreuses questions à répondre avant que la technique de la soie dentaire puisse être prise en compte pour une utilisation clinique, les chercheurs pensent qu'il pourrait y avoir des avantages importants au-delà de la réponse améliorée des anticorps sur les surfaces muqueuses.
« Par exemple, il serait facile d'administrer, et cela répond aux préoccupations que beaucoup de gens ont à être vaccinés avec des aiguilles », explique Gill. « Et nous pensons que cette technique devrait être comparable au prix aux autres techniques de livraison des vaccins.
Il y a aussi quelques inconvénients. Par exemple, cette technique ne fonctionnerait pas sur les nourrissons et les tout-petits qui n'ont pas encore de dents.
« De plus, nous aurions besoin d'en savoir plus sur la façon dont cette approche fonctionnerait pour les personnes atteintes d'une maladie des gencives ou d'autres infections buccales », explique Gill.
L'article, «La vaccination à base de fil cible le sillon gingival pour l'immunisation muqueuse et systémique», est publiée dans la revue Génie biomédical de la nature. Les co-auteurs du journal comprennent Akhilesh Kumar Shakya, Chang Hyun Lee et Lazar Nesovic de Texas Tech; Gaurav Joshi de Texas Tech et NC State; et Richard Compans de l'Université Emory.
L'étude a été soutenue en partie par les National Institutes of Health (NIH) sous les subventions R01AI137846 et R01DE033759, et par des fonds de la chaire Whitacre Doot in Science and Engineering de Texas Tech University.
Gill, Ingrole et Shakya sont des co-inventeurs sur un brevet lié à la ciblage de l'épithélium jonctionnel pour la vaccination.
